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分段线性Morse理论下的地表拓扑特征提取与简化

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激光与光电子学进展 2022年第8期59卷 308-314页

作者：吉雨田张春亢尹耀贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

针对传统地表特征提取算法存在特征识别不完整,拓扑关系构建复杂,难以进行拓扑简化的问题,本文实现了基于分段线性Morse理论的特征提取,并提出一种新的特征重要性度量指标进行拓扑简化。首先识别关键点构成关键线,生成Morse-Smale复形... 详细信息

针对传统地表特征提取算法存在特征识别不完整,拓扑关系构建复杂,难以进行拓扑简化的问题,本文实现了基于分段线性Morse理论的特征提取,并提出一种新的特征重要性度量指标进行拓扑简化。首先识别关键点构成关键线,生成Morse-Smale复形完成地表拓扑特征构建;然后提出一种新的特征重要性度量指标,利用Morse-Smale复形的平均特征值反算关键点的特征值,使其对Morse-Smale复形的特征重要性进行双重评估;最后基于该度量指标实现了地表拓扑特征的简化与表达。实验结果表明,地表特征被清晰提取并构建了良好的拓扑结构,特征提取点云压缩率达36.29%,拓扑简化的点云压缩率达70.73%,大大缩减了点云数据量,并将冗余拓扑结构剔除,为后续地表点云的表达与应用奠定良好的数据基础。

关键词：遥感分段线性Morse理论地形特征提取拓扑简化重要性度量

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机载LiDAR点云自适应滤波算法

测绘科学技术学报 2021年第2期38卷 142-147页

作者：吉雨田张春亢尹耀贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

针对传统移动曲面拟合滤波算法难以使用单一且具有自适应性阈值滤波的问题,提出一种改进自适应阈值滤波算法。首先将点云格网化,利用混合最小二乘曲面拟合对多级移动曲面滤波算法进行部分优化;其次利用离散点云数据分布特征计算一级滤... 详细信息

针对传统移动曲面拟合滤波算法难以使用单一且具有自适应性阈值滤波的问题,提出一种改进自适应阈值滤波算法。首先将点云格网化,利用混合最小二乘曲面拟合对多级移动曲面滤波算法进行部分优化;其次利用离散点云数据分布特征计算一级滤波阈值;最后计算格网中最大真实高程值与最小真实高程值之差,利用曲率极限点为该值设定一个自适应系数,对滤波阈值算法进行自适应改进后二级滤波。实验采用国际摄影测量和遥感学会(ISPRS)公布的激光雷达数据集验证算法,结果表明,该算法滤波总误差平均值达到6.26%,连续地形滤波总误差达到4%以下,可以较精确地区分地面点与地物点,精确度较高且适应性较强。

关键词：机载LiDAR 点云滤波移动曲面混合最小二乘自适应阈值

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分段线性Morse理论支持下的三维点云拓扑特征提取与简化

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激光与光电子学进展 2022年第18期59卷 449-455页

作者：韦永昱张春亢邵小美吉雨田尹耀贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

针对目前基于Morse理论的三维点云拓扑特征提取算法难以删除“伪特征”点,简化后存在噪声特征线的问题,提出了一种基于分段线性Morse理论的三维点云特征提取与简化算法。首先计算函数指标,对特征点进行提取,以各特征点为顶点所包含的三... 详细信息

针对目前基于Morse理论的三维点云拓扑特征提取算法难以删除“伪特征”点,简化后存在噪声特征线的问题,提出了一种基于分段线性Morse理论的三维点云特征提取与简化算法。首先计算函数指标,对特征点进行提取,以各特征点为顶点所包含的三角形为一个集合,计算该集合中两两相邻的三角形法向量的点积,将其最大值作为该点权重,并设置合适的阈值去除“伪特征”点;其次通过特征点生成特征线,完成下降Morse复形的构建;最后选择特征线上不同点的函数指标值,分别计算持续值和考虑特征线实际留存价值的保留系数,两者结合对原有“持续值”法进行改进,得到新的特征线重要性度量指标,并基于该指标实现对三维点云拓扑特征的简化与表达。结果表明,相较其他算法,所提特征提取算法显著减少了“伪特征”点提取,使下降Morse复形构建的时间效率提高了70.37%,点云压缩率提高了22.48%。新的特征线重要性度量方法能获取更简洁、连续且结构完整的特征线,且特征提取与简化过程表现出较强的抗噪性。

关键词：分段线性Morse理论权重计算保留系数拓扑简化三维点云

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基于改进Encoder-Decoder网络的遥感影像道路提取

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应用数学进展 2021年第1期10卷 274-281页

作者：尹耀张春亢吉雨田邵小美韦永昱贵州大学矿业学院贵州贵阳

本文针对高分遥感影像中蕴含的丰富信息给道路提取结果带来的干扰问题,提出了一种基于改进Encoder-Decoder网络的高分遥感影像道路提取方法。首先在编码区引入残差模块提取图像特征信息,然后在网络的中心区域引入空洞卷积模块,进一步拓... 详细信息

本文针对高分遥感影像中蕴含的丰富信息给道路提取结果带来的干扰问题,提出了一种基于改进Encoder-Decoder网络的高分遥感影像道路提取方法。首先在编码区引入残差模块提取图像特征信息,然后在网络的中心区域引入空洞卷积模块,进一步拓展了识别道路特征像素信息的感受野,并保障了特征图分辨率以及像素点空间信息保持不变,增强了网络的细节提取能力,最后使用Sigmoid函数对特征图进行分类。本次实验采用马萨诸塞州道路数据集作为训练数据,实验结果表明,本文所提出的基于改进编码–解码网络道路提取方法将整体的精度、召回率以及F1-score指标分别提升至91%,58%和71%,与U-Net模型相较有着明显的提升。

关键词：高分遥感影像道路提取深度学习编解码网络膨胀卷积

基于MOPSO算法的风光氢燃气轮机互补系统优化研究

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热力发电 2025年第1期 35-45页

作者：王亚平王雨田李永毅王子晗张磊国能国华(北京)燃气热电有限公司河北省低碳高效发电技术重点实验室(华北电力大学) 华北电力大学动力工程系华北电力大学能源动力与机械工程学院

为满足高比例可再生能源对电网调节能力提升的迫切需求，解决荷源不平衡问题，针对风光氢燃气轮机互补系统的优化配置方法进行了研究。构建了考虑启停和掺氢燃烧的燃气轮机联合循环机组数据驱动模型和光伏、风机与电解槽理论模型，提出... 详细信息

为满足高比例可再生能源对电网调节能力提升的迫切需求，解决荷源不平衡问题，针对风光氢燃气轮机互补系统的优化配置方法进行了研究。构建了考虑启停和掺氢燃烧的燃气轮机联合循环机组数据驱动模型和光伏、风机与电解槽理论模型，提出了互补系统能量分配策略，基于多目标粒子群优化（multi-objective particle swarm optimization,MOPSO）算法建立了系统容量配置优化模型。以平准化度电成本A、荷源偏差和年碳排放量为优化目标，对互补系统进行了容量配置优化。结果表明，在选取气象数据和负荷数据下，系统配备风机85.28 MW、光伏108.69 MW、电解槽78.02 MW、储氢罐139 302 m3时，全年运行最高可实现碳减排6%，荷源偏差仅0.02%，验证了由电解槽-燃气轮组成的系统架构能够有效解决电网荷源偏差问题。

关键词：燃气轮机联合循环氢燃气轮机氢电转化可再生能源消纳多目标粒子群优化

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互联网嵌入、社会网络与老年人老化态度——来自2020CLASS数据的实证分析

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人口与社会 2025年

作者：邱坤周雨田南京邮电大学应用技术学院南京邮电大学社会与人口学院

基于2020年中国老年社会追踪调查数据（CLASS），采用多元回归、工具变量等分析方法对互联网嵌入与老年人老化态度的关系进行实证分析，并就其作用机制进行探讨。结果显示，互联网嵌入能显著影响老年人的老化态度，使用工具变量解决内... 详细信息

基于2020年中国老年社会追踪调查数据（CLASS），采用多元回归、工具变量等分析方法对互联网嵌入与老年人老化态度的关系进行实证分析，并就其作用机制进行探讨。结果显示，互联网嵌入能显著影响老年人的老化态度，使用工具变量解决内生性问题后，互联网嵌入依然对老年人的老化态度有显著正向影响，而且这种影响在不同老年群体间具有差异。机制检验证实了社会网络在互联网嵌入对老年人自我老化态度的影响过程中起部分中介作用。基于此，应加强老年人互联网技能培训与普及；优化互联网产品和服务，满足老年人多样化需求；关注不同老年群体的差异化需求；加强社区互联网设施建设，促进老年人社会网络扩展。

关键词：互联网嵌入老年人自我老化态度一般老化态度社会网络

半干旱区草原生态环境质量时空变化及其驱动因素研究——以锡林郭勒为例

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水土保持研究 2025年

作者：杨霞乌吉木吉朝力格尔内蒙古农业大学沙漠治理学院荒漠生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室

[目的]准确评估半干旱区草原生态环境质量对我国半干旱区草原的可持续发展具至关重要。[方法]以中国北方典型半干旱草原锡林郭勒盟为研究区，基于谷歌地球引擎，综合绿度、湿度、干度、热度、表土粒度和草地退化6个指标，构建改进型遥... 详细信息

[目的]准确评估半干旱区草原生态环境质量对我国半干旱区草原的可持续发展具至关重要。[方法]以中国北方典型半干旱草原锡林郭勒盟为研究区，基于谷歌地球引擎，综合绿度、湿度、干度、热度、表土粒度和草地退化6个指标，构建改进型遥感生态指数（MRSEI），并利用一元线性回归、皮尔逊相关性分析和Hurst指数等方法，评估2000—2023年生态环境质量，揭示其时空演变特征及驱动因素。[结果] MRSEI的第1主成分平均贡献率83.5%，特征值均值为0.222，构建的MRSEI能够有效整合多项生态指标，引入的表土粒度和草地退化指标在半干旱草原生态评价中发挥了重要作用。2000—2023年，研究区MRSEI波动范围为0.273～0.395，整体呈轻微改善趋势。其中，中部和东北部典型草原生态环境显著提升，提升面积占62.1%；而沙漠及森林周边草地生态环境有所下降，下降面积占32.9%。未来生态环境可能持续恶化或变化不确定的区域面积占66.3%，需划定生态预警区加强保护。生态环境质量对降水的响应最为敏感，显著相关区域面积占33.8%；气温次之，占8%。人类活动亦对生态环境质量产生了显著影响。[结论]锡林郭勒草原生态环境质量整体上升过程当中，降水量是主要气候驱动因素，气温影响次之，同时人类活动同样具有显著影响。

关键词：生态环境质量改进型遥感生态指数气候变化锡林郭勒盟

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微球数字化分析及其应用研究进展

分析科学学报 2025年

作者：龚凤吉邢虎何治柯川北医学院检验医学院转化医学研究中心武汉大学化学与分子科学学院

微球数字化分析是一种直接以微球作为样品单分子分散载体的数字化分析方法。由于省去了传统数字化分析中复杂的液滴或阵列制备过程,该方法具有简便、快速的特点,在生物分子的高灵敏检测中具有极大的应用潜力。本文将在介绍微球数字化分... 详细信息

微球数字化分析是一种直接以微球作为样品单分子分散载体的数字化分析方法。由于省去了传统数字化分析中复杂的液滴或阵列制备过程,该方法具有简便、快速的特点,在生物分子的高灵敏检测中具有极大的应用潜力。本文将在介绍微球数字化分析原理的基础上,对其在生物分子高灵敏检测中的应用进行综述,最后对微球数字化分析未来的发展趋势和应用方向进行展望。

关键词：数字化分析生物分子检测微球单分子检测

基于智能优化算法和Bi-LSTM神经网络的盾构隧道刀盘扭矩智能预测方法

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中国科学:技术科学 2025年

作者：孔凡超刘懿晗刘士吉路德春杜修力华北电力大学水利与水电工程学院北京工业大学岩土与地下工程研究所

智能预测合理的刀盘扭矩可有效降低盾构隧道开挖对地层的扰动并减小刀盘磨损,对于盾构安全高效施工具有重要意义.本文基于智能优化算法和深度学习神经网络,提出了盾构隧道刀盘扭矩时序智能预测方法.采用Bi-LSTM神经网络作为深度学习预... 详细信息

智能预测合理的刀盘扭矩可有效降低盾构隧道开挖对地层的扰动并减小刀盘磨损,对于盾构安全高效施工具有重要意义.本文基于智能优化算法和深度学习神经网络,提出了盾构隧道刀盘扭矩时序智能预测方法.采用Bi-LSTM神经网络作为深度学习预测模型,分别联合粒子群优化算法(PSO)、遗传优化算法(GA)、饥饿游戏搜索算法(HGS)和麻雀搜索算法(SSA)智能确定Bi-LSTM神经网络的3个超参数,即学习率、神经元数量和丢弃率,进而获得了盾构隧道刀盘扭矩智能预测方法.智能模型预测值与实测值的均方根误差作为4种优化算法的适应度函数,数据预处理采用归一化方法降低不同参数间的量级差异影响.智能预测模型的输入考虑了15个参数对刀盘扭矩的影响,包括1个隧道几何参数、6个地质力学参数和8个盾构掘进参数.结合盾构隧道现场实测数据,从精度、效率和稳定性3个角度评价4种优化算法寻优Bi-LSTM神经网络超参数的性能,结果表明相比于其他3种优化算法, HGS方法具有较好的稳定性、较快的效率和较高的计算精度,是确定Bi-LSTM超参数的适用性方法.

关键词： Bi-LSTM神经网络超参数启发式智能优化算法刀盘扭矩性能分析