泥石流次声特征分析及流量智能反演方法

次声技术已被广泛应用于泥石流监测预警中,泥石流次声的某些特征可从一定程度上反映泥石流的流量。泥石流流量是评估泥石流规模的重要参数,准确预测泥石流流量对泥石流监测预警具有重要意义。围绕影响泥石流次声特性的关键物理参量,通过定量化配比水槽实验模拟泥石流产生次声的物理过程,采集次声信号并测算流量。通过分析泥石流流量与次声之间的关联,揭示泥石流流量对次声特性的影响规律。经特征提取和特征选择提炼出可表征泥石流流量的次声特征因子并构建特征向量集。通过对比分析k近邻算法(k-nearest neighbor,KNN)、神经网络、随机森林和梯度提升决策树(gradient boosting decision tree,GBDT)算法在流量预测方面的表现性能,构建了具有较高预测准确率的泥石流流量智能反演模型。通过该智能反演模型可实现泥石流流量的有效预测,从而为泥石流次声监测提供更丰富的报警信息。

基于改进AlexNet网络的泥石流次声信号识别方法

环境干扰噪声是泥石流次声现场监测的主要挑战,极大限制了泥石流次声信号识别的准确率。鉴于深度学习在声学信号识别中的优异表现,本文提出一种基于改进的AlexNet网络的泥石流次声信号识别方法,有效提升泥石流次声信号识别准确率和收敛速度。首先对原始次声数据集进行数据扩充、滤波降噪等预处理,并利用小波变换生成时频谱图像,然后将得到的时频谱图像作为输入,通过减小卷积核、引入批量归一化层和选择Adam优化算法搭建改进的AlexNet网络模型。实验结果表明,改进的AlexNet网络模型识别准确率为91.48%,实现了泥石流次声信号的智能识别,可为泥石流次声监测预警提供高效、可靠的技术支撑。

面向摄像头视频监控的泥石流发生场景智能识别方法

摄像头视频监控在泥石流防灾减灾中的应用较为广泛,但现有的视频检测技术功能有限,无法自动判断出泥石流灾害事件的发生。针对这一问题,本文基于迁移学习策略,改进一种基于卷积神经网络的视频分类方法。首先,借助TSN模型框架,将底层网络架构更改为ResNet-50,用于运动特征提取和泥石流场景识别。然后,通过ImageNet和Kinet-ics-400数据集预训练该模型,使模型具备较强的泛化能力。最后,结合经过预处理的地质灾害视频数据集对模型进行训练和微调,使其能够精准地识别出泥石流事件。通过大量的运动场景视频对该模型进行检验,实验结果表明,该方法对泥石流运动场景视频的识别准确率可达87.73%。因此,本文的研究成果可充分发挥视频监控在泥石流监测预警中的作用。

学科交叉融合视角下高校创新创业教育改革——以成都信息工程大学为例

文章以学科交叉融合背景下的高校创新创业教育改革为主题,深入分析了高校创新创业的背景、现状及存在问题。在当前经济社会背景下,为培养出复合型创新创业型人才以满足社会发展需要,需要进行创新创业教育深层次改革。而学科交叉融合是高校开展创新创业教育的重要方式。针对当前创新创业教育存在的问题,以成都信息工程大学为例,积极探索了基于学科交叉融合高效推动创新创业教育发展的系列途径,并提出了高校双创教育改革的系列举措以及取得的成效,可为高校复合型创新创业人型才的培养提供有益的参考价值。

融合多源异构数据的滑坡变形阶段智能判识方法

针对滑坡体不同变形阶段的监测数据样本不均衡,样本扩充量的限定研究较少以及判识模型准确率较低等现实问题,该文提出了一种少数类样本全局扩充量测算方法以及将分类结果混淆矩阵与GSA相结合的基于遗传的多分类样本合成方法MCGSA,可避免产生大量的合成样本,且有效解决了样本不均衡问题;其次借助堆栈泛化思想以及具有较强知识挖掘能力的机器学习模型,结合滑坡体的多源异构监测数据,构建了基于stacking的滑坡变形阶段智能判识模型;最后将该模型应用在多个滑坡隐患点上进行现场实验测试,并进行了对比实验分析,分析结果显示该判识模型的准确率可达89%,F1宏平均值达到了74%。模型的判识结果可为区域内滑坡隐患点的预警信息发布提供辅助决策。

基于虚拟仿真的无人机野外地质调查智能路径训练研究

我国东部矿产资源开发利用逼近临界、资源消耗持续增加,众多矿产资源勘探和开采工作逐步向西部艰苦地区转移,但现有地质野外工作自动化程度低,大量繁重、高危的工作仍然由人力完成(成秋明,2021),严重制约了向“盲区”找矿、要矿的战略进程(侯增谦,2021)。

F-RURS治疗复杂性输尿管上段结石对结石清除情况及应激激素、免疫功能的影响分析

目的:探讨经尿道输尿管软镜联合硬镜下钬激光碎石术(F-RURS)治疗复杂性输尿管上段结石(CUUC)对结石清除情况及应激激素、免疫功能的影响。方法:选取2020年1月—2021年10月监利市中医医院收治的92例CUUC患者,并根据随机数表法将其分为F-RURS组(F-RURS治疗)46例与对照组(经皮肾镜取石术治疗)46例。记录两组围手术期相关指标、手术前后应激激素水平与免疫功能指标、结石清除情况、术后3个月内并发症及术后1年复发率并进行统计学分析。结果:F-RURS组手术时间明显长于对照组,术中出血量明显少于对照组,术后拔导尿管时间早于对照组,住院时间短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组术后24 h血清促肾上腺皮质激素(ACTH)、肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)及皮质醇(Cor)水平均明显高于术前,F-RURS组血清ACTH、E、NE及Cor水平均明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组术后24 h CD3^(+)、CD4^(+)T淋巴细胞水平及CD4^(+)/CD8^(+)均明显低于术前,CD8^(+)T淋巴细胞水平均明显高于术前,差异有统计学意义(P<0.05);F-RURS组术后24 h CD3^(+)、CD4^(+)T淋巴细胞水平及CD4^(+)/CD8^(+)均明显高于对照组,而CD8^(+)T淋巴细胞水平明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。F-RURS组结石清除率明显高于对照组,而术后3个月内并发症发生率及术后1年复发率均明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:CUUC患者给予F-RURS治疗,术中出血少、结石清除率高,术后恢复快,能有效缓解术后应激反应及改善免疫功能,并发症少且复发率低,优势明显。

基于水文过程的泥石流预报中前期有效降水量的确定方法

前期有效降水量是泥石流预报的一个关键因子,但是确定此关键因子的常用方法存在参数取值过于人为主观化的问题。为解决这一问题,提出利用模拟降雨截留、入渗和蒸散发等水文过程的方法确定泥石流预报中的前期有效降雨量,并利用基于流域水土耦合机制的泥石流预报系统预报四川省在2013年7月9日的泥石流灾害来检验该方法。结果表明:利用水文过程模拟方法确定的前期有效降水更适用于泥石流预报,泥石流预报的漏报率比常用的降雨衰减经验公式低21.1%,能更好地为泥石流防灾减灾服务。

基于STM32微处理器的泥石流次声采集系统

对泥石流次声波的监测分析有助于泥石流灾害的预警。泥石流次声采集系统基于STM32高性能32位微处理器设计,结合次声传感器、GPS授时、本地文件存储与远程实时传输等功能,与接入互联网的PC上位机进行数据传输与通信,实现次声信号的远程采集。在泥石流观测研究站的测试应用结果表明,该系统运行稳定,达到预期设计目的。

基于水土耦合的泥石流预报系统设计与实现

为提高泥石流业务预报的准确性,满足泥石流减灾的需求,运用GIS技术,设计并实现基于流域水土耦合机制的区域泥石流预报系统。通过分布式水文模型和非饱和土极限平衡法实时评估每条泥石流流域内的水土混合物密度ρ,利用ρ判定区域内每条泥石流流域内发生泥石流概率的大小,实时发布泥石流预警信息。以四川省为研究区,以2013年7月9日特大降雨过程诱发大规模泥石流灾害事件作为系统的验证实例。验证结果表明,该系统运行稳定且具有较高的预报精度,能够很好地满足泥石流减灾需求。

基于像素匹配的矢量图件标准转换系统的构建与实现

不同标准的矢量图件难以相互转换,导致图件信息共享存在障碍,空间数据的利用率较低等一系列问题。为此,以符号双向映射和像素匹配作为基本原理,利用数据库与GIS技术设计实现了基于像素匹配的矢量图件标准转换系统。系统主要通过标准符号库获取、符号映射关联表构建、图件符号解析、符号匹配与识别、目标标准符号获取和符号标准转换实现矢量图件标准转换。实际工作中的图件在三大石油标准间的相互转换实例结果表明:系统不仅具有运行稳定、操作简便和自动转换的特点,而且具有较高的转换精度和较强的实用性,可以很好地解决石油领域不同标准图件信息难以共享和空间数据利用率低的问题。

新工科背景下软件工程实践教学体系与评价体系建设

如何在新工科背景下构建更有利于培养学生能力的实践教学体系,是软件工程专业发展的关键。文章首先讨论了新工科建设与软件工程专业实践教学培养的关系,构建了由课内实验、工程实践、毕业实践环节为主干线并引入工程素质培养和企业环境培养的实践教学体系,构建了多元化的实践教学课程考核评价体系。梳理了该体系下各实践环节的相互关系,论述了设计思路和实施细则。教学实践表明,教学改革提高了学生的工程能力和综合素质。

基于地理探测器的岷江上游地区土壤侵蚀变化

为掌握岷江上游地区土壤侵蚀动态变化规律和驱动力,以修正的土壤侵蚀模型(RUSLE)为基础,实现该地区2000—2018年侵蚀定量评价,按照国家水力侵蚀分级标准将其分为6个等级,以斜率变化模型完成其动态变化规律的分析,借助地理探测器实现其变化驱动力的探索。结果表明:微度和轻度侵蚀占据全域总面积的70%以上;近20 a内,全域土壤侵蚀整体得到了有效遏制,整体发展态势相对良好;植被覆盖度、降水和高程是驱动土壤侵蚀强度空间分布格局形成和改变的主要因素,特别是植被度的驱动作用最明显;各因子间产生交互关系时,其协同作用均比单因子产生的驱动作用更明显。岷江上游地区土壤侵蚀强度分布格局差异显著,侵蚀总体得到有效遏制,植被覆盖是驱动该地区土壤侵蚀强度空间分布格局变化的主要因素。

耦合分布式水文模型的泥石流物理模型预报试验

研究在泥石流物理模型中耦合分布式水文模型建立研究区域泥石流预报模型。模型利用潜势泥石流流域判识方法确定泥石流孕灾流域单元作为预报单元;采用GBHM分布式水文模型模拟泥石流发生的水文过程;基于无限边坡模型,利用安全系数判别坡面失稳过程;以流域径流和失稳土体耦合后的水土混合物密度作为泥石流预报标准实现区域泥石流预报。选取云南省作为区域泥石流预报试验区域,以2016年6月24日的云南强降水过程诱发的泥石流灾害为例,对该模型进行区域预报效果检验。结果表明,该预报模型成功预报出本次过程的三分之二泥石流灾害,具有较高的预报准确率和较强的适用性。

土木工程中纤维增强塑料筋的应用探讨

随着城市建设规模的不断增大,有利促进了土木工程施工材料的迅速发展,也日益增长了对建筑工程质量的要求,尤其是在桥梁、机场等比较重要的项目建设中。科技的进步使土木工程建筑材料得到极大丰富,重要项目建设也更倾向于选择轻便、腐蚀性强的建筑材料。作为新型材料的纤维增强塑料筋,备受土木工程技术研究领域的关注,并逐渐成为一个研究热点。所以,在土木工程中加强纤维增强塑料筋应用技术的研究就显得尤为重要。本文较深入地探讨了纤维增强塑料筋的特点及应用优势,对于促进我国土木工程建筑领域的健康发展具有十分积极的意义。

基于水土耦合物理机制的区域滑坡概率预报技术研究

基于水土耦合物理机制的滑坡预报是通过计算安全系数给出确定性的预报结果,其可靠性依赖模型输入数据的精度,尤其是土体粘结力和内摩擦角。但这些数据尤其在区域尺度上存在较大的不确定性,进而导致安全系数存在不确定性。为解决该问题,引入了蒙特-卡洛随机取值的方法,提出了基于水土耦合物理机制的滑坡概率预报模型,并首次尝试选取西南地区为试验区域开展滑坡预报试验及检验。结果表明:2017年汛期发生了11次典型的滑坡案例,该模型成功预报9次,成功率达82%。具有较好的预报准确率,可为地质灾害防灾减灾提供技术支撑。

西藏自治区农业气象灾害WebGIS平台的设计与实现

针对西藏农业气象灾害数据库系统数据类型多样,数据管理困难、挖掘利用不充分等问题,本文以B/S架构和GIS组件技术,以Oracle数据库为数据存储管理中心,设计研发了西藏自治区农业气象灾害数据库系统。实现对该区域1987—2015年农业气象数据、灾害事件、社会经济、基础地理信息的有效管理,系统具有用户管理、数据维护、数据查询、统计分析、趋势预测和防灾措施、地图可视化表达等功能,通过业务化试验与运行,结果表明,系统功能齐全、界面友好、运行稳定,对发展农业气象灾害预测预报理论、区域农业气象灾害数据统计分析、管理决策与防灾减灾等具有重要理论和现实意义。

李觏身世及其家谱简析

北宋时代的哲学家、文学家李觏(1009—1059)字泰伯,南城人(当时黎川一带系南城县属,至李觏逝世后七十多年——南宋绍兴年间,才分设新城,即今黎川县。)因此,黎川《县志》及《黎川文载》等资料中,均有李觏诗文传略等记载,还有李觏当年读书讲学之所——赤溪风月亭旧址。同治《江西新城县志》(以下引用《县志》均据此版本)卷十载:李觏“

基于次声监测的泥石流实时预警系统

目前的泥石流次声报警设备经常受环境噪声干扰而频繁产生误报,导致无法投入到实际应用中。为了提高泥石流次声监测预警的准确率,基于泥石流次声和环境干扰次声的特征差异这一原理,采用单片机与上位机相结合的方式,借助混合编程、数据库与GIS二次开发等技术手段,设计与开发基于次声监测的泥石流实时预警系统进行现场泥石流次声信号监测与判识。对云南东川蒋家沟长期现场泥石流的监测验证了该系统的工作性能。实际应用结果表明:该系统不仅具有操作简便、响应及时和实时识别等特点,还具有较高的预警准确率,在长达2年的野外监测过程中,仅出现18次误报且无一漏报。

基于3D GIS的地质灾害监测预警平台的设计与实现

传统地质灾害信息管理系统由于没有统一的数据集成框架以及直观的数据表现效果,已无法满足地质灾害信息管理的需求。REST通过唯一URI访问,可充分发挥HTTP优势,具备更好的伸缩性和可扩展性。文章基于REST服务和3DGIS,集成了地理信息、监测数据及预警模型,建立了具有良好服务兼容性和可扩展性的三维地质灾害监测预警平台,为防灾减灾提供辅助决策,提升地质灾害防治工作的信息化水平。