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应用高光谱技术区分土壤类型的初步探讨

应用高光谱技术区分土壤类型的初步探讨

作者：项宏亮安徽师范大学

学位级别：硕士

近年来高光谱技术广泛应用于土壤属性（土壤有机质、水分、铁氧化物等）反演预测和土壤盐渍化、土壤侵蚀、土壤污染等评价研究。土壤是农业生产的基础和人类生存环境的重要载体，利用高光谱技术区分土壤类型相对于传统方法更加省时、省... 详细信息

近年来高光谱技术广泛应用于土壤属性（土壤有机质、水分、铁氧化物等）反演预测和土壤盐渍化、土壤侵蚀、土壤污染等评价研究。土壤是农业生产的基础和人类生存环境的重要载体，利用高光谱技术区分土壤类型相对于传统方法更加省时、省力，且对于高光谱土壤制图的研究具有重要理论和实际意义。本文使用荷兰Avantes公司生产的Avaspec-2048×14、Avaspec-NIR256-2.5两种型号地物光谱仪测量了25个土壤剖面发生层的可见光、近红外光谱曲线，结合使用倒数的对数、一阶微分、去除包络线3种光谱数据变换方法提取土壤剖面表层和表下层的光谱特征，并运用主成分分析方法提取主成分实现不同类型土壤的聚类和区分,探讨应用高光谱技术区分土壤类型的可行性。鉴于目前土壤光谱测试中光谱数据采集方法尚不统一，为了更好的进行土壤类型区分探讨，通过方差分析研究了土样表面处理方式和土样粒径对高光谱测试稳定性影响。主要研究结果如下：（1）在室内土壤高光谱测试中，不同的土样表面处理方式和土样粒径大小均会对测试结果产生影响：土样表面压平处理比刮平处理所测得的土壤反射率要大;土壤光谱反射率随着测试土样粒径的减小而增加。（2）土样表面处理方式和土样粒径对土样5次重复高光谱测试结果的稳定性有明显影响：不同土样表面处理方式上，三种土壤类型的刮平处理均好于压平处理;不同测试粒径下，刮平时中等粒径的土样较好且1mm粒径的土样最稳定，压平时小粒径的土样好于大粒径土样。在统一的室内几何测试条件下，从土样表面处理方式和土壤粒径对室内土壤高光谱重复测试稳定性的影响来说，刮平处理、1mm粒径能获取较稳定的土壤高光谱数据。（3）通过对光谱数据变换发现，倒数的对数、一阶微分、去除包络线三种变换方法均能有效提取光谱曲线特征，增强光谱信息。25个土壤剖面光谱曲线特征总体上相似，不同类型土壤的吸收特征带的位置和表现的相对强度不同。总体上，可见光波段吸收特征带较少，吸收特征带主要分布在近红外波段，主要有430nm-550nm、800nm-990nm、1300nm-1500nm、1600nm-1700nm、1800nm-2100nm、2150nm-2300nm6个吸收特征带。（4）基于土壤光谱特征的主成分分析能较好区分25个土壤剖面的土纲级土壤类型，基于表层加表下层光谱区分效果好于基于表层光谱。土壤高光谱数据经不同变换方法处理的区分结果也不同，其中去包络线法区分效果最好，倒数的对数区分效果好于一阶微分。

关键词：高光谱土壤类型区分高光谱数据变换光谱稳定性主成分分析

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桥梁技术状况评定虚拟仿真实验实践与探索

高等建筑教育 2022年第4期31卷 184-190页

作者：徐勋倩葛文璇项宏亮张晨南通大学交通与土木工程学院江苏南通226019

利用Unity3d技术、WebGL技术、OpenGL技术和3D仿真技术,开展了基于桥梁工程病害阈值控制指标识别的桥梁技术状况评定虚拟仿真实验项目。应用桥梁技术状况评定虚拟仿真实验教学系统,开展覆盖“预习、实施、复习、考核”全过程的虚实结合... 详细信息

利用Unity3d技术、WebGL技术、OpenGL技术和3D仿真技术,开展了基于桥梁工程病害阈值控制指标识别的桥梁技术状况评定虚拟仿真实验项目。应用桥梁技术状况评定虚拟仿真实验教学系统,开展覆盖“预习、实施、复习、考核”全过程的虚实结合仿真实验,既可较好解决单一实体实验由于受成本、安全风险和进度安排限制而致病害检测操作复习难、考核难,公路桥梁组成构件空间分布位置再现难、技术状况评定示教效果差等问题,还可增强学生在进入实体工程现场前对具体分部件在工程空间位置关系的感性认识,了解桥梁工程检测与技术状况评价的规范化操作流程,实现桥梁技术状况评定虚拟仿真实验实验项目的“完整、高效、绿色、环保”和考核对实验过程的全覆盖。

关键词：桥梁工程技术状况检测与评定实验教学虚拟仿真

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某连续箱梁病害分析及维修加固

中外公路 2017年第5期37卷 193-196页

作者：陈亮林亚萍项宏亮东南大学成贤学院江苏南京210088 南通大学交通学院

某桥为三跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥,运营多年,经检测,主体结构及桥面铺装等出现相应病害,桥梁总体结构处于较差状态,综合评定为三类桥,须采取有效措施进行维修加固处理。针对具体病害,采用有限元程序Midas与Ansys对结构进行分析,... 详细信息

某桥为三跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥,运营多年,经检测,主体结构及桥面铺装等出现相应病害,桥梁总体结构处于较差状态,综合评定为三类桥,须采取有效措施进行维修加固处理。针对具体病害,采用有限元程序Midas与Ansys对结构进行分析,探讨病害产生的主要原因,并给出了相应的维修措施。针对箱梁顶板底面、底板底面及腹板裂缝,通过对顶板及底板底面粘贴碳纤维布、腹板内外侧粘贴钢板及增设体外预应力主动加固等措施,对结构受力进行补强,提高桥梁结构的安全性与耐久性;针对桥面铺装裂缝,通过更换水泥混凝土桥面铺装层并增设防水层,以提高桥梁的适用性与耐久性。桥梁维修加固后,经通车前的荷载试验评定,验证了加固措施的效果,桥梁的使用性能得到恢复。

关键词：连续箱梁现状检测病害分析维修加固

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预应力空心板火损结构分析与评估

湖南交通科技 2017年第3期43卷 139-144页

作者：陈亮项宏亮东南大学成贤学院江苏南京210088 南通大学交通学院江苏南通226019

某桥为6跨25 m预应力混凝土简支空心板梁桥,发生火灾后,经现场检测,发现板梁梁底火灾影响范围内混凝土剥落缺陷较为严重。依据现场检测结果及消防记录,对火灾导致的空心板温度场进行模拟分析,对火场温度及空心板表面最高温度进行了估计... 详细信息

某桥为6跨25 m预应力混凝土简支空心板梁桥,发生火灾后,经现场检测,发现板梁梁底火灾影响范围内混凝土剥落缺陷较为严重。依据现场检测结果及消防记录,对火灾导致的空心板温度场进行模拟分析,对火场温度及空心板表面最高温度进行了估计,分析了火灾对混凝土结构及预应力钢筋的损伤影响,对结构受火后的承载能力极限状态与正常使用极限状态进行了评估,从而对结构的火灾受损程度进行了综合评定,研究方法及成果可为类似火损桥梁结构评估分析提供参考。

关键词：桥梁工程空心板火灾剥落缺陷温度场分析评估

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芜湖市基本公共服务空间格局监测分析

现代信息科技 2019年第15期3卷 1-3页

作者：项宏亮安徽省第一测绘院

本文针对政府制定公共服务设施空间布局优化方案的需要,基于地理国情监测数据,构建指标体系,对芜湖市城市公共服务空间格局进行监测分析。结果表明:芜湖市基本公共服务聚集分布在中心城区和县城,并呈现出以中心城区和县城为中心向四周... 详细信息

本文针对政府制定公共服务设施空间布局优化方案的需要,基于地理国情监测数据,构建指标体系,对芜湖市城市公共服务空间格局进行监测分析。结果表明:芜湖市基本公共服务聚集分布在中心城区和县城,并呈现出以中心城区和县城为中心向四周呈辐射状递减的特征。同时,公共服务空间格局分布区域差异性明显。

关键词：基本公共服务地理国情监测空间格局

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在建系杆拱桥坍塌事故原因分析

科技资讯 2018年第1期16卷 69-70,72页

作者：项宏亮陈亮南通大学交通学院江苏南通226019 东南大学成贤学院江苏南京210088

扣件式支架是桥梁建造阶段常用的临时结构,支架问题则是桥梁建造阶段坍塌事故最主要原因。本文以某在建系杆拱桥坍塌事故为研究对象,通过桥梁施工进度、支架设置等情况调查和对支架结构进行受力分析,明确了桥梁事故的主要原因,强调了按... 详细信息

扣件式支架是桥梁建造阶段常用的临时结构,支架问题则是桥梁建造阶段坍塌事故最主要原因。本文以某在建系杆拱桥坍塌事故为研究对象,通过桥梁施工进度、支架设置等情况调查和对支架结构进行受力分析,明确了桥梁事故的主要原因,强调了按照规范进行扣件式支架立杆稳定性计算的前提。

关键词：桥梁坍塌扣件式支架立杆稳定性

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桥梁工程实验虚拟仿真示范课程实践研究

实验技术与管理 2018年第8期35卷 221-224页

作者：陈建平项宏亮徐勋倩南通大学交通学院江苏南通226019 南通市规划设计院有限公司江苏南通226019

从教学内容、教学方法、实践教学环节和考核办法多角度介绍了桥梁工程课程改革的内容及相关举措。三维仿真技术及工程案例教学方法便于学生掌握结构的基本组成、设计原理及方法。考核内容重在学生的创新、实践、工程分析能力等,以适应... 详细信息

从教学内容、教学方法、实践教学环节和考核办法多角度介绍了桥梁工程课程改革的内容及相关举措。三维仿真技术及工程案例教学方法便于学生掌握结构的基本组成、设计原理及方法。考核内容重在学生的创新、实践、工程分析能力等,以适应工程教育模式下的创新性人才培养要求。

关键词：桥梁工程卓越计划虚拟仿真工程案例教学

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《桥梁工程》课程教学中的实践教学法研究

创新教育研究 2019年第5期7卷 565-570页

作者：曹慧葛文璇项宏亮南通大学交通与土木工程学院江苏南通

桥梁工程课程的实践性较强,在课程教学中要转变以理论教学为主的传统守旧模式,灵活运用多样化的实践教学法,培养学生对课程知识的综合应用能力,为提高工程专业人才培养质量打下基础。本文分析了《桥梁工程》课程中的实践教学现状,提出... 详细信息

桥梁工程课程的实践性较强,在课程教学中要转变以理论教学为主的传统守旧模式,灵活运用多样化的实践教学法,培养学生对课程知识的综合应用能力,为提高工程专业人才培养质量打下基础。本文分析了《桥梁工程》课程中的实践教学现状,提出了有效的实践教学法,通过加强实践教学内容可加深学生对本门课程的理解,培养学生分析和解决桥梁工程实际问题的能力。

关键词：桥梁工程课程教学实践教学法

土样处理方式对室内土壤高光谱测试稳定性影响探讨

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土壤通报 2015年第2期46卷 287-291页

作者：侯燕平吕成文项宏亮王辉安徽师范大学国土资源与旅游学院安徽芜湖241000 资源环境与地理信息工程安徽省工程技术研究中心安徽芜湖241000

基于荷兰Avantes公司的Avaspec-2048×14型号地物光谱仪对180份土样高光谱数据进行了实测,通过方差分析,探讨了400~1000 nm波段范围内,不同土样处理方式(土样表面处理方式及粒径大小)对室内土壤高光谱重复测试稳定性的影响。结果显示,... 详细信息

基于荷兰Avantes公司的Avaspec-2048×14型号地物光谱仪对180份土样高光谱数据进行了实测,通过方差分析,探讨了400~1000 nm波段范围内,不同土样处理方式(土样表面处理方式及粒径大小)对室内土壤高光谱重复测试稳定性的影响。结果显示,四种粒径(分别过2、1、0.25和0.15 mm筛)土样光谱测试的稳定性,均表现为表面刮平处理方式优于压平与摇平处理方式;在土样表面刮平处理方式中,过1 mm筛的土样光谱测试稳定性优于过2、0.25和0.15 mm筛土样。综合分析认为,过1 mm筛,且表面为刮平处理方式土样高光谱测试稳定性效果较好。

关键词：土壤粒径高光谱测试方差分析土样处理