建筑结构监测与抗震韧性评估

建筑结构响应是有效反映结构动力特性的最直接参数,开展结构动力响应实时监测可为结构抗震韧性评估提供准确的地震动输入。本文基于非结构构件损失构建结构抗震韧性评估方法,研究确定位移敏感型和加速度敏感型非结构构件的易损性模型。选择某六层钢筋混凝土框架结构进行实时监测系统建设,基于监测数据开展结构抗震韧性评估。通过构建建筑信息模型（BIM）,并在有限元分析软件OpenSees中建立结构弹塑性分析模型,利用实时监测数据实现结构模型更新,直至监测数据与模型分析结果一致。由于实时监测数据峰值较低,结构不会发生塑性变形,因此选择10条双向非脉冲地震动模拟实时监测地震记录。根据层间位移角和楼面加速度分布,开展结构功能损失评估,得到该建筑结构的抗震韧性得分。分析表明,该结构抗震性能较好,在遭受地震破坏后,会发生非结构构件脱落,需要采取有效措施进一步提升建筑抗震韧性水平。     

喜马拉雅和西藏高原深地震反射剖面的数据采集工作

喜马拉雅和西藏高原深地震反射剖面（INDEPTH）先导性试验剖面位于喜马拉雅山脉,北起西藏康马县的萨马达,南到西藏帕里。近南北向的剖面长约100km（INDEPTH-1）,东西向横剖面长为8.6km（INDEPTH-2）。每隔2km测一次低速带。与反射地震工作一起还开展了“宽角反射”及“三维地震”测量。最大的震源一接收点偏移距为140-150km。由于地形条件十分困难,INDEPTH-1取弯线,INDEPTH-2取直线。     

航天遥感立体测绘小卫星目标跟踪与角度测量

随着现代小卫星技术的不断发展成熟，利用该技术为地球观测服务将成为一件远景可观，意义深元的事情，文中针对舆型航天遥感立体测绘微小卫星的需求，结合单脉冲测角原理给出了航天遥感测绘小卫星地面站面线系统的整体分析与设计。     

最近50年来莱州湾西-南部淤泥质海岸地貌演变研究

在野外考察和前人研究基础上,以1976-2009年间4个时相的MSS/ETM+遥感影像和1958、1984、2002年测量的三期海图为主要数据源,运用3S（RS/GIS/GPS）技术,对最近50年来莱州湾西-南部淤泥质海岸地貌演变进行了研究。结果表明：近50年来,以青坨子为界,莱州湾西、南岸虽均为淤泥质海岸,但其海岸地貌演变存在明显的差异性。具体表现在,莱州湾西岸与南岸的海岸线和等深线变迁时间不同步、变迁幅度差距大、岸线形态不同;莱州湾西岸和南岸地貌类型空间分布不同,转换的趋势、净方向、速率和幅度差异也十分明显以及莱州湾西岸和南岸水下地貌冲淤变化差距悬殊等。莱州湾西海岸的地貌演变与黄河河口-三角洲的地貌变迁基本正相关,变化幅度也较大,后期受到人类活动影响较为明显。海湾南岸的地貌演变受人类活动的影响也日益显著,但其海岸地貌的演变与西岸黄河口-三角洲地貌的剧烈变迁基本无关,莱州湾西岸黄河入海水沙的减少乃至断流对南岸冲於状态变迁也未有显著影响。     

《数字水准仪检定规程JJG(测绘)2101-2013》中几个问题的商榷

《数字水准仪检定规程JJG(测绘)2101-2013》是目前有效且唯一的数字水准仪检定规程,在对JJG(测绘)2101-2013的学习和理解过程中,发现了几个问题需要与规程起草者商榷:1)i角的检定问题;2)视距乘常数的检定问题;3)视距测量精度的检定问题等。为了满足测绘生产实践的需求,建议:1)重新制定i角及视距测量精度的检定方法;2)删除视距乘常数检定这一项。     

组合宽角低空航测相机关键技术研究

近年来,摄影测量技术发展迅猛,特别是低空航空摄影平台的出现,很好地弥补了传统卫星遥感、常规航空摄影测量在时效性、灵活性方面的不足。借助低空摄影的光学优势能够获取传统航空摄影和卫星遥感无法比拟的高分辨率影像,可以实现航空摄影测量大比例尺成图的目标。符合低空航空摄影的成像系统,发展较为滞后。现有很多低空航摄影测量平台普遍搭载单个普通数码相机进行航空摄影,存在航空摄影数据采集效率低、有效数据量小、数据处理难度高以及成图精度不高等问题;再有,传统的航空摄影测量相机及国内外成熟的组合宽幅航空相机系统又缺乏进行低空航空摄影测量应用的客观基础。研究适合于低空航空摄影的成像系统对于低空航测应用发展非常关键,是解决低空航测现存问题的一个有效途径。低空航测成像系统目前最主要的问题是数据的获取效率和精度,根本原因在于相机像幅以及视场角大小的问题。解决这一问题的根本途径是研究适合于低空航空摄影的宽幅面、宽视场角相机系统。对于数字相机而言,像幅受材料以及制造工艺限制,视场角受光学镜头的光学性能限制,很难有所突破。但是数字相机影像的可拼接性提供了另外一种可能途径,即多传感器组合成像,利用多个小像幅相机构造拼接成一个近似单中心投影的宽幅面航空相机,从而提高影像像幅和视场角,达到宽幅面大视场成像的目的。本文主要研究工作如下:(1)研究了低空航空摄影的光学理论基础。系统分析了低空航空摄影光学条件,结合光度学理论详细论述了低空航空摄影光度学优势,以及单镜头成像系统低空宽视场成像的劣势,阐述了利用组合成像技术来实现低空宽角成像的必要性和可行性。系统总结了当前摄影成像相机系统的发展现状,归纳了现有组合成像系统的特点和优势,分析了利用组合成像技术来提高影像像幅和视场角数学原理。在对比分析现有组合相机几何构造、成像单元数量、拼接模型的基础上,确定了利用五个数码相机采用组合成像技术来构造组合宽角低空航测相机的研究目标。(2)研究了基于地面三维检校场的低空组合宽角相机的静态误差高精度检校方法。理论推导了低空组合宽角相机的几何成像数学模型,定义了相机之间以及虚拟影像空间坐标系统,建立了各个独立光学结构(子相机)之间,及其与虚拟影像之间的严格几何数学模型。理论分析了组合宽角相机几何成像数学模型误差,将其归纳为地面静态误差和飞行动态误差两个部分。并研究了利用地面三维检校场来实现其静态误差的几何标定。静态误差几何标定主要包括单相机几何畸变误差的高精度标定和组合相机联合空间关系标定两个内容,详细论述了其算法原理和实现过程,最后通过实验结果分析了其精度和可靠性。(3)研究了基于影像全部像元参加的低空组合宽角相机飞行动态误差自检校模型求解与全局优化方法。自检校的目的是对相机飞行过程中由于系统和环境变化等因素导致的动态误差进行补偿。首先,理论推导了本文采用的自检校联合平差数学模型,该模型顾及了飞行过程中可能导致的相机系统间的空间位置和姿态的微小变化,将这种微小变化的检测转换为重叠区影像的视差值。其次,论述了利用重叠区匹配同名点求解自检校模型参数的基本原理和方法,并结合本文组合宽角相机特点,设计了一种影像快速匹配策略,进而实现自检校模型求解;在此基础上,通过对影像匹配性能的分析,以及基于特征点匹配来求解自检校联合平差模型存在的局部最优问题,提出了一种影像重叠区全部像元参加的几何匹配方法来实现对自检校模型求解的全局优化算法,对算法思想和原理以及求解过程进行了详细论述。最后通过对比实验分析了自检校模型求解的精度,验证了算法的有效性。(4)研究了宽角相机与稳定平台的集成。分析了稳定成像对于低空航空摄影成像质量和数据处理精度的影响,指出稳定成像对于组合宽角低空航测相机的重要意义。首先,理论分析了低空飞行平台的不稳定对于低空航空影像光学和几何性能的影响,以及飞行平台不稳定导致的影像质量下降、数据处理难度增大、处理精度降低等问题;其次,介绍了一种适用于无人飞艇等飞行器的三轴稳定平台结构及其控制原理,并通过对比试验来分析稳定成像对于低空航测精度的影响,指出了低空稳定成像对于低空组合宽角相机系统数据获取和处理的重要意义。(5)通过具体的航空摄影工程实例阐述了利用低空组合宽角相机进行航空摄影作业的数据处理实际流程,并分析了不同类型地形数据自检校拼接的精度分布,展示了其相关数据产品成果情况,结合影像空三处理结果分析了其精度。实验结果反映了组合宽角低空航测相机的作业能力。     

视电阻率法的地形改正

文本提出用理论计算来消除复杂地形对视电阻率影响的方法。借助数学公式解析单元地形的线源畸变电场和点源畸变电场,计算并编制出量板,再将单元地形的视电阻率畸变曲线组合迭加,就能近似地取得复杂地形的改正曲线。文中举出实例,阐明了这种地形改正方法的应用和效果。     

运用双特异分子探针技术对胶州湾三种硅藻的检测

利用本实验室首创的双特异分子探针技术对胶州湾常见的3种硅藻-旋链角毛藻(Chaeto-ceros curvisetus Cleve)、尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens(Grunowex Cleve)Halse)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum(Greville)Cleve)进行定性与定量分析。结果表明,无论是对实验室样品还是自然样品进行检测,本技术均有较好的适用性,对3种目标藻的最低检测细胞数分别为4.2×104、9.4×103和6.0×104个细胞。统计分析表明,双特异分子探针技术对3种目标藻的分析结果与经典的显微镜镜检结果没有显著性差异。本技术利用了多孔酶标板进行检测,整个实验过程约7h,可在较短时间内分析大量样品中的多种微藻,为同时监测多种赤潮藻开辟了一条新途径。     

四种重金属对海洋钙质角毛藻的毒性

研究了Ｈｇ＾２＋、Ｃｕ＾２＋、Ｚｎ＾２＋、Ｃｄ＾２＋４种重金属,其单一及４种混合对海洋单胞藻钙质角毛藻Ｃｈａｅｔｏｃｅｒｏｓ ｃａｌｃｕｔｒａｎｓ的毒性效应,结果表明：单一的重金属毒性强于４种重金属混合,而且不同重金属对单胞藻的毒性效应有所不同,其毒性均Ｈｇ＾２＋〉Ｃｕ＾２＋〉Ｚｎ＾２＋〉Ｃｄ＾２＋。     

基于UDF的水平轴潮流能水轮机被动旋转水动力性能研究

针对水平轴潮流能水轮机被动旋转问题,基于Fluent 17.0,运用UDF(User Defined Function)控制滑移网格对网格进行动态调整,仿真研究水轮机在不同安放角下被动旋转的水动力特性。通过仿真分析,结果表明:潮流能水轮机随着叶片安放角度的增加,尖速比、输出功率、捕能系数都是先增大后减小,叶片安放角为6°时,叶轮前后速度差最大,对潮流能利用充分,且各项性能均达到最佳;通过分析叶片受力,叶尖叶素在安放角为2°时阻力最大,3°时升力最大,升阻比在6°时最大,此时叶尖叶素升阻比C_L/C_D=6.27、攻角α=3.06°。由仿真结果可知水平轴潮流能叶轮的自启动过程由5个阶段组成,即加速度增大的加速运动段—加速度减小的加速运动段—加速度反向增大的减速运动段—加速度反向减小的减速运动段—稳定运行段,这对潮流能水轮机的设计具有重要的指导意义。