复垦土壤盐分污染的微波无损探测及定量分析

为解决矿区复垦土壤盐分污染的快速动态监测的技术问题,采用搭建物理模型方法,运用探地雷达探测了不同水分系列下的不同程度盐分污染的复垦土壤.经过衰减计算和增益调整分析了微波信号变化规律,采用多元线性逐步回归的方法,建立复垦土壤盐分含量和容积含水量的数学模型,这使得复垦土壤的盐分污染的微波探测从定性化分析向定量化研究迈出了一步.     

探地雷达探测精度影响因素研究

探地雷达作为一种用于确定地下介质分布的广谱电磁技术,由于其具有高效、快速、连续、无损伤、低成本和高分辨率成像等特点,目前已成为公路、机场、隧道、水坝和堤防等基础工程设施无损检测技术的重要组成部分。本论文针对目前探地雷达探测中出现的一些难点问题做了一些研究。研究了在进行探地雷达勘察时不同的介电常数设置值对探测结果的影响,并通过对建筑物的实际探测验证不同介电常数设置值对探测精度的影响规律。     

基于探地雷达的复垦土壤层次无损探测研究

耕地资源紧是中国面临的现实问题,土地复垦作为补充耕地的重要手段之一,复垦后耕地的表土层厚度直接影响工程质量,特别是薄表土地区覆土厚度检查是关键.传统的检验方法费时费力.针对上述问题,选择微波遥测仪器--探地雷达为工具进行了土层结构无损探测的室外模型实验.构建模型自下而上依次为原状土(40 cm)、粗砂(25 cm)、土(15 cm)和细砂130 cm),中心天线频率为500 MHz,测量方法为共剖面法.通过对雷达图像分析,各层介质探测差值小于5 cm,表明探地雷达能够有效探测土层结构,可以用于土地复垦工程土层厚度的验收工作;同时,尝试对实验的时间-振幅和频率-振幅进行分析,通过时间-振幅图可以看出,振幅在0.95、7.15、9.93、15.7和17.50 ns附近发生了5次明显变化,能够更加直观地解译雷达信号;通过频率-振幅图可以看出,在频率达到470.10 MHz时,振幅最大为1 821,电磁波最有效,可为探地雷达设备选择提供理论支持.     

探地雷达与高密度电法在铀尾矿库地下结构可视化中的应用

针对早期退役铀尾矿库存在缺少规范的监测系统、表层治理覆土与地下尾矿埋藏情况不明的问题,采用高密度电法获取尾矿库中深部信息,绘制反演数据二维等值线图和三维等值面图,分析地下尾矿的空间分布情况和基岩位置;采用探地雷达方法探测浅地表的精细结构,根据雷达反射剖面图划分层位,分析治理覆土厚度变化规律。研究结果表明,高密度电法能够有效探测尾矿库地下结构,尾矿沉降和覆土挤压引起尾矿砂水平分层较差,存在覆土薄弱区域,并可能形成潜在的渗漏通道;探地雷达可以清晰分辨深度2 m内的治理覆土分层,发现治理覆土的厚度较稳定。两种方法的探测结果可以为铀尾矿库的安全稳定性评价提供依据及参数。     

基于GPR信号频带介电谱特征的公路早期病害检测*

现有的探地雷达(GPR)技术都是在公路病害产生后进行病害定位,而不是在病害发生的早期对病害进行预测。为了实现公路早期病害检测,本文构建了公路早期病害识别系统,该系统充分利用GPR信号的频带介电谱特征,分别抽取训练样本和测试样本的频带介电谱特征向量,以识别公路早期病害情况。实验结果表明：频带介电谱特征向量能较好的表征GPR信号对应的地电信息,适用于GPR信号的分类;该系统能对公路基层的密实度特征和含水量特征进行有效识别,为公路早期病害检测提供了技术保障;此外,该系统具有很强的实时性,对各个测试样本进行特征向量提取和识别的平均耗时不大于0.8ms。     

采用网络并行电法仪探测采煤工作面无煤区

介绍了网络并行电法仪的基本特点,并采用网络并行电法仪来探测煤矿工作面内全岩区域的范围,用以指导工作面的采煤。探测结果表明,网络并行电法仪可以用于直流电法探测,对于工作面内全岩区域的探测采用温纳四极法和高分辨地电阻率法反演都取得了明显的效果。多装置视电阻率反演的综合解释既提高了资料解释的可靠性,也体现了网络并行电法仪的优势。     

探地雷达技术在地下管道探测中的应用

介绍了应用探地雷达探测地下管道的原理及技术,阐述了该技术的基本方法及其数据图像处理过程.通过长沙市某处下水管探测应用,表明该技术对管道探测是可行的,且探测效果良好,其测量误差在10%之内.图2,参3.     

探地雷达探测岩溶灾害的研究

为了寻求解决煤矿水害事故的办法,以电磁场和电磁波传播理论为基础,首先研究了电磁场的时域有限差分法计算方法,推导出了二维的时域有限差分方程和网格空间步长、时间步长所满足的关系式,得出了在完全匹配层吸收层的网格差分格式。然后建立了探地雷达二维正演模型,数值求解合成了雷达记录剖面。在雷达剖面图中可以清晰看到异常体的反射曲线,直观地了解岩溶雷达反射剖面特征,有利于在实际探测中提高解释精度。     

探地雷达仪器原理及涵洞探测应用研究

阐述了探地雷达探地原理,探讨了探地雷达探测涵洞的可行性,通过分析两个涵洞探测实例,表明探地雷达探测涵洞是科学的,拓展了它的应用领域,表明该技术具有较强的实用性     

基于改进蒙特卡罗算法的再生水指标评价

传统的风险评价主要是确定性定量计算,这一方法忽视了不确定性因素的分析,本文提出改进的不确定性风险评价的方法。结合混沌系统的方法来产生可靠、简单和高效的随机数,进而改进蒙特卡罗模拟中产生的随机数。以北石桥污水净化中心再生水中的各指标为研究对象进行蒙特卡罗模拟,结果表明：除总氮的人体平均每日吸入剂量的概率为89.94%外,其余各指标的概率均大于90%,所有指标终生可接受风险水平概率均大于80%。影响各指标进入人体的单位体重日均暴露量大小的主要因素为吸收速率、体重和浓度。研究成果可为再生水回用的不确定性风险评价提供一定的依据。     

基于YOLO算法的探地雷达道路图像异常自动检测

探地雷达(ground-penetrating radar, GPR)是一种可用于道路内部异常目标识别的无损检测方法。GPR工作时往往产生海量的扫描数据,而数据解释是技术要求高、任务繁重的工作,通常需要人工完成。此外,道路内部的复杂性和异常目标的多样性增加了图像异常检测的难度。近年来,人工智能(artificial intelligence, AI)技术的快速发展为基于AI的探地雷达B-scan图像自动解释提供了可行的技术思路,常用的深度学习算法有RCNN(region-convolutional neural network)和YOLO(you only look once)。虽然YOLOv3在目标检测方面已经有了一定的成效,但YOLOv4的改进算法可以进一步提高检测能力。结合YOLOv3算法,对比研究分析YOLOv4目标检测算法的改进对于目标检测任务的影响,以及YOLOv4算法对探地雷达图像异常目标检测效率的提升能力。结果表明,YOLOv4的改进算法更适用于探地雷达异常目标的自动检测,经过训练后的YOLOv4网络模型满足探地雷达道路内部异常目标智能化检测需求,具有较强的实用价值。     

基于SVM的遥感影像土地利用变化检测方法

利用遥感影像的直方图统计量作为基本检测特征,采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)理论对淄博某地区的土地利用变化情况进行检测。为验证SVM方法的检测精度,分别使用Fisher判别准则、类别可分离判据等方法进行对比分析。遥感数据来自两个时相分辨率为0.6 m的Quickbird影像,相对于传统TM、SPOT影像,该方法能够提取出小范围内的土地利用变化情况,适合区县级范围内的土地变更调查。     

基于NDVI时间序列数据的土地覆盖变化检测指标设计

大中尺度土地覆盖格局及其变化检测是研究全球变化和能量平衡的重要内容.NDVI时间序列数据在土地覆盖变化动态遥感监测中占据着重要地位.针对NDVI时间序列数据,现有的土地覆盖变化检测方法和指标存在许多不足之处.本文在分析现有土地覆盖变化检测指标的基础上,设计了一个新的基于交叉相关光谱匹配(CCSM)和兰氏距离的变化检测指标.该指标充分考虑了NDVI时间序列曲线形状和数值两个变化特征.理论与实例检验结果表明本文设计的指标能够较好的抑制各种干扰噪音的影响,正确检测真实的土地覆盖变化,是一种较为理想的检测指标.     

即时学习多模型加权GPR软测量方法

针对工业过程中难以实现实时在线测量的重要过程变量,在主成分降解变量分组的基础上,提出了一种基于即时学习与集成学习的多模型高斯过程回归建模方法.该方法首先利用多变量组合实现集成模型的多样性,然后借助即时学习的自适应能力进行即时建模,最终多模型加权获得最终的预测结果.将所提方法应用于实际的工业炼胶过程,实验结果表明,该方法具有很好的预测性能.      

改进的熵权法在再生水资源价值评价中的应用

不同区域再生水的潜在价值是促进其推广利用的依据.以再生水回用标准、经济社会发展、天然水资源特征等为基础,结合水污染状况、水资源贫乏状况、经济发展和再生水水质共4类28项指标,建立了综合评价指标体系;基于改进的熵权法建立了再生水资源价值模糊综合评价模型,并以西安市等7个城市为例进行再生水价值评价.由评价结果可知,再生水资源价值商洛市最低,咸阳市最高,其余城市均存在中等以上的潜在价值,表明多数城市对再生水资源具有较大的市场需求,其需求程度受经济发展水平和水资源贫乏状况影响强烈.     

水中硝酸盐氮检测方法的探讨

硝酸盐氮是含氮有机物经无机化作用最终的分解产物,水中的硝酸盐氮含量过高对人体造成危害。通过用不同的方法(离子色谱法、紫外分光光度法、酚二磺酸法)对水中硝酸盐氮进行检测,综合几种方法,经对比得出,离子色谱法具有快速、灵敏、准确、高效,选择性好的优点,因此,采用离子色谱法是最好的方法。