基于特征分区的奇异域积分单元细分法

针对传统方法难以解决积分方程中的奇异性问题,提出一种基于特征分区的奇异域积分单元细分法,该方法基于体二叉树数据结构对不同类型体单元自适应细分,能精确计算任意源点位置的三维奇异积分,消除积分的奇异性.在笛卡尔坐标系下,通过在源点构建包围盒对体单元特征分区,将体单元划分为腔面投影区域和单元细分区域,依照细分准则对单元细分区域递归细分,采用腔面重构算法和投影算法,重新在源点附近生成高质量的积分子单元.数值算例表明,该方法的积分计算精度、稳定性优于传统单元细分方法.

基于特征分区的陕北黄土高原植被覆盖变化及其驱动因素

陕北黄土高原是退耕还林(草)工程的重要实施区域,深入分析退耕以来不同时段的植被覆盖变化和驱动因素特征,对推进区域生态环境建设具有重要指导意义。基于2000—2019年中分辨率成像光谱仪(MODIS)获取的归一化植被指数(NDVI)数据,在地理分区的基础上,根据气候和植被覆盖类型等自然地理要素对陕北黄土高原进行特征区域划分,采用趋势分析、相关分析和残差分析等方法,研究全域及各分区在两轮退耕还林(草)工程实施期间(2000—2013年、2014—2019年)植被覆盖的时空变化及其驱动因素,探究不同时期植被变化及驱动因素的差异性。结果表明:(1)2000—2019年,各分区年均NDVI值为土石丘陵林区(Ⅵ区)>黄土塬区(Ⅶ区)>黄土梁状丘陵区(Ⅴ区)>黄土峁状丘陵区(Ⅳ区)>盖沙黄土丘陵区(Ⅱ区)>黄土宽谷丘陵区(Ⅲ区)>风沙丘陵区(Ⅰ区),均呈增加趋势。(2)20年间,研究区植被显著改善面积占比约为93.6%。在第二轮工程实施期间,研究区植被改善速度较第一轮降低(0.0136/a、0.0125/a),Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ区部分植被发生退化。(3)陕北地区植被变化是气候和人类活动共同作用的结果。人类活动是引起研究区植被变化的主导因素,但气候因素在植被变化中的影响程度逐渐加深。气候因素在第二轮工程实施期间对各分区植被变化的贡献率较第一轮增大。(4)在长时间尺度上,植被的生长和分布受水分等自然条件的制约。因此,在进行植被恢复时,要充分考虑自然环境条件,以达到区域生态恢复的可持续性。

基于特征分区的建筑物数据空间化研究

针对现有基于多因素的建筑空间分布格网化模型未考虑建筑物空间分布异质性的问题,提出基于特征分区的建筑物数据空间化模型。以四川省雅安市为例,利用影响建筑物空间分布的因子进行建筑物特征一致性分区,选取土地利用、高程、坡度、坡向、河流距离、道路距离、地形起伏度7类影响因子,基于分区结果分别研究建筑物空间分布与各影响因子之间的关系,分区构建基于多因素的建筑物数据空间化模型,生成雅安市300 m格网建筑物空间分布数据。研究结果表明,分区构建的建筑物空间分布格网化模型有效提高了建筑物空间分布数据的精确度与准确性。

文麻高速公路某复合滑坡变形特征分区及复活机理

以文麻高速公路某滑坡为例,基于现场调查统计分析34条地表裂缝的发育规律,综合滑坡地形地貌、裂缝分布、深部位移监测等信息,将滑坡分为浅层Ⅰ区、浅层Ⅱ区和深层整体Ⅲ区,研究开挖诱发复杂滑坡复活的变形机理。结果表明:浅层Ⅰ区在排水设施修建之前变形明显,支护之后趋于稳定;Ⅱ区滑坡现状稳定无变形痕迹;深层滑坡监测数据显示Ⅲ区目前存在滑移迹象。稳定性计算结果表明,过高的地下水位是导致滑坡变形的主要因素,提出设置排水洞的措施,并对该滑坡孕育机理进行反演分析。

基于地理信息系统(GIS)的区域经济差异特征分区研究

文章以浙江省为例 ,以GIS技术为基础 ,建立图形数据库和属性数据库 ,采用多因素分值加和法、系统聚类分析法结合多组判别分析构筑复合分类模型 ,将浙江区域经济差异划分为五个特征分区。

基于车流特征分区算法的地磁传感器单节点车速估计

地磁车辆检测器是近年来兴起的新型交通流信息检测技术,而利用单节点检测数据完成车速估计是该技术研究的重点之一.本文首先对地磁车辆检测技术予以简要介绍,然后基于对道路车辆车长分布规律的分析,在合理假设的前提下,提出了车流特征分区的车速估计算法.该算法充分考虑实际应用中各类车型组成情况,应用最大类间方差法实现大型车与小型车的分类,基于城市道路小型车居多且车长分布集中的特点,仅利用小型车通过时间检测数据完成对平均车速的估计.最后,选取实际路段开展试验,并基于Matlab平台对该算法进行了验证.结果表明,本文提出的车流特征分区算法稳定性好,平均准确率达到85%以上.

基于区域特征分区的福建省砖混房屋易损性研究

以福建省砖混房屋为研究对象,研究了福建省房屋的区域特点,并定性的对其进行了建筑区域特征分区。然后,结合具有普适性特点的汶川地震区砖混房屋的易损性矩阵的处理结果,探讨了福建省砖混房屋具有区域特征分区特点的易损性分析方法,给出了福建省各地区砖混房屋的易损性矩阵。此方法的提出,对于福建省各个不同地区的城市防灾减灾规划、建筑物的抗震加固改造及有效减轻地震经济损失和人员伤亡等都有重要意义。

基于特征分区的人口数据格网化研究

针对人口数据格网化分析不足的问题,可借助夜间灯光信息、地形信息、土地利用信息进行特征分区,在不同分区范围采用不同的方式构建人口空间格网化模型,反映人口在格网上的分布状态,提供了良好的小尺度统计人口方法。本文以四川省县区作为研究区域,对其进行特征分区,分为中心区(强灯光区)、一般灯光区和弱灯光区,分别采用圈层距离法、改进的夜间灯光建模法与土地利用建模法分析,并利用小一级的单位进行精度分析,研究表明:在灯光强度差距较大的一般灯光区,采用夜间灯光数据可以较好地模拟人口格网化数据,结果精度较高;在灯光强度差距较小的弱灯光区,土地利用模型可以有效地模拟人口空间分布;但灯光强度几乎饱和的中心区,采用圈层距离法,存在较大误差。

非线性MIMO级联数据库频繁访问特征分区技术

多输入输出(MIMO)级联数据库广泛应用在大型电子设备故障诊断数据库架构中。对MIMO级联数据库频繁访问过程中,进行特征分区有利于提高数据库访问性能。提出一种基于属性集合幂集的区间概念格的非线性MIMO级联数据库频繁访问特征分区算法,进行MIMO级联数据库的非线性特征分析及区间概念格构造,对数据库子系统的状态矢量进行临界状态数学建模,构建数据库的特征分区目标函数,改进MIMO级联数据库频繁访问特征分区性能。仿真实验表明,该算法能准确实现对非线性MIMO级联数据库频繁访问特征的提取和分区处理,有效提高了对MIMO级联数据库的内部访问特征的分析能力,有利于提高数据库访问性能,大幅提高数据检测性能,为构建专家系统奠定基础。

特征分区的不确定性及模糊熵评判研究

分析了影响有效监控的各因素,阐述了刀具破损监测中存在的特征分区问题.以各个信号特征区间为模糊子集,以模糊熵值为参数来评判各种分区方法,结果表明,采用模糊熵值小的分区法能更准确识别刀具状态.

基于改进DPC和特征分区的点云去噪算法

针对三维激光扫描仪获取到的点云数据存在的多尺度混合噪声将严重影响后续的三维模型重建的问题,提出了一种基于改进的密度峰值聚类算法(DPC)和特征分区的点云去噪算法。首先通过改进的DPC算法去除远离点云主体的大尺度噪声;然后利用主成元分析法(PCA)和曲面变分获取点云法矢及曲率信息,同时采用邻域传播法调整法矢方向并根据曲率对点云进行划分,对特征区域点云与平坦区域点云分别采取自适应双边滤波和正交整体最小二乘平面拟合的方法进行光顺去噪。实验结果表明:在包含混合噪声的bunny与block模型下,利用该算法去噪后点云数据最大误差分别为0.235 mm和0.157 mm,平均误差分别为0.029 mm和0.009 mm,均能取得较好的去噪效果,且降低了去噪参数设置的复杂性。

激光沉积制造特征分区定义及识别方法研究

激光沉积制造技术在飞机框、梁类大型件增材制造方面具有独特的优势,然而应力和变形成为阻碍该技术应用的瓶颈。因此分区工艺被广泛采用以离散制件的残余应力和缓解零件变形。然而,传统分区工艺不考虑零件的几何结构特征易导致不规则的分区搭接,从而引入气孔、熔合不良等缺陷。为了解决这一问题,提出了一种特征分区方法,根据典型框、梁结构件的片层结构几何形状特点,将特征分为“十”字形、T字形、L形和“一”字形4类,并对各类分区特征从形状、姿态和尺寸三方面进行限定,完成分区特征定义。提出一种基于区域骨架线检测的特征识别算法,利用骨架化算法有效简化特征并保留构型特性,采用向量叉乘法、定比分点法对特征区域骨架线完成特征角、平面姿态角及特征分支数等相关参数计算。通过比较计算值和定义值实现特征类型识别。采用典型飞机框件模型的切片数据对算法进行了验证,结果表明该算法能够快速而准确地识别各类特征,实现零件自动特征分区,为智能化增材制造技术打下基础。

金阳县谷德乡热水河沟泥石流分区特征与发展趋势预测

为查明热水河沟泥石流对沿江高速和流域居民的影响,通过现场调查、数据统计和定量预测等方法,分析了泥石流形成条件,论述了其主要特征,并对泥石流易发程度开展数量化综合评判分级,预测了它的发展趋势。研究结果表明,热水河流域地形陡峻,支沟发育,物源丰富,降雨集中,总体上有利于泥石流灾害的孕育;该泥石流属暴雨沟谷型泥石流,易发程度为易发,目前处于发展期(壮年期),未来再次暴发风险较高,需采取综合措施进行防治。

云南地区中小地震震源机制解及分区特征分析

利用云南地区2008年至2022年4月M_(W)≥3.0共1096个地震震源机制解,进行统计和区域构造应力场特征分析.结果表明:①云南地区震源机制解以走滑断层型为主,走滑断层型地震为702个,占比为64%;其次是正断层型地震为125个,占比为11.4%,说明云南地区断裂以走滑断层型和正断层型为主;②云南地区以走滑断层型地震占比最多,滇西北地区的正断层型地震占比显著高于其他区域,小滇西地区几乎没有逆冲型大断层;③云南地区断层受到的应力以水平向剪切应力为主,主压应力轴P轴的方位角的优势分布方向以NNE和SSW向为主,断层面多为高倾角,滇西北地区正断层型地震显著多于其他地区,说明滇西北地区是云南地区应力转换带.

基于顶板结构断裂特征的煤矿结构充填关键位置确定方法

充填开采是控制岩层移动并降低地表沉降与环境损害的重要途径,而充填材料来源不足和充填成本高昂现成为制约井工煤矿充填开采推广应用的主要瓶颈。探寻重点区域的低充填率靶向充填新方法与配套技术是充填开采的研究热点之一。为解决上述问题,结合煤矿井下结构充填的学术思想,深入研究了顶板岩层断裂特征,明确了顶板岩层破断块体尺寸及铰接形态,识别了破断铰接块体主沉降区域,判定出结构充填的关键位置。结合关键位置确定方法,提出重点控制基本顶最大挠度位置,即板结构潜在张拉断裂位置(塑性铰发育位置)的“工字型”结构充填新方法。结合新阳矿岩层地质参数,借助FLAC^(3D)数值模拟软件,深入分析了工作面采宽和推进方向上顶板岩层内应力、竖直沉降、塑性区分布规律,揭示了不同方案下充填体稳定性演变特征。结果表明:“工字型”充填在节省充填用量的基础上,较垮落式开采减少初采期直接顶沉降量33.47%,与全部充填仅相差2.3%。同时,关键位置充填体能有效应对顶板回转下沉引起的应力集中,保持自身稳定性,实现对顶板的长效支撑。综合分析得到了新阳矿首采工作面初采期“工字型”结构充填最佳充填方案为中部条带长度72 m,宽度7 m,两侧条带长度18 m,宽度6 m,较全部充填可减少充填材料成本33.86万元。该方案形成的密闭空间为1980 m^(3),占总采出空间的44%,可用来储能或碳封存,助力实现零碳绿色开采,推动双碳目标的实现。

两岔沟泥石流发育特征与形成机制研究

本次研究以两岔沟泥石流为研究对象,从该泥石流沟的地形地貌、地质构造等地质条件着手,对该泥石流的形成条件、发育特征以及易发性等方面进行了分析。总体上,两岔沟沟域形态整体呈“V”状形态,共发育2条主要支沟,主沟纵向长约4.21km,两岔沟沟域面积6.82km2。该泥石流沟清水区位于沟道上部,坡度相对较陡峭,基岩出露,降雨时总的过水面积约为2.03km2,是形成泥石流的重要水动力条件;沟道的中部是流通区的发育位置,同时该区也分布着诸多可移动泥石流物源,物源主要由弃渣及坡表面崩落土层组成,物源总量约为5万立方米,其中动储量约为2.5万立方米,占总物源量的50%,沟道两侧坡度一般为15°~26°,坡度较缓;堆积区位于沟道下游,沟道较平缓利于泥石流物质的淤积,导致河床抬升,对两侧居民产生了较严重的威胁。

中国地震活动性分区特征

本文以强震为目标，考虑到各地区历史地震记载和仪器记录的完整性，以Ｍ≥６地震的年平均发生率、强震震级频度分布和历史时期发生的最大地震震级，作为衡量各地区地震活动性强弱的指标，统计了全国２７个地震带的强震活动分布状况，按其地震活动性强弱分为五类区．其中，最强为台东地震带，其Ｍ≥６年平均发生率ｖＭ≥１；Ⅱ类区包括从帕米尔、天山、川滇以及台西等９个地震带，ｖＭ≥＝０．１２－０．３４；Ⅲ类区包括华北、青藏东北缘、戈壁阿尔泰、东南沿海外带等１０个地震带，其ｖＭ≥６＝０．０３２－０．０８；Ⅲ类区除个别地震带历史上只记到７．３－７．５级地震外，其余各带都记录了Ｍ≥８的地震；Ⅳ类区包括长江中下游、华南和东北等６个地震带，其ｖＭ≥６＝０．０１－０．０３，这些带有史记载以来记录的最大地震均小于７；Ⅴ类区为我国地震活动性最低的过渡地震带，Ｍｍａｘ仅为５％．强震活动的差异和周围板块构造运动和板内各块体运动有着密切的关系．

华北地区地震震源机制分区特征

利用华北地区(北纬36°—42°;东经111°—125°范围)2010年1月至2014年6月≥ML2.5的918个地震事件波形资料,采用FOCMEC方法计算震源机制,根据参与计算的清晰初动数量及振幅个数,以及在分别采用5°、10°、15°不同步长搜索震源机制解结果必须为同一组接近解的原则,我们共得到572个可靠的震源机制解.对于震级相对较大且波形低频部分信噪比较好的地震,同时采用TDMT全波形反演方法反演了矩张量,最终得到14个地震的矩张量,并与利用FOCMEC方法得到的震源机制解进行了比较.同时我们还搜集了1937年以来华北地区中强地震的震源机制解结果.根据震源机制类型特征及构造特点,我们从空间上对震源机制结果进行了分区分析.结果表明:研究区内中小地震的震源机制类型相对复杂,但仍能看出中小地震震源机制有显著的分区特征,震源机制主要类型是正断型和走滑型,并且大部分正断型震源机制分布在山西断陷带、唐山老震区、海城老震区内.该现象表明研究区内主要变形以平移和拉张为主;同时通过大于4级以上地震震源机制类型主要为走滑型可得出,走滑型应力在华北地区应力场上占绝对优势,但是局部地区的正断型应力也比较显著,比如山西断陷带、海城老震区、唐山老震区、渤海内(烟台—蓬莱段局部地区).

南北地震带房屋建筑抗震能力分区特征研究——以四川省为例

针对南北地震带房屋建筑种类众多、易损性差异大等特点,提出采用分级分区的思路研究南北地震带各类房屋建筑抗震能力,并以四川省为例给出了地震易损性矩阵。对于城镇地区的抗震设防建筑,根据基本设防烈度的不同划分为高设防建筑(8度和9度)和一般设防建筑(6度和7度),分别给出各类结构的地震易损性矩阵。对于城镇中一些建造年代较早的砖混房屋、城中村和农村中未按设防要求自建的砖混房屋不做分区给出标准的震害矩阵。农村民居因为当地的经济发展水平、气候条件、民族风俗、生活习惯等因素影响具有一定的区域性分布特点,划分为三个区域:西部地区、中北部地区、中南部及东部地区,分别给出各类结构的地震易损性矩阵。可为类似地区房屋建筑抗震能力评价、震害估计、经济损失评估等精细化研究提供依据和借鉴。

云南地震类型分区特征研究

对云南地震序列和强震震源机制的分析与研究表明,云南地区具有较明显的地震类型分区特征.总体上云南全区地震断层以走向滑动为主,地震序列以主余震型为主.考虑到非走滑地震断层和非主余震型地震序列所占的比例,可以将云南地区划分为4个具有不同特点的分区:滇中(A1)走滑-主余震型区、滇西北(A2)斜滑-震群型区、滇西(B1)走滑-双震型区和滇西南(B2)准走滑-主余震型区.