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磁层顶穿越事件自动识别算法

空间科学学报 2021年第3期41卷 375-383页

作者：宋小健左平兵周梓露哈尔滨工业大学(深圳)空间科学与应用技术研究院深圳518055

磁层顶是太阳风与磁层进行质量、动量、能量交换的关键区域.磁层顶穿越事件(MCEs)可通过对卫星探测到的粒子能谱和磁场数据图进行人工分析的方式来识别.因太阳风动压和行星际磁场的易变性,位于磁层顶附近的卫星经过长期观测可能会经历... 详细信息

磁层顶是太阳风与磁层进行质量、动量、能量交换的关键区域.磁层顶穿越事件(MCEs)可通过对卫星探测到的粒子能谱和磁场数据图进行人工分析的方式来识别.因太阳风动压和行星际磁场的易变性,位于磁层顶附近的卫星经过长期观测可能会经历成千上万次的磁层顶穿越.人工分析的方法工作量巨大,而且识别速度慢.本文发展了一种新的日下点附近MCEs自动识别算法.此算法综合分析卫星探测到的粒子和磁场数据,能有效地减少误判的发生.为了验证算法的有效性,采用单CPU计算机对THEMIS卫星在2007-2018年靠近日下点附近观测到的数据进行MCEs自动识别,最终在约6h共识别出16 758个MCEs.这些自动识别出来的MCEs样本可用于统计研究磁层顶相关的诸多物理问题,如凹陷磁层顶、太阳风与磁层相互作用,磁层顶磁场重联等.同时还分析了算法的精确性和局限性.

关键词：磁层顶穿越事件自动识别算法数据分析

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关于地理信息系统未来发展的思考

武汉大学学报（信息科学版） 2022年第10期47卷 1535-1545页

作者：王家耀河南省时空大数据产业技术研究院河南郑州450046

在Geographic Information System(GIS)近60年的发展演进中,理论和技术都取得了长足的进步;应用领域扩大到社会的方方面面,社会影响力越来越大;体系结构、开发模式和服务模式等都发生了深刻的变化。为了推动GISystem进一步向前发展,在综... 详细信息

在Geographic Information System(GIS)近60年的发展演进中,理论和技术都取得了长足的进步;应用领域扩大到社会的方方面面,社会影响力越来越大;体系结构、开发模式和服务模式等都发生了深刻的变化。为了推动GISystem进一步向前发展,在综述GIS中之“S”的三种含义即System(系统)、Science(科学)和Service(服务)以及GIS近60年来取得的丰硕成果的基础上,重点就以下三个问题进行了讨论:(1)如何认识地理信息系统(GISystem)。首先解析地理信息系统的三个关键词(系统、信息、地理信息),据此论述了地理信息系统的内涵,分析了地理信息系统同地图、计算机地图制图、地图数据库的关系,认为地理信息系统源于又超越了地图、计算机地图制图和地图数据库,并认为地理信息系统具有装备的特性。(2)地理信息系统是怎样发展演进的。重点分析了由“地理信息系统”到“地理信息服务”的发展演进的社会需求背景、技术背景、学科背景,从应用领域、数据资源和功能的扩展及体系结构、开发模式和服务模式等方面,分析了地理信息系统发展演进的主要表现。(3)地理信息系统的未来发展将走向何方。首先,讨论了正确理解地理信息系统应用领域扩展的问题,认为应用领域的扩展不可能是“无边无际”的;地理信息系统的未来发展必须面向国家经济建设和国防建设急需;在分析比较现有三种GISystem服务模式的基础上,认为采用“网格集成”与“弹性云”的“混合式”技术体制是GISystem服务模式的最佳选择;提出了基于“网格集成”与“弹性云”的“混合式”的时空大数据平台技术实现必须解决的6个关键技术问题和“时空大数据平台”的应用模式。

关键词：地理信息系统地理信息服务时空大数据时空大数据平台 “共用时空大数据平台+”应用模式

考虑车底运用的城轨货运专列运行图与载货方案协同优化

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交通运输系统工程与信息 2023年第6期23卷 185-195页

作者：肖雅玲柏赟陈垚李竹君温芳北京交通大学综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室北京100044 中国铁道科学技术研究院科学技术信息研究所北京100081

城市轨道交通线路平峰时段客流需求相对较小、发车间隔较大,利用其富余的运输能力开展货运服务可以有效提高线路能力利用率与经济效益。本文在不调整客运列车运行图的前提下,同时采用客货共载与货运专列两种形式运输货物,研究考虑车底... 详细信息

城市轨道交通线路平峰时段客流需求相对较小、发车间隔较大,利用其富余的运输能力开展货运服务可以有效提高线路能力利用率与经济效益。本文在不调整客运列车运行图的前提下,同时采用客货共载与货运专列两种形式运输货物,研究考虑车底运用的双方向列车运行图与货物运输方案协同优化问题。以货运专列编组停站方案、时刻表、车底周转计划、货物运输方案和车站所需货物仓储容量为决策变量,考虑列车运行安全、车底周转、货物运输时效等约束,构建以提高货运净收益为目标的优化模型。通过线性化方法将原模型转化为混合整数线性规划模型,利用Gurobi软件进行求解。案例分析表明,相较于先优化列车运行计划和货物运输方案再优化车底周转计划的分步优化模型,本文方法可减少上线车底运营数3列,降低约23.6%的列车运营成本,使货运净收益提高10.3%。灵敏度分析表明,相较于客运列车,提高货运专列的货运空间和装卸载效率可以更有效地提高货运收益。

关键词：城市交通客货共运混合整数线性规划列车运行图车底周转计划

基于集中注意力接受场网络的偏振成像伪装目标检测

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计算机应用研究 2024年

作者：徐国明陈奇志刘綦马健王峰安徽大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心安徽大学互联网学院偏振光成像探测技术安徽省重点实验室

针对伪装物体分割中图像识别鲁棒性较差，模型泛化性不强的问题，受神经科学中人类视觉系统接受场结构的启发，提出一种基于集中注意力接受场网络的偏振成像伪装目标检测方法。根据偏振成像目标探测需要，构建了能有效遏制背景噪声以及... 详细信息

针对伪装物体分割中图像识别鲁棒性较差，模型泛化性不强的问题，受神经科学中人类视觉系统接受场结构的启发，提出一种基于集中注意力接受场网络的偏振成像伪装目标检测方法。根据偏振成像目标探测需要，构建了能有效遏制背景噪声以及获取目标细节特征的偏振成像数据集。方法基于识别与定位网络框架，通过改进特征提取模块和解码器模块，该模块利用了偏心度和感受野大小之间的关系，涵盖多尺度的目标信息，可以有效提高伪装目标特征的可分辨性和鲁棒性。实验验证利用自建数据集在多个典型目标上进行，并与经典算法进行分割结果的主观视觉与客观评价指标对比，对比实验结果验证了本分方法的有效性。

关键词：偏振成像伪装目标分割机器视觉卷积神经网络数据集

LSVSH描述符:高鉴别强鲁棒的点云局部特征统计直方图

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第2期36卷 248-257页

作者：吴鹏鹏梁栋赵宝周磊安徽大学互联网学院合肥230039 安徽大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心合肥230601

三维局部特征描述是三维计算机视觉中的重要任务.现实场景中包含噪声、遮挡和杂波等干扰,使得准确和鲁棒的三维局部特征描述具有很大的挑战性.为提高特征描述的性能,提出一种局部曲面变化统计直方图(local sur-face variation based sta... 详细信息

三维局部特征描述是三维计算机视觉中的重要任务.现实场景中包含噪声、遮挡和杂波等干扰,使得准确和鲁棒的三维局部特征描述具有很大的挑战性.为提高特征描述的性能,提出一种局部曲面变化统计直方图(local sur-face variation based statistics histogram,LSVSH)描述符.首先设计一种不依赖于局部参考轴(local reference axis,LRA)的新属性(称为曲率属性),增强描述符对LRA误差的稳健性;然后沿径向剖分局部空间,在每个子空间中统计3个角度属性和1个曲率属性生成LSVSH描述符,实现对局部曲面信息的全面稳健描述.在B3R,U3M,U3OR和QuLD这4个数据集上进行大量的实验,结果表明,LSVSH在4个数据集上的RPC下面积(the area under the recall-precision curve,AUCpr)值分别为0.95,0.70,0.54和0.10,优于现有的局部特征描述符的性能;在U3M数据集上的正确配准率和在U3OR数据集上的正确识别率分别达到70%和100%,验证了LSVSH应用于物体配准和识别任务上的有效性.

关键词：局部特征描述符局部参考轴点云配准点云识别

River-Net:面向河道提取的Refined-Lee Kernel深度神经网络模型

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雷达学报（中英文） 2022年第3期11卷 334-344页

作者：李宁郭志顺毋琳赵建辉河南大学计算机与信息工程学院开封475004 河南省智能技术与应用工程技术研究中心开封475004 河南省大数据分析与处理重点实验室开封475004

高精度提取合成孔径雷达(SAR)图像中的河流边界,对河流水势监测具有重要意义。以检测郑州7·20暴雨后黄河的健康状况为实施例,该文融合精致Lee滤波思想与卷积操作的滤波特性,提出了基于河道几何特性的优化内部权值卷积核Refined-Lee Ker... 详细信息

高精度提取合成孔径雷达(SAR)图像中的河流边界,对河流水势监测具有重要意义。以检测郑州7·20暴雨后黄河的健康状况为实施例,该文融合精致Lee滤波思想与卷积操作的滤波特性,提出了基于河道几何特性的优化内部权值卷积核Refined-Lee Kernel,进而提出了一种新型河道提取深度神经网络模型,即River-Net。为验证所提模型的有效性,该文获取了郑州7·20暴雨前后两景欧空局Sentinel-1卫星20 m分辨率干涉宽幅(IW)影像数据,利用暴雨前的影像对模型进行训练,用于提取暴雨后的黄河河道,分析黄河在暴雨后的涨势情况。实验结果表明,相比主流语义分割模型,所提模型能够更精确地在SAR图像中提取河道,对洪水灾害的检测与评估有重要应用价值。

关键词：合成孔径雷达(SAR) Refined-Lee Kernel 精致Lee滤波神经网络河道提取

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数字化转型中的数据赋能

软件和集成电路 2020年第9期 96-97页

作者：程超北京大数据研究院大数据分析技术创新中心

从大数据被首次写入政府工作报告开始,国内数据产业的生态和发展可以说是突飞猛进。在大数据技术蓬勃发展的过程中,数据要素的作用日益凸显。我国的大数据不管是在政策、产业还是人才方面都发展迅速。目前国内已经有7个区域推进国家大... 详细信息

从大数据被首次写入政府工作报告开始,国内数据产业的生态和发展可以说是突飞猛进。在大数据技术蓬勃发展的过程中,数据要素的作用日益凸显。我国的大数据不管是在政策、产业还是人才方面都发展迅速。目前国内已经有7个区域推进国家大数据综合试验区建设。在大数据人才培养方面,截至今年已经有612所本科院校开设了数据科学与大数据技术专业、595所专科院校开设了大数据技术与应用专业、82所本科院校开设了大数学管理与应用专业.

关键词：数字化转型专科院校本科院校区域推进大数据技术政府工作报告管理与应用数据科学

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大邻域多约束无人机数据收集路径规划

计算机科学与探索 2024年

作者：潘淼鑫陈崇成福建师范大学计算机与网络空间安全学院数字福建大数据安全技术研究所福建省高校大数据分析与应用工程技术研究中心福州大学地理空间信息技术国家地方联合工程研究中心

在公网受限的应急环境中，利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时，无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题(Close Enough Orienteering Problem... 详细信息

在公网受限的应急环境中，利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时，无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题(Close Enough Orienteering Problem， CEOP)。现有求解CEOP的算法是逐个计算目标节点的访问顺序及其邻域内的采集点，这在节点邻域较大并覆盖周围多个节点时效率低下，这些方法也没有考虑数据传输时间和无人机遥控距离等约束。为此，建立了大邻域多约束无人机数据收集路径规划的数学模型，提出了基于贪婪随机自适应搜索过程(Greedy Randomized Adaptive Search Procedure， GRASP)的GRASP-LN算法进行求解。该算法不重复计算重合的采集点，而是维护路径每个航点采集的节点集合，无人机在每个航点悬停一段时间以收集集合内节点的数据。公开的CEOP数据集的实验结果表明，GRASP-LN比GSOA、VNS和GRASPopt具有更好的求解质量和更短的计算时间。与基线算法GRASPopt相比，GRASP-LN的路径奖励平均提高了5.86%，最大提高了14.91%，执行时间平均减少了69%，特别在节点邻域平均覆盖4.67个以上节点时，GRASP-LN的路径奖励和稳定性均优于GRASPopt。考虑数据传输时间和无人机遥控距离约束的实验验证了GRASP-LN算法对考虑这些约束的无人机数据收集路径规划问题的有效性。

关键词：无人机贪婪随机自适应搜索过程数据收集足够近定向问题路径规划物联网

基于Unet++分割模型的全自动高通量菌落计数仪

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食品与机械 2023年第11期39卷 53-57,142页

作者：申鹰谢锋王玉琳谭波范金旭贵州省分析测试研究院贵州贵阳550014 贵州省检测技术研究应用中心贵州贵阳550014

目的:研制满足检验检测机构管理体系要求和实验室LIMS系统应用的全自动高通量菌落计数仪。方法:采用GigE工业相机、可变镜头和多光源组合照明系统进行菌落图像的连续采集,并采用Unet++分割模型进行图像识别处理和菌落计数。结果:该菌落... 详细信息

目的:研制满足检验检测机构管理体系要求和实验室LIMS系统应用的全自动高通量菌落计数仪。方法:采用GigE工业相机、可变镜头和多光源组合照明系统进行菌落图像的连续采集,并采用Unet++分割模型进行图像识别处理和菌落计数。结果:该菌落计数仪完成1个平板的图像采集仅需38 s,采集效率较高;完成1个平板的图像传输和菌落识别计数整个过程仅需3~5 s,数据处理速度快且传输性能好;计数结果与现行标准要求的计数方法相比误差数据的自动化处理。结论:该设备不仅能高通量进行图像采集,自动进行图像处理和菌落计数,还可实现与实验室LIMS系统的融合,有效提高工作效率,而且能确保数据的溯源性,减轻试验人员工作强度,满足菌落总数计数方法的误差要求。

关键词：菌落计数全自动高通量 Unet++分割模型