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High-resolution tsunami hazard assessment for the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area based on a non-hydrostatic tsunami model

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Science China Earth Sciences 2024年第7期67卷 2326-2351页

作者： Yifan ZHU Chao AN houyun yu Wei ZHANG Xiaofei CHEN Key Laboratory of Hydrodynamics(Ministry of Education) School of Ocean and Civil EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Department of Earth and Space Sciences Southern University of Science and Technology Shenzhen 518055China

The Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(GBA)is threatened by potential tsunami hazards from the Littoral Fault Zone(LFZ)and the Manila subduction zone(MSZ),and may suffer huge damage because of its dense population,concentrated infrastructure,and low-lying *** tsunami studies for the GBA made simple assumptions on the mechanisms of LFZ earthquakes,and used coarse bathymetry data in tsunami simulation,which limited the prediction of detailed tsunami hazard *** this paper,we develop a parallel dispersive tsunami model PCOMCOT to efficiently simulate dispersive,nonlinear,and breaking tsunami *** also construct large-scale and high-resolution bathymetry models for the GBA by correcting and integrating various data *** rupture simulation is performed for the LFZ to obtain a more reliable earthquake source *** propose several representative earthquake scenarios for the LFZ and MSZ,and use PCOMCOT to calculate the resulting tsunami waves,currents,and inundation in the *** results indicate that if an M_(w)7.5 oblique-slip earthquake occurs in the LFZ off the Pearl River Estuary(PRE),the subsequent tsunami will primarily impact Hong Kong,causing maximum positive and negative waves of around 1 m and -2 m,respectively,along with slightly destructive currents(≥1.5 m/s).An M_(w)9.0 MSZ megathrust earthquake can lead to widespread inundation with>1 m depth on the outlying islands of Macao and in the urban areas of Hong Kong around the Victoria ***,it will also cause catastrophic tsunami currents along the narrow waterways in Hong Kong and Macao,and the spatial distribution of strong currents(≥3 m/s)shows a considerable discrepancy from the areas of serious ***,more attention should be paid to the potential impacts of tsunami currents on the GBA.

关键词： Tsunami hazards Inundation Tsunami currents Non-hydrostatic model Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

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A Physics‑Based Seismic Risk Assessment of the Qujiang Fault:From Dynamic Rupture to Disaster Estimation

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International Journal of Disaster Risk Science 2024年第1期15卷 165-177页

作者： Yilong Li Zijia Wang Zhenguo Zhang yuhao Gu houyun yu School of National Safety and Emergency Management Beijing Normal UniversityZhuhai 519087China Department of Earth and Space Sciences Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China Guangdong Provincial Key Laboratory of Geophysical High-Resolution Imaging Technology Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China

This study achieved the construction of earthquake disaster scenarios based on physics-based methods-from fault dynamic rupture to seismic wave propagation-and then population and economic loss *** physics-based dynamic rupture and strong ground motion simulations can fully consider the three-dimensional complexity of physical parameters such as fault geometry,stress field,rock properties,and *** analysis of multiple seismic disaster scenarios along the Qujiang Fault in western yunnan Province in southwestern China based on different nucleation locations was *** results indicate that the northwestern segment of the Qujiang Fault is expected to experience significantly higher levels of damage compared to the southeastern ***,there are significant variations in human losses,even though the economic losses are similar across different *** Bai Autonomous Prefecture,Chuxiong Yi Autonomous Prefecture,yuxi City,Honghe Hani and Yi Autonomous Prefecture,and Wenshan Zhuang and Miao Autonomous Prefecture were identified as at medium to high seismic risks,with yuxi and Honghe being particularly *** targeted earthquake prevention measures in yuxi and Honghe will significantly mitigate the potential risks posed by the Qujiang ***,although the fault is within yuxi,Honghe is likely to suffer the most severe *** findings emphasize the importance of considering rupture directivity and its influence on ground motion distribution when assessing seismic risk.

关键词： Earthquake disaster loss estimation Physics-based earthquake scenario simulation Qujiang Fault Rupture directivity Seismic risk assessment

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Influence of self-similar stresses on scenario earthquake construction:An example along the Tanlu Fault

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Science China Earth Sciences 2024年第5期67卷 1687-1697页

作者： Feng HU Huajian YAO houyun yu Zeyu LU Jieyi HOU Song LUO Zhigang SHAO Xiaofei CHEN School of Earth and Space Sciences University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Mengcheng Geophysical National Field Scientific Observatory Hefei 230026China Department of Earth and Space Science Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China Institute of Earthquake Prediction China Earthquake AdministrationBeijing 100036China

As a famous deep and large fault in eastern China,the Tanlu Fault passes through Anhui,Jiangsu,and Shandong and into northeastern *** is important to improve the understanding of seismic hazard assessments in areas near *** start a scenario earthquake simulation in the M7.5 earthquake potential area of the Xinyi-Sihong segment of the Tanlu *** fault rupture length and width are constrained according to the scaling law of large intraplate earthquakes,the background normal stress is depth dependent,and the initial shear stresses are determined using trial and error by matching the earthquake *** the 120 km rupture length of the M7.5 earthquake,we compare the horizontal uniform stress model and self-similar stress perturbation *** findings reveal that the seismic source time function of the horizontal uniform stress model is similar to that of the Haskell model and that of the self-similar stress perturbation model is more similar to that of a real earthquake *** compare the dynamic rupture simulation and ground motion results under four different stress conditions and find that the shorter the characteristic length of the self-similar function is,the rougher the initial *** the M7.5earthquake with an epicenter in the vicinity of Suqian,the Xinyi-Tancheng segment,which is located in the IX-intensity zone north of the epicenter,vibrates more strongly on the northern side than on the southern side due to the influence of the lowvelocity zone and the peak slip *** response spectra analysis at stations in the study area is useful for improving the earthquake resistance capability.

关键词： Scenario earthquakes Self-similar stress Tanlu Fault Dynamic rupture Ground motion

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基于摄像机模型的运动车辆车道偏离检测

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东南大学学报（自然科学版） 2009年第5期39卷 933-936页

作者：余厚云张为公东南大学仪器科学与工程学院南京210096 南京航空航天大学机电学院南京210016

针对车道偏离检测中较难解决的车载摄像机标定问题,从分析摄像机成像模型入手,根据图像中3条或3条以上车道线的消失点位置以及车道线斜率关系,在道路现场调整摄像机安装位置,以实现对摄像机外部参数的直接设定,从而避开了繁琐的摄像机... 详细信息

针对车道偏离检测中较难解决的车载摄像机标定问题,从分析摄像机成像模型入手,根据图像中3条或3条以上车道线的消失点位置以及车道线斜率关系,在道路现场调整摄像机安装位置,以实现对摄像机外部参数的直接设定,从而避开了繁琐的摄像机参数标定过程.同时,推导出图像内车道线斜率比与车道偏离程度的简单函数关系,该函数与摄像机内外参数无关.因此,行车过程中只需测量图像中车道线的斜率,即可计算出车辆当前的车道偏离量.现场试验结果表明,在车辆直行时采用该方法测得的车道偏离率与手工实测结果相比,其相对误差小于5%,具备了较高的检测精度.

关键词：机器视觉车道偏离摄像机模型车道线

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基于单目视觉的跟驰车辆车距测量方法

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东南大学学报（自然科学版） 2012年第3期42卷 542-546页

作者：余厚云张为公南京航空航天大学机电学院南京210016 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

为了解决结构化道路上跟驰车辆的防追尾碰撞问题,首先在对车辆制动模型进行分析的基础上得到了车辆制动距离的计算公式,进而计算出跟驰车辆与前方车辆之间的安全距离.然后,从针孔模型摄像机成像的基本原理出发,推导出基于图像中车道线... 详细信息

为了解决结构化道路上跟驰车辆的防追尾碰撞问题,首先在对车辆制动模型进行分析的基础上得到了车辆制动距离的计算公式,进而计算出跟驰车辆与前方车辆之间的安全距离.然后,从针孔模型摄像机成像的基本原理出发,推导出基于图像中车道线消失点的车距测量公式.车距测量结果只与图像中的近视场点到摄像机的实际距离有关,无需对所有的摄像机参数进行标定,从而解决了单目视觉车距测量问题.最后,完成了不同距离处前方车辆的车距测量试验.试验结果表明,该方法的车距测量相对误差小于3%,具备了较高的检测精度,能够满足跟驰车辆防追尾碰撞的应用要求.

关键词：车辆安全防追尾碰撞单目视觉车距测量车道线消失点

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基于形态学特征的机械零件表面划痕检测

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光学学报 2018年第8期38卷 252-258页

作者：李克斌余厚云周申江南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 南京航空航天大学无锡研究院江苏无锡214187

采用高、低角度光源组合打光方式提取感兴趣区域,构建划痕形态学的中值滤波核以获取准确的背景图像,再经背景差分后提取划痕缺陷。采用基于方向梯度的改进区域生长算法实现了同一划痕的有效连通,降低了划痕缺陷的漏检率。通过对面积、... 详细信息

采用高、低角度光源组合打光方式提取感兴趣区域,构建划痕形态学的中值滤波核以获取准确的背景图像,再经背景差分后提取划痕缺陷。采用基于方向梯度的改进区域生长算法实现了同一划痕的有效连通,降低了划痕缺陷的漏检率。通过对面积、长宽比等主要特征参数的置信度分析,提出了一种多特征加权融合的划痕判定方法。结果表明,利用该方法进行划痕检测的正确率达95.7%,算法处理时间少于1.21s,达到了工程应用的精度和效率要求。

关键词：机器视觉划痕检测形态学特征区域生长多特征加权融合

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产品表面质量视觉检测中的相机位姿自动校准

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东南大学学报（自然科学版） 2020年第5期50卷 942-949页

作者：余厚云王慧青张辉胡玉坤南京航空航天大学机电学院南京210016 南京航空航天大学无锡研究院无锡214187 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

为解决产品表面质量视觉检测中因图像几何特征不足而导致的相机位姿无法校准问题,提出了一种基于图像灰度分布的相机位姿自动校准方法.首先将相机安装于机械臂末端,标定出机械臂末端坐标系与相机坐标系间的转换关系;然后采集相机处于不... 详细信息

为解决产品表面质量视觉检测中因图像几何特征不足而导致的相机位姿无法校准问题,提出了一种基于图像灰度分布的相机位姿自动校准方法.首先将相机安装于机械臂末端,标定出机械臂末端坐标系与相机坐标系间的转换关系;然后采集相机处于不同位姿下的产品表面图像,在图像感兴趣区域内建立极坐标系,并根据图像灰度与极角之间的分布关系计算出灰度分布轴线的位置,以引导机械臂带动相机作姿态调整;最后再根据图像清晰度评价值控制机械臂沿相机光轴方向平移至正焦位置,最终实现相机位姿校准.以汽车涡轮壳零件为被测对象进行了相机位姿校准试验,图像中感兴趣区域两侧的灰度差值由119降低至4,图像清晰度评价值达到极大值150.90,相机经位姿校准后采集到了准确、清晰的零件表面图像.

关键词：表面质量相机位姿校准灰度分布视觉检测自动对焦手眼标定机械臂

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直线模型下的车道线跟踪与车道偏离检测

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自动化仪表 2009年第11期30卷 1-3,7页

作者：余厚云张为公东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

为了解决规格化道路上车道线跟踪及车道偏离检测的问题,利用Kalman滤波器来动态确定感兴趣小窗口的大小和位置。首先,在小窗口内采用Hough变换方法进行车道线识别;同时,根据摄像机的成像几何性质,推导出车道偏离程度与道路图像中车道线... 详细信息

为了解决规格化道路上车道线跟踪及车道偏离检测的问题,利用Kalman滤波器来动态确定感兴趣小窗口的大小和位置。首先,在小窗口内采用Hough变换方法进行车道线识别;同时,根据摄像机的成像几何性质,推导出车道偏离程度与道路图像中车道线斜率之间的函数关系,从而简化了摄像机标定过程。现场试验表明,完成一帧道路图像的预处理及车道线识别的所需时间小于30 ms,车辆直行情况下的车道偏离率相对测量误差小于5%,试验结果验证了该方法的实时性和正确性。

关键词：直线模型车道线 Hough变换 Kalman滤波针孔模型车道偏离

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基于卷积神经网络的游标卡尺自动检定系统数字识别

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传感技术学报 2020年第12期33卷 1718-1726页

作者：余厚云王慧青王伟焦越南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 南京航空航天大学无锡研究院江苏无锡214187 东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096

为了解决游标卡尺检定系统自动读数这一关键问题,提出一种基于灰度交替投影的数字区域分割和基于卷积神经网络的数字识别方法。首先根据图像中主标尺、游标尺和数字区域的空间位置及灰度分布特点,多次交替对图像进行灰度水平投影和竖直... 详细信息

为了解决游标卡尺检定系统自动读数这一关键问题,提出一种基于灰度交替投影的数字区域分割和基于卷积神经网络的数字识别方法。首先根据图像中主标尺、游标尺和数字区域的空间位置及灰度分布特点,多次交替对图像进行灰度水平投影和竖直投影,进而分割出卡尺数字识别的感兴趣区域。然后,通过卷积神经网络的卷积层提取卡尺数字的图像特征,利用池化层降低特征维度,最后由全连接层和softmax激活函数输出数字分类结果。实验结果表明,交替投影法的误分割率小于1%,低于最大连通区域法与连通区域重心法,卷积神经网络的数字识别正确率高达99.5%,精度波动只有0.05%,明显优于线性分类器和KNN算法。本文方法很好地实现了工业用游标卡尺自动检定过程中的数字识别。

关键词：自动检定数字识别卷积神经网络区域分割灰度交替投影游标卡尺

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汽车涡轮壳零件表面质量视觉检测

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自动化仪表 2020年第11期41卷 6-10页

作者：余厚云张辉南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 南京航空航天大学无锡研究院江苏无锡214187

为了解决复杂外形结构的汽车涡轮壳零件表面质量检测难题,研究了基于机器视觉的表面缺陷检测方法。首先,分别采用高角度和低角度打光方式,获取凹坑类和划痕类表面缺陷图像,并通过图像滤波和图像增强提高图像的信噪比。然后,采用基于连... 详细信息

为了解决复杂外形结构的汽车涡轮壳零件表面质量检测难题,研究了基于机器视觉的表面缺陷检测方法。首先,分别采用高角度和低角度打光方式,获取凹坑类和划痕类表面缺陷图像,并通过图像滤波和图像增强提高图像的信噪比。然后,采用基于连通域的轮廓提取算法,确定感兴趣区域。最后,在感兴趣区域内利用灰度分割、形态学处理和断点连接等算法分割出缺陷特征,从而得到零件表面缺陷检测结果。选取60个涡轮壳缺陷件进行了测试。测试结果表明,该方法能够检测出直径0.5 mm以上的凹坑类和划痕类缺陷,漏检率低于1%,单工位检测时间小于2 s。基于机器视觉的表面缺陷检测方法能够替代人工完成复杂结构零件的表面质量检测任务,并有效提高了检测精度和检测效率。实际应用中,该方法配合机械臂还可进一步提高检测系统的柔性。

关键词：表面质量缺陷检测涡轮壳零件机器视觉感兴趣区域断点连接

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