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作者：丁敬钊华东师范大学

学位级别：硕士

多时相合成孔径雷达干涉测量技术(Multi-temporal In SAR,MT-In SAR)能够提取高精度、高时空分辨率的地表形变信息,已被广泛应用于地表形变监测。得益于不断增加的新的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)卫星,融合多卫星平台MT... 详细信息

多时相合成孔径雷达干涉测量技术(Multi-temporal In SAR,MT-In SAR)能够提取高精度、高时空分辨率的地表形变信息,已被广泛应用于地表形变监测。得益于不断增加的新的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)卫星,融合多卫星平台MT-In SAR形变时序可以使得获取新成陆区长达几十年的不均匀时序地表形变场成为可能。奇异值分解(SVD)已经被证明是一种可以有效融合有时间重叠的MT-In SAR形变时序的方法。本研究分析了基于SVD方法进行有时间重叠的MT-In SAR形变时序融合过程中的最优条件。新成陆区固结沉降土力学模型能够对有时间间隔的MT-In SAR形变时序进行有效融合,本研究验证了多卫星平台MT-In SAR形变时序约束的新成陆区固结沉降土力学模型在时间间隔期对形变时序模拟的准确性,以及该模型在不同新成陆区地表形变模拟的适用性。本研究以上海新成陆区为研究区,分析了基于SVD方法融合有时间重叠的多卫星平台MT-In SAR形变时序的最优融合条件。基于2013年12月至2016年3月期间获取的覆盖上海新成陆区的COSMO-Sky Med(CSK)和2015年2月至2019年1月Sentinel-1A(S1A)合成孔径雷达卫星影像时序(分别有61和47景数据),首先通过小基线集(Small Baseline Subset,SBAS)方法和雷达卫星视角获取了上海新成陆区垂直向MT-In SAR形变时序。进而通过奇异值分解法(SVD)融合了有时间重叠的CSK和S1A MT-In SAR形变时序,并按照倒序删减CSK MTIn SAR形变数据和正序删减S1A MT-In SAR形变数据两种策略,探讨了CSK和S1A MT-In SAR形变时序融合的最优条件。研究结果表明,CSK和S1A两个待融合形变时序需要其中一个形变时序在重叠时段内至少保留5个形变数据,才能保证融合后的形变时序的精度偏差在5mm内。过往研究使用两个有时间间隔的SAR数据集:2007年2月至2010年9月的ENVISAT ASAR(ENV)数据集和2013年12月至2016年3月的COSMOSky Med(CSK)数据集,通过新成陆区固结沉降土力学模型融合生成了长达9年的上海新成陆区地表形变时序。然而,在2010年9月至2013年12月的时间间隔内,只用新成陆区固结沉降土力学模型模拟了2010年9月至2013年12月的地表形变过程,模拟的有效性和准确性有待验证。本文通过使用第三个独立的SAR数据集:2012年1月至2016年10月的Radarsat-2(RST-2)数据集(部分覆盖了ENV和CSK数据的时间间隔),分析了时间间隔期内新成陆区固结沉降土力学模型拟合值与RST-2 MT-In SAR形变时序的一致性,证实了新成陆区固结沉降土力学模型在时间间隔期对新成陆区地表形变模拟的有效性和准确性。为了验证新成陆区固结沉降土力学模型对其它新成陆区地表形变模拟的适用性,本研究将研究区拓展到珠江三角洲的深圳新成陆区。基于升轨、降轨ENV(2007年6月至2010年4月)和升轨S1A(2019年6月至2020年6月)三组SAR数据集,获得了深圳新成陆区地表形变时序。进而通过最小加速方法(Minimum Acceleration,Min A)融合升、降轨ENV形变时序获取了研究区垂直向和东西向形变时序,并利用垂直向形变时序估计了新成陆区固结沉降土力学模型、对数形变模型、指数衰减形变模型三种模型的最优拟合参数,以预测深圳新成陆区地表形变的未来演变。通过对比模拟预测值和S1A MT-In SAR测量值,结果表明新成陆区固结沉降土力学模型和对数形变模型的地表形变预测结果更为合理。证实了新成陆区固结沉降土力学模型同样适用于模拟深圳新成陆区的地表形变过程。

关键词： MT-InSAR 地表形变新成陆区形变模型

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基于RUSLE与GIS的黄土高原水土流失评价研究——以宁夏中卫地区为例

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泥沙研究 2020年第5期45卷 55-60页

作者：郭达宋小宁董震丁敬钊中国科学院大学资源与环境学院北京100049 山东科技大学测绘科学与工程学院山东青岛266590 华东师范大学地理科学学院上海200062

基于遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,选取黄土高原西部宁夏中卫地区作为主要研究区,在综合考虑研究区的NDVI、地形、土壤类型、降雨量等数据资料的基础上,结合RUSLE模型定量评估研究区2016年的水土流失量和土壤侵蚀强度并进行空间分... 详细信息

基于遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,选取黄土高原西部宁夏中卫地区作为主要研究区,在综合考虑研究区的NDVI、地形、土壤类型、降雨量等数据资料的基础上,结合RUSLE模型定量评估研究区2016年的水土流失量和土壤侵蚀强度并进行空间分析。研究结果表明:研究区土壤侵蚀总面积约为9759.61 km^2,平均土壤侵蚀模数为1290.18 t/km^2·a,其中微度侵蚀、中度侵蚀和强度侵蚀占比分别为71.8%、16.0%和12.2%;侵蚀较为严重的地区主要分为三部分:南部丘陵沟壑地区、西北部与东北部的黄河流域附近,以及坡度大于10°的地区。

关键词： GIS RUSLE 黄土高原土壤侵蚀

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基于机器视觉的宽厚板平面形状CPS智能优化系统的开发

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轧钢 2022年第6期39卷 67-74页

作者：李旭丁敬国周平曹剑钊黄少文东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳日110819 山东钢铁集团有限公司研究院山东济南271104 沈阳建筑大学计算机科学与工程学院辽宁沈阳110168

钢板平面形状的高精度控制是提高宽厚板生产成材率的关键,然而平面形状测量手段的缺乏,使得产品生产过程中的平面形状控制异常困难。依托国内某4 300 mm宽厚板产线,研制了钢板平面形状在线检测装置,实现了钢板平面轮廓形状的精确测量,... 详细信息

钢板平面形状的高精度控制是提高宽厚板生产成材率的关键,然而平面形状测量手段的缺乏,使得产品生产过程中的平面形状控制异常困难。依托国内某4 300 mm宽厚板产线,研制了钢板平面形状在线检测装置,实现了钢板平面轮廓形状的精确测量,宽度检测精度达到±2 mm,长度方向检测误差小于5‰,侧弯量检测精度达±5 mm,头尾不规则变形区检测精度达±2 mm。同时,基于视觉测量结果,开发了宽厚板平面形状CPS智能优化系统,在信息空间建立起宽厚板平面形状的准确映射。通过在信息空间中的优化计算与决策,对物理空间的组板、轧制和剪切关键工序参数进行优化控制和动态调整,实现了宽厚板“组板-轧制-剪切”的多工序优化控制。该系统的成功应用,使得产线工序间协同效率得到了有效提升,有效提高了宽厚板产线的综合成材率和生产效率,同时降低了生产成本。

关键词：机器视觉宽厚板轮廓检测平面形状信息物理系统

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基于机器视觉的宽厚板轮廓及板形CPS智能制造技术研发与应用

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中国冶金 2023年第4期33卷 136-136页

作者：李旭周平李涛丁敬国李庆华曹剑钊于全成黄少文张田杨恒单传东亓晓涛彭文田遵超霍宪刚山东钢铁股份有限公司东北大学莱芜钢铁集团银山型钢有限公司沈阳建筑大学

项目简介:该项目所属科学技术领域为金属材料加工制造工艺装备及智能化技术,主要应用于宽厚板轧制全流程智能制造领域,宽厚板是装备制造、能源化工及军工国防等高端钢铁产品应用领域的基础原材料。目前,中国宽厚板产线装备和自动化技术... 详细信息

项目简介:该项目所属科学技术领域为金属材料加工制造工艺装备及智能化技术,主要应用于宽厚板轧制全流程智能制造领域,宽厚板是装备制造、能源化工及军工国防等高端钢铁产品应用领域的基础原材料。目前,中国宽厚板产线装备和自动化技术已经达到较高水平。

关键词：基础原材料智能制造自动化技术金属材料能源化工宽厚板产品应用领域智能化技术

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轧制过程自动化实时数据采集与离线分析系统

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中国冶金 2014年第2期24卷 40-43页

作者：曹剑钊姬亚锋彭文丁敬国胡显国张殿华东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

结合轧制过程自动化生产线的特点,自行设计了符合生产线实际要求的基于Windows的轧制过程自动化实时数据采集与离线分析系统。系统硬件使用SIEMENS CP5613 A2作为高速数据采集卡直接插人工控机PCI插槽,通过Profibus DP使用主从站方式连... 详细信息

结合轧制过程自动化生产线的特点,自行设计了符合生产线实际要求的基于Windows的轧制过程自动化实时数据采集与离线分析系统。系统硬件使用SIEMENS CP5613 A2作为高速数据采集卡直接插人工控机PCI插槽,通过Profibus DP使用主从站方式连接基础自动化.软件在线实时数据采集使用Windows系统服务模式进行高速数据采集并对数据进行压缩存储,离线数据分析使用图形曲线分析技术实现对生产数据的再现。该系统已成功应用于国内热连轧生产线中.数据采集稳定可靠.数据分析功能满足实际需要。

关键词：轧制过程自动化实时数据采集离线数据分析 Profibus DP

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