基于随机森林和形态学交替滤波的无人机影像建筑物提取

如何从无人机获取的光学影像中快速、准确提取建筑物信息是遥感影像处理研究的热点问题。针对上述问题,在深入研究形态学建筑物指数、增强型形态学建筑物指数的基础上,结合特征提取、随机森林回归、改进的形态学交替滤波算法,对建筑物提取方法进行针对性改进。主要改进内容如下。(1)提出一种基于随机森林回归的无人机光学影像建筑物增强方法,通过融合原始可见光波段、可见光遥感指数特征、纹理特征等,构建特征空间,在不需要人工特征优选的情况下增强建筑物信息;(2)针对建筑物增强影像内部同质性区域会出现较多噪声等问题,对影像进行形态学滤波。最后,为验证该方法的有效性,选取环境复杂且具有代表性的城市中心建筑物区域与城市周边建筑物区域进行提取试验,2个区域主要建筑类型存在较大差别。在上述2个区域,增强型形态学建筑物指数算法的F1值较形态学建筑物指数算法分别提高10.40%和10.08%,较增强型形态学建筑物指数算法F1值分别提高5.23%和7.87%,表明该方法能够更好地提取出无人机光学影像中的建筑物信息。

复杂环境中多无人智能车协同控制

该文对多无人智能车以领航-跟随法在复杂环境下运动的编队控制问题进行了探讨,通过采用闭环控制律设计了一种编队控制器和编队控制方案,该编队控制器的优点在于其主要考虑智能车之间的距离和角度,同时参考领航者与相邻跟随者之间的信息实现精准控制。基于所搭建的模拟测试环境,测试改进的控制方法与传统编队方法。实验结果显示,该文所提出的方法在复杂环境下具有更好的运动控制效果。

渭河盆地西安凹陷地热田热储特征及开发方式

热源、热储层(砂体厚度、孔隙度、渗透率)、地温场等是影响地热资源评价的重要因素。本文以渭河盆地西安凹陷-西安市延长石油西化小区为例,在收集前人资料的基础上,应用地层测温、测井、岩芯分析等资料,分析了研究区地温场特征、热储层特征及地热资源量,运用多种参数对热储层有利区进行了综合评定。研究结果表明延长石油西化小区属地热异常区,地温梯度为3.5℃/100 m;研究区张家坡组、蓝田灞河组砂泥岩互层发育,砂厚分布在40~140 m之间,平均孔隙度分布在15.68%~30.3%之间,蓝田灞河组砂层厚度、地层热量、含水量和总热量均高于三门组和张家坡组地层,地热开发条件最好;综合考虑砂体厚度、地层含水量、地温梯度、地温、热储层物性因素,认为西安凹陷延长石油西化小区地热开发应选择蓝田灞河组为主要目的层段,最优的地热开发方式应采用采灌平衡法进行地热开采,综合考虑研究区更宜选择中深层地埋管井下换热方式进行地热资源开发。

履带式排爆机器人结构设计

排爆机器人代替排爆人员进行排爆作业,是维护社会和谐稳定,保障排爆人员生命安全,建设平安中国目标的必然选择。针对排爆机器人特定工作环境,提出机器人末端执行器、机械臂和移动底盘的设计需求,设计排爆机器人的具体结构、传动形式和驱动方案,进行排爆机器人底盘和机械臂驱动电机的参数计算。结合所有的设计和计算结果,应用SolidWorks三维建模软件对非标零件进行实体建模,标准零件从今日制造中下载然后对虚拟装配模型进行运动仿真,输出末端执行器在抓取爆炸物的过程中线性位移、速度和加速度曲线,分析仿真输出结果,优化排爆机器人结构设计。

黄土湿陷系数与其物性指标的定量关系分析

湿陷性是黄土特殊且重要的工程性质。以黄土微观角度探讨湿陷性与物性指标之间的关系,再依据《中原城市群环境地质调查》统计得到的洛阳地区湿陷性黄土土性参数,运用MATLAB定量分析黄土湿陷性与其物性指标的相关性,得到如下结果:(1)在众多与湿陷性相关的物性参数中,洛阳地区黄土湿陷系数与孔隙比、干密度、塑性指数等物性指标关系密切,且相关性程度依次为孔隙比、干密度和塑性指数;(2)运用MATLAB分析湿陷系数与物性指标的定量关系,得到了该地区湿陷系数与物性指标之间函数关系的拟合公式;(3)通过实测值与预测值的比较,结合黄土的湿陷机理,论证拟合公式的合理性。研究方法对其他地区黄土湿陷系数的预测也具有启发意义。

基于多连杆机构的电动机械夹爪设计

针对项目需求提出的夹爪平行开合夹紧工件、夹紧力可控、夹紧开合位置可控等特点,基于平行四边形机构与螺旋副的特性,提出了一种轻量化、大负载的电动机械夹爪的设计方案。针对三种不同夹取状态,建立了机械夹爪夹紧力的显性解析式,并借助有限元分析软件针对所需夹紧力最大的工况进行了模拟仿真,理论结果与仿真结果得到相互验证。最后搭建了工作样机并进行了试验研究,试验研究表明,该机械夹爪能够夹紧不同直径及重量的工件进行提升与翻转动作,满足了设计要求。

渭河盆地地温场分布规律及其控制因素

本文以渭河盆地地温场为研究对象,在收集补充新地热井资料及分析测试样品的基础上,通过盆地深部结构、构造特征、地温场特征、热储层特征、地热资源量等分析,建立了盆地不同岩性岩石热导率与深度关系图版,确定了盆地地温场变化规律及地热田控制因素,提出了渭河盆地地热田形成模式。评价了盆地地热资源有利区,为盆地后续的开发利用提供了理论支持。研究认为渭河盆地热地温梯度分布在2.34~5.85℃/100m之间,平均地温梯度为3.50℃/100m,代表性大地热流68.33mw/m^2,地温梯度及不同深度地层温度具有东高西低、南高北低的特点。热导率总体上具有随深度的增加,逐渐增大的规律,热导率随深度增加主要受压实程度增强控制。相同深度条件下泥岩热导率最低,砂岩热导率居中、白云岩热导率最高。渭河盆地主要为层状地热田,盆地内地热通过热传导及热对流两种方式进行传递,以热传导为主。渭河盆地地热资源丰富,热储层可分为三种类型:①新生界砂岩孔隙型;②下古生界碳酸盐岩岩溶型;③断裂型。渭河盆地地热资源有利区主要分布于西安凹陷、固市凹陷。盆地地温场及地热田分布与莫霍面、软流圈上隆、岩石圈厚度减薄的深部背景密切相关,主要受地热传导和深大断裂热对流控制,是岩石圈深部结构、盆地构造、基底岩性、储盖组合等多因素共同作用下形成的。最后结合当前渭河盆地地热资源开发利用现状及存在问题,提出了地热开发利用建议。

银额盆地哈日凹陷YHC1井高产油气层时代归属及油气地质意义

针对银额盆地哈日凹陷YHC1井高产油气层时代归属及白垩系与二叠系界线位置争议问题,文章在前人研究的基础上,结合微古生物化石、火山岩同位素测年、岩石矿物组成及地震反射响应特征等开展了层位归属与不整合界面位置确定研究。研究表明,YHC1井高产油气层段及其上部地层的孢粉组合与哈1井、查参1井下白垩统可以进行较好对比;高产油气层下部的火山岩锆石U-Pb年龄为131. 8～132. 6 Ma,指示早白垩世早期;高产油气层的矿物组成与下白垩统一致,而与二叠系有较大区别;高产油气层和火山岩在地震反射剖面中均位于断陷层内。综上所述,哈日凹陷YHC1井新发现的高产油气层应归属下白垩统,白垩系与二叠系的不整合界面则位于巴音戈壁组火山岩底部。高产油气层时代的确定对研究区油气资源评价及勘探方向选择具有重要意义,也指示银额盆地下白垩统具有良好的油气勘探潜力。

南京青奥中心项目关键创新技术与应用

文章以南京青奥中心双塔楼及裙房工程为背景,重点阐述了超高层建筑逆作法协同控制高度、密柱框架-核心筒无加强层结构体系、地下密排桩柱体系、逆作面设置、地下结构转换体系等设计技术,大截面高承载力工程桩、超长超重高精度钢立柱水下暗插技术,超深地下连续墙先置式钢箱混凝土接头、地下竖向结构界面处理等施工技术,智能监测和数值模拟分析技术。

水稻闭锁式立体育苗系统的设计与试验研究

针对黑龙江平面普通大棚育苗受气候、设施、育苗人的技术素质影响等问题,设计了水稻闭锁式立体育苗生产系统。系统主要以不透光的绝热材料为围护结构,栽培环境内完全封闭,使秧苗摆脱了自然条件的束缚和地域性的限制,生长周期可控,为种苗的繁育创造了良好的生长环境,促进种苗快速发育;以人工光源作为秧苗生长的唯一光源,实现了水稻秧苗的多层立体培育;通过光照、生长环境、水肥的自动调控,实现了秧苗高速、安全、稳定生产,从而达到抵御极端气候、有效节省3~5倍土地资源的目的。经后期育苗试验,秧苗各项素质指标与常规大棚平面方式育出的秧苗对比差异性显著,验证了适合我国北方寒区的闭锁式立体水稻育秧技术的可行性。

地热资源潜力评价——以鄂尔多斯盆地部分地级市和重点层位为例

针对鄂尔多斯盆地地热资源储量认识不统一、浅层地热能开发方式不明确、地热资源有利层位及有利区划定有分歧的3个问题,采用不同的评价方法分别对鄂尔多斯盆地水热型地热资源、浅层地热能和干热岩型地热资源进行了潜力和远景评估,结合地热资源的开发利用方式和效益对鄂尔多斯盆地的地热资源进行了综合分析。分析结果表明,鄂尔多斯盆地地热资源相对丰富,盆地内部分层位水热型地热资源量折合标准煤249.4×10^(8) t,地热资源年可开采量折合标准煤748.1×10^(4) t;7个地级以上城市浅层地热能资源年可采量折合标准煤281.2×10^(4) t;干热岩潜力资源量折合标准煤16.63×10^(12) t。盆地内部地热资源有利区主要分布于榆林—横山—靖边及子长—安塞—延安一带。目前鄂尔多斯盆地0~200 m浅层地热能开发主要以地埋管地源热泵为主,地下水源热泵为辅。200~6000 m中深层地热资源开发主要以深埋管换热方式和采灌结合方式开采。开发地热能,节能减排效果明显,值得大力推广。

康复机器人领域10年研究热点:基于Web of Science数据库的文献计量学分析

背景:由于传统的康复训练方法对慢性损伤患者的功能恢复效果有限,康复机器人在慢性损伤的康复训练中正得到越来越多的研究和应用。目的:解析和追踪近10年康复机器人领域相关研究的热点和前沿,为未来研究提供一定指导。方法:计算机检索2010-2020年在Web of Science数据库SCIE核心数据合集发表的康复机器人相关研究,检索条件为“TS=(rehabilitation robot OR rehabilitation robotics)”。运用CiteSpace 5.7可视化软件,从高影响力国家/地区、作者、高频关键词及突现词等方面解析康复机器人研究的热点与前沿。结果与结论:①最终纳入3194篇文献,近年来康复机器人的研究热度一直持续不减,相关文献年发表量呈现稳定增长的趋势,美国发文量位居首位,中国紧跟其后;②美国西北大学以发文量161篇位居机构第一位;瑞士苏黎世大学教授Riener R以发文量48篇位居作者第一位;③研究形成了9个具有代表性的关键词聚类,并随时间推移呈现研究重点和方向的转变趋势;④近10年研究热点主要集中在康复机器人的智能控制、任务分析与学习、性能和可靠性、康复机器人人机交互方式如何通过机器智能与生物智能的融合,实现机器人与人的自然、精准交互等方面;⑤目前,康复机器人在上肢和神经损伤领域的应用最广泛,关于脑机接口、虚拟现实、柔性可穿戴式、任务分析和外骨骼类的康复机器人研究越来越引起人们的关注,是近年来康复机器人研究的前沿和热点领域,代表着未来的研究发展趋势,是今后研究可以参考的方向。未来康复机器人领域的研究应着重关注以下方面:一是关注患者功能需求,提高生活质量;二是加强多学科交叉合作,构建区域国家合作网络。

鄂尔多斯盆地南部延长组油气成藏期次研究

为了研究鄂尔多斯盆地南部延长组油气成藏期次和成藏模式,采取镜下观察、激光拉曼、显微测温等方法对盆地南部地区延长组储层成岩作用和包裹体的特征进行了研究,并结合烃源岩生烃史、盆地热演化史,综合分析研究区延长组成藏期次。研究结果表明:鄂尔多斯盆地南部地区延长组存在两期油气包裹体:第一期油气包裹体在荧光显微镜下呈蓝绿色或深绿色的液烃包裹体,丰度较低,伴生的盐水包裹体均一温度主峰为100~110℃;第二期油气包裹体以气液烃包裹体为主,包裹体在单偏光下为无色或淡黄色,荧光显微镜下为亮蓝色,丰度较高,伴生的盐水包裹体均一温度主峰为130~140℃。通过对油气包裹体的均一温度、盐度、密度研究明确了研究区为"一期两幕"成藏,结合盆地热演化史认为鄂尔多斯盆地南部地区延长组存在两次油气充注:第一次油气充注在早白垩世中期(距今115~125Ma),第二次油气充注主要在早白垩世晚期(距今97~105 Ma)。两次油气充注表明鄂尔多斯盆地南部地区延长组油气成藏时期为早白垩世(距今97~125 Ma)。

2012~2021年青少年特发性脊柱侧凸研究内容与热点的可视化分析

脊柱侧凸是指一个或多个椎体节段偏离身体中线向侧方凸出,且Cobb角>10°。作为一种常见的脊柱三维畸形,其中约80%~85%脊柱侧凸病因不明确,称为特发性脊柱侧凸。青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)是指10岁至骨骼发育成熟前发生的特发性脊柱侧凸,约占特发性脊柱侧凸中的80%,AIS可造成患者异常体型体态并产生疼痛,严重影响患者生活质量、心理及社会融入。

细胞因子与氨基酸代谢关系的研究进展

机体免疫系统与物质代谢存在交互作用,作为蛋白质组成基本单位的氨基酸对于维持细胞生存十分重要,其代谢受细胞内外环境中多种因素(如细胞因子等)调控。研究表明部分氨基酸及其相关代谢物具有免疫调节功能,而来源于免疫细胞和组织细胞的细胞因子在感染、炎症性疾病等机体防御过程中亦能发挥免疫调节作用,但细胞因子与氨基酸代谢的联系尚不明确,本文将围绕细胞因子与氨基酸代谢的联系进行综述。

基于CiteSpace对创伤性骨关节炎研究热点与内容的可视化分析

背景:创伤性骨关节炎是运动医学领域多发病及常见病,国际上对其研究逐年递增,但中国对其研究现状、研究力量、研究热点与趋势的研究还比较缺乏。目的:运用Citespace可视化分析软件绘制知识图谱并结合文献探究目前关于创伤性骨关节炎领域的研究热点、研究思路、研究力量分布及其研究主要内容,以期为后续研究该领域的专家学者提供思路和借鉴。方法:基于CiteSpace可视化分析软件在Web of Science核心合集数据库中以"traumatic arthritis""post traumatic arthritis"和"traumatic osteoarthritis"为关键词,检索2010-01-01/2020-03-24相关研究文献进行可视化分析及科学知识图谱的绘制,综合图谱和数据结果并结合文献对发文量、研究学科分布、主要研究力量、研究热点及研究文献等进行分析讨论。结果与结论:①创伤性骨关节炎的研究逐渐受到学者的关注和重视,近10年文献呈总体上升趋势,研究力量以西方发达国家为主,其中美国处于绝对领先地位;②在研究学科上主要以骨科学、风湿病学及外科学等学科为主且呈多学科研究趋势;在研究成果上主要由北美发达国家的研究机构和学者占主导地位;中国学者在该领域发文量仅次于美国,但学术影响力上相对较低;③通过关键词、突现性关键词和文献共被引聚类关键词可知,创伤性骨关节炎的研究热点主要包括前交叉韧带损伤、软骨细胞和膝关节损伤等方面;研究切入角度较多,功能重建术后、前交叉韧带损伤及创伤后骨关节炎发生发展机制、预防及治疗靶点是当前该领域文献研究的主要切入点,此外膝关节和关节软骨是当前创伤性骨关节炎研究的主要研究部位;④文章通过对近11年研究文献的分析可知,早期发现并干预创伤性骨关节炎,防止或延迟创伤性骨关节炎进展,靶向治疗的具体临床应用以及完善标准化、量化的创伤性骨关节炎评估技术是其今后的研究方向。

基于遗传算法的相位调制波形智能优化

随着智能化程度的提高,雷达发射信号更加复杂多变。为有效应对复杂的、未知的威胁信号,需要提升对抗系统智能对抗的能力,提出一种基于智能优化算法的对抗波形智能优化方法,并通过仿真实验对基于遗传算法的相位调制波形智能优化进行研究。不同优化参数、不同实施条件、不同雷达信号及信号变化条件下的实验结果表明,遗传算法能够以较少的迭代次数和较短的运行时间对不同条件下的波形进行优化,实现对抗性能的提升,初步证明了该种方法的可行性。

运动干预功能障碍人群血流限制训练的文献热点可视化分析

背景:血流限制训练作为一种新兴训练方式,可有效增加肌肉力量和容积、提高肌肉功能,为运动干预功能障碍提供一种新途径。而该领域目前从机制到应用存在诸多争议。目的:探究近年来血流限制训练应用的研究热点与主要内容,为该领域未来研究发展提供新的思路和方向。方法:运用CiteSpace 5.6.R3软件对Web of Science核心合集数据库中2009至2019年有关血流限制训练的441篇文献进行可视化分析,综合图谱和数据结果,结合关键文献分析研究热点。结果与结论:①血流限制训练研究自21世纪以来呈上升趋势,主要以美国、日本及其机构发表成果较多且影响力较高;②研究主题发展趋势逐渐从对局部组织器官的影响向对身体机能影响发展,从普通人群训练应用向特殊人群干预治疗发展;③热点关键词为血流限制、力量、骨骼肌、肌肥大、生长激素和适应,研究热点主要内容包括不同生理适应机制、训练方法学影响变量、功能障碍人群康复应用及心血管循环功能影响等;④低负荷血流限制训练作为一种运动干预的有效方法,逐渐被应用在骨骼肌肉、心血管、代谢及神经疾病的临床治疗或康复干预中,未来研究可围绕血流限制训练长期运动效益、运动生理适应机制、不同人群应用效果、训练方法安全性等内容发展。

ZD地区长7段泥页岩储层特征研究

鄂尔多斯盆地ZD地区的长7沉积期处于湖盆中心,为了了解研究区长7段页岩气成藏主控因素,本次通过现场取心、薄片鉴定、孔渗分析、扫描电镜观察以及含气性分析等方法对长7储层进行了详细研究。结果发现石英和黏土矿物是泥页岩的主要组成矿物。石英平均含量为30.9%;伊利石、绿泥石和伊/蒙混层是黏土矿物的主要组成成分,平均含量为29.0%。脆性指数范围是0.5~0.8。泥页岩孔隙度分布范围是0.4%~7.0%,平均值为2.79%;渗透率值多低于0.01mD。通过场发射扫描电镜观测发现本区泥页岩主要发育中孔和宏孔,微孔基本不发育,主要类型是晶间孔和粒间孔,有机质孔发育差。Z1井泥岩样品中有大量裂缝存在,这对页岩气的运移和聚集产生了很大影响。通过对研究区长7段储层的系统研究有利于泥页岩含气情况的确定,从而为预测长7段页岩气有利勘探区提供帮助。

准噶尔盆地腹部侏罗系地层超压成因机制——以东道海子北凹陷为例

准噶尔盆地腹部地区侏罗系地层超压普遍发育，超压层段与声波时差、电阻率两者之间具有较好的响应关系，尤以电阻率响应最为显著，超压层段声波时差表现为异常高值，电阻率为异常低值的特征。利用准噶尔盆地腹部地区大量测井、测试及相关地质资料综合论述超压成因，指出泥岩和砂岩中发育的超压并非由压实不均衡、构造挤压等作用导致，而主要由生烃作用造成的。研究表明有以下几方面主要证据：1）超压泥岩密度不具有异常低值特征；2）超压段泥岩密度与岩石颗粒垂直有效应力之间不存在线性关系；3）超压砂岩不存在异常高地温梯度现象；4）超压顶界面深度范围为3800—4300m，侏罗系烃源岩现今成熟度（Ro％）范围为0．6％-0．9％，温度范围分布在90℃-125℃；5）超压层段的侏罗系烃源岩现今生烃转化率最高可达70％，现今平均生油率可达90mg／g·TOC，仍具有较强的生烃能力；6）泥质烃源岩本身对超压具有很好的封闭作用；7）侏罗系烃源岩内发育大量低角度或高角度微裂缝；8）超压储层主要以油层为主，无水层，准噶尔盆地东道海子北凹陷砂岩中超压主要是通过烃源岩中排出的高压流体运移至储层发生超压传递的结果。