小尺度山区地质灾害隐患的无人机精细化识别方法与实践

本文针对小空间尺度范围内以滑坡、崩塌为主的山区地质灾害,提出了一套基于小型无人机摄影测量的精细化隐患识别方法。首先,针对工作区开展至少两期无人机摄影测量作业,经处理后得到实景三维模型、数字正射影像(DOM)、数字表面模型(DSM)等精细化成果;其次,以两期DOM与DSM变化检测为主实现灾害体识别;然后,基于灾害体共性特征建立典型识别标志,并依此采用三维实景目视解译为主方法实现孕灾体识别;最后,通过地面核查确认或排除隐患。将该套方法应用到三峡库首秭归泄滩河左岸顺向斜坡区域,共识别出10处不同类型隐患,证明了方法的可行性。

近冰面航行潜体受力及操纵仿真研究

冰层可以为潜体提供良好的隐蔽性,为潜体作战效能发挥提供极大帮助。研究潜体在冰层下航行时的受力及操纵方法,可以为潜体更好地履行使命任务提供有力支撑。以美国SUBOFF潜艇模型为研究对象,采用STAR-CCM+流体计算软件,对不同航速下的潜体近冰面运动进行数值计算分析,计算潜体受力及力矩。将潜体所受力及力矩与潜体空间六自由度方程结合,模拟潜体近冰面航行运动趋势,给出操纵方法。研究表明,近冰面航行会影响潜体航行深度及姿态保持,及时采用降速、首尾舵操舵、纵倾平衡水舱调水等操纵措施可有效控制潜体航行深度及姿态,避免触冰情况发生。

裂隙优势流入渗诱发堆积层滑坡浅层破坏机理研究

土体裂隙为雨水提供了入渗通道,沿此通道形成的优势流主导着降雨入渗过程,导致滑坡稳定性逐步恶化,促使变形持续发展。以徐洼滑坡为例,结合地质勘察、现场宏观巡查以及监测数据等,在分析徐洼滑坡变形特征的基础上,阐明裂隙对滑坡浅层破坏的影响,利用数值模拟,分析不同深度裂隙引起的优势流入渗过程,在此基础上,通过无限边坡模型,计算优势流作用下浅层滑坡的稳定性演化特征,最终厘清优势流入渗诱发浅层破坏机理。研究表明:(1)裂隙提高了坡体的透水性,坡体变形与裂隙发育相互促进,而引起浅层破坏的往往是滑坡变形产生地表拉张裂隙的持续演化;(2)裂隙改变了雨水的入渗过程,一部分沿坡体表面向下垂直入渗,一部分沿裂隙入渗至裂隙末端向四周扩散,随着裂隙发育,降雨入渗由优势流主导;(3)滑坡变形与裂隙发育的关系密切,无裂隙时,坡体仅表层处于不稳定状态,表现为表层侵蚀破坏,随着裂隙演化,裂隙影响深度内坡体处于不稳定状态,表现为滑动破坏,裂隙末端的暂饱和区为最危险滑面。

基于特征优选和机器学习的第四系空间信息提取研究

【目的】第四系土体是土质滑坡的主要物源,其分布及厚度是开展土质滑坡隐患识别的重要基础。随着机器学习技术的兴起,图像分类技术与人工智能算法结合已成为遥感识别的主流。【方法】以三峡库首秭归向斜盆地为研究区,以Landsat-8影像为基础数据源,以区内现有土质滑坡数据构建样本,采用机器学习软件EnMAP-Box,建立第四系厚度及空间分布信息的随机森林分类模型,筛选出用于识别第四系土体厚度的最优特征子集,得出第四系相对厚度空间分布。【结果】结果表明:Landsat-8遥感影像的光谱特征、主成分、植被指数、湿度、坡度、绿度、均值等与第四系厚度具有强相关性,可作为识别第四系土体厚度的重要特征因子;随机森林模型能有效识别第四系土体厚度信息,且对岩质区提取精度较高;经实地调查验证,模型性能均衡,预测结果合理,可用于多植被中低山区环境的第四系识别。【结论】研究成果可为土质滑坡隐患识别和风险防控提供重要数据支撑。

基于Swin Transformer目标全景分割的三峡库首土质滑坡识别

【目的】滑坡识别是解决山区地质灾害隐患在哪里的关键。尤其人工智能是深度学习方法开始被广泛应用于目标识别领域,但对于多植被山区复杂环境下的滑坡隐患识别,存在着模型单一、精度较差等问题。【方法】故文章提出一种基于Swin Transformer(Shift Windows Transformer)作为骨干网络结合目标全景分割的智能识别方法,对三峡库首区域土质滑坡开展识别。将三峡库首的485处土质滑坡制作成样本集,并分为训练集和测试集。将训练集加载进Swin Transformer模型中进行训练,模型采用自注意力机制对训练集提取特征,构建特征图,测试集验证特征图的识别精度,保留识别精度最高的特征图。最终以此实现滑坡目标与背景区域的有效区分进而完成隐患识别,同时与DeepLab V3模型进行对比。【结果】结果显示:Swin Transformer模型在识别精度和识别速度上都要高于DeepLab V3模型,在三峡库首的试验中准确率可以达到83.55%,单张图片预测时间为0.18 s。【结论】结果表明:该方法能够在多植被山区复杂环境下快速识别土质滑坡,可为多植被山区的滑坡灾害调查提供参考。

局部麻醉下CT/超声双引导经皮双极射频消融术治疗偶发性肾脏小肿瘤的疗效及安全性

目的通过与机器人辅助腹腔镜下肾部分切除术(RAPN)对比,分析局部麻醉下计算机断层扫描(CT)/超声双引导下经皮双极射频消融术(RFA)治疗偶发性肾脏小肿瘤(SRM)的疗效及风险。方法回顾性分析2019年3月—2021年10月南京大学医学院附属鼓楼医院收治的93例T1a期SRM患者,其中51例进行了RAPN(RAPN组),另42例进行了局部麻醉下CT/超声双引导下经皮双极RFA(RFA组)。对两组患者的一般资料、肿瘤特征、围手术期及随访结果进行对比分析。结果两组患者的一般资料和肿瘤特征方面差异无统计学意义(P>0.05)。RFA组较RAPN组的手术操作时间[(96.0±20.0)min vs.(113.5±24.1)min,P<0.001]、住院时间[(3.5±0.8)d vs.(6.9±1.8)d,P<0.001]及住院费用[(2.4±0.7)万元vs.(6.6±0.4)万元,P<0.001]均降低。两组患者的围手术期并发症发生率以及远期无病生存率差异无统计学意义(P>0.05)。而RFA组术后1年估算肾小球滤过率(eGFR)水平与术前eGFR水平之差显著小于RAPN组[-2.3(-4.7~1.3)mL/(min·1.73 m^(2))vs.-5.0(-9.1~-2.8)mL/(min·1.73 m^(2)),P=0.003],RFA组术后1年血肌酐水平与术前血肌酐水平之差略小于RAPN组[4.0(-0.2~5.5)μmol/L vs.4.5(1.8~9.2)μmol/L,P=0.122]。结论RFA与RAPN治疗T1a期肾肿瘤的无病生存率相当。此外,RFA术后并发症发生率更低,能更好地保护肾功能并节省医疗成本。

基于测距与GNSS信息融合的车联网协同定位技术

为了提高车联网中车辆定位的精度,提出了基于车载雷达测距信息与全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)信息融合的车联网协同定位方法。该方法使用极大似然估计策略建立数学模型,其本质是一个非线性优化问题。将其化简为具有多个二次等式约束的二次规划问题,并给出一种半正定松弛方法,可以高效地近似求解原问题,最后通过特征值分解法进一步改进该近似解。仿真结果表明,该信息融合方法得到的协同定位比线性化加权最小二乘方法的定位精度有显著提高;且能达到基于较大数据集的BP(back propagation)神经网络定位方法的定位精度,但无须事先训练模型,可实现高精度实时定位。

适宜上海冬闲田种植的油菜品种筛选

为筛选适合上海冬闲田种植的油菜品种,基于原有审定品种,选择生物学产量较高的11个油菜品种进行评价。结果表明:‘沪油17’和‘沪油21’的植株高度中等(165—170 cm),分枝部位较低(50 cm左右),主花序较长(62—65 cm),有效分枝数多(14个以上),二者的鲜草产量均超过了34500 kg∕hm^(2),分别比对照增产14.60%和11.34%。经鉴定,‘沪油17’和‘沪油21’为耐低温型品种,推荐‘沪油17’和‘沪油21’为上海冬闲田绿肥种植品种。

3DSARBuSim 1.0:人造建筑高分辨星载SAR三维成像仿真数据集

层析合成孔径雷达(Tomographic Synthetic Aperture Radar, TomoSAR)成像技术可有效解决陡峭地形叠掩恢复难题,因此成为城市测绘技术的研究热点之一。基于公开数据集的评估是TomoSAR算法研究与系统论证的必要过程,但目前存在的公开数据集缺乏相应的地物模型真值,无法对算法进行定量验证。为解决这一问题,并进一步推动TomoSAR技术的发展,该文首先提出一种基于射线追踪的先进星载雷达模拟器(Ray Tracing Space Borne Radar Advanced Simulator, RT-SBRAS),相较过往方法,该模拟器可快速稳定地模拟复杂建筑物星载SAR图像。基于此,构建了人造建筑物高分辨SAR三维成像仿真(3D SAR Building Simulation, 3DSARBuSim)数据集的1.0版本,其中包含8个典型建筑物场景的双频段多航过全链路仿真数据。最后给出正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit, OMP)算法和双频OMP算法在所提数据集上的验证实验,该数据集可对算法进行清晰、准确的定量比较。

钢纤维掺量对超高性能混凝土轴压力学性能影响研究

为揭示钢纤维掺量对超高性能混凝土(UHPC)轴压力学性能的影响规律,以钢纤维掺量为控制变量开展UHPC轴压试验并进行本构模拟。研究表明:UHPC受压应力-应变曲线由上升段和下降段组成;掺加钢纤维后,UHPC受压应力-应变曲线的下降段变缓;随着钢纤维掺量的增加,UHPC的受压弹性模量、峰值应力、峰值应变均呈递增趋势;假定UHPC受压损伤区服从Weibull随机分布,构建损伤变量,引入损伤修正因子,建立一种新的考虑钢纤维掺量的UHPC受压损伤模型并分析损伤变量发展规律,利用UHPC轴压试验数据验证新建模型的可靠性。研究成果为不同钢纤维掺量下UHPC轴压力学性能的研究及本构模拟提供参考。

孕灾机理与综合遥感结合的三峡库首顺层岩质滑坡隐患识别

隐患识别是实现地质灾害从注重灾后救助向注重灾前预防转变的重要技术工作。本文以三峡库首秭归沙镇溪镇周边岸坡段顺层岩质滑坡隐患识别为基础,提出基于孕灾机理与综合遥感相结合的地质灾害隐患识别方法。首先,借助资料整理分析、遥感调查和现场调查等查明孕灾环境,并建立孕灾指标体系;其次,针对典型灾害体开展地质结构与致灾机理分析,以揭示典型孕灾模式,并建立综合遥感判识标志;再次,采用易发性分区评价,结合高分光学卫星遥感与InSAR等天基遥感变化检测技术,圈定隐患识别的易发重点靶区;然后,针对高易发靶区,利用无人机摄影测量、LiDAR等空基遥感技术识别疑似隐患体;最后,通过地面核查与专家判识,确认并圈定地质灾害隐患。利用该套技术方法,在工作区内共识别出8处地质灾害隐患,其中5处为具备孕灾模式但尚未出现明显变形的顺层岩质滑坡隐患体。结果表明,该套技术方法以查明孕灾环境及建立孕灾模式为核心与前提、以综合遥感探测为重要技术支撑,可以弥补目前主要依赖遥感变化探测开展隐患识别易造成精度较低甚至失效的缺陷,尤其适合于山高坡陡、植被覆盖茂密地区的隐蔽性、突发性地质灾害的隐患识别。

腰椎间盘突出症术后椎间隙感染病原菌分布及影响因素分析

目的:探究腰椎间盘突出症(LDH)术后并发椎间隙感染的病原菌分布情况,并分析其影响因素。方法:从2013年3月至2020年3月我院收治且行手术治疗的LDH患者中筛选出895例,以是否术后并发椎间隙感染为依据,划分为观察组(并发感染者,38例)与对照组(未并发感染者,857例)。统计LDH术后并发椎间隙感染及其病原菌分布情况,并回顾两组临床资料,进行影响因素分析。结果:895例LDH患者中,术后并发椎间隙感染有38例(4.25%);8例未能检测出病原菌,另外30例检测出病原菌33株,金黄色葡萄球菌检出率最高,所占比例为30.30%,其次分别为表皮葡萄球菌(21.21%)与大肠埃希菌(15.15%)。单因素结果显示,年龄、糖尿病史、BMI、营养不良、手术时间、术后合并其他系统感染为LDH术后并发椎间隙感染的影响因素。多因素Logistic回归分析显示,≥55岁、有糖尿病史、BMI≥27kg/m2、营养不良、手术时间≥3h、术后合并其他系统感染为LDH术后并发椎间隙感染的独立危险因素。结论:临床上LDH术后不易并发椎间隙感染,发生率在低水平,但在术后康复过程中仍需对并发椎间隙感染的独立危险因素给予重点关注,并且可基于病原菌分布情况合理应用抗生素加以预防,规范操作从而减少或避免术后椎间隙感染情况。

基于VOF模型的潜艇主压载水舱吹除特性数值模拟

为准确掌握高压气应急吹除主压载水舱过程中气-水间的相互作用规律,基于RANS方法和VOF两相流模型对实尺度模拟主压载水舱的高压气吹除特性开展了数值仿真研究,分析了入口压力与出口背压分别对入射高压气体质量流量、主压载水舱排水速率以及水舱上部气压分布的影响,揭示了水舱内气水界面的生成与发展规律。仿真结果表明:应急吹除时主压载水舱排水速率呈现先波动后趋于稳定的变化规律,且水舱的内外压差始终在其耐压范围之内。研究结论可为潜艇指挥员紧急情况下果断采取应急吹除或短路吹除措施提供理论依据。

基于改进Harris函数的岩石统计损伤软化模型

为了反映岩石变形全过程,通过改进Harris函数,假设岩石微元强度服从改进的Harris概率密度分布,结合连续损伤理论,考虑损伤变量修正,建立岩石统计损伤软化模型。采用YSJ-01-00岩石三轴流变试验机进行红层泥岩常规三轴压缩试验,基于红层泥岩试验数据对模型参数进行敏感性分析,阐述模型参数的物理意义,分析累积损伤的扩展过程。引用相关文献中二长花岗岩和砂岩的试验数据,利用本文模型对3种岩石材料的试验数据进行辨识验证,给出初始损伤系数的约束范围,对比3种岩石材料的试验曲线和理论曲线,证明本文模型的合理性和适用性。

三叉神经痛及面肌痉挛患者围手术期护理进展

三叉神经痛及面肌痉挛的发生都是由颅内血管压迫神经造成的,均属于周围神经系统的常见疾病。目前,手术是治疗三叉神经痛和面肌痉挛的有效方法,但是术后康复及并发症的发生往往与围手术期护理有着密切关系,因此,做好围手术期护理至关重要。本文阐述三叉神经痛及面肌痉挛的概况,并对围手术期相关护理作进一步分析。

密度跃层对潜艇操纵运动的影响及应对措施研究

针对海洋密度跃层严重影响潜艇水下变深操纵运动规律,易引发失控、掉深等险情,严重威胁潜艇航行安全,基于中国海密度跃层分布特征统计资料和潜艇空间运动数学模型,采用计算机仿真的方法,分析了正跃层和逆跃层分别对潜艇变深操纵的影响以及逆跃层中潜艇受扰后的自由运动规律,提出了相应的操纵注意事项和应对措施。结果表明,正跃层有利于潜艇保持深度和进行悬停操纵,若需转换深度长时间航行则应及时均衡潜艇;逆跃层对潜艇航行安全威胁最大,指挥员需密切关注海水密度及潜艇深度变化情况,深度发生异常时则应及时增速并均衡潜艇。

中药足浴联合磁珠压耳治疗正虚邪恋型感染后咳嗽疗效观察

目的探讨中药足浴联合磁珠压耳治疗正虚邪恋型感染后咳嗽的疗效。方法选取来该院接受治疗的70例正虚邪恋型感染后咳嗽患者,随机分为两组各35例。对照组患者给予磁珠压耳治疗,研究组在对照组基础上联用中药足浴,两组患者均持续治疗14 d。对比两组患者的临床疗效、临床症状好转时间、中医证候评分和VAS评分及SlgA、IL-4和IFN-γ水平变化。结果治疗后,研究组总有效率较高(P<0.05);研究组患者咳痰、咳嗽及咽痒好转时间显著低于对照组(P<0.05);两组患者中医证候评分和VAS评分显著降低(P<0.05);并且研究组降低较多(P<0.05);两组患者SlgA、IFN-γ水平显著升高,IL-4水平显著降低(P<0.05);并且治疗组改善较多(P<0.05)。结论采用中药足浴联合磁珠压耳治疗正虚邪恋型感染后咳嗽具有较好的治疗效果。

前列腺穿刺活检的临床应用进展

前列腺穿刺活检是诊断前列腺癌的金标准。近年来,随着影像学和人工智能的发展,穿刺技术有了巨大的改进。本文旨在阐释不同的前列腺穿刺方法及穿刺途径,分析优缺点,综述近年来出现的新的穿刺技术及其在临床应用的进展。

干法分选设备在淮北矿业集团的应用

随原煤矸石量的不断增加,提出采用先进的干法分选设备对矿区原煤进行选前排矸处理,以有效缓解生产和环保等压力,降低洗选加工成本,提高设备自动化水平。以淮北矿区原煤为研究对象,详细剖析了FGX复合式干选机、ZM矿物高效分离机和TDS智能干选机三种先进干法分选设备在淮北矿业集团原煤排矸的实际效果,并对比分析了三种设备的技术优势及存在问题。现场工业应用和中试结果表明,FGX复合式干选机最佳分选粒级是50~6 mm,且适用于选前预排矸或降灰幅度不大的动力煤分选;TDS智能干选机入料范围为300~25 mm,可用于替代手选;ZM矿物高效分离机入料范围为100~0 mm,可用于发热量提高幅度不超过6.28 MJ/kg动力煤分选,且对块煤的分选效率要高于末煤。

智能型设备温度和电流测试装置设计

针对大型沥青搅拌设备在户外使用过程中容易出现故障的问题,根据设备的特点和工艺流程,采用工控机作为核心处理器,设计了一种智能型设备温度和电流测试装置,使用Delphi语言编写了测试软件系统和人机交互界面,利用ACCESS作为数据库。该装置可以对搅拌设备带负载运行下的电机电流和机体温度进行测量,能实时显示所测数据,系统具有数据存储、查询、打印和回看等功能,并能对异常数据点报警。实际使用证明,对提高搅拌设备的稳定性和可靠性以及产品质量有着重要的意义。