基于无人机多光谱的黄土高原植被提取分割分类研究

【目的】植被作为生态系统的主要组成部分,其种类和数量及其变化对生态系统有着重要影响。探究在我国黄土高原小流域进行植被提取分割时的最优分割尺度,有助于快速准确地提取植被信息,对于监测黄土高原生态系统状况和维持生态系统稳定具有重要意义。【方法】基于吴起县柴沟流域无人机多光谱影像和面向对象的方法,使用eCognition软件对影像进行多尺度分割研究。【结果】经分析,在分割尺度为240、形状权重为0.7、紧凑权重为0.1时影像的分割效果最好,基于该分割结果,选用纹理特征和光谱特征为分类指标,采用随机森林方法对影像进行分类,分类总体精度和Kappa系数分别为96.2%和0.951。【结论】研究结论可为柴沟流域植被结构优化及黄土高原生态环境保护和植被恢复治理提供技术参考。     

波浪能示范区海底电缆多元融合探测技术研究

【目的】为了能全面获取海底电缆路径上的详实水深数据、水下结构图像及海底电缆埋设情况,对海底电缆多元融合探测技术进行了研究。【方法】通过分析对比不同的探测技术,提出一种基于多波束测深系统、侧扫声呐和浅地层剖面仪的融合探测法,并使用该方法对大万山岛波浪能示范区海底电缆进行全覆盖测量。【结果】实际应用结果表明,基于多种探测技术的融合法在海底电缆探测中具有良好的应用效果。【结论】将不同影像在底质和地理位置上进行叠加,能极大提高对海底电缆解译的准确性,对海缆维护探测具有重要意义。     

智慧火电厂编码规范及编码系统设计

【目的】现阶段,国内火电厂的编码标准体系众多,数据表述各异,亟须整合编码规范,设计能满足智慧火电厂建设需求的编码系统。【方法】对各火电厂编码规范现有问题进行分析,对目前存在的编码问题提出解决方案,并通过整合已有的编码规范及系统和设备的数据字典,从而建立统一的编码规则库,提出编码系统的设计方案,最终实现系统自动编码。【结果】当电厂添加新的设备或测点时,编码系统可自动识别特征数据,并通过已建立好的编码规则库自动生成相应的编码数据。【结论】编码规范和编码系统的设计,不仅能减小火电厂数据的冗余,还能提高分析效率,为集团化的数据共享机制的建立奠定坚实基础。     

四足机器人结构设计及步态仿真研究

【目的】为提高四足机器人在复杂地面行走时的稳定性,对四足机器人结构进行设计,并对其步态进行仿真。【方法】基于哺乳动物的腿部结构,在SOLIDWORKS软件中构建四足机器人的三维模型,使用D-H模型法构建出腿部结构的运动学模型,通过运动学分析,得到四足机器人的足端运动轨迹图,并以Walk步态在V-REP仿真软件中进行仿真分析。【结果】本研究设计出一种结构简单、具有十二自由度的四足机器人。【结论】仿真结果证明,该机器人的机构设计有效,能实现稳步行走。本研究的研究成果为该类机器人的设计提供依据。     

基于LabVIEW和Modbus/TCP的温湿度数据采集系统设计

【目的】在环境试验中,通过人工来采集高低温箱内的温湿度数据有诸多不便,需要设计出一套用于采集高低温试验箱内温湿度数据的远程监控系统。【方法】基于LabVIEW开发环境和Modbus/TCP通信协议,通过上位机与温湿度记录仪的远程通信来实现数据采集,并用数据库来存储处理信息,设计开发出一套实时温湿度数据采集系统。【结果】该系统实现了对多套高低温试验箱温湿度数据的实时监控和数据分析,能有效对试验环境进行监控。【结论】试验结果证明,该系统运行稳定、操作简单、界面友好,能满足实验室远程监控的需求,提高了对温箱设备的信息化管理水平。     

路网级高速公路基础设施数字化平台的设计与实现

【目的】建设路网级高速公路基础设施数字化平台，对路网级基础设施静态数据进行集成，从而形成通用“一张图”。【方法】以“BIM+GIS+IoT”为基础，以唯一编码EBS结构树为全周期（从设计、施工到运营养护）的数据索引，构建一体化完整数据链，并通过多源数据融合的方式，叠加定期检测、地质灾害、养护施工、机电运维等多维度业务数据，支撑统一场景下的综合展示及分析决策应用，提升精细化管理能力。【结果】以基础设施数字化平台为高速公路数据服务底座，可实现高速公路全周期全要素基础设施数据的标准化、统一化、可视化。【结论】该平台实现了对多源异构数据的管理、更新、共享，为各类业务应用系统提供统一的二维、三维高精度地图服务和基础设施数据统一标准化维护及访问接口服务，是全生命周期数字化应用的底座。     

国家级地面气象无人值守业务运行故障及处理方法

【目的】通过分析国家级地面气象无人值守业务运行故障，提出各类故障应急处理方法。【方法】收集整理青海海西无人值守业务运行故障记录，分析原因、处理方法，并进行归纳总结。【结果】得出国家级地面气象无人值守业务电源故障、仪器设备故障、软件故障应急处理方法。【结论】方便业务人员查阅、掌握各类故障应急处理方法，及时排除故障，提高维护保障能力，确保无人值守业务稳定运行，为气候分析、科学研究和气象服务工作提供可靠的数据支撑。     

基于Relief-PGS优化算法的数据分类

【目的】在选取图像特征对图像进行分类时,选取的特征属性是否冗余会影响到图像分类的正确率。为提高分类的准确率,使用Relief-PGS优化算法对特征子集和支持向量机参数同步进行优化。【方法】首先使用Relief算法对特征数据集进行筛选,其次将筛选出的特征子集数目和支持向量机参数一起编码到粒子群-遗传算法中进行同步优化,最后对处理后的数据集进行分类,能有效提高分类的准确率。【结果】选取UCI数据库中的5种数据集进行分类,与传统的SVM算法、PGS算法和Relief-SVM算法相比,Relief-PGS优化算法对图像分类的准确率分别提高了22.53%、6.05%和11.16%。【结论】研究结果表明,Relief-PGS算法在去掉不重要特征的同时,对支持向量机参数进行优化,能有效提高分类的准确率。     

基于多光谱遥感技术的水上智慧运维系统设计

本研究在对无人机和无人船的机械结构、硬件电路、运动学建模和软件算法设计的基础上,提出一种基于多光谱遥感技术的水上智慧运维系统解决方案。多光谱遥感技术能快速无损地获取水域高分辨率影像数据。采用主处理模块加传感器采集处理模块的联合控制方式,能较好地处理主控硬件平台与各功能模块以及传感器间的通信、数据处理与分析,从而保证系统的稳定性和可靠性。串级积分比例微分（PID）控制算法能提高系统的抗干扰性,从而达到更好的控制效果。     

山东省国家级水利风景区时空分布及演变

【目的】基于山东省2001—2022年20批108家国家级水利风景区的地理数据,对山东省国家级水利风景区时空分布及演变进行研究。【方法】运用ArcGis10.8空间分析工具,研究了最邻近指数、Voronoi多边形的变异系数、地理集中指数、标准差椭圆和核密度特征,讨论了水利景区的时空演变规律性。【结果】结果表明：20年间山东省国家级水利景区形成了以鲁中和鲁西两地为核心,向四周发散分布的空间结构,景区分布范围从东北向西南扩散,分布范围逐渐扩大,分布盲点基本消失。【结论】为优化水利风景区空间结构布局和解决景区发展不平衡、不充分问题提供理论依据和实践参考。     

全球任意地区卫星坐标高程数据和卫星影像地形图的编制

近几年我们国外项目所在的国家和地区,经济技术大部分都很落后,基础图件1∶50 000地形图没有完善,再大一些比例尺1∶5 000、1∶100 00地形图几乎为零,地勘项目又急需编制几十、几百平方公里地形图进行图上设计,按常规仪器地形图测量方法是根本不可能的,为此本文,笔者利用卫星坐标高程数据和卫星影像校正融合的方法编制地形影像图,不但地形图可以单独使用,而且地形影像图可综合利用,图上作业都是以精确坐标定位,经过实地验证基本可以满足地质勘查设计和预查、普查报告大比例尺地形图的需要.     

SDN网络中的故障检测与修复技术研究

【目的】虽然软件定义网络（SDN）是一种开放的架构,但也存在着各类网络错误。为实现SDN的高可用性,对故障检测与修复机制进行研究是至关重要的。【方法】首先,对SDN架构与OpenFlow协议进行分析,总结出SDN网络中可能出现的错误,并设计出数据平面错误检测方法。其次,基于主动修复与被动修复机制,并考虑数据流量服务的质量（QoS）需求,从而提出主动与被动相结合的故障修复机制。在此基础上,本研究设计出基于开源代码的故障检测与修复方法,其使用的是非同步报警机制监测网络,根据故障数量和影响程度选择3种修复模式。【结果】试验结果表明,本研究设计的方法能有效检测出SDN数据平面中常见的错误,在保障QoS的前提下,能最大限度恢复网络功能。【结论】该方法在处理多类故障和考虑QoS需求方面超过现有机制,为SDN高可用性和应用提供理论与实践基础,而进一步提高对复杂故障的处理能力和增强自修复智能性是后续的研究方向。     

高分卫星监测大别山区西段土地利用时空变化研究

【目的】利用高分卫星监测大别山区西段林草湿地覆盖变化,对其生态环境进行定量评估,为后续生态环境保护及修复提供相关数据支撑。【方法】针对大别山西段典型生态屏障区,基于Landsat遥感影像,综合运用遥感图像处理技术制作了1980—2018年6期1:25万卫星遥感影像图和1:25万土地利用、覆盖遥感解译图。在此基础上,对大别山西段土地利用/覆盖各地类的面积进行统计计算,并对林草湿地覆盖的空间格局及时空变化进行了分析。【结果】从1980—2018年变化趋势来看：研究区内耕地总量持续减少,总面积减少了781.42 km2;草地呈先增加后减少的变化趋势,总面积减少了23.77 km²;湿地呈现先减少后快速增加的趋势,总面积增加了168.43 km²;林地面积呈波动变化,但整体上处于下降趋势;总面积减少了142.68 km²。【结论】通过多期次遥感图像分析能够获取该地区土地利用和覆盖的空间分布格局及变化趋势,可为当地土地规划、利用和保护提供基础数据支撑,为生态保护和资源开发利用提供科学依据。     

基于CEEMD和迁移学习的滚动轴承故障诊断研究

【目的】在实际生产环境中,由于机器特征复杂和工况变化,智能诊断模型在跨机组迁移时需要重复训练,这不仅增加了时间成本,还加大了算力资源的消耗。为了解决这些问题,需要开发出一种能适应复杂机器特征并在不同工况下保持高准确度的轴承故障诊断方法,同时,减少模型迁移时所需的重复训练,以便实现更高效的故障识别和预测。【方法】研究提出基于互补集合经验模态分解（Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD）和迁移学习的滚动轴承故障诊断方法。首先,采用CEEMD法对原始信号进行分解,并计算出对应分量的峭度值。其次,采用多核最大均值差异法对源域数据与目标域数据进行域适应处理。最后,在凯斯西储大学轴承数据集和美国机械故障预防技术学会轴承数据集之间进行迁移故障诊断试验及对比分析。【结果】研究结果表明,与直接迁移模型算法相比,基于CEEMD改进的迁移学习网络在不同数据集上的迁移效果更好,其故障诊断的准确率最高。【结论】经试验验证,研究所提的方法表现出良好的变工况跨机组适配能力,具有较高的故障诊断精度,为研究复杂工况下多机组相似故障诊断场景提供了...     

基于数据跟踪分析的内蒙古电磁干扰因素分析

【目的】进一步提高地震台站电磁观测数据的质量和数据分析能力。【方法】基于内蒙古自治区2019—2022年的前兆电磁数据跟踪分析资料，通过对比内蒙古地区各个台站电磁干扰原因和典型曲线，对电磁学科常见干扰进行总结分析。【结果】内蒙古自治区地电台站面临的主要问题为降雨干扰及漏电干扰；各个地磁台站之间跨度较大，所处地区为中高纬度地区，台站受磁暴、亚暴等影响较为频繁。【结论】可为相关工作人员对电磁数据干扰判断和处理提供参考。     

湖底隧道联络通道冻结加固施工技术研究

【目的】湖底隧道施工通常具有地质条件复杂、难度系数大、危险性高等特点,为研究冻结法在隧道下穿湖底联络通道中的施工技术要点,依托某实际地铁工程展开研究。【方法】结合地质勘察资料,综合湖底特殊地质条件及水文概况,设计采用冻结加固技术预先对周围土体进行处理,合理设计和优化开挖与构筑施工技术,对相关施工风险进行分析并提出解决措施。【结果】结果表明,冻结法施工具有较高的安全可靠性,且适用于各种复杂的水文地质,如软土、流砂以及高水压和高地压地层。【结论】本研究对城市地铁湖底联络通道的安全和有效施工具有一定的参考意义。     

浅述MapGIS软件在环境影响评价工作中的应用

伴随着MapGIS软件在多行业,尤其是全国第二次土地利用现状调查中的广泛应用,其软件格式的图件将会更多的出现在环境影响评价工作中。本文结合环境影响评价工作中利用MapGIS软件对所获取的其格式下图件数据的处理,总结了处理过程中遇到的在工程裁剪、地图参数调整与打印输出上的几个常见问题,为环境影响评价工作者处理同样问题提供一定的指导意义和参考价值。     

基于无人机摄影测量的桥梁实景三维重建

【目的】随着三维建模技术的发展，建筑信息模型已成为工程分析和信息化管理的基础。对实际工程中缺失设计资料的老旧桥梁进行智能化检测和可视化管理及维护具有重要意义。【方法】针对老旧桥梁结构，提出基于无人机摄影测量的三维形态测量法，利用搭载单目相机的无人机来采集綦江城北大桥和内江沱江四美大桥的引桥部分影像，利用Smart3D软件来重建桥梁结构的实景三维模型，测量其具体尺寸，并与设计图纸进行对比分析。【结果】仿真结果证明了该方法的可行性，获取到的桥梁三维实景模型纹理清晰、尺寸数据精度较高。【结论】了解桥梁结构的状况及获取尺度数据，为后续BIM重建提供数据支持。     

透平叶片曲面重构及其五轴数控加工工艺

【目的】透平叶片属叶片类复杂曲面零件，主要应用在燃气轮机等的发动机上，需要叶片表面质量及轮廓精度的制造工艺要求比较高。透平叶片的曲面造型与精密制造具有较高难度，对损坏的透平叶片进行修复制造，要用到逆向工程技术对叶片的曲面进行重构。根据叶片的结构特点需要使用五轴数控加工技术才能更好地完成加工。【方法】以透平叶片为研究对象，通过光学扫描仪来提取透平叶片样件的点云数据，运用逆向设计软件Geomagic Design X对透平叶片的点云数据进行优化处理和三角形面片化，对透平叶片的快速曲面重构，将透平叶片的实体模型导入CAM软件UG中，进行五轴数控加工工艺分析与自动编程。【结果】通过逆向工程技术能快速构建出高质量的叶片曲面，利用五轴加工技术完成叶片的精密制造。【结论】将快速曲面重构技术与五轴数控加工技术相结合，可实现透平叶片的逆向设计与五轴数控加工，为叶片类零件的修复与再设计提供借鉴和思路。     

基于数字多波束的导航卫星信号接收机抗干扰仿真

【目的】合理使用惯导辅助数字多波束技术，在提高信号接收、减少干扰的同时，达到对径目的，能满足传统宽带多星波束对信号入射方向的苛刻要求。【方法】通过将数字波束形成技术应用于导航卫星信号接收机中，以惯导为基础来提供当地水平坐标系下的航向、俯仰角和横滚角，并以此为基础计算出导航卫星的入射方向，形成指向卫星的主波束及对准干扰的“零陷”，确定单约束的导向矢量，从而推导出空时自适应处理结构的数字多波束算法。【结果】数字多波束抗干扰接收机的应用能有效改善数字宽带多星多波束环境中存在的干扰现象。【结论】仿真试验表明，将本研究提出的数字多波束抗干扰接收机实现方法用于对捕获过程算法的改进，可实现对多波束数据的合理应用，性能仿真试验证明了该算法的有效性。