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基于改进的MF-FDOG算法和无人机影像提取黄土地区地裂缝

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基于改进的MF-FDOG算法和无人机影像提取黄土地区地裂缝

作者：韦博文西南交通大学

学位级别：硕士

高速铁路已经逐渐成为我国旅客运输的主力军,其运营安全是人们长期关注的重点。然而,黄土高原地区地形复杂多变,不稳定黄土所引发的地质灾害(如滑坡和塌陷)会对高速交通路网及其附属设施(如隧道、涵洞和桥梁)造成巨大的威胁。另一方面,... 详细信息

高速铁路已经逐渐成为我国旅客运输的主力军,其运营安全是人们长期关注的重点。然而,黄土高原地区地形复杂多变,不稳定黄土所引发的地质灾害(如滑坡和塌陷)会对高速交通路网及其附属设施(如隧道、涵洞和桥梁)造成巨大的威胁。另一方面,我国黄土高原地区一直是重要的能源储备基地,石油、煤炭以及稀有金属等各类矿产资源遍布,因开采矿产资源而导致的安全事故不胜枚举。因此,黄土地区地质灾害的监测对轨道交通的安全运营和矿产资源的安全开采至关重要。地裂缝是一种普遍的地质现象,往往伴随着山体滑坡和地表沉降而出现。而无人机拥有灵活性强、可操纵性高、成本低等优点,且其影像具有超高空间分辨率。因此,通过使用一阶高斯差分的匹配滤波(MF-FDOG)算法对不同时段获取的无人机影像进行地裂缝提取可以实现滑坡和塌陷的动态监测。但该方案在调整MF算法和FDOG算法得到的2幅响应值影像的值域时,所使用的敏感度矫正参数具有普适性不强的缺点;另一方面,干枯植被和裸露黄土等地物造成的地裂缝误提取问题未得到有效解决。因此该方案不适用于我国黄土地区无人机影像的地裂缝提取。针对原MF-FDOG算法中使用敏感度矫正参数存在的不足,本论文提出一种改进的MF-FDOG算法。首先根据无人机影像中地裂缝的几何属性信息构造满足其垂直剖面曲线的MF模板和FDOG模板,并分别对无人机影像进行滤波运算,达到增强地裂缝信号的目的;采用线性拉伸的方式消除滤波运算获得的MF响应值影像和FDOG响应值影像之间较大的值域差异,并将两者结果进行差值运算,以突出影像中地裂缝信号而削弱地物边缘信号;根据差值影像的灰度统计直方图满足高斯分布规律,选取作为分割阈值以实现地裂缝的提取。结合模拟地裂缝影像进行实验,结果表明,本论文提出的算法较使用敏感度矫正参数而言,具有更强的普适性。并通过对模板方向数量进行研究得知,地裂缝提取的最佳模板方向数量应为10。为去除地裂缝误提取目标,本论文采用随机森林(RF)算法进行影像分类,从而将植被和裸露黄土等地物转换为掩膜文件以去除误提取目标。将其应用于无人机影像分类实验,可分别取得83%的全局精度和77.36%的Kappa精度,分类结果与参考数据类型高度一致;为提高地裂缝的提取精度,使用击中击不中变换算法连接断裂地裂缝,同时使用本论文提出的结合形状和面积的碎小图斑去除算法实现地裂缝碎小图斑的去除。并结合地裂缝提取结果进行实验,以验证地裂缝精处理的效果。2?(10)?本论文以青海省海东市某隧道山体和甘肃省兰州市窑街矿区获取的无人机影像作为研究数据,使用改进的MF-FDOG算法开展地裂缝提取实验,并与Canny边缘检测算法、灰度阈值分割算法以及支持向量机(SVM)算法等常用的地裂缝提取算法结果进行对比和分析,最后使用受试者工作特性曲线(ROC)和全局精度进行精度评定。结果表明,本论文提出的改进的MF-FDOG算法对不同时期、不同区域获取的黄土地区无人机影像具有很强的提取适应性。同时,较常用的线性目标提取算法,所提取的地裂缝精度最优。因此,本文提出的地裂缝探测方法可为我国黄土地区地质灾害(如山体滑坡)监测与防治提供有效的技术支撑。

关键词：地裂缝改进的MF-FDOG算法无人机影像黄土地区 RF算法击中击不中变换算法

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北极经济圈国家港口物流网络演化研究

北极经济圈国家港口物流网络演化研究

作者：韦博文大连海事大学

学位级别：硕士

全球气候变化使得北极航线变得逐渐适于航行,也为北极航线的开发利用带来新的机遇。北极航线开通将为世界航运物流网络提供一条新的海上运输通道,作为连接欧、亚、北美三大洲的最短航线,其开通具有巨大的潜在经济价值。在北极航线开通后... 详细信息

全球气候变化使得北极航线变得逐渐适于航行,也为北极航线的开发利用带来新的机遇。北极航线开通将为世界航运物流网络提供一条新的海上运输通道,作为连接欧、亚、北美三大洲的最短航线,其开通具有巨大的潜在经济价值。在北极航线开通后,欧、亚、北美三大贸易活跃区将以其为纽带,围绕北极形成经济贸易联系紧密的北极经济圈。其中,港口作为世界航运物流网络中的重要节点,其在国际航运系统中有着重要地位,承担着中转、补给、货物进出口等重要作用。围绕北极航线,北极经济圈内各港口所构成的航运物流格局将有所改变,北极地区也将成为真正意义上的国际航运枢纽中心。北极航线开通后,北极经济圈国家港口物流网络格局的改变将对国家和企业造成冲击,特别是我国作为北极航线延长线上的贸易大国,更应做好充分准备。因此,对北极经济圈国家港口物流网络演化的研究具有一定的理论及现实意义。为客观评价北极经济圈内港口发展潜力和港口物流网络未来发展方向,本文以港口物流网络为研究对象,主要展开了以下研究:（1）结合全球集装箱港口吞吐量排名,对北极经济圈国家港口范围进行划分,选定34个港口作为网络节点。同时,利用国家间贸易额、吞吐量等实证数据计算出港口间集装箱运量,克服了港口间运量难获取问题。以港口间物流贸易联系为边,构建了分区域的北极经济圈国家港口物流网络,对受北极影响的港口作出总结,同时在一定程度上反映出北极经济圈内港口间紧密的贸易联系,体现了北极航线重要价值。（2）从港口所在国家环境、港口自身条件两方面影响因素出发,应用投影寻踪方法,深度挖掘评价指标体系中各指标显著特征,对北极经济圈国家港口物流网络中港口潜能评价作出量化分析,并对评价结果排序,客观、直接的反映各港口发展潜力。（3）将北极经济圈国家港口物流网络看做二分网络,建立基于北极经济圈国家港口物流网络的靴襻渗流模型。利用模型演化规则,对北极经济圈国家港口物流网络进行仿真演化,得出二分网状态下的初始子图和终态子图,并结合实际对模型灵敏度进行分析,提出在北极经济圈国家港口物流网络发展趋势下中国的应对策略。本文通过对北极经济圈国家进行划分,结合世界集装箱港口吞吐量排名,选出各国代表性港口,进而利用投影寻踪模型对港口潜能评价进行分析并作出排名。最后根据枢纽港潜能排名结果,借鉴符合北极经济圈结构特点的二分网上的靴襻渗流模型,对北极经济圈国家港口物流网络进行模拟演化。通过对模型灵敏度进行分析,可以发现分析结果具有一定现实意义,对我国迎接北极航线开通后的港口物流格局变化有着重要意义。

关键词：北极航线北极经济圈投影寻踪港口物流网络靴襻渗流

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考虑东北航线的亚欧LNG运输发展潜力研究

世界地理研究 2020年第4期29卷 686-696页

作者：李振福陈卓韦博文大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

北极海冰的加速消融为北极航线的开发利用带来了机遇,北极地区的经济价值凸显。北极东北航线为亚欧间的LNG运输提供了新的运输通道。为使亚欧间的LNG运输更为经济合理,基于海运里程和单船必要运费率两方面比较通过北极东北航线、苏伊士... 详细信息

北极海冰的加速消融为北极航线的开发利用带来了机遇,北极地区的经济价值凸显。北极东北航线为亚欧间的LNG运输提供了新的运输通道。为使亚欧间的LNG运输更为经济合理,基于海运里程和单船必要运费率两方面比较通过北极东北航线、苏伊士运河航线、好望角航线进行跨亚欧LNG运输的经济性。在此基础上,采用负指数网络配流方法计算不同路径的配流比例,研究东北航线的亚欧间LNG运输发展潜力。结果表明,整体而言,采用东北航线进行跨亚欧LNG运输的海运里程更短,单船必要运费率更低,配流比例更高,其中,日本袖浦使用东北航线的经济性最为显著。将跨亚欧LNG运输通道的经济性分析和交通分配相结合,为亚洲地区更为经济合理地进行LNG运输提供参考。

关键词：东北航线 LNG运输发展潜力必要运费率负指数网络配流

动员起来，为实现新时期的总任务而奋斗新时期总任务图解

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动员起来，为实现新时期的总任务而奋斗新时期总任务图解

“冰上丝绸之路”——北极航线船舶航行安全的跟驰模型

1978年

作者：郑力编文张学乾韦博文绘图

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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大连海事大学学报 2018年第3期44卷 22-27页

作者：李振福孙悦韦博文大连海事大学航运经济与管理学院辽宁大连116026 大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

为研究"冰上丝绸之路"——北极航线船舶安全通航状况,特别是在有破冰船开道情况下,跟驰船舶与破冰船的安全间距以及跟驰船舶之间的安全间距问题,基于陆上交通流理论的跟驰模型,分析北极航线船舶的航行阻力即船舶水流阻力、船舶兴波阻力... 详细信息

为研究"冰上丝绸之路"——北极航线船舶安全通航状况,特别是在有破冰船开道情况下,跟驰船舶与破冰船的安全间距以及跟驰船舶之间的安全间距问题,基于陆上交通流理论的跟驰模型,分析北极航线船舶的航行阻力即船舶水流阻力、船舶兴波阻力、碎冰阻力以及船舶制动性能,建立适用于北极航线的交通流跟驰模型,给出船舶安全间距、船头间距、船舶跟驰速度的公式,并结合"永盛"轮的具体资料和数据,进行模型参数验证和模型应用.结果表明,本文建立的适于北极航线的跟驰模型具有一定的现实意义,可有效降低凭借航行经验产生的航行风险,可为北极航线的船舶安全航行提供支持.

关键词：冰上丝绸之路/北极航线船舶航行跟驰模型安全间距航行阻力

应用于毫米波车车通信的多模态感知辅助波束预测

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模式识别与人工智能 2023年第11期36卷 997-1008页

作者：文韦博张浩天高诗简程翔杨柳青北京大学电子学院北京100871 Samsung Semiconductor Samsung SoC Research and Development LabSan DiegoCA 92121USA 香港科技大学(广州)智能交通学域广州511455 香港科技大学(广州)物联网学域广州511455 香港科技大学电子及计算机工程学系中国香港999077

为了确保车联网通信的传输可靠性,大规模多天线技术的毫米波通信亟需精确的波束赋形.在高动态的车辆通信环境下,传统的波束对准方式会造成巨大的资源开销,难以在相干时间内建立可靠链路.因此,文中提出基于多模态感知信息辅助的波束预测... 详细信息

为了确保车联网通信的传输可靠性,大规模多天线技术的毫米波通信亟需精确的波束赋形.在高动态的车辆通信环境下,传统的波束对准方式会造成巨大的资源开销,难以在相干时间内建立可靠链路.因此,文中提出基于多模态感知信息辅助的波束预测方案.该方案融合视觉和激光雷达点云两种非射频感知信息,利用深度神经网络进行多模态信息的特征提取,通过透视投影实现图像空间语义信息和物理空间位置信息的精准匹配和深度融合.通过协同感知坐标校正和车辆位置预测,将物理环境的特征精确映射到角域信道,从而实现实时准确的波束预测.在多模态感知仿真数据集(M3SC)上的测试结果表明,文中方案能实现较高的角度追踪精度和可达通信速率.

关键词：车辆通信网络车车通信通信感知一体化多模态感知波束预测深度学习

Sentinel-1A TS-DInSAR京津冀地区沉降监测与分析

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遥感学报 2018年第4期22卷 633-646页

作者：李广宇张瑞刘国祥于冰张波戴可人包佳文韦博文西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756 高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室成都611756 西南石油大学土木工程与建筑学院成都610500 成都理工大学地球科学学院成都610059 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059

近年来,京津冀地区的不均匀地表沉降日趋严重,对公路、铁路等基础设施安全造成严重威胁,已引起国内外广泛关注。合成孔径雷达时序差分干涉TS-DIn SAR(Time Series Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)作为一种高效... 详细信息

近年来,京津冀地区的不均匀地表沉降日趋严重,对公路、铁路等基础设施安全造成严重威胁,已引起国内外广泛关注。合成孔径雷达时序差分干涉TS-DIn SAR(Time Series Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)作为一种高效的广域形变测量手段,在地面沉降调查监测中已被广泛应用,但如何针对高现势性的影像数据高精准提取大范围区域地表形变是当前深化的热点。本文利用欧洲太空局发布的Sentinel-1A新型数据源,针对TOPS(Terrain Observation by Progressive Scans)模式影像间存在多普勒中心不一致问题,借助外部高精度POD(Precise Orbit Determination)轨道和DSM(Digital Surface Model)数据进行频移滤波迭代配准,并针对Sentinel-1A数据特征集成优化了基于点目标时序分析的大区域地表形变监测方法,以2015年—2016年期间的29景影像为实验数据开展了京津地区沉降监测研究,提取了北京东、廊坊及天津西等地区的沉降结果,并结合区域内典型区域人口密度、产业分布、地表覆盖和线路剖面等信息深入分析了沉降的时空分布特征和成因。结果表明,Sentinel-1A时序干涉结果在大范围地表沉降调查监测上具有可靠的应用精度。

关键词： Sentinel-1A 配准干涉点目标时序分析京津冀地区沉降监测

BIM技术在深基坑混凝土内支撑拆除中的应用以水库新村项目为例

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中华建设 2023年第7期 136-137页

作者：韦博文深圳市城市规划设计研究院股份有限公司

近年来，城市越来越多深基坑支护工程采用混凝土内支撑梁支护体系，而基坑内支撑的拆除施工是整个基坑支护工程最后一道专项施工重点，由于传统内支撑拆除技术受到工艺的限制，存在工期延误、成本增加及安全隐患等一系列问题。本文以水...

近年来，城市越来越多深基坑支护工程采用混凝土内支撑梁支护体系，而基坑内支撑的拆除施工是整个基坑支护工程最后一道专项施工重点，由于传统内支撑拆除技术受到工艺的限制，存在工期延误、成本增加及安全隐患等一系列问题。本文以水库新村项目为例，通过采用BIM技术作为重要的辅助手段，并详细阐述BIM技术在深基坑混凝土内支撑拆除中的具体应用，为深基坑内支撑拆除的施工提质增效。

关键词：

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我爱鲅鱼圈

小学生优秀作文（低年级版） 2012年第7期 62-63页

作者：韦博文辽宁省沈阳市和平区望湖路小学二年级三班 110004

2011年的暑假，我和妈妈一起到鲅鱼圈旅游。鲅鱼圈位于辽宁省营口经济开发区。相传当时村里有个渔民出海打鱼，遇上了狂风暴雨，翻了船……当渔民醒来时，鲅鱼群驮着渔民朝岸上游来，渔民得救了。从此，这个渔村被称为鲅鱼圈。

关键词：鲅鱼圈经济开发区渔民辽宁省旅游出海渔村