改进Harris-Susan算法下砾石土料掺配均匀度评价

砾石土料掺配均匀程度对砾石土心墙坝的安全至关重要。数字图像处理方法被广泛应用于混合物识别领域,但在处理存在黏连特性的图像时易出现过分割与欠分割问题,导致评价结果精度不足。针对上述问题,本文提出改进Harris-Susan算法下砾石土料掺配均匀度评价方法。首先,改进Harris-Susan算法可分割欠分割区域并修复过分割区域,提高二值图像精度;其次,基于砾石邻域的概念,对图像进行单分位均匀度评价;最后,采用空间分布采样构建砾石土的空间均匀度评价指标。将该方法应用于大渡河双江口砾石土高心墙堆石坝工程建设中,本文方法相对统计准确率为0.935,较Otsu算法(0.353)和分水岭算法(-3.101)提升明显。结果表明,本文方法结果与筛分法高度一致,同时可有效节省人力、物力与时间成本,评价效率更高,具有很强的工程应用价值。

城市公园绿地空间分布均匀度网格评价模型

以山东省37个主要园林城市为研究区，利用高分辨遥感影像提取城市公园绿地空间分布信息；基于GIS技术利用11种网格尺度（500—1500m）对城区进行网格化；按照绿地空白网格区与公园绿地500m服务盲区最大一致性原则，以相似优先比、最小二乘拟合等方法研究网格单元最优尺度及网格起点，建立公园绿地空间分布均匀度网格评价模型；并对研究区中的9个地级市城市公园绿地均匀度进行评价和分析。结果表明：800m网格产生的绿地空白网格区与500m服务盲区一致性最好，且起点变化时，绿地空白网格区面积稳定；在9个参与评价的城市中，东营市的公园绿地空间分布均匀；临沂市、莱芜市、枣庄市、济宁市、德州市和滨州市的趋于均匀；泰安市和菏泽市的不均匀。

双光源模块高空间照明均匀度植物光源的设计

在植物照明领域,由于培养系统受照面随植物的生长不断变化,植物照明系统的设计需考虑在整个生长周期以及植物生长过程中所占空间的照明情况和效果,使其提供整个生长空间的高照明均匀度。但是粗放的传统植物照明解决方案结构简单,并且只针对某一具体参考平面进行优化,无法达到高空间照明均匀度的效果。为解决这一问题,以整个植物培养架的照明空间为研究对象,以空间照明理论为依据,以最近提出的倒置型光源以及传统顶部阵列光源设计方案为参考提出了一种双光源模块的LED植物照明系统。在顶底两面同时设置光源,通过两部分光源的互补混光实现了高空间照度均匀度及混色均匀度。应用Taguchi实验简化实验过程,变异数分析精细优化关键结构参数,更深入研究了光源配光曲线对植物照明系统性能的影响。多次优化后,最终获得水平面和竖直面照度均匀度分别为93.48%和88.54%,混色均匀度分别为90%和87.13%,种植面光能利用率为41.63%的最优设计方案。

高空间照明均匀度植物光源系统的设计

传统的植物照明设计只针对单一参考面均匀度进行评价,难以满足植物在整个生长过程中对均匀光照环境的需求。针对这一问题,首先提出了空间照明均匀度评价体系,并基于该体系设计了一种复合光源模块的立体化照明系统,以期构建照明均匀的植物生长空间。进一步利用Taguchi方法优化实验过程,在结合ANOVA分析的基础上,获得了最优结构参数。最后对所得最优解进行灯珠形状分析和植物生长过程中的照明效果测试。实验结果表明:最优结构可提供一个水平参考面照度均匀度为87.22%,混色均匀度为90.11%;竖直参考面照度均匀度93.02%,混色均匀度91.43%的均匀照明空间。该植物光源系统可满足植物生长过程中对均匀空间照明环境的需求。

铯原子喷泉钟空间均匀C场的研究

二阶塞曼频移是影响铯原子喷泉钟频率不确定度性能的系统项之一,而二阶塞曼频移的不确定度由C场均匀度决定。C场均匀度又与C场强度随时间的变化情况(时间稳定性)和C场强度沿原子飞行路径的变化情况(空间均匀性)有关。均匀C场的实现有两种途径:一是磁屏蔽的屏蔽效果好且无剩磁;二是在磁屏蔽两端加补偿线圈,但是补偿线圈会引入电噪声而降低C场的时间稳定性。首先理论研究了由C场引起的二阶塞曼频移,和由C场空间均匀度引起的二阶塞曼频移不确定度。实验上通过改进退磁方法对磁屏蔽进行了整体退磁,得到了无补偿情况下空间均匀度良好的剩磁47cm@1nT,和C场48cm@1.5nT。最后计算得到二阶塞曼频移为68.7×10^(-15),由C场空间均匀度引起的二阶塞曼频移不确定度为6.05×10^(-19)。

中药大品种制造关键质量属性表征:空间分布均匀度属性的银杏叶片质量控制可视化方法研究

空间分布均匀度是中药大品种银杏叶片的关键质量属性(critical quality attribute,CQA)。银杏叶片中活性药物成分(active pharmaceutical ingredient,API)的空间分布均匀度评价是保证产品稳定可控的重要内容。该研究采用高光谱成像技术,基于3种预测模型构建API浓度空间分布图,实现银杏叶片空间分布均匀度的可视化研究。在每一银杏叶片中,选取感兴趣区域(region of interest,ROI),长宽均为50像素,共计2500个像素点,每个像素点有288个光谱通道,单个样品的含量预测数据量可达1×10^(5)。3种模型的预测结果表明,偏最小二乘(partial least squares,PLS)模型的预测准确性最高,校正集决定系数R^(2)_(pre)为0.987,预测集决定系数R^(2)_(pre)为0.942,校正均方根误差(root mean square error of calibration,RMSEC)为0.160%,预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为0.588%;经典最小二乘(classical least squares,CLS)模型的预测误差较大,RMSEP为0.867%;多元曲线校正-交替最小二乘(multivariate curve resolution-alternating least square,MCR-ALS)模型的预测能力三者中最差,其无法实现含量预测。基于PLS和CLS模型的预测结果,通过三维数据重构获得API浓度的空间分布图。进一步,采用直方图法,实现API的空间分布均匀度评价,数据表明银杏叶片中API的空间分布较为均匀。该研究基于3种模型探讨银杏叶片空间分布可视化的可行性。结果表明,PLS模型的预测准确性最高,MCR-ALS模型的预测准确性最低,研究结果为银杏叶片质量控制可视化方法提供新策略。

立体化高空间照明均匀度LED植物光源的设计

传统植物照明设计只优化某一参考面的均匀度,导致植物生长空间内的光环境不均一。为了解决该问题,对空间照明均匀度评价体系进行了研究。首先,提出了三种潜在的立体化高空间照明均匀度植物光源设计方案,并借助TracePro光学仿真软件研究了结构参数对照明效果的影响。进一步利用Taguchi方法优化实验过程,并结合ANOVA分析,获得了最佳方案的最优结构参数。然后,基于所得最优解,对植物生长过程中的照明效果进行了测试。最后,介绍了立体化光源系统相对传统阵列式LED光源的技术优势。实验结果表明:最优结构可提供一个均匀照明空间,该空间内的水平面照明均匀度和垂直面照明均匀度分别为92.00%和83.12%,并且两个空间参考平面上的红蓝光混色均匀度分别达到94.19%和90.70%。该植物光源系统可为植物提供其生长过程中所需的均匀空间照明环境。

基于POI数据的北京市公园服务建筑设施类型及数量分布研究

【目的】服务建筑设施是公园开展游憩服务、科教文化活动的重要载体。我国公园设计规范对公园内的建筑设施有着严格的指标控制。本文意图全景式地分析北京公园服务建筑设施的类型、数量分布和空间分布指征,总结规律,发现问题,以期对我国公园的规划设计和建设,城市更新中公共空间和设施的优化布局提供依据。【方法】采集北京市309个主要公园内的兴趣点(POI)数据和兴趣面(AOI)数据,采用统计归纳法对比分析公园内服务建筑设施的总体分布特征,以空间均匀度指标来衡量公园服务建筑设施空间布局的特征及游客获得设施服务的便捷度;分析各公园中各类别服务建筑设施的种类、数量及空间分布指征;以单源最短路径算法统计北京公园公共厕所的空间分布合理性。【结果】研究认为,北京公园的服务建筑设施总体缺乏,数量严重不足,空间分布不均衡,公园之间水平差异度大。距市区较远的大尺度郊野公园和森林公园,服务建筑设施尤其缺乏,布局稀疏,大部分公园的设施集聚程度高,空间均匀度不够;餐饮建筑服务设施与购物服务设施的种类设置不合理;缺乏科教文化设施。【结论】研究认为长期以来对公园服务建筑设施建设的政策限制,已经影响了公园的游憩服务功能、文化功能和科普教育功能的有效发挥,影响了公园作为绿色综合体的城市功能复合属性,也制约了土地集约化高效利用的未来城市发展模式。我国的城市更新和公园建设,应当制定灵活的公园服务建筑设施控制指标和管理体系,增加服务建筑设施种类,适度引入社会资本,主动引入科教文化服务设施,优化建筑服务设施空间布局。

离心模型砂雨法制备技术研究与展望

砂雨法是开展砂质土层和构筑物离心试验应用广泛的模型制备技术,以密实程度与均匀性为关键控制对象,直接关系试验结果的准确性和可靠性。针对砂雨装置、控制要素和均匀度测试等几个方面,概况总结了国内外离心模型砂雨法制备技术的研究进展与暴露的关键问题,归纳了现有砂雨装置的基本组成、操控特点和分类方法,阐述了稳态密实度范围及影响关键因素。综述模型空间均匀度的不同量测与评价方法,评述了各自优缺点与归一化评价标准。综合现状与不足,讨论了离心模型砂雨法制备技术的发展方向与趋势。

基于地面激光扫描点云数据测定树木三维绿量

在总结树木绿量测量方法的基础上,研究树冠三维绿量的计算方法。通过分析、对比树冠体积测量的方法,提出引入不同视角绿视率的方法计算的树冠有效空间体积才能作为三维绿量。通过地面激光扫描测定三维绿量的计算数据表明,通过绿视率计算的绿量相比树冠体积更符合绿量的含义。同时,讨论叶片空间分布与三维绿量的关系时提出树冠空间分布均匀度的定义,试验数据表明两者相关性不高。地面激光扫描的试验数据显示阔叶树的绿视率与空间分布均匀度的统计数据均比针叶树的大,这与一般的阔叶树树冠形较针叶树状较舒展、分布较均匀的现象一致,而对其空间分布的规律性,还需更多的试验数据。

红树林景观空间结构分析方法

红树林是一种分布于潮间带的特殊森林,其生态系统与陆地生态系统无论在功能、作用,还是在物质和能量交换机制等方面都存在着很大的差异。为了探讨更适用于红树林景观空间结构的分析方法,笔者从红树林功能和作用方面,尤其是其消浪护岸作用的角度,讨论了海湾内理想的红树林空间分布,在此基础上定义了红树林丰度、空间分布均匀度、红树林岸线长度比例、高效护岸红树林面积比例4个红树林景观空间结构分析指标,介绍了根据红树林和海岸线空间分布图通过空间叠置分析计算这些指标的方法,并利用此方法对广西珍珠港、茅尾海和铁山港的红树林空间结构进行了分析。结果表明:这4个指标不但与红树林数量有关,也与其空间分布状态(斑块位置、形状、大小)以及与海岸线长度和空间位置有关,反映了红树林在海湾内的空间结构状态,既可用于同一时期不同海湾红树林数量的比较分析,也可用于同一海湾不同年度红树林数量的比较分析,并可对红树林景观空间结构进行优化。

多光源模块植物光源系统的设计

针对现有植物光源系统架构难以提供优质的照明环境,提出空间照明均匀度理论。采用多光源模块的植物光源系统实现植物生长空间内的高空间照度均匀度以及色度均匀度,多光源模块由倒置光源、直下式光源以及在生长空间的中部光源组成。通过多光源模块的立体化混光方式达到设计的目的,根据Taguchi理论简化实验过程并结合变异数分析深入优化关键因子,从而找到植物光源系统的最优解。进一步优化LED灯珠的形状和间距,最终获得水平面和竖直面的照度均匀度分别为91.35%和89.71%,混色均匀度分别为87.67%和88.54%的立体化植物光源系统。对植物生长进行模拟和实物测试,实验结果表明植物光源系统能够在整个植物生长空间提供高质量的照明效果。

二维形变谐振子系统中的量子经典对应

通过引入等效普朗克常数 ,将量子系统中基本动力学变量的期望值和经典系统中基本动力学变量的精确值的时间演化行为相比较 ,分析了两者产生差异的因素 ,规则运动主要是和量子效应有关 ,而混沌运动则是和动力学效应有关 ,即与系统的动力学对称性破坏相联系 .在此基础上 ,比较了量子相空间测不准度和李雅谱诺夫指数 。