注水式城市应急防洪箱挡水受力特性分析

注水式城市应急防洪箱是一种高分子材质的防汛应急抢险新装备,采用理论分析和有限元计算结合的方法,对防洪箱挡水过程中的受力稳定条件以及箱体的应力、应变特性进行分析,结果表明:由防洪箱在挡水过程中的受力特性可知,在同一注水条件的不同挡水高度下,防洪箱的最大应力和变形均发生在迎水面,其中最大应力在迎水面底部,最大变形发生在迎水面中部。

水稻品质及产量对灌浆期旱涝急转的响应

为探究灌浆期旱涝急转对水稻品质及产量的影响,以湘早籼6号为研究对象,基于桶栽试验,采用四因素三水平正交试验设计,设置干旱水平(田间持水量的65%±5%,50%±5%,35%±5%)、干旱历时(5,7,9 d)、淹涝水平(淹没株高的50%,75%,100%)、淹涝历时(5,7,9 d),共计9个旱涝急转处理,以及对照处理(CK),探究灌浆期旱涝急转下各水稻品质指标及产量的响应规律,并在主成分分析基础上,通过理想点法技术(TOPSIS)对产量及品质的综合质量进行评价.结果表明:灌浆期旱涝急转会导致米粒偏短、偏窄,透明度与黄粒米率显著提高,垩白度与垩白粒率分别较CK提高了13.42%~69.16%和6.14%~48.72%;直链淀粉质量分数在灌浆期旱涝急转下较CK提高12.39%~34.46%,而胶稠度的降低幅度为25.26%~36.84%;除碱消值外,灌浆期旱涝急转下的水稻品质受干旱和淹涝的共同影响,淹涝水平是大部分品质指标的主要影响因素;与对照相比,灌浆期旱涝急转导致水稻减产67.32%~98.71%,大部分品质指标与产量呈负相关,长宽比与产量的负相关性最强(r为-0.78***),胶稠度与产量呈正相关(r为0.68***);灌浆期旱涝急转下水稻产量及品质的综合质量最优的处理为轻旱轻涝急转,综合质量最差的处理为重旱重涝急转.研究结果可为应对旱涝急转的水稻品质改良以及减灾策略的制定提供理论依据.

基于实验的水驱后空气泡沫驱替特征研究

当油田处于特高含水时期时,传统的采油技术无法继续保持高产、稳产,采油速率下降,成本上升。空气泡沫驱替将空气驱替采油技术和泡沫驱替采油技术有机结合在一起,可以很好地解决传统采油后期采收率下降等问题,具有良好的应用前景。利用填砂管装置研究不同渗透率下空气泡沫驱替的渗流场的变化情况。结果表明,渗透率越高,空气泡沫驱替的效果越好;在空气泡沫驱替过程中段塞堵塞会导致压力变化较大;数值模拟显示空气泡沫驱替具有启动、驱替、突破三个阶段,其中驱替阶段为提高采收率的关键阶段。研究结果可以为油田中后期特高含水时,转空气泡沫驱替提供参考。

基于电脑鼠实验平台的Dijstra算法和Floor-fill算法比较研究

介绍了迷宫环境的建模和2个路径规划算法,Djikstra和Flood-fill算法,并进一步通过流程图和仿真来阐述如何使用该算法在任意的迷宫环境中导航,以最佳路径从起始位置到达目标位置.结合实物实验来验证算法的正确性和分析其相对优缺点.

基于漫水填充的图像骨架提取方法

针对当前图像骨架提取存在毛刺现象和骨架冗余的问题,提出基于漫水填充的图像骨架提取方法。对目标图像预处理,得到阈值化二值图像,分割出前景和背景;构建掩模图像和轴线图,为后续运算过程提供数据来源和判断依据;通过遍历水平面灰度直方图,模拟漫水过程,收缩掩膜图像的前景轮廓,根据邻域连通分量变化,确定是否为骨架特征点,待轮廓收缩完毕,得到图像骨架。实验验证表明,该方法可以有效地提取图像骨架,毛刺现象和冗余结构明显减少,执行速度快。

用于可靠性导向相位展开的快速算法

在目前的可靠度导向相位展开算法中,排序操作非常费时。为此提出了一种采用查找表的可靠度导向相位展开快速算法。将可靠度值以一定等级量化从而建立一张查找表。在相位展开过程中,通过查表将相位待展开的点放到一个虚拟队列(等同于洪水算法中的有序队列)中,再进行相位展开。由于采用查表代替了排序操作,相位展开速度获得了极大的提高。实验表明:查表法的速度通常比洪水算法(典型的可靠度导向相位展开算法)快20多倍,而相位展开成功率与洪水算法相差无几。尤其在可靠度分布比较分散情况下,查表法比洪水算法快100多倍。

面向车牌识别的区域分割技术

对车牌识别区域分割过程及相关算法进行了研究和讨论,针对某一类情况提出新的思路及方法:断点分析法确定字符区域位置;漫水法和边缘跟踪法结合进行区域分割。在此基础上,实现了一个汽车车牌识别应用系统。

大比例尺成矿预测中高精度立方格预测模型快速构建算法

立方格模型是一种常用的大比例尺三维可视化预测模型。在计算机三维图形学中,立方格模型又被称为块段模型,该模型比较适合表示非均匀体数据的空间分布,在矿山大比例尺深边部成矿预测、三维反演、矿山储量估算等领域得到广泛应用。目前,构建高精度立方格预测模型的一般方法是将已有地质体、地表、构造等三维地学对象进行栅格化。针对栅格化过程中遇到的2个关键问题,即体形的空间形态复杂和需要计算的长方体数量大(≥106),应用三维网格分割与种子填充(flood-fill)思想实现快速构建三维复杂体的立方格模型算法,其时间复杂度为O(n)。该算法的主要优点是花费相对小的空间代价高效地解决大量三角面与长方体的相交和空间查询计算问题。同时,应用该算法得到的立方格预测模型的长方体被划分为边界、内部和外部,便于开展预测要素综合模拟、矿山储量计算以及三维空间分析等其他后续地质应用。特别是将种子填充思想应用于高精度立方格模型构模,具有一定的创新性。本算法不仅适用于矢量体的快速栅格化,也适用于空间非自相交曲面(例如数字高程模型)的快速栅格化。

一种基于漫水填充法的实时彩色目标识别方法

漫水填充法需要人工选择初始种子点。基于漫水填充法的实时彩色目标识别方法,首先通过直方图阈值法实现了初始种子点的自动选取,并设置了去噪邻域窗,以防止不属于目标区域的像素点被选为初始种子点。从初始种子点出发,使用漫水填充法,得到一组互无交集的连通区域及其外接矩形。然后,利用各连通区域外接矩形几何中心之间的距离,对连通区域进行归类。合并属于同一类的所有区域即得到完整的目标区域。实验表明:改进算法能很好地识别颜色特征突出的目标,对光照变化具有较强的鲁棒性,能完成实时彩色目标识别任务,与使用广泛的直方图阈值分割法相比,它能更加准确地对目标进行识别。

三峡水利枢纽工程非恒定流通航影响研究 Ⅰ:上、下引航道

三峡水利枢纽在汛期调洪和船闸充、泄水运行全过程,在上、下游引航道内将产生不同程度的非恒定流,对航运构成相应的不利影响。本文结合坝区河势特点及上下游引航道布置,试验研究了大坝泄洪及船闸充泄水非恒定流对上、下引航道通航影响,同时进行了非恒定流通航条件评价及改善措施研究。

基于边界信息的孔洞填充算法

为了克服传统填充算法无法自动识别孔洞区域的不足,提出了一种基于边界信息的孔洞填充算法。利用边界跟踪得到内外边界的几何位置信息,进而确定孔洞边界,然后利用孔洞边界进行扫描线填充。与种子填充算法和扫描线填充算法相比,该算法无须对整个区域进行复杂的运算,能够避免过多的重复运算,降低了算法的复杂程度,易于编程实现。实验结果表明,该算法运行速度快,并且对任意形状的物体都是有效的。

任意边界形状物体的三维轮廓测量

利用四步移相三维轮廓测量技术对任意边界形状物体的三维轮廓进行了测量.建立了光学传感三维面型测量实验系统,将4组不同位相值的正弦光栅条纹依次投影到被测物体的表面,用CCD摄像机记录这4帧条纹图,计算出物体表面每个像素点的包裹位相值.用封闭的折线选取物体上需要展开的表面区域,在所形成的任意形状多边形内用洪水填充法进行位相解包裹,不需要将整个图像划分为多个矩形区域进行逐一计算,不仅避免了展开相位时产生的传递误差,而且节省了大量计算工作.

基于FLOOD Fill算法的迷宫路径求解方法研究

目前国际电脑鼠走迷宫竞赛中常采用的FLOOD Fill迷宫搜索算法存在硬件系统资源消耗较多和无法实现最短路径求解及判定等问题。根据FLOOD Fill算法和FLOOD Fill迷宫搜索算法的工作原理,提出修正的FLOOD Fill迷宫搜索算法及相应的最短路径求解算法。通过判断更新必要迷宫格编码值提高迷宫搜索算法的执行效率,建立"有墙迷宫"和"无墙迷宫"完成迷宫搜索后最短路径的最优性判定和迷宫搜索次数的决策。MATLAB平台的仿真分析和IEEE标准迷宫的实际测试结果表明,相对于FLOOD Fill迷宫搜索算法,该方法不仅减少了97%的冗余编码值更新,而且能够准确地求解出搜索后的迷宫最短路径。

基于IEEE标准的电脑鼠走迷宫的智能算法研究

通过对基于IEEE标准的电脑鼠走迷宫的软件控制部分进行分析和研究,提出了一种基于向心法则和向点法则的深度优先法和洪水填充法相结合的智能搜索算法,该算法第一次搜索时采用基于向心法则的深度优先法,第二次搜索时采用基于向点法则的深度优先法,并且设计"热区"确定返回起点时机,回溯和冲刺时采用洪水填充法寻找最优路径。此外,对电脑鼠转弯算法也进行了相关探讨。实验结果显示,该智能算法很好的实现了在IEEE标准迷宫中快速搜索最优路径。

一种基于CT图像的肺实质自动分割的简易方法

基于肺部CT图像灰度分布的特征,提出一种快速而有效的肺实质分割方法。该方法将图像阈值化和快速区域填充方法结合起来,可以自动将肺实质区域从肺部CT图像中分割出来。它首先通过一个预处理步骤以滤除随机噪声,然后采用阈值化方法对图像进行二值化,接着对所得二值图像进行腐蚀操作和面积滤波处理,并运用一种新奇而简单的区域填充方法对二值图像中非肺部区域进行填充以滤除各种干扰区域,最后经简单处理后即可从原始CT图像中分割出肺部区域。该方法实现简单高效,最终的实验结果证明了它的有效性。

三峡变动回水区猪儿碛河段冲淤特性分析

猪儿碛河段位于三峡175 m运行变动回水区的中段,通过概化模型试验,模拟了2009年流量过程下该河段的冲淤特性,经分析认为该河段消落冲刷、汛期淤积、年内基本冲淤平衡。结合影响该河段冲淤的因素分析,探讨了利于变动回水区冲刷的三峡水库最佳消落时间,为同类研究提供了一定的参考。

渭河下游洪水冲淤特性及不淤临界流量分析

分析了渭河下游1974—2005年不同流量级和含沙量级的200多场洪水排沙比与洪峰流量的关系,结果表明：①渭河洪水可分为平均含沙量小于100 kg/m^3的较低含沙量洪水、100-200 kg/m3的中等含沙量洪水和200 kg/m3以上的高含沙洪水;②渭河下游泥沙冲淤主要发生在洪水期,洪水期大流量洪水一般会发生冲刷,小流量洪水一般会发生淤积;③渭河下游洪水不淤临界流量约为2 000 m^3/s左右,洪水平均含沙量在100 kg/m^3以下和200 kg/m^3以上时,洪水不淤临界流量分别为1 000、1 700 m^3/s。

黄河内蒙古段洪水对河道冲淤的影响

分析了黄河内蒙古河道洪水期不同流量级洪水的特征及洪水水沙搭配情况,探讨了不同流量级洪水对河道冲淤的影响。结果表明:①1958—2006年巴彦高勒站最大洪峰流量呈减小趋势,洪水期天数、各级流量洪水出现的场次也呈减小趋势,1987—2006年各量级洪水出现的天数发生变化,小流量级洪水占的比例增大,大流量级洪水占的比例减小;②1958—2006年巴彦高勒站洪水期水量、沙量均呈减少趋势,1987年以后小流量级水量占比例最大,大流量级水量占比例最小;③同一年不同量级洪水的来沙系数比较接近,1987年以后各量级洪水来沙系数增大;④随着含沙量的增大,各量级洪水的单位水量冲淤量增大;⑤小于1 000、1 000～1 500、1 500～2 000、2 000～3 000 m3/s和大于3 000 m3/s洪水河道冲淤的临界含沙量分别为5.0、6.0、8.5、10.0 kg/m3和6.0 kg/m3。

黄河宁蒙河段洪水冲淤规律分析

分析了1973—2005年宁蒙河段汛期场次洪水的冲淤特性、冲淤效率与下河沿断面水沙量之间的关系。结果表明:当下河沿断面洪水平均含沙量大于7 kg/m3时,宁蒙河段以淤积为主;当下河沿断面洪水平均含沙量小于7 kg/m3时,宁蒙河段以冲刷为主,且流量为2 200～2 500 m3/s时冲刷效率最大,此时洪水总水量应大于25亿m3。

顾及局部微地形特征的DEM洼地处理算法

基于数字高程模型(DEM)的洼地处理过程是分布式水文建模的基础步骤,但也是极其耗时的环节。随着DEM数据量的不断提高,洼地处理的效率提升成为解决当前分布式水文分析的重要突破口。该文在对局部微地形特征剖析的基础上,提出了局部微地形漫水算法(MFF算法),该方法分析了洼地处理过程中的8种局部微地形模式,并提出了两种洼地处理过程中的冗余点判别方法。通过对微地形中冗余点、洼地、平地的优化处理,实现了算法效率的有效提升。最后,以70个不同数据量的DEM为实验数据,分析了MFF算法的正确性与计算效率。实验结果表明:MFF算法在保证运算正确性的基础上,相比W&L算法,执行效率平均提高40.13%,最大提高57.21%,可望为DEM高效水文分析提供新的方法。