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多尺度三维遥感技术在某铁路地质勘察中应用

铁道工程学报 2016年第8期33卷 40-43,99页

作者：刘桂卫铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300142

研究目的:某铁路客运专线工程沿线主要地貌类型为低中山区及低山丘陵区,区域构造复杂,滑坡、崩塌等不良地质发育。为优化地质调绘方法,提高不良地质勘察效率和质量,本文利用多尺度三维遥感判释技术进行沿线不良地质勘察研究。研究结论:... 详细信息

研究目的:某铁路客运专线工程沿线主要地貌类型为低中山区及低山丘陵区,区域构造复杂,滑坡、崩塌等不良地质发育。为优化地质调绘方法,提高不良地质勘察效率和质量,本文利用多尺度三维遥感判释技术进行沿线不良地质勘察研究。研究结论:(1)基于航片、卫片、DEM及地质专题数据等,利用自主开发的铁路三维地质遥感判释与定量分析系统,构建了多尺度三维遥感空间场景,进行沿线断裂和不良地质判释和分析;(2)通过详细判释和现场验证,得到沿线断裂构造50余条,滑坡27处,危岩17处,滑塌4处,平均判释准确率达到80%以上,其中断裂构造主要分布在太岳山低中山区至长治盆地之间的低山丘陵区,太岳山低中山区附近断层以NE向为主,长治盆地附近断层以东西向为主,滑坡主要分布于太岳山低中山区及低山丘陵区,多发育在沟谷两侧斜坡上;(3)生产实践表明:基于多尺度高分辨率三维遥感判释技术,能够满足不同地质勘察内容的需要,能够有效提高不良地质遥感判释准确率,减少野外调查工作量;(4)该研究成果可用于艰险山区铁路工程地质勘察工作。

关键词：铁路三维遥感断裂构造滑坡遥感判释

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铁路地质判释遥感图像融合算法优选与应用

铁道工程学报 2013年第8期30卷 22-26,36页

作者：刘桂卫乔平铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300142

研究目的:图像融合是地质遥感判释工作重要的数据处理方法,融合图像的质量直接影响着不良地质判释的准确性。为提高地质遥感判释的精度和质量,研究利用定性和定量评价方法优选适合工程的图像融合算法。研究结论:(1)HPF变换和小波变换在... 详细信息

研究目的:图像融合是地质遥感判释工作重要的数据处理方法,融合图像的质量直接影响着不良地质判释的准确性。为提高地质遥感判释的精度和质量,研究利用定性和定量评价方法优选适合工程的图像融合算法。研究结论:(1)HPF变换和小波变换在光谱逼真度和纹理清晰度上效果均较好,可作为工程区地质判释遥感数据融合的优选方法;(2)基于HPF变换融合结果,判释工作区内断裂和不良地质信息,判释准确率达80%以上。采用优选的融合算法进行地质遥感判释工作,能够提高不良地质判释的准确度;(3)由于数据源类型、时间和区域等差异,在铁路地质遥感判释工作开展前,应进行图像融合效果评价,优选图像融合算法;(4)该研究成果可应用于工程地质遥感判释中图像融合算法的评价和优选。

关键词： ETM+ ALOS 数据融合定性评价定量评价

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浩吉铁路某长深隧道地应力三维反演技术研究

铁道工程学报 2022年第8期39卷 30-34页

作者：张晨沈波刘桂卫中国铁路设计集团有限公司天津300251

研究目的:针对区域地应力评估难度大,难以通过实测方法获得区域地应力真实情况的问题,在实测点状地应力数据基础上,首先提出使用GBDT算法与三维数值模拟相结合的方法,对浩吉铁路如意隧道工程范围内岩体的区域地应力状态进行预测与模拟,... 详细信息

研究目的:针对区域地应力评估难度大,难以通过实测方法获得区域地应力真实情况的问题,在实测点状地应力数据基础上,首先提出使用GBDT算法与三维数值模拟相结合的方法,对浩吉铁路如意隧道工程范围内岩体的区域地应力状态进行预测与模拟,实现对区域地应力水平更贴近现实情况的预测和评估。研究结论:(1)通过对比GBDT算法与传统回归分析方法可知,前者的算法精度更高,对低维数据的解释性及系统鲁棒性更好,能够更好地映射出高地应力区域的天然性能;(2)通过实例验证可知,GBDT算法与数值模拟方法相结合进行区域地应力评价是可行的,对浩吉铁路如意隧道工程区域地应力水平的评估预测结论证实,本文提出方法相较于传统数理统计方法,更加贴近实际情况;(3)数值反演结果显示,如意隧道沿线应力量值总体上随着埋深的增加而增大,局部受地形影响,在沟谷坡脚等部位出现一定应力集中现象,总体上该区域以水平应力场为主;(4)基于GBDT算法的地应力三维反演技术主要可应用于深埋隧道地应力状态评估领域。

关键词：三维反演集成算法地应力数值模拟

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遥感技术在浦梅线地质勘察中应用研究

铁道工程学报 2016年第12期33卷 9-13,23页

作者：刘桂卫郭晓亮铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300142

研究目的:新建浦城至梅州铁路建宁至冠豸山段地形地貌复杂,断裂构造和不良地质发育,地质选线的难度加大。为查明沿线断裂构造和不良地质分布特征,研究采用高分辨率遥感、多期遥感和三维遥感相结合的综合判释方法,进行该线工程地质遥感... 详细信息

研究目的:新建浦城至梅州铁路建宁至冠豸山段地形地貌复杂,断裂构造和不良地质发育,地质选线的难度加大。为查明沿线断裂构造和不良地质分布特征,研究采用高分辨率遥感、多期遥感和三维遥感相结合的综合判释方法,进行该线工程地质遥感判释工作。研究结论:(1)基于三维遥感判释与定量分析软件,采用上述综合判释方法,提取沿线断裂构造和不良地质信息,并结合钻探、物探手段进行验证,取得了较好的判释效果;(2)确定穿过线位的各类断裂50余条,重点泥石流沟2处,判释正确率达到90%以上;(3)根据遥感判释结果,调整了穿越部分断裂的线位角度,降低了断裂区破碎岩体对隧道围岩分级、涌水、高陡边坡的工程造价及安全性方面的影响,桥梁设计中结合判释、勘探成果对孔跨设置进行了优化,有效指导了详细勘察阶段钻孔位置选择、工程措施的设置;(4)该研究成果可应用于长大线路工程地质勘察及设计选线。

关键词：浦梅铁路地质遥感综合判释断裂构造

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大风浪影响下海域泥沙输运异变数值模拟

水科学进展 2010年第5期21卷 701-707页

作者：刘桂卫黄海军丘仲锋中国科学院海洋研究所山东青岛266071 中国科学院研究生院北京100039

基于实测的水深、潮流、悬浮体、底质数据及历史气象资料等,采用导入SWAN波浪参数的ECOMSED三维模型,模拟大风浪对小清河口附近海域悬浮体浓度和底床冲淤变化的影响程度。并利用全潮水文观测资料对水动力和输沙率模拟结果进行检验,对比... 详细信息

基于实测的水深、潮流、悬浮体、底质数据及历史气象资料等,采用导入SWAN波浪参数的ECOMSED三维模型,模拟大风浪对小清河口附近海域悬浮体浓度和底床冲淤变化的影响程度。并利用全潮水文观测资料对水动力和输沙率模拟结果进行检验,对比分析表明计算值与实测值吻合良好。模拟结果表明,大风浪影响下近岸海域泥沙输运变化较大,悬浮体浓度可达一般天气的10倍左右,而底床冲淤变化可达平时的百余倍。大风浪期间剧烈的底床冲淤变化对河口拦门沙演化影响较大。

关键词：大风浪近岸海域泥沙输运数值方法

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铁路工程地质遥感图像处理系统设计与实现

铁道工程学报 2017年第8期34卷 11-15,52页

作者：刘桂卫全德武中国铁路设计集团有限公司天津300142 兰州交通大学兰州730070

研究目的:铁路行业尚缺乏专业的工程地质遥感图像处理系统,为满足铁路工程地质遥感判释工作需求,需开发具备最佳波段组合方式选择、波段运算、图像融合定量评价、图像增强运算及专题信息提取等功能的软件系统。研究结论:(1)最佳指数法... 详细信息

研究目的:铁路行业尚缺乏专业的工程地质遥感图像处理系统,为满足铁路工程地质遥感判释工作需求,需开发具备最佳波段组合方式选择、波段运算、图像融合定量评价、图像增强运算及专题信息提取等功能的软件系统。研究结论:(1)最佳指数法能够辅助波段组合方式的选择;(2)基于光谱逼真度和纹理清晰度指标对图像融合结果进行定量评价,能够优选出最佳融合算法,提高了影像的可判释能力;(3)去条纹功能消除了传感器标定差异,增强了影像清晰度;(4)水体指数法适用于提取平坦区域水体信息,在细节反映上较谱间信息法更好;谱间信息法能将水体与阴影区分开来,适合陡峻山区水体的提取;(5)该软件系统能为铁路工程地质遥感图像处理提供基础支持,可广泛应用于工程地质遥感判释前期数据处理工作。

关键词：地质遥感融合评价图像增强专题信息提取软件系统

Tb3+掺杂12CaO·7Al2O3陶瓷的制备及多波长光存储性质研究

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Tb3+掺杂12CaO·7Al2O3陶瓷的制备及多波长光存储性质研究

作者：刘桂卫东北师范大学

学位级别：硕士

本文利用高温熔融法制备了一种新型电子俘获光存储陶瓷材料Tb掺杂的12CaO·7AlO(C12A7)。利用X射线衍射、激发光谱、发射光谱、余辉衰减曲线、热释发光和光激励发光测试方法对样品的微结构和光学特性进行了系统的研究。样品的XRD图谱... 详细信息

本文利用高温熔融法制备了一种新型电子俘获光存储陶瓷材料Tb掺杂的12CaO·7AlO(C12A7)。利用X射线衍射、激发光谱、发射光谱、余辉衰减曲线、热释发光和光激励发光测试方法对样品的微结构和光学特性进行了系统的研究。样品的XRD图谱表明我们已经制得主相是C12A7的陶瓷样品，同时图谱中并未出现与Tb相关的X射线衍射峰，我们认为Tb占据基质中的钙格位。利用237nm紫外光激发C12A7:Tb陶瓷样品时，观察到了源于Tb的4f组态内的特征跃迁发射峰：486nm(D-F)、543nm(D-F)、585nm(D-F)、625nm(D-F);其中543nm(D-F)的发射最强，发射光整体偏绿色。激发光谱表明237nm、254nm、486nm波长的光都能有效地激发样品。当用紫外光照射C12A7:Tb陶瓷样品一段时间，停止照射后监测到了明显的长余辉发光现象，波长分别为486nm、543nm、585nm。通过研究样品的热释发光得到陷阱的激活能分别约为0.68eV和0.80eV，动力学级数是2。用808nm的红外光激励经过紫外光或蓝光照射并且放置一段时间的样品时，观察到清晰的光激励发光信号，表明可以采用不同波长的写入光进行光信息的存储，同时可以选择不同的波长的信号光进行读出，实现了多波长光存储，提高了存储密度，对样品进行周期性光激励发光测试表明本样品的存储时间达数小时。根据C12A7的特殊能带结构，利用电子导带传输模型解释了本样品的光存储机理。 Tb掺杂的C12A7材料很容易得到Tb的特征发射，样品的光激励发光强，且能实现利用不同波长的光进行信息写入、得到多波长的光激励发光，表明C12A7:Tb有望成为新型的光存储材料，大大提高存储密度，并在红外探测、光信息存储等领域具有发展潜力。

关键词： 12CaO·7Al2O3 Tb3+ 光激励发光光存储

数据融合技术在铁路地质遥感判释中的应用研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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铁道工程学报 2011年第10期28卷 10-13,77页

作者：刘桂卫铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300251

判释效果。为提高地质遥感判释的精度和质量,本文探讨数据融合技术在地质遥感判释中的应用。研究结论:(1)采用多源数据融合技术进行地质遥感判释,可提高不良地质判释的准确度;(2)二维和三维遥感判释相结合,可实现不良地质由定性到定量... 详细信息

判释效果。为提高地质遥感判释的精度和质量,本文探讨数据融合技术在地质遥感判释中的应用。研究结论:(1)采用多源数据融合技术进行地质遥感判释,可提高不良地质判释的准确度;(2)二维和三维遥感判释相结合,可实现不良地质由定性到定量的判释和分析;(3)今后应加强遥感与物探等勘察手段的融合应用研究,拓宽地质遥感判释的应用范围。

关键词：不良地质数据融合三维可视化遥感判释

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铁路隧道衬砌病害智能检测技术研究

铁道工程学报 2024年第10期41卷 57-62页

作者：张晨石峰孟超刘桂卫李炳秀田阳中国铁路设计集团有限公司天津300251 国家铁路局工程质量监督中心北京100038

研究目的:铁路隧道方面的缺陷病害已成为影响我国铁路运营安全的重要隐患,其中隧道衬砌质量问题尤为突出。针对隧道衬砌病害检测智能化程度低、人工判释标准不统一、地质雷达检测图像判释过程受设备型号、判释人员技术能力因素干扰等问... 详细信息

研究目的:铁路隧道方面的缺陷病害已成为影响我国铁路运营安全的重要隐患,其中隧道衬砌质量问题尤为突出。针对隧道衬砌病害检测智能化程度低、人工判释标准不统一、地质雷达检测图像判释过程受设备型号、判释人员技术能力因素干扰等问题,本文以隧道衬砌病害地质雷达检测图像为样本库,训练图像识别算法,实现铁路隧道衬砌各类病害的智能识别,为铁路隧道质量检测提供自动化、智能化工具。研究结论:(1)研究了隧道衬砌地质雷达缺陷图像特征,发现隧道衬砌质量病害的判定对检测人员的经验要求较高,具有一定主观性;(2)构建了不同种类病害的地质雷达影像样本库,通过训练智能识别模型,实现对不同病害的快速、自动识别;(3)针对某铁路项目中的隧道衬砌质量检测图像,进行了衬砌质量智能检测,识别结果显示,该技术可以有效避免检测过程中的人为因素干扰,提高了检测的工作效率和分析结论的准确性。

关键词：铁路工程隧道衬砌深度学习图像识别