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湖冰物候遥感监测及数据处理系统研究

湖冰物候遥感监测及数据处理系统研究

作者：解鹏飞河北工业大学

学位级别：硕士

“湖冰物候”是用于描述湖冰覆盖季节性循环的术语,包含冻结期、解冻期以及冰盖持续期,是冰冻圈关键变量之一。遥感技术的发展为湖冰物候的提取提供了新的手段。但是当前对于小型湖泊的湖冰物候数据集仍然缺乏,并且TB级数据量对湖冰物... 详细信息

“湖冰物候”是用于描述湖冰覆盖季节性循环的术语,包含冻结期、解冻期以及冰盖持续期,是冰冻圈关键变量之一。遥感技术的发展为湖冰物候的提取提供了新的手段。但是当前对于小型湖泊的湖冰物候数据集仍然缺乏,并且TB级数据量对湖冰物候的提取提出了新的挑战。目前,主要利用光学遥感数据和被动微波遥感数据对湖冰物候进行监测,两种监测手段各有优势与不足。光学遥感数据会受到云和极夜的影响,虽然分辨率较高,可以对大量湖泊的湖冰物候进行监测,但数据开始于2000年,难以追溯历史时期的湖冰冻融;被动微波遥感数据的延续时间比较长,且不受云雨影响,但其分辨率较低,难以对小型湖泊进行监测。本文主要验证了遥感数据即MODIS光学遥感数据和被动微波遥感数据来监测湖冰冻融、提取湖冰物候的可行性。在利用MODIS数据识别晴空条件下湖冰的基础上,形成了云覆盖条件下的湖冰判别规则,以解决MODIS光学遥感数据受云因素的影响,建立了青藏高原逐日湖冰覆盖范围及覆盖比例数据集;在被动微波卫星成像原理基础上,建立了混合像元分解模型来对中小型湖泊的冻融进行监测,制备了北半球178个湖泊湖冰亮温-湖冰物候样本集。在青藏高原湖冰覆盖范围及覆盖比例数据集基础上,利用卷积神经网络实现了湖泊是否可提取湖冰物候的分类,为阈值法快速提取湖冰物候奠定基础。基于被动微波湖泊亮温-湖冰物候样本集,采用支持向量回归方法实现了湖冰物候的提取,开始冻结和完全融化两个湖冰物候参数均通过了有效性检验,表明采用支持向量机回归方法能有效的提取湖冰物候信息。以两种机器学习方法来代替人工分类和目视解译方法,能够提高获取湖冰物候的效率。在此基础上,为应对高数据量的遥感数据,对湖冰物候数据处理系统进行了研究,系统主要由输入数据获取及更新模块、基于被动微波遥感数据提取湖冰物候模块和基于MODIS光学遥感数据提取湖冰物候模块三个部分组成,对三个部分进行模块化的设计,能够实现流程化提取湖冰物候的目标。

关键词：湖冰物候光学遥感监测被动微波遥感监测数据处理系统

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基于深度神经网络的变压器故障诊断研究

基于深度神经网络的变压器故障诊断研究

作者：解鹏飞华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

电力变压器是电网中重要的设备,是电网中交换能量及传输能量的核心,是电力系统安全运行的重要支撑设备。变压器在运行过程中出现任何事故都将会带来经济损失,甚至引发严重的社会影响。目前针对变压器的故障诊断技术多采用人工智能算法,... 详细信息

电力变压器是电网中重要的设备,是电网中交换能量及传输能量的核心,是电力系统安全运行的重要支撑设备。变压器在运行过程中出现任何事故都将会带来经济损失,甚至引发严重的社会影响。目前针对变压器的故障诊断技术多采用人工智能算法,虽然人工智能算法的引入很大程度上改善了传统诊断方法的不足,使得故障诊断准确率得到了较大的提升,但仍然存在收敛速度慢、稳定性比较差、学习能力有限、不适用于大量样本训练等一系列问题,因此研究快速准确的变压器故障诊断技术和方法,并对故障进行及时有效的消除,对电网的安全运行具有十分重要的意义。为了解决变压器故障诊断目前存在的种种问题,首先分析了变压器油中溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis,DGA)的产气原理、产气过程及溶解原理,分析了变压器溶解气体的不同组成成分和变压器故障的对应关系和判别方法,阐述了基于DGA技术的变压器故障诊断的常用方法,进而确定了采用拆分法对变压器进行故障诊断分析。随着深度学习的不断发展,与传统机器学列算法相比,深度学习可以发现复杂数据的特征规律,深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)作为深度学习的一种,具有良好的的特征提取和分类的能力,随后分析了 DBN在变压器故障诊断中的应用,构建了深度信念网络分类器(Deep Belief Network Classification,DBNC),利用该方法从大量样本中自动提取气体特征的能力,更好地利用无标签样本训练模型,提高电力变压器故障诊断准确率,可靠辨别故障类型。利用大量工程实例样本数据,对DBN进行测试和调优,并与误差反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)两种变压器故障诊断方法进行比较。结果表明,DBN具有更好的故障诊断性能,扩展性更强,完全可以满足实际的工程需要。

关键词：深度学习电力变压器变压器故障诊断油中溶解气体分析深度信念网络支持向量机

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长江经济带高技术产业技术创新效率研究

长江经济带高技术产业技术创新效率研究

作者：解鹏飞安徽理工大学

学位级别：硕士

在全球创新驱动持续发展的大背景下,科技创新是促进科技文明进步的首要战略力量,是进一步提高当前我国整体实力和我国核心竞争力的关键的力量。高技术产业发展对加快我国新型国民经济转型具有重要的现实意义。但是,我国的高技术产业还... 详细信息

在全球创新驱动持续发展的大背景下,科技创新是促进科技文明进步的首要战略力量,是进一步提高当前我国整体实力和我国核心竞争力的关键的力量。高技术产业发展对加快我国新型国民经济转型具有重要的现实意义。但是,我国的高技术产业还面临着许多问题,如自主创新能力弱、核心技术缺乏、创新资源过剩等。为深入分析研究并解决上述问题,文章选择了具有代表性的长江经济带高技术产业作为实证研究案例,分别运用超效率DEA模型和Malmquist指数模型,对技术创新的两个阶段进行静态和动态对比相结合的方法研究,以此找到阻碍技术创新效率发展的原因。从而为我国的技术创新政策提供扎实的理论依据。为推动国内同类型高技术产业的优化升级和转型提供理论参考,进一步提高我国高技术产业的技术创新效率。首先,从技术创新和技术创新效率这两个方面,对长江经济带11个省市高技术产业的技术创新资源与成果进行了研究。其次,采用超效率DEA模型和Malmquist指数模型,对2011年-2020年长江经济带高技术产业技术创新效率和效率增长进行了静态和动态的综合分析。研究发现,在高技术产业技术创新领域,长江经济带高技术存在着两阶段效率发展不协调、资源配置不合理、效率及其增长分解指标差异大等问题。在此研究基础上,对两阶段协调发展、优化创新的资源配置、因地制宜、制定相关创新激励政策等这几个方面进行论述。本文中提出来的相关研究成果,以及对长江经济带高技术产业创新资源配置发展不协调问题提出相关建议,不仅在一定程度上丰富了我国区域高技术产业技术创新效率提升的相关理论,还对于国内其他地区技术创新效率提升的应用和改革具有一定的借鉴和研究意义。图[13]表[18]参[80]

关键词：技术创新效率评价高技术产业超效率DEA模型 Malmquist指数模型

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高频宽带多普勒海流计的设计与研究

高频宽带多普勒海流计的设计与研究

作者：解鹏飞华北电力大学

学位级别：硕士

声学多普勒海流计是现代测量海洋水文数据的常用仪器,主要测量河流及海洋的流速和方向。多普勒海流计以声学多普勒效应为理论基础,利用复自相关算法对回波信号进行多普勒频移计算,以计算出当前海流的流速和方向。随着我国智能测量设备... 详细信息

声学多普勒海流计是现代测量海洋水文数据的常用仪器,主要测量河流及海洋的流速和方向。多普勒海流计以声学多普勒效应为理论基础,利用复自相关算法对回波信号进行多普勒频移计算,以计算出当前海流的流速和方向。随着我国智能测量设备的大力发展,声学多普勒海流计的相关技术也在逐渐完善。相比较于国际水平,我国仍有相当大的进步空间,如测量精度,设备稳定性及运算速度仍可继续提高。为解决上述问题,本文提出一种高频宽带多普勒海流计设计方案。具体工作如下:(1)论文对ADCP的多普勒测流原理、换能器结构、分层原理等基本理论和方法进行了研究,并通过对窄带非相关测流方法、窄带相关测流方法、宽带测流方法三种测流方式的比较,分析出宽带测流方式的优点。(2)高频宽带多普勒海流计的硬件电路分为角度测量电路及温深测量电路、数字控制电路、功率发射电路、模拟接收电路。角度测量电路通过对设备当前姿态的解算用来修正流速数据;温深测量电路对海水的温度和设备当前所处的水深进行测量;温度测量用来修正声速。数字控制电路由主控电路、串口通信电路组成。主控电路为整个硬件系统提供驱动信号,并进行核心计算;串口通信采用RS485总线在上位机与多普勒海流计之间进行通信。功率发射电路由M序列调制电路、半桥大功率驱动电路、变压器LC谐振电路组成。M序列调制信号由CPLD生成,再通过半桥功率放大电路进行功率放大,最后由LC谐振匹配网络与超声波换能器进行匹配,以达到最大功率输出。模拟接收电路由LC选频网络、中放电路、正交解调电路、低通滤波电路组成。LC选频网络及中放电路为接收信号的预处理部分,之后通过正交解调和低通滤波,得到编码信号的实部与虚部。(3)软件部分主要为在MCU中编写各个硬件模块驱动代码,以及自相关算法的实现,并计算得到水域中各层的多普勒频偏,从而得到各层流速数据。(4)基于软硬件平台,对样机进行了现场实验和数据对比,实验结果表明,宽带多普勒海流计相比较于窄带多普勒流速剖面仪,提高了测量精度、效率和稳定性。达到了课题预期目标。

关键词：多普勒海流计复自相关多普勒效应伪随机序列调制超声波换能器

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云计算与海洋环境监测

海洋环境科学 2013年第4期32卷 576-580页

作者：解鹏飞隋伟娜陶冠峰梁斌国家海洋环境监测中心辽宁大连116023

云计算是并行计算、网格计算、分布式计算及网络技术发展的结果,是IT产业发展的新阶段。国外已经涌现出诸如Google、Amazon、iCloud(苹果)云服务,国内云计算行业也在快速发展。本文简述云计算在中国海洋环境监测中的适应性、应用模式、... 详细信息

云计算是并行计算、网格计算、分布式计算及网络技术发展的结果,是IT产业发展的新阶段。国外已经涌现出诸如Google、Amazon、iCloud(苹果)云服务,国内云计算行业也在快速发展。本文简述云计算在中国海洋环境监测中的适应性、应用模式、前景及应用架构等,最后给出目前海洋环境监测在云计算方面的发展重点。

关键词：云计算 Iaas Saas Paas 多租户 Hadoop

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漂浮式海上风力机三维尾流模型研究

太阳能学报 2024年第7期45卷 612-617页

作者：张萍李成诚韩烨解鹏飞檀宇航刘鑫河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津300130 河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300130 河北建投海上风电有限公司唐山063000

针对漂浮式海上风电机组接地系统所处的深海环境及特殊的系泊系统,综合考虑纵荡运动对入流风速和尾流区域膨胀的影响,基于二维BP工程尾流模型,提出一种三维尾流模型(3Dksg_BP),将该模型用于全尾流区域横向和垂向风速剖面的预测。预测结... 详细信息

针对漂浮式海上风电机组接地系统所处的深海环境及特殊的系泊系统,综合考虑纵荡运动对入流风速和尾流区域膨胀的影响,基于二维BP工程尾流模型,提出一种三维尾流模型(3Dksg_BP),将该模型用于全尾流区域横向和垂向风速剖面的预测。预测结果与风洞实验数据对比发现,下游1.7D、2.3D、5.0D和10.0D(D为风轮直径)等位置的预测精度均不低于97.6%。基于3Dksg_BP,研究不同频率和振幅下的纵荡运动对尾流造成的影响,结果表明:纵荡运动对尾迹的影响随频率和振幅的增大而增大,且随着下游距离的增加,纵荡运动对尾迹的影响逐渐减小。

关键词：风力机海上风电尾流尾流模型漂浮式风力机平台运动

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柴苓降脂颗粒治疗脂肪肝合并高脂血症104例临床观察

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中国医院药学杂志 2014年第7期34卷 558-561页

作者：范志刚贾高锁梁培福郭淑玲解鹏飞范志强临汾职业技术学院山西临汾041000 临汾市第二人民医院山西临汾041000 临汾职业技术学院第二附属医院山西临汾041000

目的:评价柴苓降脂颗粒治疗痰湿郁阻型脂肪肝合并高脂血症的有效性和安全性。方法:选择痰湿郁阻型脂肪肝合并高脂血症患者210例,符合全分析集(FAS)患者205例,其中柴苓降脂颗粒观察组104例,对照组101例,均为10d1个疗程,连续3个疗程治疗... 详细信息

目的:评价柴苓降脂颗粒治疗痰湿郁阻型脂肪肝合并高脂血症的有效性和安全性。方法:选择痰湿郁阻型脂肪肝合并高脂血症患者210例,符合全分析集(FAS)患者205例,其中柴苓降脂颗粒观察组104例,对照组101例,均为10d1个疗程,连续3个疗程治疗结束后,以肝脏B超,血脂3项结合中医证候的改善评价有效性,以不良反应、实验室检查及心电图评价安全性。结果:两组治疗后中医证候结合B超检查,总有效率比较组间差异具有统计学意义(P0.05)。结论:柴苓降脂颗粒对痰湿郁阻型脂肪肝合并高脂血症患者有较好的治疗作用,且临床应用安全。

关键词：柴苓降脂颗粒脂肪肝痰湿郁阻证脂肪肝中药治疗

基于星载被动微波遥感的青藏高原湖冰物候监测方法

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湖泊科学 2018年第5期30卷 1438-1449页

作者：邱玉宝王星星阮永俭解鹏飞钟钰杨素萍中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室北京100094 江西理工大学建筑与测绘工程学院赣州341000 中山大学地理科学与规划学院广州510000

湖冰物候影响着区域及全球气候,是全球变化的敏感因子,青藏高原湖泊众多,冻融现场监测数据缺乏,而微波具有对冰水相变敏感、时间分辨率高、历史存档数据长等特点,这对于长时间序列湖冰物候研究具有重要意义.然而,被动微波遥感空间分辨... 详细信息

湖冰物候影响着区域及全球气候,是全球变化的敏感因子,青藏高原湖泊众多,冻融现场监测数据缺乏,而微波具有对冰水相变敏感、时间分辨率高、历史存档数据长等特点,这对于长时间序列湖冰物候研究具有重要意义.然而,被动微波遥感空间分辨率低、湖泊亮温的精准定位难.论文通过获取AMSR-E/Aqua和AMSR-2/Gcom-W1的亮温数据,构建了基于轨道亮温数据的阈值判别法,通过对青藏高原不同区域和不同大小的青海湖、色林错、哈拉湖以及阿其克库勒湖进行测试研究:与青海湖现场观测对比,湖泊完全冻结日期与开始融化日期最大误差小于3天;与无云光学遥感判别结果相比,4个湖泊的冻融参数误差为2~4天.结果表明,被动微波轨道亮温数据可实现青藏高原地区亚像元级中大型湖泊冻融信息的获取,历史卫星资料可为湖冰物候的监测提供重要的支撑.

关键词：湖冰物候监测星载被动微波遥感青藏高原阈值法

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长江口海域生态环境状况及保护对策

环境科学研究 2020年第5期33卷 1197-1205页

作者：王孝程解鹏飞李晴张金勇李宏俊国家海洋环境监测中心辽宁大连116023 自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

为加快推进长江口海域的生态环境保护和修复工作,结合长江经济带大保护,系统总结分析了近20年长江口环境质量和生态监控区的监测结果.结果表明:①长江口海域生态系统长期处于亚健康状态.②长江径流总量呈现波动变化,年均流量无明显的变... 详细信息

为加快推进长江口海域的生态环境保护和修复工作,结合长江经济带大保护,系统总结分析了近20年长江口环境质量和生态监控区的监测结果.结果表明:①长江口海域生态系统长期处于亚健康状态.②长江径流总量呈现波动变化,年均流量无明显的变化,而长江口海域海水环境状况一直较差.③营养盐污染严重,主要污染物是无机氮和活性磷酸盐;浮游生物和底栖生物群落结构不稳定,存在生境破碎化严重、外来生物入侵、赤潮频发、低氧区等诸多生态问题.为加强长江口海域生态环境的保护与修复,建议:①加强顶层设计,推进落实陆海统筹;②科学规划临港产业布局,加强涉海产业的污染管理;③加强污染物入海排放管控,提升海洋环境保护意识;④保障海洋生态建设资金,强化海洋生态保护与建设.

关键词：长江口生态环境变化趋势生态问题保护对策