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基于SLAM技术的钢结构挠度检测方法

测绘通报 2024年第10期 179-182页

作者：朱伟刚赵天恺刘明阳金圣博蒋少华长春工程学院勘查与测绘工程学院

钢结构在长期荷载及不均匀受力的作用下会产生空间变形，挠度是其重要的衡量指标。常规挠度检测方法依赖于手动测量或固定传感器，在实时性、精度和覆盖范围等方面存在一定的局限性，难以准确捕捉结构变形的细微变化。本文基于同时定位... 详细信息

钢结构在长期荷载及不均匀受力的作用下会产生空间变形，挠度是其重要的衡量指标。常规挠度检测方法依赖于手动测量或固定传感器，在实时性、精度和覆盖范围等方面存在一定的局限性，难以准确捕捉结构变形的细微变化。本文基于同时定位与地图构建技术(SLAM)三维激光扫描系统对钢结构网架进行顶升测量，以某汽车厂房项目为工程背景，并通过RANSAC算法提取钢结构节点球的球心进行挠度检测。研究表明，基于SLAM技术的钢结构挠度检测方法具有较高的精度和实时性，能够有效地检测出钢结构网架的挠度变形，为钢结构挠度检测提供了一种新的思路和解决方案，具有重要的理论和应用价值。

关键词： SLAM 挠度检测 RANSAC 钢结构

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实用冶金工程英语的翻译技巧探讨

有色金属（冶炼部分） 2024年第4期 I0003-I0004页

作者：董一潼长春工程学院

在全球冶金工程领域,中国占据举足轻重的地位。随着全球化的加速和冶金工程领域的不断发展,国际间的交流与合作变得越来越频繁。掌握专业、准确的英语翻译技巧,能够确保信息的准确传递,消除沟通障碍,进而保障国际间交流与合作的质量。... 详细信息

在全球冶金工程领域,中国占据举足轻重的地位。随着全球化的加速和冶金工程领域的不断发展,国际间的交流与合作变得越来越频繁。掌握专业、准确的英语翻译技巧,能够确保信息的准确传递,消除沟通障碍,进而保障国际间交流与合作的质量。优秀的英语翻译还可以将中国的冶金知识、技术、经验等传播到世界各地,进一步提升中国在冶金工程领域的影响力。

关键词：英语翻译技巧冶金工程沟通障碍交流与合作技巧探讨翻译全球化影响力

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基于无监督聚类分析的激进换道行为识别方法

交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 166-178页

作者：王婉琦程国柱徐亮东北林业大学土木与交通学院哈尔滨150040 长春工程学院土木学院长春130012

为有效指导驾驶人采取更安全的换道行为,本文提出基于改进的自组织映射神经网络(SOM-Kmeans)聚类分析的激进换道行为识别方法。通过模拟驾驶设备和眼动仪获取驾驶数据和眼动状态,运用变点检测算法结合方向盘转角和横向注视位置从多模态... 详细信息

为有效指导驾驶人采取更安全的换道行为,本文提出基于改进的自组织映射神经网络(SOM-Kmeans)聚类分析的激进换道行为识别方法。通过模拟驾驶设备和眼动仪获取驾驶数据和眼动状态,运用变点检测算法结合方向盘转角和横向注视位置从多模态数据集中提取换道行为事件数据,进而提取驾驶人换道行为关键特征参数,运用SOM-Kmeans聚类分析识别激进换道行为。将SOM-Kmeans聚类方法分别与基于密度的聚类算法(DBSCAN)及模糊C均值聚类算法(FCM)比较,分析激进换道行为的识别效果。研究结果表明:SOM-Kmeans能够将激进换道行为划分为紧急换道和挤车换道两种类型,并建立相应的行为指标和阈值,当换道过程中加速度波动大于8.22 m·s^(-3)且方向盘转角大于0.83 (°)·s^(-1),识别此次换道为激进换道行为;在激进换道行为的基础上,当换道间隙小于7.5 m且换道持续时间大于10.3 s时,识别此次换道为挤车换道,否则,为紧急换道行为。挤车换道行为多出现在拥堵较严重的强制换道中,紧急换道行为多出现在交通流环境较好的自由换道中。本文提出的识别方法的准确率为92.5%,与传统聚类分析相比,本文提出的激进换道行为识别方法能够更加细致地识别激进换道行为的种类,研究结果可作为评估驾驶人是否存在危险换道行为和衡量驾驶人换道习惯的参考标准,同时,该两次聚类结果可作为激进型换道行为的参考标准。

关键词：智能交通激进换道行为识别 SOM-Kmeans聚类算法城市道路模拟驾驶

基于激光雷达与遥感数据的地理空间要素识别方法

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激光杂志 2024年第2期45卷 245-249页

作者：孙敏长春工程学院长春130021

通过地理空间要素识别实现地理测绘和环境有效监测,提出基于激光雷达与遥感数据的地理空间要素识别方法。采用激光雷达的遥感监测方法实现对地理空间特征的对象集变化检测,根据地理空间测绘对象的纹理、形状、空间关系,采用遥感数据融... 详细信息

通过地理空间要素识别实现地理测绘和环境有效监测,提出基于激光雷达与遥感数据的地理空间要素识别方法。采用激光雷达的遥感监测方法实现对地理空间特征的对象集变化检测,根据地理空间测绘对象的纹理、形状、空间关系,采用遥感数据融合和空间信息表达方法实现对地理空间要素特征的专家知识融合,构建地理空间要素识别的遥感专家数据库。仿真结果表明,采用该方法进行地理空间要素识别的决策融合性较好。该方法也实现了对土地利用自然特征变化的检测,使得识别准确率的最大值可达到0.925,且识别耗时始终处于2.5 s以下。

关键词：激光雷达遥感数据地理空间要素识别遥感专家数据库

基于改进YOLOv5的无人机影像道路裂缝检测方法

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测绘通报 2024年第3期 173-178页

作者：朱伟刚汪伦陈田邹博文长春工程学院勘查与测绘工程学院吉林长春130021

道路裂缝的出现对道路使用寿命和人车安全带来明显影响,需及时检测出道路裂缝。针对无人机影像中裂缝目标小、图像背景复杂导致检测精度低等问题,本文以无人机采集裂缝图像作为研究数据,提出了一种改进YOLOv5模型的深度学习道路裂缝检... 详细信息

道路裂缝的出现对道路使用寿命和人车安全带来明显影响,需及时检测出道路裂缝。针对无人机影像中裂缝目标小、图像背景复杂导致检测精度低等问题,本文以无人机采集裂缝图像作为研究数据,提出了一种改进YOLOv5模型的深度学习道路裂缝检测方法。在YOLOv5模型骨干网络中分别加入CBAM、SimAM、CA注意力机制,提高模型对裂缝的识别能力及检测精度,通过消融试验进行对比分析,同时在YOLOv5模型上融入自适应空间特征融合算法,改善裂缝特征提取能力。研究表明,改进后的YOLOv5网络模型相比于原模型,精度得到明显提高,均值平均精度(mAP)提升20.6%,在保证准确性的同时有效提高了检测精度,可为道路裂缝检测提供新的方法。

关键词：裂缝检测 YOLOv5 注意力机制自适应空间特征融合

基于支持向量机和信息量模型的长白山崩塌灾害风险评价

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基于支持向量机和信息量模型的长白山崩塌灾害风险评价

作者：程众帅长春工程学院

学位级别：硕士

长白山自然保护区位于吉林省东南部山区,旅游资源及自然资源丰富,是长吉图经济发展的重要支柱之一。但该区域崩塌灾害频发,旅游人员及居民的生命与财产安全受到了较大挑战,并且旅游经济发展受到阻碍。因此,本文以长白山自然保护区的崩... 详细信息

长白山自然保护区位于吉林省东南部山区,旅游资源及自然资源丰富,是长吉图经济发展的重要支柱之一。但该区域崩塌灾害频发,旅游人员及居民的生命与财产安全受到了较大挑战,并且旅游经济发展受到阻碍。因此,本文以长白山自然保护区的崩塌灾害为研究对象,首先通过收集的地质及气象水文资料和野外调查成果,借助GIS软件分析了地质环境条件与崩塌灾害的关系,探究该区崩塌灾害的发育特征和影响因素。其次,从危险性、暴露性和脆弱性这三个关键要素出发,接着运用基于灾害规模等级的多分类支持向量机和层次分析法及信息量法相结合而成的崩塌灾害风险评价模型,对研究区进行崩塌灾害风险评价,并且采取合理的风险管理措施。主要成果如下:(1)通过收集地质、气象水文等地理信息数据及野外调查,结合GIS和ENVI软件构建崩塌灾害点数据库,分析地形、地质及气象水文等地质环境条件和历史崩塌灾害点的关系,以此来识别该区域崩塌灾害的影响因素。(2)根据前期的分析选取危险性指标来构建崩塌灾害危险性评价指标体系,其次,按照地质灾害规模等级规范把崩塌灾害点样本分成了多类型样本,并且将样本数据集分为测试集与训练集,然后运用了基于灾害规模等级的多分类支持向量机构建危险性评价模型对研究区进行崩塌灾害危险性评价,考虑崩塌灾害点规模对危险性评价结果的影响并且通过ROC曲线检验多分类支持向量机模型的性能。(3)从人口、经济、建筑及道路设施方面,选取暴露性和脆弱性评价指标,构建暴露性和脆弱性评价指标体系,接着运用层次分析法和信息量法构建主客观分析相结合的暴露性和脆弱性评价模型,然后分别进行研究区崩塌灾害暴露性和脆弱性评价。(4)本文以长白山自然保护区为例,运用基于灾害规模等级的多分类支持向量机和层次分析法及信息量法相组合的崩塌灾害风险评价模型,进行崩塌灾害风险分区评价,结果表明,极高和高风险区占了研究区面积的24%,并且区内历史灾害点分较多,地质环境条件比较复杂,人口以及社会建筑分布集中。低风险区的灾害点分布较少,灾害规模小,地势平缓且植被覆盖度高,人口密度相对较低些,以及人类工程活动规模相对低些,因此风险等级较低。最后对风险较大的区域采取合理有效的崩塌灾害风险防范措施,并且结果能为地方政府有效开展地质灾害防治工作提供科学参考。

关键词：崩塌灾害支持向量机信息量法 ArcGIS 风险评价

砂卵石地层盾构区间地表沉降影响因素聚类分析

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第1期54卷 219-230页

作者：王伟王兴周勋韦生达长春工程学院土木工程学院长春130012 中交路桥北方工程有限公司北京100024

为了掌握盾构掘进参数和地质条件对砂卵石地层盾构区间地表沉降的综合影响规律,依托成都地铁某盾构区间,结合团队前期地表沉降与掘进参数的关系,确定了总推力、刀盘转速、螺旋机转速、上覆土层厚度、地下水位、卵石层厚度6种聚类指标,利... 详细信息

为了掌握盾构掘进参数和地质条件对砂卵石地层盾构区间地表沉降的综合影响规律,依托成都地铁某盾构区间,结合团队前期地表沉降与掘进参数的关系,确定了总推力、刀盘转速、螺旋机转速、上覆土层厚度、地下水位、卵石层厚度6种聚类指标,利用K均值聚类算法对各参数指标的实际监测数据进行聚类,综合分析各个指标对地表沉降的影响。结果表明:1)根据K均值聚类结果把监测点即施工地段划分为3种地表沉降风险等级,监测点1—3为危险(Ⅰ级),监测点7—13、16—19、25—34为较危险(Ⅱ级),监测点4—6、14—15、20—24为安全(Ⅲ级)。2)根据聚类结果可知,在特定范围内掘进参数、地层构造与地表沉降之间具有正、负相关性关系。3)通过分析地层构造、掘进参数与地表沉降的关系,得出当上覆土层厚度较大、地下水位较小、卵石层厚度较大时,掘进参数控制范围为总推力29034.00~31181.95 kN,刀盘转速1.25~1.32 r/min,螺旋机转速6.13~6.98 r/min;当上覆土层厚度较小、地下水位较小、卵石层厚度较小时,掘进参数控制范围为总推力34419.89~36867.28 kN,刀盘转速1.44~1.45 r/min,螺旋机转速5.74~6.99 r/min。

关键词：砂卵石地层盾构地表沉降聚类分析

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基于GEE云平台的洞庭湖时空变化分析

基于GEE云平台的洞庭湖时空变化分析

作者：徐乔长春工程学院

学位级别：硕士

作为广布于各地的水源之一,湖泊不仅参与了自然界的循环过程,还为社会进步做出了贡献;由于受到天气条件和人类活动的干扰,其形态也在迅速转变并对周围的环境产生了不良效应。所以,高效且精确获取有关水体的数据以实时了解其变动情况是... 详细信息

作为广布于各地的水源之一,湖泊不仅参与了自然界的循环过程,还为社会进步做出了贡献;由于受到天气条件和人类活动的干扰,其形态也在迅速转变并对周围的环境产生了不良效应。所以,高效且精确获取有关水体的数据以实时了解其变动情况是非常必要的,对环保科学的研究与长期的发展具有重大意义。本文利用Google Earth Engine(GEE)云平台,以洞庭湖为研究区,通过分析Landsat7、8影像数据,监测了近20年来洞庭湖水体的动态变化。研究结果如下:1.选取了单波段阈值法、NDWI指数法(Normalized Difference Water Index)和MNDWI指数法(Modified Normalized Difference Water Index),来提取洞庭湖的水体信息。通过对比三种方法对年际最大水域规模的提取结果,研究发现MNDWI指数法的提取精度最高,达到了97.34%。2.对湖泊水域面积进行时空变化分析研究,发现在2000年至2020年期间,洞庭湖的水域规模呈萎缩趋势,动态变化率为-0.27%。此外,通过对洞庭湖水位时间序列的分析,发现水位变化呈现大约1.8年的周期性,湖泊质心呈现向西南方向迁移的趋势,整体水域规模减小。3.根据对年均气温、年均降水量、年均入湖泥沙量等气候条件及围湖造田面积和农田灌溉用水量等人为因素的研究发现:洞庭湖的年际最大水域规模与其温度的变化呈现显著的反比关系(相关系数为0.6197),而降水量则显示了明显的正向关联(相关系数达0.7369)。同样地,对于湖泊水体的扩张而言,泥沙的输入也起到正相关的作用(相关系数为0.4458)。围湖造田面积和农田灌溉用水量与水域规模呈现明显的负相关(相关系数分别为0.7953,0.8276)。综合来看,农田灌溉用水量是影响湖泊演变的核心因素。这对于了解洞庭湖的水体动态、分析影响因素以及制定相应的环境保护措施具有重要意义。通过及时了解湖泊的变化情况,可以为生态系统保护和社会可持续发展提供科学依据。

关键词： Google Earth Engine MNDWI 洞庭湖相关性分析演变因素

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冰荷载作用下平面钢闸门的力学响应分析

冰荷载作用下平面钢闸门的力学响应分析

作者：陈志长春工程学院

学位级别：硕士

闸门作为水工结构中的关键组成,其运行的稳定性直接关系到下游民众的生命财产安全。我国北方寒区气候严寒,深冬季节河道中的水冻结成厚厚的冰层,初春季节这些冰层又破裂成冰块,无论是厚厚的冰层还是漂浮的冰块都会威胁到闸门的安全运行... 详细信息

闸门作为水工结构中的关键组成,其运行的稳定性直接关系到下游民众的生命财产安全。我国北方寒区气候严寒,深冬季节河道中的水冻结成厚厚的冰层,初春季节这些冰层又破裂成冰块,无论是厚厚的冰层还是漂浮的冰块都会威胁到闸门的安全运行。当下极端天气频发,冰荷载对闸门安全性的挑战愈发显著,对寒区闸门在冰荷载作用下的力学响应进行深入探究显得尤为重要。针对这个问题,本学位论文以某水利工程的平面钢闸门为例,以耦合欧拉-拉格朗日算法结合碰撞理论建立相关流固耦合模型,对闸门在冰荷载作用下的力学响应展开研究,并根据分析结果对冰荷载作用下的闸门进行了强度与刚度校核,主要研究内容如下:(1)分析确定闸门所受的静冰荷载,考虑闸门所在流域的温度、冰厚以及水深等条件,对闸门承受的静冰荷载进行计算。建立静冰荷载作用下闸门的三维有限元模型,研究静冰荷载作用下闸门的应力与位移响应。(2)采用耦合欧拉-拉格朗日算法结合碰撞理论构建冰-水-闸门三维流固耦合模型,探究不同冰块尺寸、不同冰块速度以及不同闸门开度等不同工况对闸门应力的影响,分析对比不同工况下闸门的应力响应,确定流冰撞击闸门的最不利工况。(3)基于流冰撞击闸门的最不利工况,对流冰撞击闸门时闸门的应力与位移响应展开分析,同时探究分析碰撞系统的能量过程以及闸门各部件间的能量传递与吸收。(4)根据静冰荷载与流冰撞击作用下闸门的应力与位移响应,依据相关的设计规范对闸门的强度与刚度进行校核,为寒区闸门的安全运行提供了更为科学、精确的评估依据,确保其在极端天气条件下仍能稳定、可靠地工作。

关键词：平面钢闸门 CEL方法撞击能量过程静冰荷载