“新工科”背景下城市规划学科地理信息系统课程教学改革研究

城市规划作为一门综合性、实践性很强的学科,在新形势下应顺应“新工科”建设的要求,不断改革教学方法与手段,培养学生的创新与实践能力。地理信息系统是城市规划学科中重要的专业基础课程,其教学内容和方法的创新与改革对城市规划人才培养至关重要。文章在解析地理信息技术在城市规划中的应用领域的基础上,从课程目标、教学内容和教学模式等方面,提出面向城市规划实践的地理信息系统课程教学改革与建设建议。

城市公园老年人游憩行为研究——以扬州荷花池公园为例

以扬州荷花池公园为样本,采用观察调查结合访谈的方式,对公园中老年人的游憩行为类型及行为与空间环境要素的关系进行分析,分别从老年人的身体、心理及社会交往几个方面探讨老年人群体在进行各种活动时对公园环境的特殊需求,提出合理化适老改造的建议,通过该样本研究,可为我国城市公园建设和既有公园环境改造提供技术参考。

大运河遗产区域化保护规划探讨--以扬州为例

随着文化遗产类型的不断丰富,在大尺度遗产的保护过程中,真实性与完整性的矛盾越来越突出,对我国既有的文化遗产保护体系构成了严峻的挑战。对遗产区域化保护的理论和实践进行阐述,初步分析了遗产区域化保护规划的关键技术问题,以大运河扬州段为例,就大运河遗产的区域化保护方法进行探讨。认为文化遗产区域化保护不仅是保护理念、方法的变化,而且对我国地方政府治理也提出了新的要求。

基于BP神经网络的老化沥青胶浆自愈合性能预测技术研究

以宁沪高速苏州段大中修工程为依托,通过二次老化沥青的性能实验和疲劳自愈合实验,获取针入度、软化点、旋转黏度、流动指数和自愈合指数等指标,并建立了基于BP神经网络的二次老化沥青自愈合指数预测模型。预测结果与实际值的对比结果表明,该模型对两类沥青的决定系数R2均大于0.9,误差平方和SSE均小于0.2,说明该模型预测精度较高。该模型可预测不同条件下沥青胶浆的愈合指数HI值,为沥青路面使用周期内沥青老化程度监测及沥青路面养护再生时机选择提供参考。

现浇绿化混凝土植生冲刷试验研究

现浇绿化混凝土是一种由骨料、水泥和专用添加剂组成,现场拌和、浇筑、振捣成型,满足绿植生长的多孔干硬性混凝土,具有保持水土、美化环境的作用,可应用于公路边坡、河道边坡等多种场合。针对现浇绿化混凝土的抗雨水冲刷性能,开展了模拟降雨植生冲刷试验,研究了降雨强度、边坡坡度、表孔参数和铺筑厚度对径流侵蚀量的影响。结果表明当边坡坡度一定时,径流侵蚀量随着降雨强度的增加而增加,且与径流剪切力呈正相关;当降雨强度一定时,径流侵蚀量随着边坡坡度的增大而增加;表孔参数A(孔深4.5 cm、孔径2.5 cm、孔径2.8 cm)试件的径流侵蚀量少于表孔参数B(孔深4 cm、孔径1 cm、孔径3.5 cm)试件的;铺筑厚度对径流侵蚀量的影响较小。

基于事件过程建模的台风灾害社交媒体信息聚合与演变特征表达

台风灾害事件过程具有尺度效应,而高时效性社交媒体中蕴含的丰富台风灾害事件信息可为多尺度认知台风灾害事件过程提供支持。该文首先以对象为构成事件的基本单元,以状态划分作为多尺度度量过程的基础,构建多粒度台风灾害事件过程表达模型;在此基础上提出基于社交媒体的台风灾害事件过程挖掘方法,通过多级语义约束的信息聚合方法,提取特定时空条件下不同的对象状态特征;基于状态在时空上连接形成的状态序列分析不同对象的演变轨迹,从多维度表达事件过程的不同演变特征。最后,以2019年“利奇马”台风灾害事件为例,验证多粒度台风灾害事件过程模型的合理性与信息聚合方法在实际应用中的有效性。

混凝土空心板梁铰缝损伤研究

为了研究20 m跨径的混凝土空心板梁桥在极限状态下的破坏模式,通过8 m缩尺梁替代20 m原型梁,并通过有限元分析和单梁静载试验验证其合理性。对8 m缩尺空心板梁进行单梁及三片梁铰接体系静载结构试验,揭示了板梁损伤及铰缝损伤劣化规律。试验结果表明:8 m缩尺梁可以在一定程度上反映出20 m原型梁结构的力学性能规律。荷载作用下中梁跨中产生的下挠和应变最大,板梁产生损伤后将迅速发生破坏。铰缝未产生严重损伤前,板梁的挠度、梁底应变与荷载呈线性变化关系;达到严重损伤刚度发生转变后,则呈非线性变化,且铰缝的开合和错台数值发生较快增长。

沥青混合料抗剪性能与细观损伤关系模型研究

试验采用上面层为SMA-13、下面层为AC-20的双层车辙试件。结合室内试验模拟混合料剪切形变过程,测试不同车辙深度辙槽处与隆起处的抗剪强度,通过数字图像处理技术对沥青混合料组合试件切面图像进行处理,分别从宏观和细观两个层面对车辙形貌进行研究,建立了沥青混合料抗剪性能与细观损伤程度关系模型。通过对不同工况下的车辙试件分析表明:高温和重载降低了混合料抗剪能力,宏观上隆起处与车辙处抗剪强度的比值呈现不均匀性增大,从微观角度发现车辙剪切形变后,辙槽处的空隙率下降,隆起处增长;下面层沥青面积比减小,上面层沥青面积比增大;在图像级配方面,变化主要发生在4.75~9.5 mm粒径处。

微波加热再生沥青混合料配合比设计研究

文中将微波加热方法替代传统热辐射,研究微波作用下不同旧料(铣刨料)掺量下再生沥青混合料性能的变化规律,提高路用性能。微波加热具有加热速度快、操作成本低、操作方便等优点。本研究采用AC-13型级配为研究对象,选择合适的集料、矿粉等进行配合比设计,采用马歇尔设计法,得出掺加不同比例的RAP及掺加炭黑或钢棉纤维的再生沥青混合料的矿料级配组成和最佳油石比。

面向中文文本的地质语义信息标注与语料库构建

实现文本中地质信息的结构化抽取、语义解析、可视化表达和知识图谱构建,将为地质大数据的深度挖掘与利用提供有力的数据基础和技术支撑。无论是采用传统统计模型还是深度学习模型,地质信息语义解析均需要已标注的语料库的支持。特别是,地质信息的文本描述具有领域性特征,无法通过通用自然语言语料迁移实现。因此,不同层次的地质信息标注语料库的构建成为地质语义信息解析的关键和基础。文章在分析中文文本中地质语义信息描述语言特点的基础上,从地质实体的时空和属性描述特征出发,清晰表达地质实体的各种语义关系,制定了中文文本的地质语义信息标注体系和标注规范,自主研发了“交互式地质语义信息标注工具”,解决了传统人工标注存在错误率高、重复工作量大等缺点,以矿产资源的中文研究文献和报告为数据源,构建了大规模地质语义信息标注语料库,较为有效地解决了当前相关标准和规模化标准数据匮乏的问题。

基于微博文本的灾害事件信息时空过程聚合方法

各类灾害事件频发已成为全球可持续发展面临的重大威胁。在大数据环境下,微博文本逐渐被应用于灾害管理的预防、准备、响应和恢复工作。以往研究多关注微博文本中灾情信息的获取,却忽略对这些碎片化信息进行有序化整合。本文从时空视角构建多层次的灾害事件信息模型,在抽取出微博文本中灾害事件信息要素的基础上,提出基于“对象-状态”的过程信息聚合方法,解决微博文本中灾害事件信息分散化、时空粒度多样化和无序化的问题。基于新浪微博进行台风“利奇马”事件的案例分析,结果表明,本文方法能够全面地获取灾害事件过程中各个时空节点上的灾情信息,有利于从微博文本中挖掘小尺度下的灾害突发状况。

土木工程专业虚实结合实验教学虚拟教研室建设探索

为了促进土木工程专业实验教学的数字化转型,设立了虚实结合实验教学虚拟教研室,以适应新工科建设背景下创新实践型人才培养的需求。首先,从名师名课支撑、资深专家加盟以及良好的前期成果等方面,阐述了虚拟教研室的组建基础;而后,阐明了组织建设、资源建设和教师团队建设等三方面的建设目标;并从平台建设、虚实结合实验教研创新、教学资源建设与共享、教学方法研究、教学能力提升等建设内容方面,分析总结了虚拟教研室的实施路径和特色之处,可为土木工程实验教学高质量发展提供有力支撑。

基于Kruskal算法和空间句法模型的西沙群岛旅游线路设计

西沙群岛旅游资源丰富,三沙市的成立为西沙旅游开发带来了契机,规划西沙旅游交通网络,为西沙旅游线路组织提供了帮助。基于此,文章从图论角度出发,利用求解最小支撑树的Kruskal算法,对西沙群岛旅游交通线路进行理论性研究和实际推算,对结果进行现实修正,并在此基础上设计出4条西沙旅游线路,再基于空间句法理论选取评价指标,对所构建西沙群岛旅游交通网络的节点特征进行评价,为西沙旅游线路产品进一步升级提出建议。

玄武岩纤维再生沥青混合料抗裂性能分析

为解决沥青路面常用的厂拌热再生技术存在掺量低,且容易发生早期病害(尤其是开裂病害)等问题,通过将玄武岩纤维掺入再生沥青混合料中来提高回收沥青路面材料(reclaimed asphalt pavement,RAP)的利用率,并改善其路用性能.单轴贯入试验、理想开裂试验和低温小梁弯曲试验结果表明,掺入玄武岩纤维后,再生沥青混合料的RAP掺量可由30%提高至50%,且综合路用性能更优.将玄武岩纤维用于再生沥青混合料,为再生沥青混合料的性能优化提供一个新的途径.

基于SCB试验的玄武岩纤维混合料抗裂性能

基于半圆弯拉试验,采用断裂能量、柔性指数等指标来评价玄武岩纤维对沥青混合料抗裂性能的影响。结果表明:对于不同沥青种类混合料,玄武岩纤维对SBS改性沥青混合料抗裂缝扩展性能的增强略优于基质沥青混合料的,但抗裂缝发展速度得到大幅提升;对于不同最大公称粒径混合料,玄武岩纤维对细粒径混合料的抗裂缝扩展性能的增强效应优于粗粒径混合料的,而玄武岩纤维对细粒径混合料的抗裂缝发展速度的增强效应不如粗粒径沥青混合料的;对于不同集配的混合料,玄武岩纤维对连续级配的沥青混合料的抗裂缝扩展性能和抗裂缝开展速度的增强效应均优于间断型级配的沥青混合料的。总体而言,玄武岩纤维可以较大幅度地提高沥青混合料的抗开裂能力,并降低开裂时裂缝发展速度。

微波加热改善再生沥青混合料路用性能

针对传统热再生过程中,再生沥青混合料新旧沥青融合效果不佳的问题,采用微波方式替代传统热辐射,研究微波作用下不同旧料(铣刨料)掺量的试件路用性能的改变。通过单轴贯入强度试验、理想开裂试验(IDEAL-CT)和四点弯曲疲劳试验,研究了再生沥青混合料的路用性能。研究结果表明:微波热再生沥青混合料相较于普通热再生沥青混合料,贯入强度提升了2.9%~13.1%,抗裂性能提升了9.6%~15.4%,疲劳寿命提升20%以上。

基于本体的金矿知识图谱构建方法

“地、物、化、遥”等地质矿产勘查和科研工作建立了海量的矿产调查数据,蕴含丰富的成矿构造背景、产出地质环境、矿床地质特征、矿床成因模式等与成矿和分布相关的知识。海量矿产资源相关数据向有效成矿规律知识的转换,已逐渐成为提升地质找矿精度的突破口。本文引入知识工程中本体知识表示技术,开展金矿知识图谱构建方法研究。首先,梳理了金矿成矿模式,确定了金矿概念、金矿实体以及地质特征、成矿特征等属性,运用自顶向下的领域本体知识表示方法构建金矿知识图谱的模式层;其次,基于结构化、半结构化和非结构化的多源异构地质数据源,采用深度学习模型实现金矿信息提取和语义解析,丰富金矿知识图谱的数据层,采用自底向上的方式构建金矿知识图谱;最后,基于图数据库开发了金矿知识管理系统,实现金矿数据管理、知识获取、金矿知识可视化表达、知识库管理、金矿找矿知识查询等功能。本文研究成果可形成“数据-知识”联合驱动的金矿找矿方法,为地质勘查工作中识别、控制和管理矿产资源、提升找矿精度提供参考。

沥青混合料矿料间隙率预估模型的评估

VMA是沥青混合料重要的设计参数,对混合料的高温和抗裂性能均有重要影响,对其进行精准预估是道路行业的关键问题之一。对数种VMA预估模型的精准性进行了评估。首先介绍了当前所用的4种VMA预估模型(Hudson模型、沈士蕙模型、Inoue模型和Yu模型)。其次,基于已公开发表刊物上的5位其他研究者的沥青混合料数据(共计126组),采用不同模型对所选取的沥青混合料进行了VMA预估。最后,从精确度和准确度两个方面,对不同模型的预估结果进行了对比分析,并从VMA影响因素的完备性、预估方法的理论性等方面,分析了不同模型预估结果差异性的原因。结果表明:(1)所有预估模型对不同来源数据的预估精准度均表现出非一致性。所有模型对刘红瑛数据的预估效果均较好,而对Foreman数据的预估效果则均较差,说明当前所有模型对影响VMA大小的因素(如油石比、压实功等)还未能充分考虑;(2)Yu模型是基于颗粒堆积理论推导得到的,理论基础较强,对大部分所选数据预估结果的精确度和准确度均较好,而Hudson模型的预估精准度是最差的,沈士蕙模型和Inoue模型预估的精准度介于二者之间。建议通过纳入油石比、压实功等其他VMA影响因素、优化颗粒形状指标等手段,进一步提升VMA模型的预估精准度,使其更好地指导沥青混合料设计。

顾及时空过程的台风灾害事件知识图谱表示方法

我国是受台风影响最严重的国家之一,台风灾害严重威胁着沿海地区的社会经济和自然环境。近年来,随着知识图谱相关理论和应用技术的发展,其强大的知识整合与表达能力可以为台风灾害事件的动态监测与管理决策提供有力支持。针对当前台风灾害事件相关模型对时空过程表达不足等方面存在的问题,首先,从台风灾害机理出发,通过对台风灾害事件组成要素和动态特性的分析,提出从概念、对象、状态、特征和关系5个层次建立的台风灾害事件知识表达模型。其次,充分顾及台风灾害事件信息的多粒度特性,在模型中将不同的特征信息统一到各个对象中。为了突出台风灾害事件的时空过程,以状态作为过程在特定时空下的截面。最后,以2021年台风烟花事件为案例,构建了台风灾害事件知识图谱。结果表明,该模型不仅突出了事件中不同对象的特征刻画,通过多个对象的状态序列表达出台风灾害事件的时空过程,进一步提高台风灾害事件的全过程信息表达与存储,为应急决策方案提供有效的数据与决策辅助支持。

基于超赋值理论的模糊位置描述形式化与推理机制

基于位置描述进行空间定位是大数据时代位置服务向智能化转型的关键。针对不同语境中位置描述模糊性差异显著而难以定位的问题,本文提出一种面向模糊位置描述的形式化方法与推理机制。首先,通过梳理人类空间认知规律,明确自然语言中位置描述时关注的要素类型,研究模糊位置描述的形式化表示。然后,基于超赋值理论,从空间对象、距离关系和方向关系3个方面构建模糊位置描述的推理机制。顾及位置描述的上下文语义,利用观察值阈值开展空间推理实现定位。最后,设计收集位置描述的问答系统对方法进行验证。结果表明,本文方法能够依据实际应用场景及时调整位置描述的形式化表示粒度,空间推理结果贴合直观认知。