基于无人机巡检与深度学习的河道整治施工进度图像识别

长线性小流域治理工程中的河道衬砌、生态护岸等距离长、范围广、布置分散,且工区交通不便,人工巡检费时费力,难以及时掌握工程的整体施工进度形象面貌。提出了基于无人机巡检与深度学习的河道整治施工进度智能图像识别方法,通过定位施工节点(施工区域起点和终点)的位置计算施工进度。首先,建立了施工区域目标检测模型,针对无人机航拍影像进行河道衬砌护岸施工区域的识别以及施工节点的定位;然后,利用尺度不变特征变换(scale-invariant feature transform,SIFT)算法对不同视频帧中的施工节点进行匹配,并基于单目视觉的运动视差法,计算施工节点的实际工区坐标;最后,计算当前衬砌护岸施工进度,并分析进度偏差。结果表明:该方法得到的施工节点定位平均误差为1.026 m,平均相对误差为0.74%,该方法能够较为准确地从航拍图像中识别得到当前衬砌护岸的施工进程,从而实现长线性工区快速巡检,及时掌控现场施工进度,提高工程管理的智能化水平。

不同施氮水平对冬油菜根际微生物群落特征的影响

【目的】探究冬油菜根际微生物群落特征对不同施肥的响应,确定油菜氮肥适宜用量,为土壤培肥和调控土壤生态功能提供理论依据【方法】田间试验在油菜种植区(武穴)开展,在秸秆还田条件下设置5个处理:不施氮肥(SN0)、N 120 kg/hm^(2)(SN120)、N 180 kg/hm^(2)(SN180)、N 240 kg/hm^(2)(SN240)和N 300 kg/hm^(2)(SN300),采用16S rRNA和ITS高通量测序方法,分析根际土壤细菌和真菌群落结构及其功能变化,同时测定土壤理化性质和作物产量。【结果】1)与不施氮处理(SN0)相比,施氮处理降低了根际土壤有效磷含量(24.63%~35.10%)和速效钾含量(39.67%~59.77%),提高了全氮(6.18%~14.60%)和碱解氮含量(7.18%~34.99%)。SN180处理提升土壤全氮和碱解氮含量的幅度最小,SN300处理提升幅度最大。随着氮肥的增加,有机碳含量呈增长趋势,pH呈下降趋势,油菜产量先增加后减少,SN180产量最高。2)随着施氮量的递增,细菌的Chao1指数呈递增趋势;与SN0处理相比,SN180处理提高了真菌Shannon指数7.20%。施氮肥改变了细菌和真菌群落结构。与SN0处理相比,SN180处理提高了子囊菌门、担子菌门和拟杆菌门相对丰度,降低了被孢霉门和酸杆菌门相对丰度,减缓了鞘氨醇单胞菌和芽孢杆菌属的减少趋势,富集了红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)和线黑粉酵母属(Filobasidium)。与SN0处理相比,施氮处理均降低了化学异养、固氮、芳香化合物降解和几丁质分解功能菌群的丰度,同时降低undefined saprotroph丰度。3)环境因子与群落关联网络分析和RDA分析显示,土壤有机碳(SOC)、碱解氮(AN)、全氮(TN)和有效磷(AP)含量是影响真菌群落的主要环境因子,SOC和AP含量是细菌群落的主要影响因子。无色穗孢属(Achroiostachys)与SOC含量呈负相关,与AN呈正相关。Emericellopsis与AN和TN含量呈显著负相关,与pH呈显著正相关。SOC与类诺卡氏属(Nocardioides)显著正相关,与厌氧粘细菌属(Anaeromyxobacter)显著负相关。【结论】从产量、群落多样性及富集有益微生物角度综合分析,冬油菜施用N 180 kg/hm^(2)是较合理的氮肥用量。

碾压混凝土分层碾压离散元模拟及施工成层细观机理研究

碾压混凝土(RCC)坝特有的大仓面分层碾压工艺带来的层间结合质量问题,是影响其安全运行的重要因素。从施工控制的角度分析RCC施工成层机理,进而合理调整碾压参数,可有效保证大坝的施工质量。首先,通过RCC分层碾压试验,分析了碾压过程中含层面RCC的沉降规律、压实度及抗剪强度,为后续离散元模拟提供了基础;然后,建立并验证了RCC双层碾压与抗剪试验离散元模型;最后,给出了表征层间结合质量的骨料嵌入值指标,进而从孔隙率、层间骨料嵌入、层面应力分布、层间抗剪强度等方面分析了RCC施工成层的细观机理。结果表明:碾压参数对RCC的嵌入值、压实特性、层面应力和层间结合质量均有一定影响;嵌入值是影响层间抗剪强度的重要因素,二者呈线性相关,嵌入值每增加1 mm,模拟抗剪强度约增加1.583 MPa;激振力的增加以及行进速度、碾压厚度的减小均有利于提高层间结合质量,且碾压厚度是影响层间结合质量的最敏感参数。研究结果可为施工中RCC层间结合质量控制标准的制定提供理论依据。

松铺覆盖下相变黏土施工防冻控温数值模拟

堤坝及路基等工程冬季负温下施工,土料会因短时冻结或冻融而引起压实性能降低,并诱发冻胀、融沉、开裂等病害。常规覆盖保温措施工艺复杂,难以实现负温下连续施工,易使工期延长。相变黏土为改善土料防冻性能、延长冬季施工时间提供了可能,但相变材料(PCM)掺量过高影响土料力学性能。为此,本文提出了土料掺混PCM与松铺覆盖联合的防冻控温措施,利用原有施工中上层土料松铺工序,尽可能减少PCM掺量,减小施工干扰,同时解决负温施工暴露时段土料的表层防冻问题。首先,建立了考虑上层土料松铺的施工相变传热有限元数值模型,并验证了模型的有效性;然后,定量分析了不同松铺厚度、PCM掺量对相变黏土冬季施工控温效果的影响,提出了相变黏土有效施工时长的估计方法;最后,给出了防冻控温措施建议,采用2%PCM掺量和9.6 cm松铺覆盖层厚度,即可满足现场施工控温的要求。本研究为解决寒区土料冬季施工过程中的防冻控温难题提供了新的技术途径。

秸秆还田配施化肥下麦田土壤理化性质和酶活性的变化

为了探明长期秸秆还田下配施化肥对麦田土壤酶活性的影响及其主要驱动因子,以持续4年的广水长期定位试验为依托,设置秸秆(S,用量为6000 kg/hm^(2),其他处理用量相同)、秸秆+施100%N(S100N,纯N用量为187.5 kg/hm^(2),其他施肥处理用量按此用量折算)、秸秆+施80%N(S80N)、秸秆+施60%N(S60N)、秸秆+施80%N+菌剂(S80Nm,秸秆腐熟菌剂用量为30 kg/hm^(2))、秸秆+施60%N+菌剂(S60Nm,菌剂用量同S80Nm)6个处理,测定了土壤酶活性、土壤理化性质及小麦产量。结果显示,与S相比,S100N和S80N小麦产量分别显著提高182.82%和179.55%(P<0.05);秸秆腐熟菌剂的添加对土壤理化性质和小麦产量的效果不显著。与S100N相比,S80N增加了土壤磷酸酶(Phos)、硫酸酯酶(Sul)、β-葡萄糖苷酶(βG)、β-木糖苷酶(βX)、α-葡萄糖苷酶(αG)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和亮氨酸氨基肽酶(LAP)的活性;冗余分析(RDA)显示秸秆还田条件下,土壤有机质和碱解氮的含量是土壤酶变化的主要影响因子。因此,从减肥增效角度来看,S80N是提升土壤质量较适宜的管理措施。

经内窥镜大隐静脉获取术在冠状动脉旁路移植术中应用的学习曲线

【目的】探讨内窥镜获取大隐静脉在冠状动脉旁路移植术中的应用并探讨学习曲线,重点关注初学者易发生的问题及对早期临床结果的影响。【方法】回顾性分析2013年7月至2014年4月在郑州大学第一附属医院心外科接受不停跳冠状动脉旁路移植术并使用内窥镜技术获取大隐静脉的83例患者的临床资料,按照手术时间的先后顺序分为A组(初学组20例)、B组(熟悉组20例)、C组(进步组20例)、D组(成熟组23例),分析各组之间患者围术期及随访结果差异,明确学习曲线周期。【结果】该组患者年龄为(60.22±8.06)岁,体质量为(69.77±11.66)kg,其中合并高血压24例、糖尿病26例、亚急性脑梗14例。A组相对于后三组获取大隐静脉长度与时间比值明显较小(P<0.001),静脉主干损伤数量明显较多(P=0.006),并且随访1年时静脉桥通畅率较低,但差异无统计学意义。【结论】内窥镜获取大隐静脉之前技术操作培训是必要的,能有效规避初学者造成的血管损伤,实际获取的过程中大概需要亲自操作20例,并认真总结技术技巧就可以较为熟练地进行相关操作。

再论世界卫生组织健康概念无实践性成因的哲学探析

矛盾具有普遍性或绝对性,任何事物内部都存在着矛盾和矛盾运动,无机界如此,有机界的生命事物更是如此。从哲学矛盾论角度对世界卫生组织的健康描述或界定进行分析,探寻世界卫生组织健康概念无实践性产生的根源。研究结果发现世界卫生组织所界定的科学健康概念的定义尽管出于善意和美好的愿望,但客观上则否定了这对矛盾的存在,否定了事物中矛盾的普遍性即绝对性的存在,进而也就否定了矛盾的同一性、对抗性、斗争性……使其失去或脱离了人类的健康实践,这是促成其脱离实践的成因之一。

考虑压实质量和改进本构的沥青心墙坝性态分析

针对邓肯-张模型对沥青混凝土心墙料力学性质描述偏离的不足,改进了心墙沥青混凝土本构模型;同时,考虑实际施工中各分区坝料压实质量空间差异导致的物理力学特性空间差异,提出了考虑坝料实际压实质量的大坝有限元分析方法。首先,通过数字大坝系统采集到的施工数据,对大坝各坝料分区进行压实质量空间估计;其次,建立各坝料分区本构模型参数与压实质量的定量关系,实现对任意单元材料参数的空间估计,并通过Abaqus软件的二次开发,实现坝料本构模型参数的每个单元赋值;最后,结合工程实例,对沥青混凝土心墙堆石坝施工期结构性态进行精细数值分析。结果表明,考虑坝料实际压实质量的数值模拟可以更好地反映大坝实际施工过程的应力变形情况;改进后的本构模型提高了心墙变形计算的准确性,为精确分析沥青混凝土心墙堆石坝结构安全提供了有效途径。

基于GIS的水电工程施工导流三维动态可视化

为直观逼真地描述水电工程施工导流各环节之间复杂的动态时空逻辑关系 ,提出基于 GIS的施工导流三维动态可视化方法 ,构造了施工导流三维动态数字模型 ,并在此基础上实现了模型的动态显示、交互操作、空间分析以及施工导流全过程可视化仿真等功能 ,从而为水电工程施工组织设计与宏观决策提供了一个科学有效的可视化分析手段 .最后给出一个工程应用实例 ,表明文中方法具有较好的实用性 .

体质概念的内涵、外延及其综合评价——兼与何仲恺、郝树源等老师商榷

根据事物的本质属性和通过体质调研论证了高级心理活动是体质不可分割的内涵 ,正常人的心理发育水平与体质水平是一致的。对体质进行了简单系统分类及人生的体质分期 ,证明“体质”是动态的、相对平衡的、具有时空性的、多维的大概念、大系统。建议建立中华民族体质战略发展思想、理论体系、实践方法 ,及具有积极作用符合现状的体质综合评价方法和战略体质综合评价方法。

连续监控下土石坝碾压参数的控制标准及其确定方法

为适应连续监控下土石坝施工中对碾压参数的控制要求,提出将行车速度持续超速时间、激振力持续不达标时间、压实厚度及碾压遍数合格率作为施工全仓面碾压参数的控制指标;并在分析各碾压参数与心墙坝料压实度之间相关性的基础上,建立了碾压遍数、压实厚度、料性参数(坝料含水率和级配)与压实度的多元回归模型;进而提出了满足现行规范要求的坝料压实质量所对应的、基于Monte-Carlo法的碾压遍数合格率控制标准的确定方法。工程实例分析表明,遵循所提出的碾压参数控制标准,心墙区试坑检验的坝料压实度均满足设计要求,从而为连续监控下土石坝碾压质量的控制提供了有效途径。

基于神经网络的土壤肥力综合评价

基于BP神经网络算法的模糊综合评判法对深州市土壤肥力进行等级评价,结果表明,该方法比主成分分析改进的模糊综合评判法更客观、稳定,适用性强,深州市至少89.1%的耕地肥力处于中下等水平;同时利用GIS的插值技术,生成土壤肥力评价图,为深州市的土壤改良和测土培肥提供一定依据。

考虑施工质量与填筑进度的面板坝精细有限元分析

针对混凝土面板堆石坝施工质量空间上的差异性导致的坝料物理力学参数具有空间差异性的问题,提出了考虑实际施工质量与填筑进度(面貌)的精细有限元分析方法。首先基于试坑试验数据,采用空间插值算法对大坝压实质量进行空间估计;然后建立各分区坝料本构模型参数与压实质量之间的定量关系,实现对任意单元模型参数的空间估计与赋值;最后提出考虑填筑进度(面貌)的精细建模方法,并结合工程实例对混凝土面板堆石坝的应力变形等性态进行了精细模拟与分析。结果表明:相比于基于设计参数模拟得到的沉降量平均误差10.46 cm,采用考虑实际施工质量与填筑进度的精细分析方法模拟得到的沉降量平均误差仅为2.41 cm,其结果与实测值具有更好的一致性。研究成果为混凝土面板堆石坝的结构性态精准分析提供了新的途径。

公路沥青层振动压实质量实时监控与评估

为了克服传统公路沥青层压实质量控制方法的局限性,基于智能碾压(intelligent compaction,IC)技术,提出了结合振动加速度频域分析指标和单位体积压实功E的公路沥青层压实质量实时监控与快速评估方法,实现100%施工工作面压实质量的快速评估,避免了单独采用振动加速度频域分析指标评价沥青层压实质量易受路基(二灰层、水稳层)坚硬程度的影响,从而可减少压实度推算的误差,可客观地反映公路沥青层压实质量。

夷陵区柑橘园土壤和叶片养分状况研究

为研究夷陵区柑橘园土壤和叶片营养元素状况及相关性,在柑橘主产区采集了41个土壤和叶片样品进行养分测定分析。结果表明,1)柑橘园土壤pH均值5.5,偏酸性柑橘园占22%。有机质、碱解氮、速效钾和有效硼处于低量缺乏的比例分别为33.1%、68.3%、36.6%和100%,其他土壤养分含量均适宜偏高水平。2)叶片中氮、钾、钙、镁和锌含量缺乏的柑橘园分别占34.1%、87.8%、36.6%、65.9%和95.1%。叶片磷、铁、锰、铜和硼含量在适宜偏高水平。3)土壤碱解氮、交换性钙、交换性镁、有效铁和有效硼的含量与叶片中对应元素存在显著正相关;土壤有效钾和有效铜与叶片对应元素显著负相关;土壤交换性钙与土壤pH极显著正相关;土壤有机质与土壤碱解氮、交换性镁以及叶片镁极显著正相关。因此建议夷陵区柑橘园应有机无机肥配施,增施硼、锌和镁肥,同时可施用适量石灰改良酸性土壤。

堆石料压实质量实时监测指标与碾压参数的相关性分析

为给高堆石坝施工质量的连续控制提供有效指标,提出了以实时监测的压实监测值(CV)作为堆石料压实状态的表征指标.在分析CV与碾压参数(行车速度、碾压遍数、压实厚度、激振力状态)之间相关性的基础上,建立了CV与上述碾压参数的多元回归模型.实例研究表明:CV与碾压参数的相关性显著,且其可由碾压参数精确表征;由于碾压参数对于堆石料压实质量有着显著影响,故间接验证了CV可作为堆石料压实状态的实时表征指标的可能性,为进一步研究CV表征堆石料压实质量指标(如干密度、孔隙率等)提供基础.

泄洪雾化的粒子系统模拟及三维可视化

本文在泄洪雾化水流基本运动模式控制下,提出了基于粒子系统的泄流运动及雾化降雨的三维模拟与可视化方法,并且基于地理信息系统(GIS)技术建立了坝区地形及建筑物数字模型,实现了泄流水舌挑射运动、沿程掺气扩散、跌水碰溅以及雾化降雨场景的逼真模拟,为工程人员提供了一个可视化的设计与决策环境,并可为进一步研究“虚拟泄洪”提供理论基础。

养分专家系统推荐施肥对湖北中稻产量和养分利用率的影响

为评价中稻养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥对中稻产量效应、养分利用率的影响,于2013~2017年期间在湖北省开展了42个试验,并对结果进行了分析。广水市推荐施肥NE比习惯施肥FP施氮肥低18.0%,磷肥高23.9%和钾肥高8.9%情况下,中稻增产1.4%,差异不显著。赤壁市推荐施肥NE比习惯施肥FP施氮、磷和钾肥分别减少8.8%、32.9%和44.1%的情况下,中稻增产6.9%,差异不显著。中稻氮、磷和钾肥平均农学效率分别为12.5、9.5和1.3 kg/kg,中稻氮、磷和钾肥平均当季利用率分别为39.8%、6.5%和27.9%。水稻养分专家系统推荐施肥促进了水稻对氮磷钾养分的吸收和利用,达到增产增收效果,氮肥利用效率也高于全国平均水平,可在中稻种植区推广应用。

丹江口柑橘园土壤和叶片营养状况调查分析

在丹江口柑橘主产区42个柑橘园采集了土壤和叶片样品并进行养分测定,旨在研究土壤和叶片营养元素状况及相关性。结果表明,1)97.6%的柑橘园土壤pH值适宜柑橘生长;土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效硼、交换性镁、有效铁、有效铜、有效锌、交换性钙和有效锰处于缺乏或低量水平的柑橘园分别占71.4%、95.2%、64.3%、45.2%、100.0%、11.9%、16.7%、26.2%、14.3%、0.0%和0.0%。2)叶片氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、硼、铁和锰含量缺乏的柑橘园分别占31.0%、71.4%、81.0%、38.1%、83.3%、97.6%、95.2%、40.5%、0.0%和0.0%。3)土壤交换性钙、交换性镁、有效铁、有效锰和有效硼的丰缺状况与叶片中对应元素显著正相关,其它土壤营养元素与叶片相应元素无显著相关性。因此,建议柑橘园在营养管理上应因地制宜,增施有机肥及硼肥,合理施用氮、磷和钾肥。

不同菌剂在鸡粪堆肥中的应用效果

选出适宜的鸡粪堆肥菌剂及其与辅料的配比,对促进鸡粪堆肥的效果具有重要的意义。本研究采用了接种不同菌剂的堆肥发酵试验,研究不同鸡粪堆肥过程中堆肥的养分、理化性状和发芽指数等参数变化。结果表明,接种等量不同微生物菌剂的堆肥效果基本一致,比鸡粪（CK）处理的发酵温度提前9-10 d达到50℃;种子发芽指数达到85.2%-87.3%,提高45.2%-47.3%;发酵周期缩短了12 d。接种菌剂处理比仅加米糠处理的发芽指数平均提高了18.8%。聚类分析得出5个处理的堆肥效果被分成了3类,接菌剂处理划归为第一类,表明3种菌剂堆肥效果基本相同;仅加米糠处理是第二类;鸡粪（CK）处理是第三类。本试验在鸡粪和米糠的C/N为25.5的条件下,分别接种3种不同的微生物菌剂（0.05%）的处理,堆肥效果较一致,比仅加米糠和纯鸡粪处理堆肥效果好。