Engineering geological classification of the structural planes for hydroelectric projects in Emeishan Basalts

The scale and characteristics of rock mass are important indexes of the rock mass structural plane classification. This paper firstly analyzes the spatial distribution characteristics, the structural plane types （original structural plane, tectonic structural plane and hypergenic structural plane） and the associated features of the Emeishan basalts and then studies the classification schemes of the built hydropower structure planes of different rock areas （the east district, the central district and the west district） in the Emeishan basalt distribution area, Southwest China. Based on the analysis and comparison of the scale and the engineering geological characteristics of the typical structure planes in the basalt hydroelectric Stations, the types of structural planes are used in the first order classification. The secondary order classification is made by considering the impact factors of rock mass quality, e.g., the state of the structural planes, infilling, joint opening, extending length, the grade of weathering and strength. The engineering geological classification for Emeishan basalt is proposed. Because there are no evidences of a large structure presenting in study area, the first-order （Ⅰ） controlling structural planes do not appear in the classification, there only appear Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ grade structural planes influencing the rock-mass quality. According to the different rock-block types in bedding fault zone, the second-grade （Ⅱ） structural planes consisted of bedding fault zone is further classified into Ⅱ1, Ⅱ2 and Ⅱ3. The third-grade （Ⅲ） structural planes constructed by intraformational faulted zones are not subdivided. According to the different characteristics of intrusion, alteration and weathering unloading structural planes, the Ⅳ grade structure plane is divided into Ⅳ1, Ⅳ2 and Ⅳ3. According to the development characteristics of joints and fractures, the V grade structure plane is divided into fracture Ⅴ1 and columnar joint Ⅴ2. In all, the structural planes are classified into four groups with nine subsets. The research proposes the engineering geological classification of the structural plane for the hydropower project in the Emishan basalts, and the result of the study has a potential application in similar regions.

Projection of the Semi-Axes of the Ellipse of Intersection

It is well known that the line of intersection of an ellipsoid and a plane is an ellipse (see for instance [1]). In this note the semi-axes of the ellipse of intersection will be projected from 3d space onto a 2d plane. It is shown that the projected semi-axes agree with results of a method used by Bektas [2] and also with results obtained by Schrantz [3].

Projections,Birkhoff Orthogonality and Angles in Normed Spaces

Let X be a Minkowski plane, i.e., a real two dimensional normed linear space. We use projections to give a definition of the angle Aq（x, y） between two vectors x and y in X, such that x is Birkhoff orthogonal to y if and only if Aq（x,y）=π/2. Some other properties of this angle are also discussed.

Totally Real Surfaces of the Cayley Projective Plane with Parallel Mean Curvature Vector

It has been shown, under certain conditions on the Gauss curvature, every totally real surface of the Cayley projective plane with parallel mean curvature vector is either flat or totally geodesic.

Evaluations of Novel Waveform Coding Signals Based on Finite Projective Plane

The most popular and representative classic waveform codes are referred to as orthogonal,bi-orthogonal,simplex,and etc,but the choice of waveform codes is essentially identical in error performance and cross correlation characteristic.Though bi-orthogonal coding requires half the bandwidth of the others,such coding scheme is attractive only when large bandwidth is available.In this paper,a novel finite projective plane（FPP） based waveform coding scheme is proposed,which is with similar error performance and cross correlation.Nevertheless,the bandwidth requirement will grow in a quadratic way,but not in an exponential way with the values of message bit numbers（k）.The proposed scheme takes obvious advantages over the bi-orthogonal scheme when k ≥ 6.

基于Plane-Gaussian神经网络的网络流状态监测

针对复杂网络环境下网络流监测(分类)问题,为实现多个类别直接分类以及提高学习方法的训练速度,提出了一种随机的人工神经网络学习方法。该方法借鉴平面高斯(PG)神经网络模型,引入随机投影思想,通过计算矩阵伪逆的方法解析获得网络连接矩阵,理论上可证明该网络具有全局逼近能力。在人工数据和标准网络流监测数据上进行了实验仿真,与同样采用随机方法的极限学习机(ELM)和PG网络相比,分析与实验结果表明:1)由于继承了PG网络的几何特性,对平面型分布数据更为有效;2)采用了随机方法,训练速度与ELM相当,但比PG网络快得多;3)三种方法中,该方法更有利于解决网络流监测问题。

随机投影下的Plane-Gaussian人工神经网络

针对平面高斯神经(Plane-Gaussian,PG)网络采用k-平面聚类算法得到网络参数,使得网络训练时间过长,且易陷入局部极小值的问题,借鉴极限学习机(Extreme learning machine,ELM)中网络参数随机选择的方式,提出了随机投影下的平面高斯神经网络(Plane-Gaussian network based on random projection,RandPG)。该网络采用随机投影的方式确定隐层激活函数的参数,然后利用Moore-Penrose广义逆求解输出层权值。理论上证明该网络具有全局逼近性。同时,对呈直线型和平面型的人工数据集以及UCI标准数据库中的分类数据集进行测试,结果表明,RandPG网络提供了一种简便的参数学习方法,并且在继承了PG网络对呈子空间分布的数据分类具有优势的情况下,显著提高了网络的学习速度。

Teaching method for reading views by analyzing lines and planes

This paper deals with the teaching method in reading engineering drawing. It introduces the basic theory and fundamental ideas as well as the approach of reading views by analyzing lines and planes. It gives out the steps for completing the third view based on the other two views. As it is easy and quick for students to read and understand views by this method, it is welcome by students in teaching practice.

考虑结构面震动劣化效应的岩质边坡块体动力稳定性评价

为解决岩质边坡块体在地震作用下的动力稳定性评价问题,基于结构面的循环剪切数值试验研究结构面的震动劣化效应,从而构建结构面震动劣化数学模型;结合坐标投影原理提出考虑结构面强度震动劣化效应的块体动力稳定性系数计算方法;基于数值分析法研究地震波波动特性对岩质边坡块体稳定性的影响,并进一步基于突变理论提出位移动力响应放大系数突变判据,最后形成一套以块体动力稳定性系数时程曲线和位移动力响应放大系数共同评价块体动力稳定性的评价体系,拓展地震作用下块体动力稳定性评价新思路。研究表明,结构面震动劣化效应不仅受循环剪切幅值、循环剪切次数及相对运动速度影响,还与起伏角度密切相关;通过算例证实了考虑结构面震动劣化的块体动力稳定性系数计算方法的准确性,所提出的以块体动力稳定性系数时程曲线和位移动力响应放大系数的共同评价体系更加安全可靠,将促进块体动力稳定性理论的发展,对边坡地质灾害的防治具有重要的科学意义和应用价值。

合成孔径雷达快速后向投影算法综述

后向投影(BP)算法是合成孔径雷达成像算法发展的重要方向之一。然而,由于BP算法具有较大的计算量,阻碍了其在工程应用上的发展。因此,近年来如何有效地提高BP算法的运算效率受到了广泛的重视。该文讨论了基于多种成像面坐标系的快速BP算法,包括距离-方位平面坐标系、地平面坐标系和非欧氏坐标系。该文首先简要介绍了原始BP算法的原理和不同坐标系对加速BP算法的影响,并对BP算法的发展历程进行梳理。然后讨论了基于不同成像面坐标系的快速BP算法的研究进展,并重点介绍了作者所在研究团队近年来在快速BP成像方面完成的研究工作。最后介绍了快速BP算法在工程上的应用,并展望了未来快速BP成像算法的研究发展趋势。

A NOTE ON THE COORDINATIZATION OF EUCLIDEAN PLANE WITHOUT CONTINUITY

In this note we discuss the coordinatization of Euclidean plane without continuity, this method is based on the results in the papers [3] and [4].

单镜头倾斜摄影测量技术的应用及精度分析

针对5镜头无人机摄影测量技术在水利工程中的限制,提出一种单镜头无人机采用5航线倾斜测量法,对水利工程进行多角度拍摄,快速建立水利工程实景三维模型的方法。通过对三维模型的平面精度、高度精度进行误差分析,证明消费级无人机在多航线飞行方案下建立的水利工程实景三维模型满足现行《水利水电工程测量规范》和《三维地理信息模型数据产品规范》。

基于投影光瞳分布的星地激光通信波前探测

为了解决星地自由空间光学通信系统中的提前角问题,采用了一种基于光强传输的新型波前探测技术——投影光瞳面分布(Projected Pupil Plane Pattern,PPPP),并通过实验室实验验证了该技术的可行性。PPPP基于TIE光强传输公式,根据不同传输距离下光强分布的变化反解出大气湍流引起的波前畸变。由于PPPP采用的是上行通信激光本身的后向瑞利散射,其测量的大气湍流方向与通信卫星方向一致,因此可以有效解决星地激光通信中的提前角问题。实验模拟了1 m口径的地基望远镜作为上行激光发射装置和后向散射光斑成像设备,通过等效高度分别为10 km和17 km的上行激光后向散射光斑图像来实现对10 km以下大气湍流的波前探测。实验采用的波前畸变模拟装置包括空间光调制器和透明塑料片,实验结果表明,对不同的波前畸变PPPP和通用的夏克-哈特曼波前探测器可以实现相似的波前重构,两者重构相位的残差约为初始相位的30%。

空间最优投影平面的斜口圆截面管路端头位姿测量

船舶、飞机等发动机为减小体积,采用斜口管路焊接代替弯头连接,管路系统中端头位姿是焊接对齐的前提。针对斜口管路端头位姿的高效高精度测量难题,提出了一种通过重建管路轴线以及管路端面进行端头位姿精确测量的方法。通过获取种子圆柱并设计非线性寻优算法提高圆柱拟合精度,通过高精度种子圆柱扩散重建得到管路轴线。通过双曲率阈值搜索方法对管路边缘进行搜索,得到管路端面边缘点整像素坐标。通过对端面提取得到的整像素坐标进行椭圆拟合结合射线求交方法求解端面边缘亚像素坐标,从而避免插值方法计算亚像素坐标受环境光源影响大的问题。最后,使用逐点最小二乘法重建空间投影平面并在平面上得到残差最小空间椭圆,空间椭圆中心即为管路端点,该投影平面即为端面所在平面,实现了对端头位姿的精确测量。实验结果表明,该方法的测量精度达到0.05 mm,角度测量误差小于0.1°,基本满足斜口管路端头的位姿测量精度要求,对管路的装配具有良好的指导意义。

基于运动几何学特征的空间连杆机构5位置综合

机构的尺度综合问题是机构学中的经典问题,为了建立起一套相对系统完整的、设计透明度高、应用简便的空间连杆机构尺度综合的几何流程,从空间连杆机构的运动几何学原理出发,以连杆机构中的浮动构件作为研究对象,将其简化为构件上的一条定直线,并将该条直线假想为导向构件,研究其在有限分离位置情况下的运动几何学特征,建立相应的空间运动几何学模型,实现空间运动学问题向空间几何学问题的转化。在此基础上,根据直线所占据的空间位置数不同,将直线多位置数问题拆解为多个少位置数问题的组合,进一步研究所提取几何特征之间的几何关联性,结合二平面投影系统,在明确了投影变换主投影方向的前提下,将几何学问题由空间向平面转化,并在平面系统中构建出相应的线导引模型。最后,根据机构的传动任务,结合运动反转理论,将空间机构的传动任务转化为线导引模型的求解问题,拟定出一套行之有效的空间连杆机构尺度综合方法。最终,以空间RSSR传动机构5位置函数综合问题为例,利用空间连杆机构尺度综合的几何流程,得到了满足精确5位置函数传递关系的RSSR机构的解。综合算例的结果进一步验证了该综合理论体系的有效性及实用性。同时,该方法不局限于输入、输出运动规律为转动–转动传动机构的尺度综合,也可对转动–移动、转动–平面运动、转动–空间运动的传动机构进行机构尺度求解。

Novel method for extraction of ship target with overlaps in SAR image via EM algorithm

The quality of synthetic aperture radar(SAR)image degrades in the case of multiple imaging projection planes(IPPs)and multiple overlapping ship targets,and then the performance of target classification and recognition can be influenced.For addressing this issue,a method for extracting ship targets with overlaps via the expectation maximization(EM)algorithm is pro-posed.First,the scatterers of ship targets are obtained via the target detection technique.Then,the EM algorithm is applied to extract the scatterers of a single ship target with a single IPP.Afterwards,a novel image amplitude estimation approach is pro-posed,with which the radar image of a single target with a sin-gle IPP can be generated.The proposed method can accom-plish IPP selection and targets separation in the image domain,which can improve the image quality and reserve the target information most possibly.Results of simulated and real mea-sured data demonstrate the effectiveness of the proposed method.

基于CGCS2000的相对独立平面坐标系建立和分析

随着2000国家大地坐标系的全面启用,原有地方坐标系已无法满足现代城市建设和社会发展的需要。论文阐述了地方坐标系建立原则和方法,结合投影变形理论对相对独立平面坐标系建立影响因素中中央子午线和投影面的选取进行了详细分析,并以淮安区域为例,结合淮安DEM,详细分析了淮安2000坐标系在淮安市各区县的投影变形情况,同时用格网占比法分析了其与原有坐标系的面积变化。结果表明,淮安2000坐标系在淮安区域内小于2.5 cm/km面积占淮安陆域面积的99.8%,最大投影变形为3.303 cm/km,位于丘陵区域;与原有坐标系相比,在面积变化上优于万分之一,具有良好的适用性。

高海拔地区投影变形处理方法适用性研究

在高海拔地区工程坐标系统建设中,对高精度GNSS测量投影变形方法的适用性进行理论与实证分析研究。结合云南高海拔地区程海水利联通工程项目实例,对工程测量中投影变形影响因素进行原因分析与公式推导,分析比较投影变形计算方法中投影面与投影中央子午线的不同组合方案。实例研究得出,在高海拔地区项目以测区平均高程为投影面,反算中央子午线,进行任意带中央子午线投影设置,投影变形最小,建立坐标系统效果最佳。

一类伪加权射影平面的整体向量场及其局部指标

给出了四个带有奇点的Gorenstein伪加权射影平面上的所有的整体切向量场,并利用推广的Poincaré-Hopf定理,证明了这些曲面上一些特征整体向量场在每一个奇点处的GSV-指标都等于1+μ,其中μ为该奇点的Milnor数.与光滑流形不同,奇异解析簇上具有孤立零点的向量场的局部指标一般不易计算.在此方面提供了一个具体实例.

复杂地形条件下公路工程平面坐标系的建立方法研究

为满足公路工程的勘察设计及后期现场施工的需要,建立适宜的平面坐标系是一项极具必要性与重要性的工作。基于高斯投影变形的2个主要影响因素以及二者之和可部分抵消的特征,结合实例分析了复杂地形条件下公路工程平面坐标系的建立过程;同时,为了克服常规方法建立过程存在以平均代表整体、变形检验方式又存在“以点代面”的局限性,研究了应用DEM检验投影变形的方法,可实现全测区范围内投影变形量的统计分析与可视化展示,为在复杂地形条件下建立公路工程平面坐标系提供了参考。实例表明该方法在复杂地形条件下是适用的、有效的,具有一定的理论与现实意义。