基于数字孪生技术的土木实践教学新模式探讨

探讨了基于数字孪生技术的土木实践教学新模式的构建与应用。通过分析数字孪生技术在土木实践教育中的应用前景和发展空间,以及基于数字孪生技术的新模式在土木实践教学流程、教学方法和教学手段等方面的优化和创新,总结了该新模式在提高学生实践能力和创新能力方面的应用效果与实践经验。最后,指出了未来数字孪生技术在土木工程领域的应用前景,并强调了进一步推广和应用该模式的重要性,以便更好地培养高素质的土木工程人才。

城市轨道交通盾构隧道病害空间分布特征量化研究

随着地铁的不断建设与投入使用,我国正在逐步进入地铁运营养护期,地铁病害检测与运营养护也逐渐得到重视。随着地铁运营年限的增加,病害也呈现加重趋势。通过三维激光扫描技术获取隧道病害全面信息,利用空间自相关性分析地铁隧道病害的地理空间分布特征,对于认识病害形成机理,防治病害具有重要意义。本文以某地铁隧道通过三维激光扫描所获得的水平收敛数据为基础,利用空间自相关分析法定量分析了病害在地理空间上的分布特征,以及与周边水文地质环境的关系。结果表明,隧道病害在地理空间分布上呈现显著的空间正相关与空间集聚特性,且病害严重区与隧道周边水文地质环境密切相关。本文结果为隧道病害地理空间分布特征研究、认识病害分布规律及后期病害治理提供了有效依据。

基于无人机倾斜摄影测量点云数据的城市三维重建技术研究

以提供城市规划、建设和管理所需的精确地理信息数据为目的,研究基于无人机倾斜摄影测量点云数据的城市三维重建技术。该技术针对城市三维重建区域设计无人机倾斜摄影流程,该流程为测量城市三维重建区域控制点后,对无人机倾斜摄影航线进行规划并设置无人机航行高度、航线长度和航线间距等参数后,使用无人机搭载三维激光扫描仪执行倾斜摄影任务,通过上述过程采集城市点云数据后,对点云数据坐标进行转换处理,再以统计分析阈值法为基础对城市地面进行三维重建,在其基础上,对城市建筑物点云进行分割处理,得到城市建筑物点云轮廓,并针对轮廓存在空洞区域进行修补后,得到完整城市建筑物点云轮廓,同时使用3Dmax软件对城市建筑物点云轮廓进行纹理映射,得到城市三维重建结果。实验表明:该技术具备较好的无人机倾斜摄影航线规划能力,并可有效对城市地面进行三维重建,修补建筑物点云空洞能力较强,重构的城市三维画面较为逼真和清晰,应用效果较佳。

智慧城市的可持续性规划策略

随着信息网络的高速发展,资本和劳动力的全球流动性增加,大规模的城市化运动在全球展开。大规模的城市化运动使得城市扩张的同时,也带来了环境恶化、交通拥堵、资源短缺等问题。智慧城市在提高城市治理效率、城市可持续发展、改善居民生活质量等方面具有显著的作用,因此成为解决城市化问题备受关注的方案。智慧城市的发展不仅仅依赖于先进的技术和数字化解决方案,还需要考虑如何将技术应用于城市可持续性目标的实现。本文旨在探讨智慧城市发展与城市规划的可持续性策略之间的联系以及它们对城市的影响。

一种基于平面特征的点云质量优化方法

倾斜摄影测量技术目前被广泛应用于大规模城市级三维实景建模中,但对于建筑物的精细建模,倾斜摄影测量的测量精度还不能满足要求,密集重建生成的密集点云数据质量还需进一步提升。大部分城市建筑为规则建筑,本文提出一种基于平面特征的点云质量优化方法,用于提升采用倾斜摄影测量密集重建点云的数据质量,并与地面三维激光点云据进行对比。结果表明,该方法可以优化提升密集重建点云的数据质量。

鄂尔多斯盆地陕北斜坡储层岩石学特征及油气勘探指示——以油房庄北部长6油层组为例

为明确鄂尔多斯盆地油房庄北部有利相带和优质储层发育区,推进鄂尔多斯盆地探明储量的进一步扩大,通过岩心薄片观察、岩石矿物成分分析测定等多种手段开展油房庄北部重点层段长6油层组储层的碎屑颗粒组成、填隙物组分等关键特征要素研究,并在此基础上分析长6油层组储层的重、轻矿物分布规律,进而探讨物源的指示意义以及油气耦合关系,以期补充该地区关于储层岩石学和物源分析的科研成果.经分析,长6砂岩储层主要为长石砂岩,并见少量岩屑长石砂岩;填隙物的类型多、含量变化大,主要包括黏土胶结物、碳酸盐类胶结物、硅质胶结物等;粒级分布以细砂为主,颗粒磨圆为次棱角状,颗粒分选中等以上占主体;胶结类型以薄膜-孔隙型和孔隙-薄膜型、孔隙型、薄膜型、加大-孔隙型胶结为主.长6砂岩储层标准偏差对粒度平均值图解和重矿物组合、轻矿物组分都揭示了长6油层组时期研究区主要受东北方向物源影响,发育了多期叠置的三角洲前缘水下分流河道砂体,并且由于长距离搬运效应,残余粒间孔、长石溶孔较为发育,长石、绿泥石和高岭石的矿物组合在一定程度上提升了研究区的储层物性,并增加了低阻油藏的渗透性.长61和长62的水下分流河道砂体为研究区的优质储层发育区.

基于模糊逻辑-自动控制理论算法的无人机控制测绘研究

为提高无人机测绘的控制精度,研究设计了模糊PID控制器,利用模糊逻辑和自动控制理论算法,来改进无人机在测绘任务中的控制精度。研究调整了控制算法的参数和模糊规则,增加了一个阈值作为新的控制量以减少控制误差。实验结果显示,该控制器的误差波动范围更小,稳定在-0.05~0.05 m/s范围之内,其对单个动作的调节时间也仅为0.58 s,稳态误差为0.05 m,最大超调量为0.4%。改进模糊PID的调节效率高、控制精度高、稳定性强,对推动无人机应用领域的发展,提升地理测绘和环境监测等任务的效率和精确性具有重要意义。

移动三维激光技术在隧道环片收敛监测中的应用

传统隧道结构径向收敛监测主要采用测距仪、全站仪等进行人工抽样监测,监测效率低、监测成果不完善。鉴于此,采用移动三维激光扫描技术快速采集隧道结构的精细点云数据,再利用高密度点云数据提取环片几何信息,实现隧道环片快速逐环收敛监测。以某地铁项目中利用该技术进行逐环收敛监测为例进行实验,结果表明该技术可快速完成数据采集和逐环分析,将传统收敛监测由抽样监测转变为逐环监测,同时大大提高了监测作业效率。

高职院校《工程地质》课程专业教育与创新创业教育融合新模式探究

探讨了高职院校《工程地质》课程专业教育与创新创业教育融合的新模式,旨在培养学生具备创新意识和创业能力,满足行业需求和工作岗位要求。通过分析当前《工程地质》课程专创融合的概况和目前存在的问题,如高职院校相关研究薄弱、研究方法单一、教学内容保守等,提出了重构与完善专创融合教学内容、创建与融入创新教学方法、探索专创融合实践路径等策略。最后,指出新模式的探究正是为了实现专业课程教育和创新创业教育的深度融合,并紧密围绕行业需求及工作岗位要求,为培养知行合一、德技双修、专创融通、行业引领、全面发展的高素质技术技能创新应用型人才提供重要支撑。

三维激光扫描仪在建筑物精细重建中的应用

数字城市建设的不断推进和三维数据采集技术的发展,对城市中重点地区建筑模型的精细程度提出了更高的要求。目前在大规模城市三维建模中,地面激光扫描与倾斜摄影测量联合建模的方法因其建模效率高被广泛应用。但其模型精细程度不能满足重点地区建筑物建模精细度的要求,因此采用多源点云融合进行小区域高精度的三维建模。融合建模虽然模型精细度较高,但前期点云数据处理工作量较大,影响建模效率。本文提出一种建筑物精细建模的方法,并通过实际数据进行验证对比。结果表明,该方法在实现建筑物精细建模的同时,提高了密集点云的自动化处理程度和建模效率。

无人机倾斜摄影测量像控点布设精度控制方法研究

像控点布设精度是直接影响无人机倾斜摄影测量结果的重要因素之一,为此提出无人机倾斜摄影测量像控点布设精度控制方法。利用无人机搭载CCD相机采集测量区域图像后,首先对其正向和切向畸变进行校正;然后以校正后的图像为基础,利用Inpho软件对测量像控点自动布设;再自动匹配刺点范围,Inpho软件自动标注无人机倾斜摄影像控点,实现无人机倾斜摄影测量像控点布设精度控制。实验结果表明:该方法可有效校正无人机倾斜摄影图像正向和切向畸变,有效控制测量像控点密度,且像控点布设精度较高。

小波变换技术的三维激光扫描点云数据分类和去噪系统

为提升三维激光扫描点云数据的有效性,降低点云数据中的噪声点干扰,设计小波变换技术的三维激光扫描点云数据分类和去噪系统。系统采用三维激光扫描仪获取三维点云数据,并进行精度校验后,利用可编程门阵列和乒乓RAM等硬件将其传送至数据处理。数据处理阶段通过K-Means优化的自组织映射神经网络对接收到的三维点云数据进行分类,通过双树复小波变换技术处理点云数据中的噪声点。处理后的点云数据通过虚拟接口传送至可视化及输出中,实现点云数据的可视化。测试结果显示:该系统可有效完成点云数据的分类处理,获取点云数据类别,并有效处理点云数据中的噪声点,提升点云数据的清晰度,分类和降噪后的点云数据拟合相关系数和决定系数均在0.933和0.927以上,应用效果较好。

基准面旋回控制下的浅水三角洲砂体分散体系特征

松辽盆地浅水三角洲油气藏发育,储集层预测难度大是制约该盆地油气勘探开发的重要因素。秉承地质-地震紧密结合的思想,基于高分辨率地震和高精度层序地层分析,利用地震90°相位转换、正演模拟、地震属性分析等技术,对松辽盆地杏西地区姚家组的层序地层、储集层地质-地球物理响应、砂体分散体系时空演化等方面开展了研究,并探讨了基准面变化对砂体分散体系展布的影响。研究结果表明:杏西地区姚家组可划分为2个中期基准面旋回,识别出3种岩性组合;在地震剖面上,中等厚度砂岩夹薄层泥岩的岩性组合对应强振幅,复合厚互层的岩性组合对应中等—强振幅,薄互层的岩性组合对应弱—中等振幅;基准面上升早期,浅水三角洲砂体分散体系平面上以朵状为主,上升中—晚期,逐渐过渡为退积式树枝状浅水三角洲,基准面下降早期,以加积-微弱进积式树枝状浅水三角洲为主,至下降中—晚期,砂体分散体系以坨状沉积体为主。

基于ICP迭代的多源点云融合方法

随着三维测绘技术的飞速发展,以点云数据作为数据源的应用越来越多,也对多源点云数据的融合提出了更高的要求。本文提出一种基于ICP迭代和点云比较的点云融合方法,利用迭代的方法提高基于ICP算法精确配准的点云配准质量,通过统计比较点云数据集间距离的方法评定点云融合的效果和精度。实验表明,该方法可以提高点云数据的融合质量,并且在点云数据集间无明显共同特征点的情况下,依然可以达到较好的融合效果。