基于数据驱动的山区暴雨山洪水沙灾害易发区早期识别方法研究

针对山洪灾害防治研究工作中只关注暴雨-洪水的作用,忽视泥沙淤积导致的洪水-泥沙耦合致灾的问题,重建考虑松散固体物源储量空间异质性的影响因子体系,面向山区小流域复杂下垫面环境进行敏感性分析,利用地理信息空间分析、多重共线性检验计算影响因子贡献度指标,通过不同类型的贡献度-集成学习耦合算法对阿坝州5250条小流域山洪水沙灾害易发度进行识别,构建基于数据驱动的山区暴雨山洪水沙灾害早期识别方法。结果表明:山洪水沙灾害在空间上表现出一定的聚集性,影响因子特定区间对于灾害发生具有更高敏感性,部分影响因子对于灾害发生的敏感性规律具有相似性。阿坝州东部、中南部部分地区以及西北部少部分地区为高易发区,与固体物源累积高频区较为接近,洪水-泥沙耦合致灾概率相对较大,较低和低易发区主要分布在阿坝州西部和西南部地区,与固体物源累积高频区重叠度较小,洪水在致灾过程中起主导作用可能性相对较大。相对于山洪风险调查评估研究结果,基于数据驱动的山洪水沙灾害易发性早期识别结果的高易发区灾害密度更大,高风险覆盖度提高23.2—45.4个百分点。

广西钦州湾围垦工程对茅尾海潮汐动力参数的影响

北部湾茅尾海是中国南方重要的经济开发区,兴建有滨海新城和多个港口码头,近年来围垦开发严重。本研究通过建立二维水动力数值模型系统,分析重要潮汐动力参数,对比研究1985年与2020年间钦州湾围垦和港口建设对当地水动力环境的影响。结果表明:经过围填海和港口工程之后,茅尾海的潮差变化较小,略微增加了0.05 m左右;全日分潮K1、O1及半日分潮M2、S2是影响钦州湾潮汐动力较大的驱动力,围垦后在茅尾海内海地区都略微增加了0.02~0.03 m,其中K1、O1是影响茅尾海的关键潮汐动力参数,敏感性测试分析表明三墩公路建设、钦州港海岸围垦和核电厂导堤建设对茅尾海潮差增加贡献率大致占60%、20%和10%;同时,围垦对束窄钦州湾航道具有一定的优化效应,围垦后钦州湾外湾三条水道峰值通量都明显增加,形成航道束水攻沙效果,对通航和维护主航道稳定性具有一定优势。因此,仅从潮汐动力参数变化角度分析,目前的围垦和港口工程迎合了当地河势特征,对潮汐动力场扰动较小,具有优化局部水动力场环境和提升通航安全性作用。

实验教学与科研融合的文献可视化分析

以科学研究为基础,面向本科生开展的实践教学活动是高等教育的重要组成部分,是本科教学必不可少的重要环节。为了系统地厘清实验教学与科研融合的研究进展和热点问题,对CNKI中1984~2021年相关的308篇文献进行定性与定量结合的分析,借助CNKI文献管理分析工具对文献发量、高产机构、核心作者群、文献分布情况等进行可视化分析,基于VOSviewer1.6.16和CiteSpace5.7.R2绘制了关键词的共现分析图、聚类分析图谱和共现时区图谱。结果表明:该领域的研究大致分为三个阶段:萌芽期、发展期、平稳发展期。研究的热点为共享机制、教学科研平台、创新实验教学等子领域,其中,创新实验教学既是至今的研究重点,也是实验教学改革的方向。

基于迁移学习的无人机影像耕地信息提取方法

随着精准农业技术的发展,对农作物用地信息快速、准确提取的需求越来越高。同时,无人机技术以其方便、高效、具有低空云下飞行能力等优势被广泛应用于自然资源的调查中。但无人机影像普遍光谱信息较为匮乏,因此很难准确、快速地提取出耕地信息。基于此,提出了一种利用迁移学习机制的耕地提取方法(TLCLE)。首先,利用深度卷积神经网络(DCNN)剔除线状地物(道路、田埂等),然后,通过引入迁移学习机制将DCNN特征训练过程中得到的特征提取方法迁移到耕地提取中,最后,将所提方法与利用易康(e Cognition)软件进行耕地提取(ECLE)结果进行对比。研究结果表明:对于实验影像1、2,TLCLE方法耕地提取总体精度分别为91.9%、88.1%,ECLE方法总体精度分别为90.3%、88.3%,2种方法提取精度相当,在保证耕地地块完整、连续性上TLCLE方法优于ECLE方法。

无人机影像数字处理及在地震灾区重建中的应用

为解决多云雾地区卫星遥感数据难以实时获取的问题,考虑到无人机低空遥感影像分辨率高、灵活性好等特点,探讨了无人机影像的获取及数字处理方法.探讨了影像三维可视化过程,并针对汶川地震灾区重建规划设计的需要,将重建规划设计模型直接引入三维地理信息系统环境.实验结果表明:与卫星遥感数据相比,无人机获取的影像在三维可视化中能提供更详细、更丰富的几何和语义信息;采用设计模型与三维地形景观相结合的技术,能实时再现设计成果,避免复杂环境下二维图形带来的思维局限性和片面性,提高设计效果的真实表现力.

一种基于特征点的无人机影像自动拼接方法

论述了当前无人机影像快速拼接可选用的方法及可行性,将稳健的SIFT算法引入无人机影像自动拼接中,分析了该算法各阶段所消耗的时间。结合无人机自身的特点对算法进行改进,在进行特征点提取前通过估算相邻影像间的重叠度缩小了搜索范围;进行尺度空间极值点探测时通过实验获取了适应于无人机影像的最优高斯核尺寸,克服了传统SIFT算法采用固定核尺寸方法的缺陷,既减少了时间消耗,又尽可能多地获得了特征点,最后应用LM方法求得精确变换矩阵,完成了影像镶嵌。实验结果表明,该算法对无人机影像拼接具有较好的适应性,在保证算法鲁棒性的同时,提高了精度和效率。

低浓度与超低浓度罗哌卡因间断硬膜外给药用于分娩镇痛的效果及对产科结局的影响

目的比较在程序化间断硬膜外给药(programmed intermittent epidural bolus,PIEB)复合患者自控硬膜外镇痛(patient-controlled epidural analgesia,PCEA)模式下,低浓度和超低浓度罗哌卡因复合舒芬太尼分娩镇痛的效果及对产科结局的影响。方法选76例ASAⅠ~Ⅱ级、足月单胎头位、无硬膜外麻醉禁忌、要求分娩镇痛的初产妇,随机分为L组(38例):使用0.1%罗哌卡因+舒芬太尼0.5μg/mL;UL组(38例):使用0.06%罗哌卡因+舒芬太尼0.5μg/mL。再配对选择76例未行分娩镇痛的产妇作为C组。两镇痛组产妇宫口开至2~3 cm行硬膜外置管,镇痛平面控制在T8以下,VAS评分控制在4分以下。镇痛开始30 min后连接脉冲式镇痛泵,设置为每隔1 h注射药液8 mL,PCEA6 mL,锁定时间10 min。观察各组产程、分娩方式、新生儿Apgar评分、镇痛效果等。结果 UL组第二产程与C组相比无明显差异,而L组第二产程比C组明显延长(P<0.05)。两镇痛组间疼痛评分及满意度无明显差异,但UL组局麻药用量少于L组(P<0.05)。3组产妇剖宫产率、器械助产率和新生儿评分无明显差异。结论与0.1%罗哌卡因相比,在PIEB+PCEA模式下,0.06%罗哌卡因复合舒芬太尼依然能提供比较满意的镇痛效果,对产科结局的干扰更小,临床上可行。

无人机低空遥感影像数据的获取与处理

介绍无人机低空遥感系统的构成和技术指标,论述影像数据的获取、影像匀色与裁边、重叠度计算、拼接全景影像图、生成正射影像等处理分析方法,并针对地震灾区重建数据获取进行实验。实验结果表明无人机低空遥感系统完全能满足实际需要,能解决多云雾地区遥感影像资料获取困难的问题,在大比例尺测图、三维景观重建、土地利用调查、环境监测等领域具有良好的应用前景。

考虑地形特征的无人机影像分区域加权平差拼接方法

无人机遥感手段以其方便、快捷、成本低、可云下飞行的优势正越来越多地应用于农情信息的获取。为了解决无人机影像的数量多、畸变大、影像拼接过程中产生大量累积误差等问题,对拼接过程中如何减少误差累积进行了研究。首先,根据记录影像匹配过程中心点位置计算大致的匹配区域。然后,进行区域网概略计算,列出误差方程。对不同地形特征区域影像赋予权值,进行分区域加权平差。最后,利用3条航带的无人机影像分别对所提方法和直接拼接法进行了实验对比。实验结果表明:所提方法拼接后错位和鬼影现象减少了12%,拼接效率提高了15%,拼接后获得的面积扩大了8%。

面向对象的山地区域多源遥感影像分割尺度选择及评价

随着遥感技术的飞速发展,通过各种传感器获取的影像种类越来越多。传统的面向像元的影像分析技术已难以适应高分辨率影像,面向对象的影像分析技术应运而生。面向对象的影像分析技术所面临的首要问题是影像分割,如何选择合适的影像分割尺度已成为面向对象影像分析技术的关键。为了提高遥感影像分割尺度选择的准确性,通过对影像分析建立了分割质量函数,针对不同分辨率的多源遥感影像进行分割实验,获取了最优分割尺度,最后提出了一种顾及面积和光谱的分割匹配指数对最优分割尺度进行评价,并研究了分割尺度与亮度均值标准差、影像空间分辨率之间的对应关系。研究结果表明,构建的分割质量函数获取的最优分割尺度避免了人工分割带来的主观性,建立的同时顾及面积和光谱因子的分割匹配指数验证了最优分割尺度选择的正确性。

基于低空遥感与迁移学习的土地利用信息快速制图方法

为解决样本的手工获取和常规的目视解译难以适应目前农业土地资源信息自动化提取的需求问题,引入时空数据挖掘技术,运用关联知识迁移学习机制,提出了一种基于知识迁移学习的高分辨遥感影像土地利用信息分类制图方法(KTLC)。首先,运用改进的均值漂移算法对新的待分类制图影像进行分割获得影像对象,然后,将分割后对象的矢量边界与前时相土地利用矢量专题图进行配准、嵌套,通过叠加分析获取当前影像中的不变对象,并通过光谱、空间信息阈值筛选完成不变对象的提纯,进而将历史专题图中的地物类别知识迁移到新影像对象上,建立新的特征与地物类别映射关系,最后,运用决策树构建分类规则完成当前影像的快速分类制图,并将所提方法与利用易康(e Cognition)软件进行分类(EC)的结果进行对比。研究结果表明,对于2组实验影像,KTLC方法分类总体精度分别为88.61%、88.30%,EC方法分类的总体精度分别为89.87%、84.84%,2种方法分类制图精度相当,但在效率方面,KTLC方法优于EC方法。

基于无人机影像的快速分割方法

为解决地震灾区震后空间数据难以及时获取的问题,考虑到无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)遥感影像自身特点,提出了一种改进的均值漂移(Mean Shift)分割算法。按照影像特征将UAV影像划分为纹理区和匀色区,对匀色区直接进行Mean Shift算法分割得到初分结果;对纹理区综合提取颜色、纹理、形状信息构造高维特征空间,并根据归一化分布密度值求得其合适的带宽,再使用Mean Shift算法对特征空间进行模式分类得到分割结果;通过构造代价函数进行区域合并,消除过分割区域,得到最终分割结果。针对芦山地震后获取的高空间分辨率UAV影像进行分割实验,并提出一种考虑到面积和光谱的分割匹配指数对分割结果进行评价。实验结果表明:所提出的改进的Mean Shift算法的分割精度优于传统的Mean Shift算法,为后续的震害信息提取提供了数据保障。

最优分割尺度支持下高分遥感影像水土资源信息分类

为提升水土资源信息分类精度,以无人机航拍获取的高分辨率影像为实验对象,提出了最优分割尺度和决策树支持下的对象级影像分类方法。首先,根据影像内部的同质性和异质性,建立了分割质量函数,通过该函数获取了最优分割尺度;然后,提出了基于光谱信息和面积信息的最优分割尺度评价模型对分割结果进行评价;最后,引入决策树规则机制,完成了水土资源信息分类,并与最大似然法分类结果进行对比。研究结果表明:所建立的分割质量函数能准确获取最优分割尺度,有效避免了人工分割带来的主观性,所提方法分类总体精度为86.78%,最大似然分类方法总体精度为77.59%,在分类精度上有较大提升。

一种基于POS数据的无人机影像自动展绘控制点方法

针对无人机影像重叠度高,影像处理工作量大的特点,为了提高无人机摄影测量的工作效率,充分发挥无人机技术快速成图的优点,提出了一种利用改正后POS数据自动展绘控制点的方法。该方法根据无人机POS数据纠正原理,通过在区域网内布设少量控制点,建立POS数据改正模型,从而获取POS数据误差改正参数对原始POS数据进行改正,利用改正后POS数据在无人机影像上自动展绘控制点。研究结果表明,该方法对于无人机影像快速处理具有较好的实用价值。

水利学科背景下的3S课程教学探索

3S(地理信息系统、遥感、全球定位系统)技术是目前广泛应用于各类工程学科中的信息技术。如何教会学生将先进的信息化集成技术应用到工程科学中是目前需要解决的一个问题。该课程采用"理论课+实践+科研训练"的模式开展,老师先选择若干个科研命题与学生进行讨论,学生有好的思路反馈给老师;然后,学生分为若干科研训练小组,每个小组负责一个科研命题;最后的考核方式通过学生提交给老师的论文进行评分。通过搜集的数据表明,该种教学方式能有效避免学生应付考试的心态,提高学生的自主学习积极性,增强学生的科研兴趣。

大重叠度无人机影像自动展绘控制点方法研究

无人机影像重叠度高,单个控制点可能会出现在多张相邻影像上,因此在空中三角测量工作中,在影像上展绘控制点(展点)是一项繁琐的内业工作。为解决该问题,将通过影像和控制点纠正后的POS数据应用到展点工作中,提出了一种适用于大重叠度影像的自动展绘控制点(自动展点)方法,并针对不同地形区域对展点精度进行了评估分析。结果表明,在地形平坦区域,该方法展点精度较高,可直接应用到影像的快速拼接和空中三角测量等影像后续处理中。

超声引导下双侧腹横肌平面阻滞在剖宫产术后镇痛中的应用效果

【目的】探讨超声引导下双侧腹横肌平面阻滞在剖宫产术后镇痛中的应用效果及对产妇视觉模拟疼痛(VAS)评分的影响。【方法】行剖宫产手术产妇100例,随机分为对照组和观察组,各50例,两组均给予硬膜外腔-蛛网膜下隙联合麻醉;手术完毕后观察组给予超声引导下双侧腹横肌平面阻滞。比较两组术后镇痛情况及不良反应。【结果】两组术后随着时间延长VAS评分呈上升趋势,观察组术后2 h、6 h、12 h、24 h VAS评分均低于对照组(P<0.05);观察组镇痛泵累计有效次数、累计总次数、术后48 h内按压总次数及术后下床时间均少(短)于对照组(P<0.05);两组术后头晕、嗜睡、呼吸抑制等发生率相比较差异均无显著性(P>0.05);观察组术后镇痛满意度高于对照组(P<0.05)。【结论】超声引导下双侧腹横肌平面阻滞用于剖宫产术后能减少产妇镇痛泵按压次数,缩短下床时间,且不良反应发生率较低,能提高患者满意度,值得推广应用。

RS与GIS在泸桥镇土地利用类型分形研究中的应用

综合应用RS和GIS技术,以泸定县泸桥镇为研究区,根据国家二级地类分类标准解译遥感图像,然后在此基础上,借助分形理论对泸桥镇土地利用类型进行分形分析与研究。结果表明:耕地、园地和住宅用地的斑块形态较为简单,处于稳定状态;未利用土地分维值最大,斑块形状较为复杂,处于不稳定状态。

呼吸机辅助通气全身麻醉下纤维支气管镜取儿童支气管异物的临床应用

目的分析呼吸机辅助通气全身麻醉下纤维支气管镜取儿童支气管异物的临床效果。方法选取在本院治疗的支气管异物患儿20例为观察对象,所有患儿均在全身麻醉呼吸机辅助通气下,经纤维支气管镜取异物,对患者治疗效果做回顾性分析。结果本组20例患儿中,16例患儿一次成功取出异物,2例患儿经2次操作后成功取出异物,另外2例患儿经钳钳碎异物后灌洗完成治疗,异物取出成功率为100.00%。耐受性达到优标准15例,所占比重75.00%,耐受性达到良标准5例,所占比重25.00%,异物取出耐受优良率为100.00%。异物取出过程清晰15例,所占比重75.00%,取出过程比较清晰4例,所占比重20.00%,取出过程不清晰1例,所占比重5.00%。结论儿童支气管异物与成年人不同,在行纤维支气管镜取出术时无法获取到患儿的良好配合,为此,需要有效手段促使异物取出术能够顺利进行。呼吸机辅助通气全身麻醉的应用,可促使患儿在进入到睡眠状态后实施异物取出操作,取出成功率较高,且清晰度与耐受性良好。

罗库溴铵与苯磺顺阿曲库铵对腹部手术患者血压和心率及炎症反应相关指标的影响

目的:观察腹部手术中罗库溴铵与苯磺顺阿曲库铵对患者血压、心率及炎症反应相关指标的影响。方法:2013年12月—2017年8月我院收治的78例腹部手术患者按照随机数字表法分为两组,对照组患者给予苯磺顺阿曲库铵,观察组患者给予罗库溴铵,对比两组平均动脉压(MAP)、心率(HR)、白介素-6(IL-6)、皮质醇(Cor)、起效时间、持续时间。结果:相较于麻醉诱导前(T0),两组患者插管后3 min(T1)、插管后5 min(T2)时的IL-6、Cor均有所提高,且观察组稍低于对照组,但差异均不显著(P> 0.05);两组患者T0、T1、T2时MAP、HR对比,差异均不存在统计学意义(P> 0.05);观察组起效时间、持续时间短于对照组,差异具有显著性(P <0.05)。结论:腹部手术中罗库溴铵与苯磺顺阿曲库铵均具有良好应用价值,苯磺顺阿曲库铵起效快、持续时间长,罗库溴铵炎症反应略轻。