用于滑坡探测的电磁仪数据采集电路设计与实现

随着人类社会的高速发展和工程建设的激增,地质环境扰动日益显著,极端气候因素影响日益增多,地质灾害日益频繁发生,对人类的威胁和造成的损失也随之日益加剧。滑坡是其中最主要的地质灾害,因此,研究滑坡发育、发展、发生整个地质过程中伴随的物理现象,研究其信号特征,从而间接获取滑坡发展变化的过程是地质灾害探测或监测的基础性研究,是值得深入探索的科学问题。但是专门用于滑坡探测的电磁仪器关键设计及具体实现的研究尚较缺乏。本研究以电子电路学、嵌入式计算机科学、数字信号处理技术、地球物理以及工程地质等多学科交叉的理论体系为基础,自主研发能用于滑坡探测电磁探测仪功能样机。本设计结合当前电子学科发展水平,将嵌入式多核达芬奇结构工业级计算机系统应用在地球探测仪器领域中,设计并实现了拥有自主知识产权的应用于滑坡探测的关键设备。若进一步完善并市场化,或可解决我国滑坡工程地质灾害监测领域业高端电磁仪器严重依赖进口的难题,可为滑坡不良地质勘察及防护提供强有力的技术支撑。

金沙江滑坡群InSAR探测与形变因素分析

金沙江流域是中国典型地质灾害高发区,为精准辨识金沙江流域潜在滑坡隐患,利用差分干涉测量短基线集时序分析技术(small baseline subset interferometric synthetic aperture Radar,SBAS-InSAR)对Sentinel-1A卫星升降轨数据进行处理,从2个不同探测方向对金沙江白格滑坡及其下游约100 km区域进行滑坡早期识别和形变监测。研究结果显示:①升降轨卫星联合探测能有效减少几何畸变干扰,识别出长期蠕变隐患点;②Sentinel-1A升轨视线(line-of-sight,LOS)向形变速率为-142~80 mm/a,降轨LOS向形变速率为-71~56 mm/a,结合光学遥感影像目视解译,探测出2个大型滑坡群,共计9个滑坡;③对色拉滑坡、沙东(雄巴)滑坡和尼马寺堆积体滑坡等3处典型滑坡进行地表形变特征分析,发现滑坡最大形变量与降雨量、河水径流量峰值相关,降雨和河水侵蚀冲刷是影响滑坡形变的重要因素。研究结果可为汛期流域性地质灾害预报预警及防治提供参考依据。

反倾层状岩质边坡倾倒变形模式与宏观形变特征关系研究

随着中国建设工程不断向西南地区发展,一系列地质灾害问题日益凸显,许多学者利用InSAR遥感技术在该地区开展早期识别研究卓有成效,但研究却仅限于地表宏观形变的识别与判定,无法明确斜坡内部破裂与表层宏观形变间的对应关系。加之西南地区复杂地质构造作用,产生了许多高隐蔽、难预测的反倾层状岩质边坡,使得InSAR遥感早期识别遇到了又一难题。因此,本文通过开展大型土工离心试验,分析斜坡弯曲-倾倒变形阶段,结合图像分析技术,建立起斜坡倾倒变形模式与表层宏观形变特征之间的耦合关系,并利用原型边坡的InSAR解译和实地调查结果,反向推断边坡所处阶段,将斜坡变形阶段可视化,为此类斜坡变形的识别和防控提供技术支撑。研究表明:1)反倾层状岩质边坡弯曲倾倒破坏主要分为初始蠕变、坡脚倾倒-弯曲、变形累进以及折断带贯通4个阶段。倾倒破坏往往始于坡脚,而后向斜坡中上部发展,伴随阶梯状破裂面的发育贯通,斜坡被整体破坏;2)对试验图像识别分析,获取深部与表层的速率变化,建立二者的对应耦合关系。发现在倾倒变形不同阶段,大变形区域(表层关键裂缝)遵循从下至上的发展规律,依次是坡脚附近—坡前中部—陡缓交界处;且陡缓交界处岩板的变形速率曲线在倾倒变形启动、内部折断带贯通阶段存在两次明显的峰值现象;3)选用扎永变形体的In-SAR解译结果与试验结果进行对照,并通过现场复核,初步判断该变形体正处于变形累进阶段。

2017年8月28日贵州纳雍县张家湾镇普洒村崩塌特征与成因机理研究

2017年8月28日10时30分许,贵州省纳雍县张家湾镇普洒村后山约49.1×10~4m^3的山体发生高位崩塌,高速运动的碎屑物质沿途铲刮坡面原有松散崩滑堆积物,最终形成体积约为82.3×10~4m^3的堆积体,摧毁坡脚的普洒村大树脚组和桥边组居民区,造成26人遇难,9人失踪。通过对灾害发生现场进行详细的地质调查,本文综合运用无人机航拍、地面合成孔径雷达监测等技术手段,对普洒村崩塌体特征进行了详细描述,初步阐述了崩塌发生的动力学过程和成因机理,并对周边受崩塌体失稳影响而产生的欠稳定区岩体特征的危险性进行了分析评价。初步研究结果认为,崩塌源区岩体在下部巷道采煤的影响下产生拉张裂缝,之后在长期重力作用下,山体开始变形、破碎,最终整体失稳破坏。崩塌体从小规模掉块开始到整体失稳破坏、远程运动,直至最终停积,整个过程用时约7分21秒,其中主崩塌体失稳用时约26 s,远程运动距离约788 m,是一处典型的高位崩塌-碎屑流。深入研究普洒村崩塌的形成过程和成灾机理,对我国西南山区存在的与普洒村崩塌体类似条件的灾害隐患点的减灾防灾工作,具有重要的指导意义。

2019年7月23日贵州水城县鸡场镇滑坡-碎屑流特征与成因机理研究

2019年7月23日20时40分许,贵州省水城县鸡场镇坪地村岔沟组发生高位滑坡,高速运动的碎屑物质沿途铲刮坡面原有松散崩滑堆积物,最终形成体积约为191.2×10~4m^3的堆积体,摧毁坡脚的居民区,造成43人遇难,9人失踪。通过对灾害发生现场进行详细的地质调查,本文综合运用无人机航拍、现场测试等技术手段,对鸡场滑坡特征进行了详细描述,初步阐述了滑坡发生的动力学过程和成因机理,并对残余滑坡堆积体的潜在危险性进行了分析。初步研究结果认为,滑坡源区特殊的地形条件、风化碎裂的玄武岩体和不利的岩体结构面是滑坡形成的内因,强降雨的饱水加载和下渗软化作用,以及公路切坡扰动是导致滑坡发生的外因。鸡场滑坡发生前斜坡无明显的变形迹象,表现出极强的隐蔽性和突发性。滑坡发生后碎屑流远程运动了约1.3 km,造成了巨大的危害。深入研究鸡场滑坡的形成过程和成灾机理,对我国西南山区存在类似条件的地质灾害隐患点的减灾防灾工作,具有重要的指导意义。

结合树龄信息的遥感森林生态系统生物量制图

森林生态系统是陆地生态系统中的重要组成部分,其中的地上生物量(AGB,Aboveground B iom ass)在全球气候变化和碳循环研究中起着重要的作用。本文利用ETM+遥感影像,首先建立了实测叶面积指数(LAI,LeafArea Index)与实测生物量数据的回归关系,基于遥感叶面积指数图像得到初步地上生物量空间分布图;同时在短波植被指数(SWVI,ShortW ave Vegetation Index)与实测树龄之间建立了回归关系,在此基础上得到了树龄空间分布图。然后通过将植被指数(VI,Vegetation Index),LAI,树龄等变量针对不同的树种类型进行逐步回归,得到了较好的回归模型,并结合土地利用/土地覆盖估算了贵州省黎平县的地上生物量,绘制了其空间分布图。统计结果显示:总体森林生态系统的AGB与LAI和RSR(Reduced S imp le Ratio)之间有一定的相关关系(R2=0.895);杉木林的AGB与LAI和归一化植被指数(NDVI,Norm alized D ifference Vegetation Index)之间有较强的相关性(R2=0.93);针叶树种的LAI与年龄是AGB较好的估算因子(R2=0.937);阔叶林的AGB与年龄有一定的相关性(R2=0.792);混交林的AGB与LAI和SR(S imp le Ratio)有较强的相关性(R2=0.931)。结果表明,将树龄和土地覆盖/土地利用类型的信息加入到地上生物量估算模型的建立中,是一种改善利用多光谱遥感估算精度的较好的方法。结合土地覆盖/土地利用类型的高分辨率的树龄空间分布图,可为森林生态系统的可持续发展和管理提供科学的论据。

北半球臭氧总量与平流层环流关系的分析

本文利用北半球30年臭氧资料分析了臭氧总量变化与平流层大气环流的关系,发现:(1)臭氧总量和平流层大气环流一样季节变化很明显。冬半年与平流层极涡对应的是极地臭氧高值区;夏半年与极地高压区对应的是极地臭氧低值区。(2)北半球臭氧总量分布形势由冬到夏转换的时间和平流层中低层大气环流(由极涡转换为极地高压)的转换时间都出现在5—6月;由夏到冬前者出现在10—11月比后者(出现在9—10月)迟1月。(3)全年内北半球各纬带的臭氧总量都随平流层超长波振幅的增减而增减,两者均为正相关。(4)平流层突发性增温前期(前两个月)北半球臭氧总量分布与该月多年平均分布有显著差异。(5)从增温前2个月到增温当月,增温地区的臭氧总量中心强度每月都以20％以上的增长率增加;从增温前期到增温后期(后两个月),增温地区的臭氧总量始终保持10％以上的负距平,即突发性增温出现在臭氧总量长期持续负距平的地区。

2012年6·29贵州岑巩龙家坡滑坡灾害的基本特征与成因机理——一个由侧向剪切扰动诱发大型滑坡的典型案例

侧向剪切扰动诱发滑坡是一种新型滑坡类型，深入研究其成因机理，有助于开展滑坡预警工作。2012年6月29日6时20分左右，贵州省岑巩县思旸镇龙家坡山体发生大规模滑坡，300～400万 m3岩土体失稳后堵塞坡下的马坡河，形成20余 m高的堰塞坝及库容达7万余 m3的堰塞湖。笔者在对灾害现场进行详细地质调查的基础上，结合现场调绘、航拍、颗分试验等手段，对龙家坡滑坡的基本特征进行了分析研究，对滑坡发生及成灾原因进行了初步分析。结果表明：滑坡区风化破碎的厚层堆积体、有利的岩层倾向以及前缘临空是滑坡发生的基本条件；滑坡区南侧地下水径排区被堆填大量粉黏土弃渣，不仅为该区斜坡人为增加了巨大推力，还使该区斜坡地下水局部富集。在强降雨条件下，南侧堆积区首先发生滑动，其对主滑体的侧向剪切扰动作用带动主滑区大规模失稳破坏。由此，对这类侧向剪切扰动诱发的滑坡，在进行地质灾害调查和预警时，除了应调查其岩土体特征外，还必须查明其边界条件。

高陡岩质桥隧工程边坡稳定性评价及工程支护措施

依托大理-瑞丽铁路澜沧江大桥桥隧工程边坡,通过大量的工程支护处理措施研究,探讨桥遂工程边坡稳定性分析及工程支护处理方法。在查明坡体结构、建立坡体地质模型的基础上,利用三维数值模拟和强度折减法对桥遂边坡进行稳定性分析评价,同时考虑桥梁结构建设和两岸遂道开挖施工对坡体稳定性的影响。对岩质边坡存在的受软弱结构面控制的整体稳定性问题和浅表层局部碎裂岩体的稳定性问题,分别采用不同的支护措施。岩质边坡稳定性分析应以建立工程地质模型为基础,边坡支护设计应与工程结构建设相结合,信息互馈,动态设计,以确保工程边坡的稳定性。

TEA CO_2激光脱漆实验研究

本文对激光脱漆技术中的一个关键问题———激光能量密度对脱漆效率的影响,进行了实验研究。给出了TEA CO2激光对基底为LYl2的样品进行激光脱漆的实验数据。结果表明,对于本实验所用的样品而言,当激光能量密度为6-8J/cm2之间时,脱漆效率最高,脱漆速度最快。

肝癌高危人群二级预防依从性影响因素分析

目的对上海市某区肝癌高危患者进行二级预防依从性效果评价及二级预防影响因素进行分析。方法对205名肝癌二级预防监测队列人群进行依从性问卷调查。结果监测队列完全依从者84人,不完全依从68人,不依从53人。调查结果显示,是否定期做复查、是否有医务人员督促检查对肝癌高危人群二级预防依从性有较大影响,其OR值分别为19.62,17.78。结论遵医行为、患者对疾病的认知水平、家属对患者的支持是肝癌高危人群二级预防的重要影响因素,由于在该区实行了医保制度,医疗花费和居民收入对高危人群二级预防依从性无显著影响。

小鼠子宫增重试验检测六种常用有机磷农药拟雌激素样活性

背景与目的: 观察常用六种有机磷农药对未成年小鼠子宫湿重和子宫内膜增生的影响。 材料与方法: 对未成年小鼠分别腹腔注射不同剂量的有机磷农药(乐果19mg/kg、乙酰甲胺磷47mg/kg、马拉硫磷87mg/kg、对氧磷0.056mg/kg、对硫磷0.4mg/kg、久效磷3.54mg/kg),连续给药3d后剖杀小鼠 ,检查子宫湿重、子宫内膜上皮细胞高度和子宫内膜基质层厚度。结果:六种有机磷农药对子宫湿重和子宫脏器系数均无影响 ,乐果和马拉硫磷能引起小鼠子宫内膜上皮细胞高度和基质层厚度的增加 ,与对照相比差异有显著性。 结论: 乐果和马拉硫磷可能具有拟雌激素样活性。

滑坡-碎屑流的堆积特征及机理分析

滑坡-碎屑流是一种沿着斜坡表面作远程运动的岩石碎屑流动体。碎屑流体在远程运动过程中会出现粒径分选,并在堆积体中呈现出一定的层序特征。本文通过开展碎屑流滑槽试验,观测了碎屑流运动过程中的粒径分选过程,并重点研究了碎屑流堆积体的垂向和滑移方向层序,采用分层和分段筛分法,对不同粒径的颗粒含量进行了分析,揭示出碎屑流堆积体内部不仅在垂向上具有反粒序结构,还在滑移方向上具有双峰分布形态。这两种堆积特征在6.24茂县新磨村滑坡和8.28纳雍普洒村崩塌堆积体的块石分布规律中得到验证,它们是滑坡-碎屑流体运动过程中块石之间相互作用的宏观反映,是分析碎屑流远程运动机制的重要现场证据。通过室内滑槽试验和实例分析,得到以下结论:碎屑流运动过程中产生的弥散压力和振动筛分是导致碎屑流堆积体中形成垂向反粒序以及滑移方向双峰堆积形态的重要原因。其中振筛作用的动力来源为碎屑流滑移区的不规则起伏引起的碎屑体振荡,以及由粒径差异造成的动量不均衡碰撞。

毒死蜱的毒理学研究进展

毒死蜱,英文名dursban或lorsban,化学结构式为O-O-二乙基O-3,5,6-三氯-2-吡啶基磷酸酯(C\-9H\-\{11\}CL\-3NO\-3PS),分子量350.6,是一种低毒有机磷农药.毒死蜱不仅可以抑制胆碱酯酶活性,还可以阻断植物的光合作用,因此既是杀虫剂又是除草剂,在农业和家庭中应用普遍.据报道,欧盟每年用50 000kg毒死蜱,美国每年用5 000 000kg毒死蜱 [1].国内由于剧毒有机磷农药限制生产和使用,毒死蜱的生产使用逐渐增加.

上海市徐汇区胃癌高危患者定期胃镜检查依从性分析

目的对上海市徐汇区胃癌高危患者进行定期胃镜检查依从性评价及高危人群对肿瘤防治的知识、态度和行为(KAP)调查。方法对206名胃癌高危患者定期胃镜检查依从性及KAP问卷调查。结果206名患者中完全依从者54人,不完全依从69人,不依从83人;胃癌高危人群的依从性分布,性别上具有统计学意义,女性的依从性好于男性;文化程度分布无统计学意义;就业状况、家庭收入状况具有统计学意义。结论本区胃癌高危患者定期胃镜检查依从性及肿瘤防治知识的知晓率均不高,需要在今后的工作中加强。

基于ETM+遥感影像的南京市城市绿地的动态监测

城市绿地在改善城市生态环境、人与自然的和谐相处过程中,起着积极的作用。动态监测城市绿地的消长有利于科学、有效地管理城市,为城市绿地系统规划提供科学的依据和评价标准。本文利用1988年和2002年的南京市域范围的ETM+/TM影像,通过分别计算亮度指数和垂直植被指数,建立“亮度—垂直植被指数”(BI-PVI)平面,通过计算“TM3-TM4”平面内的点到“非植被线”的距离,求得亮度-植被指数向量,进而得出变化向量获取城市绿地的变化。结果表明,在过去的二十多年中,由于南京城市建设的不断发展,以及城市开发力度的不断加大,城市绿地大大减少,城市绿地的空间分布不均匀,不能够很好的发挥其生态功能。

用MCF-7细胞检测有机磷农药拟雌激素样活性

目的 观察常用有机磷农药对MCF 7细胞增殖以及对雌激素受体基因和pS2基因表达的影响。方法 选用乐果、乙酰甲胺磷、久效磷、马拉硫磷、对硫磷、对氧磷 6种有机磷农药进行MCF 7人乳腺癌细胞增殖实验和转录活化实验。结果 6种有机磷农药不能诱导MCF 7人乳腺癌细胞增殖 ,但乐果却能使pS2基因表达上调。结论 乐果可能具有拟雌激素样活性 ,且引起pS2基因表达上调不通过雌激素受体介导。

基于深度可分离与空洞卷积的轻量化小麦生育进程监测模型研究

小麦的栽培管理措施依赖于其生育进程的监测,而传统人工观测小麦生育信息的获取方式,不仅效率低而且无法满足实时、快速的监测需求。为了解决上述问题,本研究提出一种基于深度可分离和空洞卷积的轻量化小麦生育进程监测方法,开展对小麦生育进程自动识别的研究。通过对试验田小麦完整生育周期内物候特征的持续拍摄,得到小麦各生育期分类图像数据集,并使用去中心化、错位缩放、翻转变换的图像增强方式对小麦生育期数据集进行扩充;通过使用深度可分离卷积有效地降低了模型的参数量和训练时间,在此基础上加入空洞卷积技术扩大网络中的感受野,提高网络对边缘的特征学习能力,并借助残差网络的技术逐步加深神经网络的深度,构建小麦生育进程监测模型。结果表明,本研究提出的监测模型在识别准确率方面高于经典的VGG16、InceptionV3、ResNet50模型,达到了98.6%。参数规模降低至1.3 MB,相比于轻量级模型MobileNetV2降低了58%,同等环境下在识别速度方面较MobileNetV2提高了47%;同时,利用TensorFlow Serving对监测模型进行部署,遵循前后端分离,采用SpringBoot及BootStrap等技术框架,开发了小麦生育进程智能监测服务系统,系统具有很好的松耦合性和灵活性。本研究为小麦生育进程智能化识别提供了技术支撑,也为低分类场景设计轻量且高效的卷积神经网络模型提供了可借鉴的方法。

双闭环直流调速系统优化及仿真研究

研究双闭环直流调速系统优化问题,直流调速系统具有不确定性、时变性和非线性,难建立准确的数学模型,而常规PID控制难以自适应双闭环直流调速系统参数变化,控制精度低,稳定性差。为了提高双闭环直流调速系统控制精度,提出一种改进的RBF神经网络PID的双闭环直流调速系统。RBF神经网络不需要建立精确的数学模型,具有自适应、自学习能力,可以对PID控制器的3个参数进行在线性优化,从而对双闭环直流调速系统进行准确控制。仿真结果表明,改进RBF神经网络控制解决了常规PID控制算法存在的难题,可以获得较高的控制精度,增强了双闭环直流调速系统的抗干扰能力和鲁棒性,为系统的优化设计提供了依据。

新型农村社区就业信息服务系统的研究与构建

针对新型农村社区为载体的就业市场,以提高社区就业信息的集成性、信息获取的便捷性和信息服务的准确性为目标,构建基于新型农村社区的就业信息服务系统。以社区作为信息管理服务基本单元,结合行业分类、职业分类、行政区划、政策分类等,建立就业信息资源目录模型。基于数据流和数据字典,建立就业信息数据关系模型。通过"社区-雇主-用户"模式进行系统应用,为新型农村社区居民、小微企业和新型农村生产组织提供专业的、精准的、细分市场的就业信息服务,提高农村社区居民的就业率和就业信息获取能力。系统在新乡辉县吴村社区投入试运行,取得良好效果。