Evaluation of effectiveness of three fuzzy systems and three texture extraction methods for building damage detection from post-event LiDAR data

Building damage maps after disasters can help us to better manage the rescue operations. Researchers have used Light Detection and Ranging (LiDAR) data for extracting the building damage maps. For producing building damage maps from LiDAR data in a rapid manner, it is necessary to understand the effectiveness of features and classifiers. However, there is no comprehensive study on the performance of features and classifiers in identifying damaged areas. In this study, the effectiveness of three texture extraction methods and three fuzzy systems for producing the building damage maps was investigated. In the proposed method, at first, a pre-processing stage was utilized to apply essential processes on post-event LiDAR data. Second, textural features were extracted from the pre-processed LiDAR data. Third, fuzzy inference systems were generated to make a relation between the extracted textural features of buildings and their damage extents. The proposed method was tested across three areas over the 2010 Haiti earthquake. Three building damage maps with overall accuracies of 75.0%, 78.1% and 61.4% were achieved. Based on outcomes, the fuzzy inference systems were stronger than random forest, bagging, boosting and support vector machine classifiers for detecting damaged buildings.     

不同初始饱和度红砂岩冻融后物理力学性质研究

对不同初始饱和度红砂岩冻融循环前后进行物理及力学试验研究,探讨初始饱和度对红砂岩冻融损伤的影响。本文设定红砂岩试样初始饱和度为20%、40%、60%、80%、100%,冻融次数设定为20次,对冻融前后试样分别测定质量、纵波波速以及进行单轴压缩试验。试验结果表明：1）冻融后不同初始饱和度红砂岩的物理性质发生变化,纵波波速降低、质量减小,但变化程度不同;2）随饱和度的增大,试样经冻融后峰值强度和弹性模量均呈降低趋势,但只有饱和度大于60%时,降低趋势较明显。本文研究为寒区隧道及地下工程建设以及岩土地质灾害监测与治理提供理论依据和试验基础。     

生态地质研究进展与展望

生态地质学是研究生态系统与地质环境之间关系的一门交叉学科,对国土空间生态保护修复工作有重要理论支撑作用。我国生态地质研究工作虽然经过了多年的发展与积淀,但时至今日生态地质学仍然处于研究和探索阶段。鉴于此,基于前人的大量研究,总结了国内外生态地质研究进展: 国际上,俄罗斯建立了生态地质学研究体系,美国发起的地球关键带研究是与生态地质研究十分契合的主题; 在国内,生态地质研究主要着眼于”生态-地质”相互作用过程与机理以及地质环境影响下的系统性生态修复研究。在此基础上,提出了生态地质学涵义及其研究内容、方法技术创新及学科体系构建思路,以期为服务山水林田湖草沙整体保护、系统修复、综合治理和生态地质系统深化研究提供借鉴。     

基于高阶局部模态的弹性地基上框架结构物理参数识别研究

利用框架结构的整体振动模态信息进行局部损伤的判别具有明显的局限性。高阶模态逐渐被人们认识并用来进行局部物理参数识别并用来进行损伤判别。本文以弹性地基上独立基础的框架结构底层柱为研究对象,利用增加的质量块对柱子进行局部损伤的制造,利用脉冲锤击法和激振器扫频实验进行高阶模态对比测试,利用PolyMAX模态分析方法进行损伤前后高阶模态的识别,发现了“高灵敏度高阶模态”的存在。最后通过两端约束Euler梁的计算模型,通过高阶模态来识别物理参数以及地基参数,其中物理参数结果具有较好的可靠性。     

地震工程研究的科学大平台

始于十九世纪末的地震工程研究,在其100多年的历史中积累了大量的理论和实践经验,随之而建设起来的各类地震工程实验设施分布于世界各地。近20年来,信息技术的飞速发展使得分布于世界各地的实验设施通过网络实现协同实验和资源共享。基于以上的信息,为了更好更快地和国际接轨,本文提出了建设一个地震工程研究领域的科学大平台设想。这个大平台包括三个方面的内容:数值模拟,网络协同实验系统和基础信息系统,将形成本领域开放性的综合科学平台。在数值模拟方面,这个科学平台将利用最新的信息技术将本领域的科学研究结果和方法集成起来,形成一个模块式的科学研究平台系统。在网络协同实验方面,将采纳美国NEES的思路,并对其改进和提高之后应用于中国。在基础数据方面,将利用最为先进的数据仓储技术,建设一个可以服务于地震工程科学研究的数据平台。最后,文章给出了建设这个科学平台的规划,以及目前的进展和资金支持等情况。     

天津市地面沉降的特征及其危害

天津是我国北方地面沉降最严重的城市之一,40余年的持续沉降不仅直接造成对安全高程、市政基础设施、房屋等建筑物的破坏,而且还通过安全高程的损失加剧了其他自然灾害的发生,使社会经济遭受严重损失.正确认识天津市地面沉降的特点及其危害,有利于控沉部门制定科学而有效的地面沉降减灾防灾政策和措施.基于对地面沉降所造成的危害分析和阐述,认为不合理开发地下流体资源是导致天津市地面沉降的主要原因,并提出相应预防和治理地面沉降的对策.     

2006年国外灾害地震综述

2006年地震活动水平和地震灾害程度均低于往年.地震活动总量相当于过去百年期间平均值的50～70%.外电报道比较有影响的灾害地震19次,死亡超过6900人,伤超过4万人.伤亡人数相当于过去百年期间年平均的37%.较大灾害地震6次.有2次在印度尼西亚,1次在伊朗,1次在夏威夷群岛,中国台湾1次"双震",破坏海底光缆,国际通讯联络一时中断,是世界少有的地震破坏海底光缆事件.     

坠落物体产生的冲击荷载对海底管线的损伤分析

提出了坠落物体产生的冲击荷载对海底管线的损伤一种简易可行的分析方法。对坠落物体进行分类,然后进行运动形式分析,求得冲击速度,根据动力问题控制方程,使用著名商业软件‘ANSYS/LS-DYNA’,‘LS-DYNA’是世界上最著名的通用显式动力分析程序,对实际的工程算例进行了仿真模拟分析。得到的计算结果与已有经验方程结果是基本一致的。该方法可以和一般风险分析方法一起用作海底管线损伤分析和保护措施校核分析。     

防海胆食害藻礁的设计及实验研究

人工藻礁是进行藻场建设的重要手段,但由于海胆等食藻类生物的摄食,将会影响藻类的生长,从而影响人工藻场的建设效果.为解决人工藻场建设中海胆的食害问题,从礁体自身设计出发,实验设计了8种不同形状的藻礁,选用光棘球海胆和中间球海胆为实验对象,观察比较了不同形状藻礁对海胆攀爬的阻碍效果,实验发现:侧周面为锯齿形或侧周面缠挂多孔柔性材料的礁型可有效阻止海胆攀爬,起到防止海胆摄食礁顶藻类的目的.研究结果为人工藻礁的设计提供了参考依据.     

Effect of wave nonlinearity on fatigue damage and extreme responses of a semi-submersible floating wind turbine

Floating wind turbine has been the highlight in offshore wind industry lately. There has been great effort on developing highly sophisticated numerical model to better understand its hydrodynamic behaviour. A engineering-practical method to study the nonlinear wave effects on floating wind turbine has been recently developed. Based on the method established, the focus of this paper is to quantify the wave nonlinearity effect due to nonlinear wave kinematics by comparing the structural responses of floating wind turbine when exposed to irregular linear Airy wave and fully nonlinear wave. Critical responses and fatigue damage are studied in operational conditions and short-term extreme values are predicted in extreme conditions respectively. In the operational condition, wind effects are dominating the mean value and standard deviation of most responses except floater heave motion. The fatigue damage at the tower base is dominated by wind effects. The fatigue damage for the mooring line is more influenced by wind effects for conditions with small wave and wave effects for conditions with large wave. The wave nonlinearity effect becomes significant for surge and mooring line tension for large waves while floater heave, pitch motion, tower base bending moment and pontoon axial force are less sensitive to the nonlinear wave effect. In the extreme condition, linear wave theory underestimates wave elevation, floater surge motion and mooring line tension compared with fully nonlinear wave theory while quite close results are predicted for other responses.