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基于MobileNetV2-DeepLabv3+的混凝土坝水下裂缝语义分割模型

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水利水电科技进展 2024年

作者：何旺钮新强田金章朱延涛河海大学水利水电学院长江勘测规划设计研究有限责任公司长江设计集团有限公司水资源工程与调度全国重点实验室国家大坝安全工程技术研究中心

为解决深度学习算法难以有效检测混凝土坝水下裂缝的问题，构建了基于MobileNetV2-DeepLabv3+的混凝土坝水下裂缝语义分割模型。该模型引入轻量化网络MobileNetV2，同时将深层特征下采样倍数降为8，来提高小数据集工况下的识别准确率和... 详细信息

为解决深度学习算法难以有效检测混凝土坝水下裂缝的问题，构建了基于MobileNetV2-DeepLabv3+的混凝土坝水下裂缝语义分割模型。该模型引入轻量化网络MobileNetV2，同时将深层特征下采样倍数降为8，来提高小数据集工况下的识别准确率和推理速度；提出基于交叉熵损失与Dice损失的组合作为模型的损失函数，以缓解类别不平衡问题。工程实例分析结果表明：该模型在测试集上的平均像素准确率和平均交并比分别高达90.87%和86.33%，满足高精度的水下裂缝语义分割要求；针对典型工况下的混凝土坝水下裂缝的分割效果优于其他比较模型，泛化能力强；权重文件大小仅为22.44MB，对应的检测帧率高达56.23帧/s，内存占比小、推理速度快，可用于混凝土坝水下裂缝的检测。

关键词：混凝土坝水下裂缝 MobileNetV2-DeepLabv3+ 语义分割机器视觉

海绵城市建设中市政工程排水管网的提质增效策略探究

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第9期 0037-0040页

作者：唐宙长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430014

随着城市化进程的加快,海绵城市建设成为解决城市水问题的重要途径。市政工程排水管网作为城市基础设施的关键部分,其质量和效率直接影响到城市的排水能力和水环境质量。本文针对当前排水管网存在的底数不清、总量不足、质量不高和管理... 详细信息

随着城市化进程的加快,海绵城市建设成为解决城市水问题的重要途径。市政工程排水管网作为城市基础设施的关键部分,其质量和效率直接影响到城市的排水能力和水环境质量。本文针对当前排水管网存在的底数不清、总量不足、质量不高和管理不到位等问题,探讨了海绵城市建设中市政工程排水管网的提质增效策略。通过健康状况检测评估,提出了雨污混接点改造、功能性缺陷管道修复、结构性缺陷管道修复、检查井修复和管网管理系统构建等策略。研究结果表明,通过这些策略的实施,可以有效提升排水管网的运行效率和质量,为海绵城市建设提供坚实的基础设施支持。

关键词：海绵城市市政工程排水管网提质增效健康状况检测

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综合物探技术在水利工程勘测中的应用

资源环境与工程 2024年第3期38卷 353-359页

作者：熊友亮朱萌刘海涛殷浤益李欢罗望来水利部长江勘测技术研究所湖北武汉430011 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

查明线路沿线低阻异常产生的原因是水利工程勘测的重点内容之一。以东莞市某引水工程勘测为例,采用岩心电阻率测量、高密度电法、天然源面波法等综合物探技术,查明引水管道沿线岩体的电阻率特征,分析低阻异常的地质成因。结果表明,引水... 详细信息

查明线路沿线低阻异常产生的原因是水利工程勘测的重点内容之一。以东莞市某引水工程勘测为例,采用岩心电阻率测量、高密度电法、天然源面波法等综合物探技术,查明引水管道沿线岩体的电阻率特征,分析低阻异常的地质成因。结果表明,引水管道沿线发育多个低阻异常区,主要由低阻岩体、断裂破碎带及大面积水体的旁侧效应引起;岩体往往因含金属矿物或破碎含水而具有低电阻率,而大面积水体的旁侧效应对高密度电法探测结果的影响也不容忽略。建议在水利工程中应用多种物探技术进行探测和相互验证,提高成果资料的可靠性,更好地指导工程建设。

关键词：高密度电法天然源面波法综合物探技术旁侧效应

考虑弃真和纳伪问题的压实质量抽样方案优化方法

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水力发电学报 2024年

作者：王友乐缪正建王峰杨蒙钟翔熹长江勘测规划设计研究有限责任公司水资源工程与调度全国重点实验室三峡大学水利与环境学院云南省滇中引水工程建设管理局

我国现行规范体系下，基于计数抽样原理的统计模型是土石坝压实质量保证的常用方法。其中，限定的密度检测抽样不合格率控制值是其核心控制指标。然而，计数抽样统计模型中难以避免地会出现“弃真”、“纳伪”两类统计错误。为强化质量... 详细信息

我国现行规范体系下，基于计数抽样原理的统计模型是土石坝压实质量保证的常用方法。其中，限定的密度检测抽样不合格率控制值是其核心控制指标。然而，计数抽样统计模型中难以避免地会出现“弃真”、“纳伪”两类统计错误。为强化质量保证，需进一步研究抽样方案的优化方法。考虑施工方与移交方的风险承受能力，分别建立了优先保护移交方原则及兼顾双方验收风险控制的统计模型，并给出了基于蒙特卡罗法的实现方案及考虑采样点分布情况的空间布置优化方法。工程案例证实了所提出抽样方案优化方法的可操作性。该优化方法能有效规避两类统计错误及采样点空间自相关性影响，充分保障施工方及移交方的合理权益。

关键词：施工质量控制与检查土石坝压实质量计数抽样样本容量蒙特卡罗法

基于水平相似度匹配机制的鱼群追踪与计数方法

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计算机工程 2024年

作者：方斌邹青青巨浩飞鲍江辉段瑞张东旭吕华飞王翔许鹏飞段明西北大学中国科学院水生生物研究所中国科学院大学武汉中科慧景科技有限公司长江勘测规划设计研究有限责任公司

鱼群多目标准确计数是水生态智能监测和集约化养殖产业中的重要环节，对水域生态环境智能保护和水产养殖现代化具有重要作用。现有鱼群多目标准确追踪和计数方法主要适用于鱼群外观清晰、游速缓慢和方向稳定等较理想的情况，但难以有效... 详细信息

鱼群多目标准确计数是水生态智能监测和集约化养殖产业中的重要环节，对水域生态环境智能保护和水产养殖现代化具有重要作用。现有鱼群多目标准确追踪和计数方法主要适用于鱼群外观清晰、游速缓慢和方向稳定等较理想的情况，但难以有效适用于现实情况下存在的鱼群互相遮挡、游动迅速和方向多变等复杂情况。为此，结合轻量化目标检测模型YOLOv5n，并提出基于水平相似度（Horizontal Similarity）匹配机制的鱼群追踪与计数方法。该方法将鱼群计数问题视为多目标检测与追踪问题，提出了水平相似度（Horizontal Similarity）匹配机制，并对SORT算法进行优化。通过利用高速水流中鱼群个体在帧与帧之间的位置关系对检测框中心点的水平距离进行限制，以有效解决SORT算法存在目标匹配混乱的问题，显著提高追踪效果。实验结果表明，提出方法在鱼群多目标追踪数据集上的性能显著优于现有追踪方法，且对目标遮挡、方向变化等情况，目标追踪性能提升显著。提出方法结构简单，易于实际应用。

关键词：多目标追踪鱼群计数水平相似度 SORT DIOU

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测定堆石体密度的附加质量法理论分析研究

地球物理学报 2015年第1期58卷 257-266页

作者：张智凡友华蔡加兴李旭马圣敏刘杨长江勘测规划设计研究院长江工程物探检测公司武汉430010 哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳518055

附加质量法是一种新兴的堆石体密度检测方法,它具有方便、无损等优点,近年来有较为广泛的应用,但该方法的应用效果会受到震源、雨水、双峰频谱等因素的影响.本文则考虑堆石体系统振动的阻尼因素,以及附加质量块与堆石体之间的非刚性连接... 详细信息

附加质量法是一种新兴的堆石体密度检测方法,它具有方便、无损等优点,近年来有较为广泛的应用,但该方法的应用效果会受到震源、雨水、双峰频谱等因素的影响.本文则考虑堆石体系统振动的阻尼因素,以及附加质量块与堆石体之间的非刚性连接,分别基于质弹阻模型以及双自由度-质弹阻模型对这些因素的影响进行了理论分析.结果表明,质弹阻模型可以解释主频随震源频率和雨水而变化的现象;而双自由度-质弹阻模型则可以解释主频随质量块偏移距和触地面积而变化的现象.在此基础上,本文对附加质量法的测试过程提出了几点改进建议.

关键词：堆石体附加质量法理论分析

水利工程混凝土钢筋网绑扎率的视觉智能评价方法

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水力发电 2024年第10期50卷 59-64页

作者：庞小荣刘全王浩张宏阳孟歆周剑武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 武汉大学水工程科学研究院湖北武汉430072 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

水利水电工程大体积混凝土常采用间隔绑扎的单层钢筋网。针对当前钢筋网绑扎率人工目视验收存在效率慢、精度低的问题,基于计算机视觉与拓扑分析提出了钢筋网绑扎率的视觉智能评价方法。训练了识别钢筋网图像中钢筋交叉点与绑扎状态的... 详细信息

水利水电工程大体积混凝土常采用间隔绑扎的单层钢筋网。针对当前钢筋网绑扎率人工目视验收存在效率慢、精度低的问题,基于计算机视觉与拓扑分析提出了钢筋网绑扎率的视觉智能评价方法。训练了识别钢筋网图像中钢筋交叉点与绑扎状态的目标检测模型;针对无序的识别框坐标,提出“十字交叉”方法与生长编号算法,实现了钢筋网拓扑重构;根据交叉点拓扑编号提出基于节点自由度的最优绑扎方法。实验分析表明,方法解决了人工定性评价的缺陷,兼具精度与效率优势,实现了钢筋网绑扎率的视觉智能评价,能够为水利工程智能建造提供有力支持。

关键词：智能建造混凝土备仓钢筋网绑扎计算机视觉拓扑分析模式识别

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凤凰山水库枢纽布置设计

中国水运(下半月) 2024年第5期 111-113页

作者：王黎李丽刘镡璞肖俊广德市水利局广德市水利事业发展中心长江勘测规划设计研究有限责任公司国家大坝安全工程技术研究中心

凤凰山水库工程任务以防洪为主，结合灌溉、供水和生态环境改善，兼顾发电。工程主要建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、发电建筑物和过鱼建筑物等。围绕枢纽布置方案涉及的水文泥沙、地形地质、施工特点等要素，系统介绍... 详细信息

凤凰山水库工程任务以防洪为主，结合灌溉、供水和生态环境改善，兼顾发电。工程主要建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、发电建筑物和过鱼建筑物等。围绕枢纽布置方案涉及的水文泥沙、地形地质、施工特点等要素，系统介绍了凤凰山水库坝线、坝线、枢纽布置方案比选情况，同时对泄水建筑物的布置进行了研究，旨在为类似工程枢纽布置设计提供有益的启示。

关键词：枢纽布置混凝土重力坝溢流表孔冲沙放空孔

基于多任务约束深度学习的水工隧洞缺陷检测方法研究

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水利水电快报 2024年第7期45卷 64-69页

作者：邓旭方徐轶阿依胡兰·阿山陈正虎蔡伟中国长江电力股份有限公司湖北武汉430014 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 国家大坝安全工程技术研究中心湖北武汉430010 武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430072

由于水工隧洞环境复杂、缺陷类型多,数字图像处理技术在隧洞巡检中的应用存在缺陷识别精度低、鲁棒性差等问题。为此,提出了基于多任务约束深度学习的水工隧洞缺陷自动检测方法。该方法在Faster R-CNN深度学习原理的基础上,结合原始目... 详细信息

由于水工隧洞环境复杂、缺陷类型多,数字图像处理技术在隧洞巡检中的应用存在缺陷识别精度低、鲁棒性差等问题。为此,提出了基于多任务约束深度学习的水工隧洞缺陷自动检测方法。该方法在Faster R-CNN深度学习原理的基础上,结合原始目标检测的定位约束、类别约束,增加特征到影像恢复的约束,可以较完整地保留图像以及缺陷特征信息,从而解决部分水工隧洞缺陷样本不全而引起的特征提取不鲁棒的问题。测试结果表明:多任务约束的Faster R-CNN深度学习方法能够较好地识别裂缝、渗水、掉块等多种病害缺陷,有效提高了识别精度,为水工隧洞工程缺陷检测提供了可靠方法。

关键词：隧洞缺陷检测多任务约束深度学习 Faster R-CNN 隧洞缺陷特征表达