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基于层次分析法的多尺度点群目标相似度计算

地球信息科学学报 2016年第10期18卷 1312-1321页

作者：段晓旗刘涛武丹兰州交通大学兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070 甘肃省公路路网监测重点实验室兰州730070

计算不同尺度下空间目标的相似性是GIS研究的热点问题之一。点群是地理空间群组目标的一种,研究其相似性可对空间群组目标的计算机制图结果进行评价。以往的理论研究主要从影响点群目标的单一因子出发,对影响点群目标的简单因子进行分析... 详细信息

计算不同尺度下空间目标的相似性是GIS研究的热点问题之一。点群是地理空间群组目标的一种,研究其相似性可对空间群组目标的计算机制图结果进行评价。以往的理论研究主要从影响点群目标的单一因子出发,对影响点群目标的简单因子进行分析,并以此提出相应计算模型。为了研究点群目标在不同尺度下的相似性问题,本文在前人研究的基础上,整合了影响点群目标相似性的主要因子(包括拓扑关系、方向关系、距离关系、分布范围和分布密度),并分别提出拓扑相似度、方向相似度、分布范围相似度、距离相似度分布和密度相似度的计算模型,从整体上把握计算点群目标的相似性。通过层次分析法,赋予5种因子相应的权重,最后集成不同尺度下点群目标相似度的总体计算模型。经过计算验证,该方法能较准确地计算不同尺度下点群目标的相似程度,为制图综合质量做出评价。

关键词：空间关系空间相似性多尺度点群层次分析法

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玻璃粉和钢渣对自密实混凝土力学性能的影响

混凝土与水泥制品 2020年第9期 88-91页

作者：孟继军甘肃恒石公路检测科技有限公司甘肃兰州730070 甘肃省公路路网监测重点实验室甘肃兰州730070

为研究玻璃粉和钢渣协同使用对自密实混凝土力学性能的影响,分别以20%、30%和40%的玻璃粉替代水泥,40%、60%和80%钢渣替代细骨料,制备了9种不同配合比的自密实混凝土试件,通过坍落度试验、J型环试验、V型漏斗试验和L型仪试验测试了新拌... 详细信息

为研究玻璃粉和钢渣协同使用对自密实混凝土力学性能的影响,分别以20%、30%和40%的玻璃粉替代水泥,40%、60%和80%钢渣替代细骨料,制备了9种不同配合比的自密实混凝土试件,通过坍落度试验、J型环试验、V型漏斗试验和L型仪试验测试了新拌自密实混凝土的工作性,并分析了硬化后自密实混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量。结果表明,当玻璃粉和钢渣协同使用时,可以显著提高钢渣替代细骨料的比例,替代比例高达80%;自密实混凝土的和易性随着玻璃粉含量的增加而增大,随钢渣掺量的增加而减小;抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量随钢渣掺量的增加而增加,随玻璃粉掺量的增加逐渐减小。自密实混凝土中钢渣和水泥的最佳掺量分别为80%和20%。

关键词：玻璃粉钢渣自密实混凝土工作性力学性能

基于化学成分分析法和燃烧法的橡胶沥青胶粉含量快速测定研究

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中外公路 2022年第6期42卷 226-230页

作者：孟继军(编译) 甘肃恒石公路检测科技有限公司甘肃兰州730070 甘肃省公路路网监测重点实验室甘肃兰州730070

为实现橡胶沥青中胶粉含量的准确测定,提出两种测定新方法:第一种方法是通过测定基质沥青、胶粉以及橡胶沥青中的Co(钴)和Sb(锑)两种重金属元素的含量计算胶粉含量;第二种方法通过称量橡胶沥青及其组成成分燃烧后的残渣计算胶粉含量。... 详细信息

为实现橡胶沥青中胶粉含量的准确测定,提出两种测定新方法:第一种方法是通过测定基质沥青、胶粉以及橡胶沥青中的Co(钴)和Sb(锑)两种重金属元素的含量计算胶粉含量;第二种方法通过称量橡胶沥青及其组成成分燃烧后的残渣计算胶粉含量。利用这两种方法对室内制备的6种橡胶沥青和工厂取样的4种橡胶沥青的胶粉含量进行测定,验证两种方法的准确性和可靠性。结果表明:利用Co和Sb两种重金属元素在橡胶沥青中的含量计算胶粉含量有较好的准确性和精度;直接利用燃烧后的残渣百分比计算橡胶沥青中的胶粉含量其精度较低,但是修正后的燃烧试验胶粉预测模型同样具有较高的准确性。研究结果可为实际工程中橡胶沥青的生产质量控制以及胶粉含量的快速、准确测定提供参考。

关键词：公路工程橡胶沥青胶粉含量测定

掺加高吸水树脂(SAP)的混凝土孔结构及其耐久性

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公路 2023年第5期68卷 295-300页

作者：汪首元闫金萍李昊王家栋甘肃省公路发展集团有限公司甘肃省公路路网监测重点实验室兰州市730070 甘肃恒石公路检测科技有限公司兰州市730070 兰州交通大学土木工程学院兰州市730070

针对西北干旱地区混凝土外养护效果不佳,且养护试件极易开裂、耐久性较差的现状。采用自制高吸水树脂(SAP)作为内养护材料,通过核磁共振分析测试了不同掺量的SAP对混凝土孔结构的影响,并基于抗裂圆环试验评价不同掺量的SAP对混凝土试件... 详细信息

针对西北干旱地区混凝土外养护效果不佳,且养护试件极易开裂、耐久性较差的现状。采用自制高吸水树脂(SAP)作为内养护材料,通过核磁共振分析测试了不同掺量的SAP对混凝土孔结构的影响,并基于抗裂圆环试验评价不同掺量的SAP对混凝土试件抗裂性能的影响,此外通过抗冻性能试验和抗氯离子渗透试验探讨了不同掺量的SAP对混凝土试件耐久性能的影响。结果表明:掺加适量的SAP会使得混凝土内部的凝胶孔隙和毛细孔增多;掺加SAP并在内养护条件下可有效改善混凝土试件的耐久性能;SAP掺量越多,混凝土开裂现象改善效果越显著,抗氯离子渗透性能越强;抗冻性指标不同,SAP最佳掺量不同。

关键词：混凝土内养护 SAP掺量核磁共振分析抗裂性能抗冻性能抗氯离子渗透性能

基于PS-InSAR和GeoDetector的兰州主城区地表变形监测与驱动力分析

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兰州大学学报（自然科学版） 2021年第3期57卷 382-388,394页

作者：王文辉何毅张立峰陈有东唐源蔚邱丽莎张新秀兰州交通大学测绘与地理信息学院地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070 甘肃省公路路网监测重点实验室兰州730070 甘肃恒石公路检测科技有限公司兰州730070

采用PS-InSAR技术,基于2014年12月-2017年1月的32幅Sentinel-1A卫星TOPS模式影像,获得兰州主城区地表的形变速率和时间序列形变量信息,利用GeoDetector对建成区、道路网密度、降水、气温、土地覆盖类型以及地质类型进行单因素和多因素... 详细信息

采用PS-InSAR技术,基于2014年12月-2017年1月的32幅Sentinel-1A卫星TOPS模式影像,获得兰州主城区地表的形变速率和时间序列形变量信息,利用GeoDetector对建成区、道路网密度、降水、气温、土地覆盖类型以及地质类型进行单因素和多因素交互的驱动力分析.结果表明,兰州市主城区地表形变速率介于-53.17~37.66 mm/a,总体较为稳定,多数区域(95.25%)的形变速率介于-5~5 mm/a.主城区地表变形是各影响因素的交互驱动,而不是单一因素的驱动,建成区∩道路网密度是主城区地表形变的主要影响因素.将GeoDetector方法应用于各驱动力对城市地表形变的解释力,为研究城市地表形变影响因素分析提供了新的思路.

关键词： PS-InSAR 地表形变 GeoDetector 兰州

集料化学组成对沥青-集料体系黏附性能的影响

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中外公路 2022年第5期42卷 172-177页

作者：易昭李波张建军李钰周家宁(编译) 兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室甘肃兰州730070 甘肃省公路交通建设集团有限公司甘肃省公路路网监测重点实验室甘肃兰州730070

为探究集料化学组成对沥青-集料体系黏附性能的影响,通过改良千分尺设计一种新的制样方法,选取3种不同岩性的集料制备沥青-集料试样,分别在干燥和浸水条件下进行拉拔试验;通过试验得出试样破坏时的最大荷载和断裂功,结合ImageJ软件计算... 详细信息

为探究集料化学组成对沥青-集料体系黏附性能的影响,通过改良千分尺设计一种新的制样方法,选取3种不同岩性的集料制备沥青-集料试样,分别在干燥和浸水条件下进行拉拔试验;通过试验得出试样破坏时的最大荷载和断裂功,结合ImageJ软件计算破坏界面的脱胶面积;基于单因素方差分析,研究岩石化学组成与水敏感性的相关度。结果表明:新的制样方法能有效控制拉拔试样中沥青薄膜的厚度,促进集料与沥青界面发生的黏附破坏;对于不同岩性的集料,镁铁质类岩石比长英质类岩石具有更好的抗水损害能力;分析岩石化学组成发现,沥青-集料体系中Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、MnO、MgO等氧化物能抑制水损害的发生,而SiO_(2)可促进水损害发生。

关键词：沥青-集料体系集料化学组成黏附性水损害拉拔试验

基于改进SegNet的沥青路面病害提取与分类方法

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交通信息与安全 2022年第3期40卷 127-135页

作者：张志华邓砚学张新秀兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 兰州交通大学地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070 甘肃省公路路网检测重点实验室兰州730070

针对现有SegNet算法难以精确区分裂缝和灌封裂缝等具有相似特征的沥青路面病害的问题,提出了基于改进SegNet网络的沥青路面病害提取方法。针对道路标线和光照不均匀等导致路面病害图像质量差异化的因素,本研究在去除道路标线的基础上,... 详细信息

针对现有SegNet算法难以精确区分裂缝和灌封裂缝等具有相似特征的沥青路面病害的问题,提出了基于改进SegNet网络的沥青路面病害提取方法。针对道路标线和光照不均匀等导致路面病害图像质量差异化的因素,本研究在去除道路标线的基础上,运用带色彩恢复的多尺度视网膜增强算法,降低道路标线和光照对图像质量的影响以及增强路面病害图像的对比度、色调和亮度,提高病害的识别精度;为了充分利用图像的上下文信息,解决SegNet网络对细微病害分割效果不佳的问题,引入残差神经网络(ResNet)作为编码器,并对解码器中每个上采样产生的特征图拼接2个分别由卷积层(1×1的卷积核)和空洞卷积层从对应的编码器中获取的尺度相同的特征图;运用形态学闭运算连接分割结果中不连续的裂缝。为了验证改进算法的有效性,将其与典型的语义分割方法(SegNet和BiSeNet)在测试集上进行测试和性能对比。研究结果表明,3种方法的平均交并比(MIoU)和F1分数(F1-score)分别为(82.4%,98.9%),(69.4%,94.0%),(80.5%,98.1%);利用这3种方法对甘肃省部分路段路面病害的提取效果进行对比测试,提出方法的裂缝漏检率和误检率分别为2.91%,1.94%,优于SegNet(10.68%,14.56%)和BiSeNet(6.80%,12.62%)。本研究所提方法能够更精确地提取和区分沥青路面裂缝和灌封裂缝。

关键词：智能交通裂缝和灌封裂缝编解码网络空洞卷积语义分割

二次曲面与最小二乘配置的组合模型在GPS高程异常拟合中的应用

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测绘通报 2020年第5期 127-129,133页

作者：吕建伟张志华张新秀刘祖昱兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心甘肃兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室甘肃兰州730070 甘肃省公路路网监测重点实验室甘肃兰州730030

在工程实践应用中,为了有效利用GPS高程数据,减少对传统水准测量的依赖,提高GPS高程异常的拟合精度便显得十分重要。为此,本文在介绍二次曲面拟合和最小二乘配置拟合基本原理分析、算法过程推导的基础上,提出了一种新的高程异常拟合方... 详细信息

在工程实践应用中,为了有效利用GPS高程数据,减少对传统水准测量的依赖,提高GPS高程异常的拟合精度便显得十分重要。为此,本文在介绍二次曲面拟合和最小二乘配置拟合基本原理分析、算法过程推导的基础上,提出了一种新的高程异常拟合方法。首先在二次曲面拟合的基础上,计算得到原始观测数据与拟合数据之间的残差序列,然后采用最小二乘配置模型对包括二次曲面拟合模型误差的综合误差进行优化减弱,最后得到新的高程异常。通过实例,将二次曲面拟合法,最小二乘配置法与文中提出的新方法进行比较分析。结果表明:新的组合方法的拟合预测精度要明显优于最小二乘配置及二次曲面拟合。

关键词：最小二乘配置高程异常二次曲面残差精度

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一种新的沥青路面灌封裂缝自动提取方法

科学技术与工程 2022年第16期22卷 6687-6694页

作者：邓砚学张志华张新秀兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 兰州交通大学地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070 甘肃省公路路网检测重点实验室兰州730070

为了提高基于图像处理的沥青路面病害识别效率和精度,引入图像增强处理中的多尺度视网膜(multi-scale Retinex,MSR)算法以减弱光照不均匀、道路场景多变等因素对路面病害图像质量的影响。针对SegNet网络难以精确分割沥青路面微小病害的... 详细信息

为了提高基于图像处理的沥青路面病害识别效率和精度,引入图像增强处理中的多尺度视网膜(multi-scale Retinex,MSR)算法以减弱光照不均匀、道路场景多变等因素对路面病害图像质量的影响。针对SegNet网络难以精确分割沥青路面微小病害的问题,采用比视觉几何群网络(visual geometry group network,VGG)效果更好的残差网络(residual network,ResNet)作为主干网络,同时加入空洞卷积(dilation convolution)层,提高网络对细小病害的识别性能;针对改进网络在识别病害时误检率较高的问题,运用阈值法剔除分割结果中的假阳性。为了验证改进算法的有效性,将其与具有代表性的语义分割方法(如SegNet、BiSeNet)在相同数据集上进行对比,三者的平均交并比(mean intersection over union,MIoU)分别为0.7763、0.6743、0.6971,三者的F_(1)分数(F_(1)-score,F_(1))分别为0.8999、0.8743、0.8990。运用所提方法对甘肃省部分路段的路面灌封裂缝进行识别,结果与人工检测相比,漏检率为0.09%,误检率为2.49%。实验结果表明:所提方法能够更精确地提取沥青路面灌封裂缝。

关键词：图像语义分割阈值分割沥青路面灌封裂缝编解码网络空洞卷积