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双分支多维注意特征融合的高光谱图像分类

计算机工程与应用 2024年第7期60卷 192-203页

作者：马亚美王双亭都伟冰河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454003

为改善高光谱图像小样本类别的分类性能,提高模型特征表达的稳健性,提出了双分支多维注意力特征融合的神经网络分类模型(DBMD)。DBMD采用两个分支分别进行光谱特征提取和混合特征提取。光谱分支通过密集连接的扩张卷积逐级提取特征,然... 详细信息

为改善高光谱图像小样本类别的分类性能,提高模型特征表达的稳健性,提出了双分支多维注意力特征融合的神经网络分类模型(DBMD)。DBMD采用两个分支分别进行光谱特征提取和混合特征提取。光谱分支通过密集连接的扩张卷积逐级提取特征,然后融合低、中、高级语义信息作为特征输出。混合分支采用3D-2D网络架构,并通过改进的Inception块提取空间尺度特征。此外,注意力机制分别应用于光谱、空间和空谱特征,进行特征细化,增强重要区域的特征响应。最后,将不同维度的细化特征联合输入至分类器进行分类。在Indian Pines和Salinas Valley数据集上利用5%和1%的样本进行实验,分别取得了98.40%和99.78%的总体精度,与其他六种网络架构相比,该模型在准确性和稳定性上都具有更优的表现。

关键词：混合特征提取注意力机制多维特征融合图像分类

基于边缘计算的光通信网络安全风险等级评估方法

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激光杂志 2024年第3期45卷 209-213页

作者：杜玉红侯守明河南理工大学鹤壁工程技术学院河南鹤壁458030 河南理工大学河南焦作454003

以提升光通信网络安全性为目的,提出基于边缘计算的光通信网络安全风险等级评估方法。首先构建光通信网络安全风险评估指标,并利用各边缘计算节点计算各终端指标数据。以各评估指标数据计算结果为基础,在云中心计算层内构建模糊综合评... 详细信息

以提升光通信网络安全性为目的,提出基于边缘计算的光通信网络安全风险等级评估方法。首先构建光通信网络安全风险评估指标,并利用各边缘计算节点计算各终端指标数据。以各评估指标数据计算结果为基础,在云中心计算层内构建模糊综合评估模型,以模糊数学理论内的隶属度为基础,实现光通信网络安全风险多层次模糊评估。实验结果表明,该方法的光通信网络安全风险等级评估精度最高为97%,评估误差率最低为3%,该方法能够有效实现评估过程,基于评估结果进行网络优化能够提升光通信网络安全性能。

关键词：边缘计算光通信网络安全风险等级指标体系模糊综合评估评估集

割缝数量影响下穿层瓦斯抽采钻孔注浆后裂隙扩展研究

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岩石力学与工程学报 2024年第S1期43卷 3296-3309页

作者：王登科郭玉杰魏建平尚政杰王保国王岳栩付建华董博文唐家豪河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室–省部共建国家重点实验室培育基地河南焦作454000 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 郑煤集团白坪(河南)煤业有限公司河南登封452482

为解决煤矿瓦斯抽采难题,提高瓦斯抽采钻孔封孔效果,探究瓦斯抽采钻孔注浆封孔后岩石注浆体受割缝影响的力学性质劣化及裂隙扩展规律,开展岩石注浆体的工业CT扫描及三轴压缩试验,全面分析割缝对岩石注浆体力学性质的劣化作用和岩石注浆... 详细信息

为解决煤矿瓦斯抽采难题,提高瓦斯抽采钻孔封孔效果,探究瓦斯抽采钻孔注浆封孔后岩石注浆体受割缝影响的力学性质劣化及裂隙扩展规律,开展岩石注浆体的工业CT扫描及三轴压缩试验,全面分析割缝对岩石注浆体力学性质的劣化作用和岩石注浆体受载破坏后的裂隙扩展规律。研究结果表明:三轴应力条件下,岩石注浆体试样破坏后,二维裂隙率和分形维数随割缝数量线性增加,并在割缝位置附近达到峰值,这表明钻孔割缝对岩石注浆体的裂隙扩展具有导向作用,且割缝数量为1时试样裂隙分布范围最小;试样在受载破坏后三维裂隙率和分形维数随割缝数量线性增加,欧拉数则随割缝数量呈现出线性减小的趋势,这表明钻孔割缝会改善裂隙连通性,使得裂隙网络趋于复杂;同时,4种不同割缝数量的岩石注浆体试样的抗压强度随割缝数量的增加而减小,但其渗透率随割缝条数的增加而减小,综合考虑选取1~2条割缝较为合理,并经现场试验验证了割缝注浆封隔一体化技术的合理性。

关键词：岩石力学岩石注浆体裂隙扩展工业CT扫描割缝注浆封孔技术穿层钻孔

Ag纳米颗粒增强SnO_(2)纳米薄膜的室温气敏性能研究

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传感器与微系统 2024年第2期43卷 45-48页

作者：刘文强吴鹏举王瑗瑗连艳利杨莹丽河南理工大学物理与电子信息学院河南焦作454003 中国联合网络通信有限公司焦作市分公司河南焦作454000 河南理工大学分析测试中心河南焦作454003

采用磁控溅射法在p-Si衬底上沉积二氧化锡(SnO_(2))纳米薄膜并在其上负载银(Ag)纳米颗粒作为气体传感器的敏感材料。实验结果表明:负载Ag纳米颗粒提高了SnO_(2)纳米薄膜的灵敏度。Ag溅射时间为80 s,负载量为6%质量分数的SnO_(2)纳米薄... 详细信息

采用磁控溅射法在p-Si衬底上沉积二氧化锡(SnO_(2))纳米薄膜并在其上负载银(Ag)纳米颗粒作为气体传感器的敏感材料。实验结果表明:负载Ag纳米颗粒提高了SnO_(2)纳米薄膜的灵敏度。Ag溅射时间为80 s,负载量为6%质量分数的SnO_(2)纳米薄膜对乙醇气体的响应值较未负载Ag纳米颗粒时提高了78.7%,这可以归因于Ag纳米颗粒与SnO_(2)纳米薄膜之间形成了异质结。实验测试了工作电压对SnO_(2)纳米薄膜灵敏度的影响,当工作电压均为5.5 V时,传感器对乙醇和丙酮气体的响应最佳,响应值分别为3.49和4.51。

关键词：二氧化锡纳米薄膜 Ag纳米颗粒异质结气体传感器

基于PSO-Elman神经网络的井底风温预测模型

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工矿自动化 2024年第1期50卷 131-137页

作者：程磊李正健史浩镕王鑫河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003 河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454003

目前井下风温预测大多采用BP神经网络,但其预测精度受学习样本数量的影响,且容易陷入局部最优,Elman神经网络具备局部记忆能力,提高了网络的稳定性和动态适应能力,但仍然存在收敛速度过慢、易陷入局部最优的问题。针对上述问题,采用粒... 详细信息

目前井下风温预测大多采用BP神经网络,但其预测精度受学习样本数量的影响,且容易陷入局部最优,Elman神经网络具备局部记忆能力,提高了网络的稳定性和动态适应能力,但仍然存在收敛速度过慢、易陷入局部最优的问题。针对上述问题,采用粒子群优化(PSO)算法对Elman神经网络的权值和阈值进行优化,建立了基于PSO-Elman神经网络的井底风温预测模型。分析得出入风相对湿度、入风温度、地面大气压力和井筒深度是井底风温的主要影响因素,因此将其作为模型的输入数据,模型的输出数据为井底风温。在相同样本数据集下的实验结果表明:Elman模型迭代90次后收敛,PSO-Elman模型迭代41次后收敛,说明PSO-Elman模型收敛速度更快;与BP神经网络模型、支持向量回归模型和Elman模型相比,PSO-Elman模型的预测误差较低,平均绝对误差、均方误差(MSE)、平均绝对百分比误差分别为0.376 0℃,0.278 3,1.95%,决定系数R^(2)为0.992 4,非常接近1,表明预测模型具有良好的预测效果。实例验证结果表明,PSO-Elman模型的相对误差范围为-4.69%~1.27%,绝对误差范围为-1.06~0.29℃,MSE为0.26,整体预测精度可满足井下实际需要。

关键词：井下热害防治井底风温预测粒子群优化算法 Elman神经网络 PSO-Elman

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夜光遥感新冠疫区主要城市经济时空分析

自然资源遥感 2024年

作者：李睿锴赵宗泽汤晓洁张嘉芸王冠张丽娟郑州工商学院河南理工大学测绘与国土信息工程学院

新型冠状病毒疫情(Corona Virus Disease 2019,COVID-19,简称“新冠疫情”)对于我国经济产生了重大影响。本研究基于NPP-VIIRS夜间灯光数据,选取5个曾发生大规模聚集性疫情的国内主要城市,建立灯光指数与GDP统计值的拟合模型,反演经济... 详细信息

新型冠状病毒疫情(Corona Virus Disease 2019,COVID-19,简称“新冠疫情”)对于我国经济产生了重大影响。本研究基于NPP-VIIRS夜间灯光数据,选取5个曾发生大规模聚集性疫情的国内主要城市,建立灯光指数与GDP统计值的拟合模型,反演经济月度变化情况,得到GDP空间化数据。利用月度间GDP密度差值分析经济空间变化趋势。得出主要结论如下:利用NTL指数进行GDP空间化得到的GDP预测值相对误差较小,能够直观清晰地反映出城市经济受疫情影响情况;受到人员流动政策影响,大多数城市边缘区域在疫情初期和后期经济出现衰退,在疫情中期经济出现增长。中心区经济在疫情中期出现衰退,在疫情初期受影响较小且疫情后期恢复增长迅速;城市中心区域经济抵御疫情影响能力强于边缘区域。

关键词：夜间灯光指数新冠疫情国内主要城市 GDP空间化经济时空变化

隧道施工人员安全风险双网耦合模型设计及应用

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铁道科学与工程学报 2024年第7期21卷 2917-2931页

作者：黄健陵蔡茜李瑚均蔡超勋陈辉华中南大学湖南长沙410075 河南理工大学河南焦作454003 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081

施工人员作为施工活动的执行主体,他们之间会因为作业活动的合作产生风险共担关系,又因工序衔接产生风险传导关系,然而尚未出现一种有效合理的方式对施工人员之间安全风险关系进行研究。本文引入双网耦合原理,运用社会网络分析(SNA)构... 详细信息

施工人员作为施工活动的执行主体,他们之间会因为作业活动的合作产生风险共担关系,又因工序衔接产生风险传导关系,然而尚未出现一种有效合理的方式对施工人员之间安全风险关系进行研究。本文引入双网耦合原理,运用社会网络分析(SNA)构建隧道施工人员安全风险关系模型,用于显性化施工人员之间的风险关系,为研究隧道施工安全风险提供新视角和预防隧道安全风险发生提供新工具。首先通过WBS(Work Breakdown Structure,即工作分解结构)-RBS(Risk Breakdown Structure,即风险分解结构)法识别隧道施工安全风险因素并确定施工活动与风险因素之间的耦合关系,通过OBS(Organization Breakdown Structure,即组织分解结构)-WBS法确定隧道施工人员集并确定施工人员与施工活动之间的耦合关系;依据施工进度网络计划图显性化施工活动之间的依赖关系;依据施工人员、施工活动和安全风险因素三者之间的耦合关系和施工活动之间的依赖关系,将施工活动网络转换为施工人员风险关系网络;采取中心度分析,对施工人员在风险关系网络中的角色定位进行探讨;最后以广东密州隧道作为典型案例,验证该模型对研究施工人员之间风险关系的有效性。结果表明:不同施工人员在风险关系网络中扮演的角色不同,其中施工项目管理人员承担影响者角色,施工现场管理人员承担中介风险传导角色以及施工现场作业人员承担受影响者角色居多。基于双网耦合铁路施工人员安全风险关系模型可帮助施工管理者了解不同施工人员在安全管理中的角色定位与任务分工,从而提出针对性安全管控建议,提高人员安全管理效率。

关键词：隧道工程施工人员风险关系双网耦合角色定位社会网络分析

瓦斯抽采SCMC-Bent基封孔水凝胶漏失特性及粘度演化机制

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煤炭科学技术 2024年

作者：王志明冯涵坤关坤孙玉宁刘志成李刘申河南理工大学能源科学与工程学院河南理工大学深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心山西省地质勘查局二一二地质队有限公司河南省地质局矿产资源勘查中心

裂隙封堵注浆是降低瓦斯抽采钻孔漏气及提高抽采瓦斯浓度的关键，常用的可固化浆液无法对围岩裂隙执行多次动态注浆封堵，且负压驱动下裂隙中的低粘度浆液极易漏失。为此，以羧甲基纤维素钠（SCMC）与钠基膨润土（Bent）为主料，通过引... 详细信息

裂隙封堵注浆是降低瓦斯抽采钻孔漏气及提高抽采瓦斯浓度的关键，常用的可固化浆液无法对围岩裂隙执行多次动态注浆封堵，且负压驱动下裂隙中的低粘度浆液极易漏失。为此，以羧甲基纤维素钠（SCMC）与钠基膨润土（Bent）为主料，通过引入系列添加剂制备了SCMC-Bent基封孔水凝胶，并测试了该水凝胶粘度的演化过程。然后，通过开展负压作用下的浆液运移实验，研究了SCMC-Bent基水凝胶在煤颗粒间裂隙网中的运移及漏失特性。最后，测试了SCMC-Bent基封孔水凝胶pH演化过程，采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）及X射线衍射（XRD）对表征了其微观结构，进而揭示SCMC-Bent基水凝胶粘度演化的微观机制。研究表明：（1）在恒温条件下，SCMC-Bent基水凝胶的粘度随时间呈现“先上升、后降低” 趋势；水料比越大，SCMC-Bent基水凝胶的粘度越低、越早发生后期粘度下降。（2）水料比越高的水凝胶在裂隙网络中运移越快，但负压作用下却越早发生漏失；相较其他水料比，水料比10:1的水凝胶在负压抽气第24天仅运移41 mm，更容易长时间密封漏气裂隙。（3）SCMC-Bent基水凝胶内部的蒙脱石层结构随时间先增多后减少，存在中间产物（SCMC-CXP）插入蒙脱石层间的现象，SCMC-CXP插入量随时间先增多后减少并随水料比增大而减少；蒙脱石层与层间SCMC-CXP形成了类似“三明治”的夹层结构，在水凝胶体系中逐渐形成了由蒙脱石层、层间SCMC-CXP、层外SCMC-CXP组成的三维网络。（4）三维网络结构的形成是造成SCMC-Bent基水凝胶粘度前期升高的原因；但随时间持续，中蒙脱石层结构减少且SCMC-CXP大分子链断裂，导致了三维网络结构消散进而致使水凝胶粘度降低；另一方面，高水料比削弱了SCMC-CXP在蒙脱石层间的插入量及大分子间的相互作用、增强了三维网络结构的过水能力，进而导致水凝胶粘度下降。

关键词：瓦斯抽采封孔裂隙封堵水凝胶粘度演化浆液漏失

非盟数字教育战略的逻辑动因、行动路向与价值坐标

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比较教育学报 2024年第3期 46-57页

作者：武学超孙菲晁静河南理工大学教育科学研究所/应急管理学院焦作454003 河南理工大学应急管理学院焦作454003

为全面推进非洲教育数字化转型,赋能教育全纳高质量发展,非盟出台了《数字教育战略与实施计划》,绘制了2023-2028年非盟区域数字教育发展战略路线图,通过新基建支持、本真内涵回归、循证决策引导、安全治理保障等战略行动,建立非盟数字... 详细信息

为全面推进非洲教育数字化转型,赋能教育全纳高质量发展,非盟出台了《数字教育战略与实施计划》,绘制了2023-2028年非盟区域数字教育发展战略路线图,通过新基建支持、本真内涵回归、循证决策引导、安全治理保障等战略行动,建立非盟数字技术赋能教育全纳优质发展的区域生态系统。非盟数字教育战略充分体现了数字技术赋能教育公平、国际教育援助彰显人文理性、网络安全与伦理治理确保数字技术“向善”的价值坐标。

关键词：非盟数字教育战略路向价值坐标