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基于InSAR的降雨型滑坡形变监测与阈值计算 ——以南京市荆山为例

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基于InSAR的降雨型滑坡形变监测与阈值计算 ——以南京市荆山为例

作者：李恩颖南京师范大学

学位级别：硕士

滑坡灾害对人类的生命财产安全和资源环境有着巨大的威胁和隐患。降雨是诱发滑坡最为主要的因素，根据自然资源部的统计数据，近年来在南京地区发生的山体滑坡中，降雨诱发的滑坡高达87%。对滑坡形变开展有效的动态监测并借助降雨因子... 详细信息

滑坡灾害对人类的生命财产安全和资源环境有着巨大的威胁和隐患。降雨是诱发滑坡最为主要的因素，根据自然资源部的统计数据，近年来在南京地区发生的山体滑坡中，降雨诱发的滑坡高达87%。对滑坡形变开展有效的动态监测并借助降雨因子进行预测预警具有十分重要的理论和实际意义。　　合成孔径雷达干涉测量作为近20年来快速发展的地表形变监测技术，凭借其全天候、监测范围广、精度高、不受天气影响等优势，成为滑坡形变监测的重要支撑。鉴于此，本文选取南京溧水区荆山滑坡区域为研究对象，以Sentinel-1A雷达卫星降轨数据为数据源，开展荆山滑坡区域的形变监测，用全球卫星导航系统（GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS）观测点数据对监测结果进行空间验证，并在此基础上，引入降雨数据，进行降雨因子与滑坡形变的关系分析，构建研究区的滑坡形变降雨阈值模型并对模型进行验证。本文的主要研究内容和成果如下：　　（1）基于多种雷达干涉测量技术，利用Sentinel-1A雷达影像数据，分别对研究区进行滑坡形变监测，获取了荆山区域在监测期间基于三种不同雷达干涉测量技术的滑坡年均形变速率和累积形变量，并对三种雷达干涉测量技术的监测结果进行对比分析。结果表明，差分干涉测量（D-InSAR）技术不适用于长时序形变监测，永久性散射雷达干涉测量（PS-InSAR）技术和小基线集干涉测量（SmallBaselineSubsetInSAR,SBAS-InSAR）技术的监测结果与GNSS监测数据趋势一致，形变速率在-25mm/a—7mm/a之间，两年间累积形变量可达58mm。但是对于荆山区域而言，PS-InSAR技术的监测精度更好，误差均值为7.1mm。　　（2）基于PS-InSAR技术的滑坡形变监测结果，结合全球降水观测计划（GlobalPrecipitationMeasurement,GPM）降雨数据，对滑坡形变与当日降雨量、前期降雨日数等降雨因子开展统计学分析。并通过经验性降雨阈值方法，分析降雨强度与降雨持时的关系，建立荆山区域滑坡形变的降雨强度—降雨历时阈值模型，该模型表达式为：??=58.35???0.65(3?≤??≤240?)。　　（3）对荆山区域的滑坡形变降雨阈值模型进行验证。本文通过将获取的降雨阈值曲线和国际上其他降雨阈值曲线对比，对阈值模型进行理论性验证;并筛选超过阈值的降雨事件进行验证。结果表明，该区域的降雨型滑坡预测精度为75%，阈值曲线的拟合效果良好，为降雨型滑坡灾害的预测预警工作提供了一定的参考。

关键词：雷达干涉测量降雨型滑坡形变监测降雨阈值

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混沌和Hopf分岔的模拟电路研究

混沌和Hopf分岔的模拟电路研究

作者：李恩颖湖南大学

学位级别：硕士

混沌、分岔是非线性动力学中的典型现象,研究者多采用抽象的数值分析作为研究手段。由于非线性电路可以模拟各种非线性动力系统,非线性模拟电路成为研究混沌、分岔现象的有力工具。随着仿真技术的发展,电路模拟和实验的应用对非线性动... 详细信息

混沌、分岔是非线性动力学中的典型现象,研究者多采用抽象的数值分析作为研究手段。由于非线性电路可以模拟各种非线性动力系统,非线性模拟电路成为研究混沌、分岔现象的有力工具。随着仿真技术的发展,电路模拟和实验的应用对非线性动力学现象的研究更为直观方便,应用更加广泛。对于高维多参数非线性离散系统的Hopf分岔临界值的确定,一般是通过计算Jacobian矩阵的所有特征值,随后判断随着参数变化该系统是否有一对共轭复数特征值以非零速度横截单位圆而其余特征值位于单位圆内,该计算过程会带来庞大计算量。针对这一问题,本文应用基于Schur-Cohn准则推导的Hopf分岔代数判据来判断系统的分岔临界参数值,减少了判断Hopf分岔临界值的盲目性和计算量,同时应用投影法分析了Hopf分岔解的稳定性。在理论分析的基础上,应用PSpice电路仿真系统分析了Hénon映射和Lorenz系统的Hopf分岔的模拟电路,并搭建了模拟Hénon映射Hopf分岔现象的真实电路。第一章综述了混沌、分岔理论的发展历史以及混沌、分岔电路的研究现状和分岔临界参数的判断;第二章首先介绍PSpice硬件仿真系统,其次基于硬件PSpice仿真系统对非线性动力学Lorenz系统的混沌现象、三阶Hénon系统的超混沌现象进行分析,得到和理论分析相一致的结果;第三章应用基于Schur-Cohn推导的一类简单的离散系统的Hopf分岔代数判据分析了三阶Hénon系统的Hopf分岔临界参数值,并应用投影法分析分岔解的稳定性;应用PSpice硬件仿真系统模拟三阶Hénon映射的Hopf分岔现象;第四章搭建实际电路实验完成三阶Hénon电路的Hopf分岔现象的分析,得到理论分析、模拟分析和实验分析相一致的结果。第五章,通过极点配置法设计状态反馈控制器对Lorenz系统进行控制,使系统产生了Hopf分岔,并设计了可控电路。通过PSpice仿真系统建立了该系统Hopf分岔现象的仿真电路模块,仿真结果与理论分析相吻合。本文的研究结果表明:基于Schur-Cohn推导的离散系统Hopf分岔的代数判据对非线性离散系统的Hopf分岔临界参数值的确定是简单有效的;采用基于PSpice硬件仿真平台对非线性动力学的混沌、分岔现象进行模拟,不仅为电路的搭建提供了可靠的依据,避免电路实验中的更换电子元器件而带来的大量工作,而且是对非线性模拟的混沌、分岔现象理论分析的一种有效的验证手段;通过对实际电路的搭建,加深了非线性动力学理论的理解以及在工程中的应用;通过利用极点配置法设计状态反馈控制,使系统运动行为满足预先所给出的期望性能指标,针对连续的Lorenz系统控制其产生Hopf分岔动力学行为。

关键词：电路混沌 Hopf分岔 Lorenz系统三阶Hénon系统 PSpice 极点配置

基于Lanczos算法的模态重分析法及其在车身结构设计中的应用

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计算力学学报 2015年第2期32卷 167-173页

作者：刘丹王琥李恩颖黄观新湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室长沙410082 中南林业科技大学交通运输与物流学院长沙410004

模态重分析是指在结构修改之后不需要重新求解广义特征值方程,仅需要根据初始计算结果对修改后的问题进行求解,并能够在保证精度的前提下,提高计算速度。随着结构复杂度和修正量的增加,传统重分析方法的求解精度和稳定性随之下降。为此... 详细信息

模态重分析是指在结构修改之后不需要重新求解广义特征值方程,仅需要根据初始计算结果对修改后的问题进行求解,并能够在保证精度的前提下,提高计算速度。随着结构复杂度和修正量的增加,传统重分析方法的求解精度和稳定性随之下降。为此,利用初始结构模态分析结果,结合Lanczos算法和投影技术,采用缩减基方法求解修改结构的特征值和特征向量,使其同时具备了Lanczos向量快速收敛的优点和基于全局近似的缩减基向量的高精度。为了验证该方法的性能和准确性,对本文方法基于扩展基向量和瑞利-里兹分析的模态重分析法以及改进的单步摄动瑞利商逆迭代法进行了测试。测试结果表明,该方法具有最高的计算精度。同时,将该方法成功用于车架和车门的前期设计中,计算结果表明,该方法具备处理计算规模大、拓扑修改变化量大的结构分析问题的潜力。

关键词： Lanczos算法近似重分析特征值分析拓扑修改

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混合响应面法对汽车吸能部件优化关键技术

计算机应用研究 2008年第2期25卷 368-370,375页

作者：李恩颖李光耀王琥湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

结合sequential和successful的响应面方法以及Kriging插值技术,针对高维优化问题,建立一种混合响应面优化方法。首先采用sequential响应面方法基于初始化变量进行优化,采用Kriging插值方法对样本点和优化过程中形成的优化点重新进行响... 详细信息

结合sequential和successful的响应面方法以及Kriging插值技术,针对高维优化问题,建立一种混合响应面优化方法。首先采用sequential响应面方法基于初始化变量进行优化,采用Kriging插值方法对样本点和优化过程中形成的优化点重新进行响应面构造,以确定优化范围内新的初始值并将约束减小到一定范围;随后采用successful响应面对更新的设计变量初始值和约束范围进行优化。如此循环,直至得到最优解。采用该方法对汽车前纵梁中板的厚度问题进行优化,取得了不错的效果。

关键词：优化混合响应面 Kriging方法试验设计

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基于RBF-HDMR的高强钢材料参数反求

中国机械工程 2014年第20期25卷 2801-2805页

作者：殷为洋王琥冯慧李恩颖汤龙湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室长沙410082 中南林业科技大学长沙410004

将RBF(radial basis function)-HDMR(high dimensional model representation)近似模型技术应用到高强钢DP600的Johnson-Cook(JC)模型参数反求中,在落锤试验测得位移-时间曲线的基础上,建立了以计算机仿真结果与试验数据之间的误差为目标输出,待求参数为设计变量的近似模型。结合遗传算法反求出DP600钢板的JC模型参数,将反求的参数输入模型,计算得到的仿真位移曲线与试验结果对比表明,该近似模型方法具有较高的精度。

关键词：应变率参数反求近似模型 HDMR

碳纤维增强SiC陶瓷复合材料的制备及性能研究

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功能材料 2023年第7期54卷 7215-7220页

作者：蔡康李恩颖孙冠华谢翔宇中南林业科技大学机电工程学院长沙410004

以不同掺杂量(0,3%,6%和9%(质量分数))的碳纤维作为增强体,采用先驱体浸渍裂解法(PIP)制备了碳纤维增强SiC陶瓷复合材料,通过XRD、SEM和密度、孔隙率、力学性能测试等,研究了复合材料的晶格结构、微观形貌及力学性能。结果表明,碳纤维... 详细信息

以不同掺杂量(0,3%,6%和9%(质量分数))的碳纤维作为增强体,采用先驱体浸渍裂解法(PIP)制备了碳纤维增强SiC陶瓷复合材料,通过XRD、SEM和密度、孔隙率、力学性能测试等,研究了复合材料的晶格结构、微观形貌及力学性能。结果表明,碳纤维可以较好地与SiC陶瓷基体进行结合,并未改变SiC的主相,掺入适量的碳纤维后,可以提高复合材料的结晶度和致密度;掺入碳纤维后,复合材料的颗粒之间变得相对更加紧密,有着明显的体积收缩,当碳纤维掺杂含量为6%(质量分数)时,样品表面的裂痕最少,形貌最佳;随着碳纤维含量的增加,复合材料样品的密度、抗弯强度和断裂韧性均呈现出先升高后降低的趋势,而孔隙率表现出先降低后升高的趋势,当碳纤维掺杂含量为6%(质量分数)时,样品的密度、抗弯强度和断裂韧性达到了最大值,分别为2.91 g/cm^(3),233.7 MPa和3.48 MPa·m^(1/2),而孔隙率达到最小值,为62.18%。综合可知,当碳纤维掺杂含量为6%(质量分数)时,碳纤维增强SiC陶瓷复合材料的综合性能最佳。

关键词：碳纤维 SiC 复合材料先驱体浸渍裂解法力学性能

针对无网格并行计算的基于模糊均值聚类的分区方法

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计算机应用研究 2007年第12期24卷 103-105页

作者：王琥李恩颖李光耀湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

针对国际上普遍采用的基于回归几何二分的分区方法的缺陷,提出了基于模糊均值聚类的均匀模糊均值聚类分区算法。采用该方法对不同类型的无网格几何模型进行了分区,并根据分区信息对三维实体模型进行了并行计算。通过与基于回归几何二分... 详细信息

针对国际上普遍采用的基于回归几何二分的分区方法的缺陷,提出了基于模糊均值聚类的均匀模糊均值聚类分区算法。采用该方法对不同类型的无网格几何模型进行了分区,并根据分区信息对三维实体模型进行了并行计算。通过与基于回归几何二分法的比较,充分验证该算法的有效性和可行性。

关键词：并行计算分区均匀模糊均值聚类无网格回归几何二分法

Hopf分岔代数判据在血红细胞存活模型中的应用

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工程数学学报 2008年第4期25卷 576-582页

作者：李恩颖李光耀文桂林湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

红细胞的生长是一种高阶非线性离散问题,一般方法很难确定高阶含多参数问题的Hopf分岔点。本文应用任意阶Hopf分岔代数判据对六阶红细胞存活模型的Hopf分岔点进行判定,同时利用投影法判断是否存在稳定极限环。通过分析该模型的分岔点验... 详细信息

红细胞的生长是一种高阶非线性离散问题,一般方法很难确定高阶含多参数问题的Hopf分岔点。本文应用任意阶Hopf分岔代数判据对六阶红细胞存活模型的Hopf分岔点进行判定,同时利用投影法判断是否存在稳定极限环。通过分析该模型的分岔点验证了该代数判据对高阶问题的有效性以及稳定性。

关键词： Hopf分岔代数判据高阶问题投影法红细胞

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新时期体校学生思想政治教育科学方法的剖析

少年体育训练 2010年第1期 10-11页

作者：李恩颖

1以理服人与以情感人相结合。1．1因人施教。体校学生的思想觉悟、政治素质、文化水平、生活经历、接受能力、生活习惯、性格特点都同其他学生存在着差异，在对他们进行系统教育和日常教育时，应仔细观察、深入了解、细致研究，实事求... 详细信息

1以理服人与以情感人相结合。1．1因人施教。体校学生的思想觉悟、政治素质、文化水平、生活经历、接受能力、生活习惯、性格特点都同其他学生存在着差异，在对他们进行系统教育和日常教育时，应仔细观察、深入了解、细致研究，实事求是对待，只有这样，才能真正做到摸准问题，因人施教，这是我们做好思想政治教育的基本出发点。

关键词：学生思想政治教育科学方法体校因人施教以情感人思想觉悟政治素质文化水平