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基于光学立体影像的建筑物三维变化检测研究

基于光学立体影像的建筑物三维变化检测研究

作者：郭志豪重庆交通大学

学位级别：硕士

城市建设和发展是我国社会经济发展的重要内容,科学、准确、快速地获取建筑物的实时信息是国土空间规划、土地利用管理、违章建筑监测等方面的重要数据支撑。近年来随着人工智能技术的发展,许多学者将深度学习技术应用到遥感影像变化检... 详细信息

城市建设和发展是我国社会经济发展的重要内容,科学、准确、快速地获取建筑物的实时信息是国土空间规划、土地利用管理、违章建筑监测等方面的重要数据支撑。近年来随着人工智能技术的发展,许多学者将深度学习技术应用到遥感影像变化检测任务当中,并在特定的场景中取得了非常好的效果。然而基于深度学习的建筑物提取和变化检仍存在以下问题:(1)遥感影像中与建筑物具有相似光谱和形态特征的地物容易导致变化检测结果出现错检和漏检。(如同物异谱或异物同谱)(2)由于树木、阴影的遮挡导致变化检测提取结果图斑不完整问题,如边界不连续、空洞等。(如阴影遮挡或小地物变化)因此,针对上述问题,本文以国产高分7号卫星立体影像为数据源,构建数字地表模型(DSM),开展了建筑物三维变化检测方法和实验研究。本文的主要成果如下:(1)构建了包含光学遥感影像数据和数字地表模型的建筑物变化检测数据集GF7-CD。论文以国产高分7号卫星立体影像为数据源,制作过程主要包括:数字地表模型的提取、数据预处理、人工目视解译、数据增强和数据集划分。(2)提出一种基于多模态特征差分和融合网络的变化检测方法(MDFNet)。MDFNet首先通过结合卷积神经网络和Trransformer网络来提取光学遥感影像特征和数字地表模型的高程特征,再通过多模态差分注意力模块结合两种不同类型的特征,最终使模型额外注意到建筑物的高程信息从而解决阴影遮挡的问题。对比实验结果表明MDFNet提取结果的图斑边缘更完整,有效缓解阴影遮挡的问题。消融实验则证明使光学遥感影像特征与数字地表模型的高程特征相结合的有效性和可靠性。(3)设计一种基于双模态特征融合和多尺度特征重组网络的变化检测方法(M FFNet)。针对遥感影像中与建筑物具有相似光谱和形态特征的地物变化,常常容易导致变化检测结果出现错检和漏检这一问题,MFFNet首先设计多重双模态融合模块,使两种不同影像特征在特征级更好地融合。其次设计多尺度特征重组模块,使不同尺度的多模态特征建立长远的上下文关系,从而使模型更好的注意到具有高程发生变化的区域。为了验证MFFNet的有效性,在两个数据集上做了对比实验和消融实验,与其他方法相比,均具有较好的检测效果。

关键词：建筑物三维变化检测光学遥感影像数字地表模型多模态数据特征融合多尺度特征重组

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塑料降解测试中塑料混合物湿度的变化规律

中国塑料 2024年第3期38卷 94-100页

作者：郭志豪冯涛李字义王晶王冰王艺翰曹博为北京工商大学人工智能学院北京100048 国家塑料制品质量检验检测中心(北京) 北京100048

通过对比塑料混合物各组分湿度测量方法,以不破坏塑料混合物且测量结果原理上相对准确的干燥称重法为基础,结合GB/T 19277.1—2011的测试方法,设计了塑料混合物湿度的测量方案。结果表明,与常规的烘干称重法获得的塑料混合物测量的质量... 详细信息

通过对比塑料混合物各组分湿度测量方法,以不破坏塑料混合物且测量结果原理上相对准确的干燥称重法为基础,结合GB/T 19277.1—2011的测试方法,设计了塑料混合物湿度的测量方案。结果表明,与常规的烘干称重法获得的塑料混合物测量的质量湿度差距在3%~5%之间,质量湿度达到9%左右就很难再进行快速变化;塑料混合物湿度变化过程具有常速率、减速率和残余3个阶段,使用Boltzmann函数能够较好地拟合出塑料混合物湿度变化的常速率与减速率阶段的变化趋势;按需补水更有利于需氧生物降解活动的进行,更符合国标对塑料需氧生物降解测试的要求;根据3种气体流量下塑料混合物水分质量散失变化曲线,得到了任意气体流量下的水分质量散失变化曲线计算方法。

关键词：塑料称重法生物降解工业堆肥有机土壤数据拟合含水量

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脾肾气虚型慢性肾脏病临床经验总结

中医临床研究 2024年第6期16卷 39-42页

作者：郭志豪黄新艳湖南中医药大学湖南长沙410036 湖南中医药大学附属衡阳医院湖南衡阳421009

慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease,CKD)是由各种原因引起的肾脏结构或功能异常不短于3个月的疾病。近年来CKD的发病率、住院率呈逐渐上升趋势。黄新艳主任,国家重点学科带头人,从事中医临床工作数十年,对CKD的中医病机及辨证施治有独... 详细信息

慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease,CKD)是由各种原因引起的肾脏结构或功能异常不短于3个月的疾病。近年来CKD的发病率、住院率呈逐渐上升趋势。黄新艳主任,国家重点学科带头人,从事中医临床工作数十年,对CKD的中医病机及辨证施治有独特见解和丰富的临床经验。黄主任认为CKD的中医病机总属本虚标实,临床上多见脾肾气虚型,兼有湿热、浊毒、瘀血、风邪为标。治疗上,黄主任以顾护脾肾为出发点,在主方中运用补益之品以使正气渐复,祛邪外出;并根据患者标实之不同,予以清利湿热、解毒化浊、活血祛瘀、疏风散邪之法。同时患者病有轻重缓急,用药时应遵循“急则治其标,缓则治其本”的原则,勿令失治误治。除此之外,黄主任还强调,治疗CKD可适当配伍虫类药益肾固本,尤其对减少患者尿蛋白水平有较好疗效。中医外治疗法上,可选用中药保留灌肠、结肠透析疗法降低肾损害,亦可选用中药药浴、腧穴疗法等联合治疗,以增疗效。在临床诊疗过程中,CKD患者往往合并他病,如不寐、痉病、淋证等,影响治疗,因此对合并症的防治不可忽视,以期达到最佳治疗效果。笔者在跟随黄主任诊疗过程中总结了黄师治疗脾肾气虚型CKD的相关临床经验,以供参考。

关键词：慢性肾脏病脾肾气虚本虚标实虫类药外治法

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干湿循环作用下伊犁黄土的强度及微观特性

科学技术与工程 2024年第13期24卷 5500-5510页

作者：刘叶周志军谢宏丽任玉波郭志豪长安大学公路学院西安710064

为探讨干湿循环作用下伊犁黄土的强度劣化规律和微观结构特性,进行了5种干湿循环路径下的三轴剪切试验及扫描电镜测试,分析了不同干密度、干湿循环幅度和次数对伊犁黄土抗剪强度的影响和微观孔隙分布的演化规律,并进行了宏观强度和微观... 详细信息

为探讨干湿循环作用下伊犁黄土的强度劣化规律和微观结构特性,进行了5种干湿循环路径下的三轴剪切试验及扫描电镜测试,分析了不同干密度、干湿循环幅度和次数对伊犁黄土抗剪强度的影响和微观孔隙分布的演化规律,并进行了宏观强度和微观孔隙损失机制之间的探讨。结果表明:干湿循环幅度越大、循环次数越多,伊犁黄土抗剪强度的衰减速度越快,衰减幅度越大,原状土在5次干湿循环后的三轴剪切强度接近重塑黄土;同种干密度的伊犁黄土的黏聚力随循环次数的增加而降低,同一干湿循环路径下干密度为1.55 g/cm^(3)时,伊犁黄土的黏聚力劣化最显著,而干湿循环对内摩擦角有轻微影响。另外黏聚力的劣化与孔隙面积比和孔隙特征参数的变化有关,干湿循环后孔隙面积比和孔隙特征参数增加率越大,黏聚力劣化越明显;内摩擦角的变化与孔隙分形维数的变化趋势相近,但变化不显著。

关键词：岩土工程干湿循环伊犁黄土抗剪强度微观结构

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铁酸镍包覆改善高压镍锰酸锂材料的循环性能

合成化学 2024年

作者：谢浩宇王昊郭志豪苏子豪彭工厂王国冬中国科学院大学中国科学院成都有机化学研究所

尖晶石型镍锰酸锂因具备工作电压高、能量密度高等优势被认为是下一代锂离子电池高压正极材料。但高电压下的过渡金属溶解、电解质分解等副反应会导致其循环性能较差。本研究以六水硝酸镍、九水硝酸铁与镍锰酸锂为原料合成了铁酸镍包覆... 详细信息

尖晶石型镍锰酸锂因具备工作电压高、能量密度高等优势被认为是下一代锂离子电池高压正极材料。但高电压下的过渡金属溶解、电解质分解等副反应会导致其循环性能较差。本研究以六水硝酸镍、九水硝酸铁与镍锰酸锂为原料合成了铁酸镍包覆的镍锰酸锂材料LNMO@NFO，并通过XRD、 SEM、 EDS、 XPS与恒流充放电测试技术对其结构进行表征。结果表明：LNMO@NFO的形貌结构与原始材料相同，但其表面具备更少的Mn3+与更多的氧空位。LNMO@NFO-2在5 C、 10 C下的放电比容量分别为105.52 mAh·g-1、 69.02 mAh·g-1，在2 C下循环300圈后仍然具有98.77%的容量保持率。与同类报道相比，本研究使用的铁酸镍包覆策略能够有效改善镍锰酸锂的循环性能。

关键词：锂离子电池正极材料尖晶石型镍锰酸锂表面包覆铁酸镍循环性能

白背黄花稔环境和饲养方式对宁都黄鸡体尺、屠宰性能、肉品质以及血清生化指标的影响

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江西农业大学学报 2024年第1期46卷 210-219页

作者：刘水兵方文杰李兴辉李小卫周明芳郭志豪刘三凤毛辉荣陈彪江西农业大学动物科学技术学院江西南昌330045 江西农业大学家禽研究所江西南昌330045 江西省宁都县农业农村局江西赣州342800

【目的】旨在探究种植白背黄花稔(Sida rhombifolia L.)的散养环境和不同饲养方式对宁都黄鸡体尺性状、屠宰性能、肉品质以及血清生化指标的影响,为宁都黄鸡养殖模式选择和优化提供科学依据。【方法】选择180只72 d宁都黄鸡母鸡,随机分... 详细信息

【目的】旨在探究种植白背黄花稔(Sida rhombifolia L.)的散养环境和不同饲养方式对宁都黄鸡体尺性状、屠宰性能、肉品质以及血清生化指标的影响,为宁都黄鸡养殖模式选择和优化提供科学依据。【方法】选择180只72 d宁都黄鸡母鸡,随机分成3组:白背黄花稔种植环境散养组(SF组)100只、不含白背黄花稔环境散养组(NSF组)50只、笼养组(CK组)30只。两个散养组饲养密度相同。121 d时,每个组随机选取10只鸡测定体尺、屠宰性能、肉品质以及血清生化指标。【结果】(1)体尺性状方面,与NSF组相比,SF组体斜长、龙骨长、胸宽显著升高(P<0.05);CK组龙骨长、胸宽、胫长显著降低(P<0.05)。(2)屠宰性能与肉品质方面,较之NSF组,CK组半净膛率、全净膛率、胸肌率、肌胃指数、脾脏指数、肌束内肌纤维数量显著降低(P<0.05),宰前体重、屠体重、肝脏指数、腹脂率、卵巢指数、输卵管指数、肠长、胸肌pH值、肌束膜厚度显著升高(P<0.05);SF组肌胃指数显著降低(P<0.05)。(3)血清生化指标方面,较之NSF组,CK组白蛋白(ALB)显著降低(P<0.05),尿素氮(BUN)和谷丙转氨酶(ALTGPT)显著升高(P<0.05);SF组尿素氮(BUN)和肌酐(CRE)显著降低(P<0.05)。【结论】散养模式能促进宁都黄鸡体尺性状发育、提高屠宰性能和免疫器官发育,可显著降低肉质pH值,以及改善机体蛋白质代谢和肝脏代谢功能。白背黄花稔环境下散养可促进宁都黄鸡体尺发育,可减缓宁都黄鸡肾脏损伤。

关键词：宁都黄鸡白背黄花稔体尺屠宰性能肉品质血清生化指标

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基于精度突变的随机森林特征优选方法研究与应用

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测绘工程 2024年第3期33卷 26-35页

作者：潘建平尚栋谢鹏郭志豪齐晨李逸萌重庆交通大学智慧城市学院重庆400074

随机森林特征优选法是遥感解译中常用的特征选取方法,可以减少特征冗余提高提取精度。但该算法在构建决策树时会随机选择特征子集,导致某些重要的特征被丢失,从而使优选结果不是最优特征子集。以水稻提取为例,设计了一种基于精度突变的... 详细信息

随机森林特征优选法是遥感解译中常用的特征选取方法,可以减少特征冗余提高提取精度。但该算法在构建决策树时会随机选择特征子集,导致某些重要的特征被丢失,从而使优选结果不是最优特征子集。以水稻提取为例,设计了一种基于精度突变的随机森林特征优选方法:利用随机森林特征优选方法对研究区进行特征排序;通过逐级组合的方式进行水稻提取;将精度突变的特征重新加入到特征优选子集;基于最优特征优选子集提取水稻。实验结果显示,文中方法将水稻提取中被丢失的特征重新加入到特征优选子集中,其总体提取精度可提升2.7%,表明文中方法可提高水稻的提取精度,同时该方法在地物分类和变化检测等相关领域也有一定的参考价值。

关键词：特征优选精度突变随机森林水稻谷歌地球引擎

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高模量沥青混合料与应变计协调变形研究

中外公路 2024年

作者：刘朝晖郭志豪黄优李文博长沙理工大学交通运输工程学院长沙理工大学道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心

为改善内置应变传感器与沥青混合料的变形协调性，采用高模量细集料沥青混合料AC-5和常规沥青面层混合料AC-13作为基体材料，成型试件并内置电阻式应变传感器，结合DIC（数字图像相关法）开展单轴压缩、单轴拉伸、四点弯曲逐级加载试验... 详细信息

为改善内置应变传感器与沥青混合料的变形协调性，采用高模量细集料沥青混合料AC-5和常规沥青面层混合料AC-13作为基体材料，成型试件并内置电阻式应变传感器，结合DIC（数字图像相关法）开展单轴压缩、单轴拉伸、四点弯曲逐级加载试验；建立经假设检验验证的有限元模型，分析应变计埋设深度、荷载大小和荷载类型等不同工况下，高模量过渡材料对变形协调性的影响。结果表明，在多种类型荷载作用下，相比AC-13沥青混合料，AC-5高模量沥青混合料中的传感器实测应变数据更加接近DIC实测数据，且测量误差更小、更稳定；试件在受压、受拉时会出现不同的测量偏差，高模量沥青混合料对偏差有一定改善；AC-5高模量沥青混合料在应变计埋深、荷载大小、荷载类型三种影响因素中表现出的与应变计协调变形性能相较AC-13沥青混合料均有不同程度的提高。

关键词：道路工程应变计高模量沥青混合料协调变形有限元分析

NbC-CoCrFeNiMn高熵合金金属陶瓷的制备及其性能研究

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NbC-CoCrFeNiMn高熵合金金属陶瓷的制备及其性能研究

作者：郭志豪大连海事大学

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金属陶瓷通常由韧性金属粘合剂和脆性碳化物组成,由于具有高硬度、高耐磨性和良好的韧性,已被广泛用于机械加工、航天航空、汽车工业等领域,尤其是WC-Co金属陶瓷被广泛用于制备切削刀具。然而,由于WC-Co金属陶瓷存在密度较高(15.63g/cm)... 详细信息

金属陶瓷通常由韧性金属粘合剂和脆性碳化物组成,由于具有高硬度、高耐磨性和良好的韧性,已被广泛用于机械加工、航天航空、汽车工业等领域,尤其是WC-Co金属陶瓷被广泛用于制备切削刀具。然而,由于WC-Co金属陶瓷存在密度较高(15.63g/cm),碳化钨-钴金属粉尘有毒,且W的储量较低等缺点。因此,需要寻找其他金属陶瓷替代传统WC-Co金属陶瓷。碳化铌(NbC)由于具有高化学稳定性、较高的硬度、低摩擦系数、相对于WC较低的密度(7.63 g/cm)、良好的生物相容性及高储量等优点,受到人们的青睐。此外,传统的碳化物金属陶瓷通常由纯金属Co、Ni等进行粘合。纯金属一般强度较低,影响金属陶瓷的力学性能。为了进一步改善金属陶瓷的性能,本文采用高熵合金作为金属粘合剂制备NbC-HEAs金属陶瓷。高熵合金具有优异的抗氧化性、高硬度和高断裂韧性的特点,特别是在液相烧结过程中能有效抑制碳化物颗粒的粗化。因此,采用高熵合金作为金属粘合剂,有望制备出性能优异的NbC基金属陶瓷材料。本文选择具有优异力学性能并被广泛研究的CoCrFeNiMn高熵合金作为金属粘合剂,采用液相烧结的方法获得了NbC-CoCrFeNiMn高熵合金金属陶瓷。研究了烧结温度及第二相碳化物的添加对NbC-CoCrFeNiMn高熵合金金属陶瓷的微观组织、力学性能及摩擦磨损性能的影响。实验结果表明:采用液相烧结法获得的NbC-HEAs金属陶瓷由NbC、面心立方CoCrFeNiMn相和富铬MC相组成。NbC颗粒在CoCrFeNiMnHEAs中的粗化活化能为696.6 k J/mol,远高于其它传统粘合相中的活化能,导致NbC颗粒在CoCrFeNiMn金属粘合剂中的粗化更加困难。由于颗粒尺寸的长大,NbC-HEAs金属陶瓷的硬度和抗弯强度均随着烧结温度的升高而逐渐降低。研究表明VC和Ti C的添加对液相烧结过程中NbC颗粒在高熵合金粘合相中的长大有明显的抑制作用,且随着第二相碳化物含量的增加,抑制作用也随之增加。在低温烧结时,添加10%Ti C后,NbC-CoCrFeNiMn高熵合金金属陶瓷中NbC颗粒尺寸可以达到2.3μm,远小于未添加的金属陶瓷中NbC的颗粒尺寸(4.8μm)。经过液相烧结后,添加的VC和Ti C主要固溶到NbC颗粒中,形成(Nb,V)C或(Nb,Ti)C碳化物。由于NbC颗粒尺寸的减小,第二相碳化物的添加也提高了金属陶瓷的硬度,其中Ti C的添加还可以显著改善NbC-CoCrFeNiMn高熵合金金属陶瓷的耐磨性。

关键词：金属陶瓷粘合剂微观组织硬度耐磨性