基于移动三维扫描技术的隧道管片错台分析及应用

错台是地铁隧道的主要病害之一,通常是由于盾构机施工控制不好或是隧道荷载发生变化导致,错台的发生也会引起隧道收敛变形及渗水等其他病害。传统手段主要采用人工巡检等方式进行错台情况的检测,由于受夜间窗口期短的影响,该方法效率低,成果难以精确量化。研究采用基于轨道的隧道移动三维激光扫描系统对隧道错台进行检测,通过快速获取隧道三维点云生成正射影像,并基于正射影像进行管片的划分及里程的匹配,进而根据每一环的三维点云信息计算管片错台情况。以青岛地铁2号线为例,本文介绍了移动扫描技术在地铁隧道管片错台检测的应用情况,为该技术在其他隧道的推广应用提供了一定的借鉴意义。     

三维激光扫描在古建筑安全检测中的应用

为做好北京钟鼓楼安全检测与结构稳定性评估工作,笔者对北京钟鼓楼进行了三维激光精细化测绘,并依据三维激光点云数据,开展了主体建筑平立剖建筑图测绘、结构图测绘,鼓楼城台墙面倾斜、楼体倾斜、墙面平整度和城台地面平整度测量,大木结构形变检测等工作,对石栏杆进行了歪闪测量,为主体建筑结构稳定性评估提供了详实的资料。探索了古建筑安全检测项目中综合应用三维激光扫描技术,开展形变测量、病害检安全检测工作的技术方法和流程。完成了古建筑检测与结构稳定性评估的同时,也为后续修复工程设计和现状资料留存提供了全面翔实的数据。     

最小割与深度学习联合优化的室内粘连点云分割方法

随着数字城市的发展,城市三维模型重建对三维点云结构化的需求与精度要求越来越高。如何有效准确地分割室内语义模型与三维重构是当前研究的热点问题。点云分割分类是室内点云结构化的重要基础,如何将粘连点云构件进行准确分割并用于室内点云结构化,是当前城市建模的难点。本文提出了一种面向室内粘连点云数据的分割分类方法。首先,利用深度学习网络处理室内点云数据;其次,对点云数据进行标签分类,得到目标标签点云;然后,利用欧氏算法对目标点云进行聚类分割,通过室内语义构件包围盒信息计算各目标中心点坐标与水平半径;最后,利用点云最小割实现室内粘连点云的准确分割。利用3组室内场景中获取的数据对分割方法的精度及有效性进行了验证。结果表明,该分割优化方法具有较高的精度与数据完整性。     

融合多尺度视网膜图像增强的动态云检测

云检测是气象卫星各类定量遥感产品的基础,无论是以云图为基础的天气分析还是以去云为前提的各类大气和地表参数反演、沙尘火情等灾害检测,都需要对遥感影像中的云进行准确识别,尤其是薄云和云边缘等细节识别。针对静止气象卫星(以Himawari-8为例)精细化云检测,本文提出了一种基于多尺度视网膜图像增强的动态云检测算法。该算法基于云层与背景信息辐射特征不同的原理,构建可见光和红外波段的晴空辐射背景场,通过多尺度图像增强和最大类间差方法对辐射差值进行云细节信息的增强和提取。利用2021-2022年的75景MODIS云检测产品作为验证数据进行算法精度验证,整体上算法精度达到91.13%,召回率为94.02%,精确率为86.71%,有较强的适用性和稳健性,且已经较好地支撑了近两年的定量遥感产品业务化应用。     

新疆塔里木托云盆地沉积环境与聚煤规律

以1：5万地质填图和钻探验证为基础，经分析研究塔里木托云盆地的地层特征、聚煤期、古地理环境，从而建立起该区的沉积模式，总结出该盆地煤层发育于下侏罗统康苏组上段地层之中，含煤11层，煤层为不稳定发育，但分布具有一定的规律可寻，对进一步找煤具有一定的指导意义。     

河南省新安县云梦山陶粒泥岩矿床特征及开发前景

对河南省新安县云梦山泥岩矿床进行了勘查研究,查明了矿区的构造和地层、泥岩矿床的矿石储量和赋存状况,并运用化学分析、岩矿鉴定、焙烧试验和可塑性试验等方法,对矿石的物化特征及工艺性能进行了研究,得出矿区泥岩的储量约为1.73亿t,矿床可利用量约为1.21亿t;矿石化学成分中w(SiO2)为51.04%～69.80%,w(Al2O3)为11.72%～19.92%;w(Fe2O3)为5.02%～11.20%,溶剂成分w(CaO MgO K2O Na2O)为4.73%～12.15%;矿石中黏土矿物占50%～70%,以高岭石为主,蒙脱石次之,伊利石最少;矿石膨胀系数为1.85～2.20,可塑性指数为13.5～16.9;陶粒的堆积密度为365～471 kg/m3.综合研究显示,云梦山泥岩具有陶粒原料的主要特征,矿石加工适合采用干法和半干法相结合的加工工艺,矿石质量较好,矿床规模巨大,具有广阔的开发前景.     

四川盆地侏罗系大安寨段湖相含云质储层成因研究

四川盆地侏罗系大安寨段是典型的致密油发育层段,勘探开发成果揭示,大安寨储层岩性主要为介壳灰岩致密储层。侏罗系大安寨段致密油勘探开发成效引人关注,特别是近期川中南部侏罗系大安寨段滨浅湖相的GSTMX地区,大安寨段显示频繁,部署的GQ1H在大安寨段获得高产工业油流。根据对最新钻探的GQ1H井解剖表明,含云质岩具有更好的储集条件和含油气性,是储层"甜点"有利分布岩性。通过老井复查、岩心、岩屑、薄片、测井等综合分析表明,含云质储层岩性包括云质灰岩、灰质云岩和泥-粉晶云岩,储集空间主要为粒间、粒间溶孔和微裂缝,储层储集条件好,成像显示溶蚀孔洞发育,川中南部云化程度高于北部。根据碳氧同位素、X衍射、地层水特征以及古地形综合分析初步认为,四川盆地大安寨沉积时期虽然为淡水湖泊,但在古地形、古气候、沉积环境以及湖平面变化共同控制下,局部地区仍然发育一定规模的含云质储层,该认识为川中侏罗系大安寨段相对优质储层深化认识奠定了坚实的地质基础。     

一次夏季东北冷涡中积云发展过程的数值模拟

运用中国科学院大气物理所设计开发的三维冰雹云模式,对2002年7月11日至15日期间,发生在中国东北地区的一次由冷涡天气诱发的积云对流变化过程进行三维数值模拟。模拟结果表明:(1)冷涡诱发的积云自然降水呈中小尺度复合体的特征;(2)积云起源于低层暖湿区域里,并由强上升气流抬升到高层,得到充分发展;(3)冷涡中积云同样存在液态水累积区,一般出现在最大上升气流上,其中液态水含量随着积云的发展而变化,冰雹即在此液态水累积区0℃以下的区域内生长;(4)在模拟区域内,模拟出了多个积云单体的并合现象,而后发展为积云团;(5)模拟出的积云形态与雷达回波基本吻合。     

雷暴云电结构与闪电关系初探

利用雷暴云偶极性电结构理论,结合卫星和雷达资料分析了不同荷电结构下地面电场。结果表明:当正电荷中心高度越高、负电荷中心高度越低,形成的地面负电场越大,越有利于地闪的形成;负地闪发生后或云砧下方,地面电场成正极性,易引发正地闪;地闪分布与雷达回波、卫星云图中雷暴云位置基本一致,结合雷达和卫星资料可初步判断正/负地闪发生位置。