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基于Bi-RRT和TEB算法的风电水域多目标点路径规划

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船海工程 2024年第4期53卷 130-136页

作者：陈慧敏窦培林程晨王震江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212100 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

针对运维船舶需要依次抵达多个待运维机组处开展风机维护工作,提出一种在风电水域进行多目标点自主路径规划的方法。采用改进Bi-RRT算法进行全局路径规划,TEB算法用于局部路径规划,融合两种算法完成多目标点自主路径规划。引入基于均匀... 详细信息

针对运维船舶需要依次抵达多个待运维机组处开展风机维护工作,提出一种在风电水域进行多目标点自主路径规划的方法。采用改进Bi-RRT算法进行全局路径规划,TEB算法用于局部路径规划,融合两种算法完成多目标点自主路径规划。引入基于均匀概率的分配机制对Bi-RRT进行改进以减少冗余搜索空间;采用对立扩展树新节点导向策略以增强采样过程中的导向性;通过路径平滑处理,进一步优化路径。利用改进后算法进行仿真实验,与改进前算法进行对比得到:改进后算法迭代次数减少50.4%,求解时间减少11.7%,路径长度缩短30.5%。另外,在ROS仿真平台中搭建合理的仿真环境,结果表明,在同样的地图环境中,改进的Bi-RRT与TEB融合算法较A*算法得到路径更为优越可靠,同时,设定多任务点验证了所提算法进行多目标点路径规划的有效性和可行性。

关键词：海上风电运维改进Bi-RRT算法 TEB算法多目标点路径规划

职业人群肥胖与非酒精性脂肪肝关联及高尿酸血症的中介作用分析

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现代预防医学 2024年第4期51卷 607-612页

作者：乔栩胡玉麒范云喆叶婷婷马春兰蔡长伟杨淑娟 Jan D.Reinhardt 杨波四川大学-香港理工大学灾后重建与管理学院四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院中国铁路成都局集团有限公司社会保险管理部成都大学附属医院武汉大学空间全生命周期健康国际研究中心南京医科大学第一附属医院江苏省医院康复研究中心瑞士截瘫研究中心卢塞恩大学健康科学与医学系

目的探究职业人群肥胖与非酒精性脂肪肝的关联，以及高尿酸血症在关联路径中的中介作用，为职业人群非酒精性脂肪肝的预防与干预策略提供参考。方法采用多阶段整群抽样，基于西南职业人群队列，通过问卷调查获取调查对象社会人口学指... 详细信息

目的探究职业人群肥胖与非酒精性脂肪肝的关联，以及高尿酸血症在关联路径中的中介作用，为职业人群非酒精性脂肪肝的预防与干预策略提供参考。方法采用多阶段整群抽样，基于西南职业人群队列，通过问卷调查获取调查对象社会人口学指标、生活方式等信息，并获取其体检信息。通过Spearman秩相关系数和logistic回归分析肥胖与非酒精性脂肪肝之间的相关关系。通过中介效应模型探讨高尿酸血症在肥胖与非酒精性脂肪肝关联中的中介效应。结果共纳入15 029例研究对象，其中新发非酒精性脂肪肝患者1 190人。Logistic回归结果显示，调整年龄、性别等协变量后，肥胖会增加非酒精性脂肪肝发生的风险(OR=3.37, 95%CI:2.78～4.09),且年龄<45岁人群(OR=3.93, 95%CI:3.12～4.94)和女性亚组(OR=3.65, 95%CI:1.98～6.71)中肥胖对非酒精性脂肪肝发生风险的影响更大。中介分析发现，高尿酸血症在肥胖与非酒精性脂肪肝之间的中介效应占比为11.72%,亚组分析中，女性亚组高尿酸血症中介效应占比更高(23.81%)。结论肥胖与非酒精性脂肪肝的发生密切相关，在年轻人和女性群体影响更大，并会通过高尿酸血症影响非酒精性脂肪肝。加强肥胖和高尿酸血症的预防教育，倡导健康的生活方式或可减少肥胖与高尿酸血症导致的非酒精性脂肪肝。

关键词：肥胖高尿酸血症非酒精性脂肪肝

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基于实例与目标相关性的多目标稀疏回归算法

控制与决策 2024年第5期39卷 1478-1486页

作者：何杜博孙胜祥海军工程大学管理工程与装备经济系武汉430033

针对传统多目标回归算法无法处理输入与多输出间的非线性关系,且忽视了数据点在输入与输出之间的结构信息,导致算法泛化性能受限、缺乏稳健性等问题,提出一种基于实例与目标相关性的多目标稀疏回归(multitarget sparse regression with ... 详细信息

针对传统多目标回归算法无法处理输入与多输出间的非线性关系,且忽视了数据点在输入与输出之间的结构信息,导致算法泛化性能受限、缺乏稳健性等问题,提出一种基于实例与目标相关性的多目标稀疏回归(multitarget sparse regression with instances and targets correlations, MTR-ITC)算法.首先,通过嵌入潜变量空间来对复杂的输入与输出以及输出间的关联结构解耦,并利用核技巧和稀疏回归学习输入输出间的非线性关系和输出间的相关结构;然后,引入流形正则化项探索不同实例在输入与输出变量间的相关性,确保模型输出与真实结果在局部和全局结构的一致性,以提升模型泛化性能;最后,提出一种交替优化算法来对目标函数进行求解,使其能快速收敛至全局最优.在基准测试数据集上的实验表明,所提算法在不同MTR数据集上均具有较好的测试性能.

关键词：多目标回归稀疏学习流形学习交替优化算法核方法实例相关性

大规模工程点云数据的归并式八叉树管理及可视化

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：张宏阳金银龙张礼兵刘全王浩庞小荣武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司

【目的】随着智慧水利体系建设的不断推进，三维激光扫描技术因其全面监测、扫描速度快、精度高的技术特性备受关注。然而，高冗余、非结构化、空间分布不均匀等点云特点给超大规模工程点云数据管理和可视化带来了极大的挑战。针对传统... 详细信息

【目的】随着智慧水利体系建设的不断推进，三维激光扫描技术因其全面监测、扫描速度快、精度高的技术特性备受关注。然而，高冗余、非结构化、空间分布不均匀等点云特点给超大规模工程点云数据管理和可视化带来了极大的挑战。针对传统的“自上而下，逐级细分”的点云索引构建方法不能很好适配海量点云分块处理或多点云输入场景的问题，提出一种“自下而上，由小及大”的点云八叉树索引构建策略及海量点云快速渲染方法。【方法】结合点云全局信息建立全局格网索引和索引编码转换体系，通过多线程并行读取点云数据进行逐点分配、格网归并等操作，实现海量点云数据的八叉树索引快速构建。此外，采用非冗余采样策略建立多层次细节模型和多线程动态调度技术，实现海量点云数据的高质量可视化渲染。【结果】试验结果显示，基于归并构建策略的方法可处理超50亿点规模的点云数据，索引构建过程内存消耗峰值为2.78Gb，处理效率可到200万点/秒。与点云库（Point Cloud Library，PCL）、CloudCompare等点云处理工具相比，在内存资源利用、索引构建效率、点云渲染方面表现出良好的性能。【结论】大规模工程点云数据管理和可视化是深化工程点云监测全流程研究的基础问题，其关键在于优化超大体积点云数据的空间索引快速构建。“先细分，后归并”的处理策略可有效缓解分块数据空间重叠冲突问题，算法逻辑清晰，尤其适用于四叉树、八叉树等基于点云包围盒空间剖分映射的索引结构。

关键词：三维激光扫描海量点云八叉树构造内外存动态调度归并算法多层次细节模型水利工程数字孪生

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基于匹配置信度的路网几何特征融合方法研究

测绘与空间地理信息 2024年第1期47卷 9-12页

作者：王艳东何国雄吴晨琛林尚纬刘波王勇李志超张英勇武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 国家基础地理信息中心北京100830 东华理工大学测绘工程学院江西南昌330013 中国测绘科学研究院北京100830

路网几何融合是维护路网数据现势性的重要手段。目前,路网融合的相关研究侧重于对匹配算法、融合策略的改进与提升,多源路网数据融合的具体方案较少。本文结合全球测图项目的迫切需求,提出了一种基于匹配置信度的路网几何特征融合方法... 详细信息

路网几何融合是维护路网数据现势性的重要手段。目前,路网融合的相关研究侧重于对匹配算法、融合策略的改进与提升,多源路网数据融合的具体方案较少。本文结合全球测图项目的迫切需求,提出了一种基于匹配置信度的路网几何特征融合方法。通过多特征因子匹配方法识别同名路网实体,设计路网匹配置信度提取增量路网数据,利用路网接边修复融合路网。实际生产应用表明,文中提出的方法在较大程度上提升了原始路网的完整性及现势性。

关键词：路网匹配匹配置信度路网融合

联合深度学习与面向对象分析的卫宁北山露天矿山采场信息提取

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测绘通报 2024年第2期 51-57页

作者：刘丽李士垚王润刘少宇宋永飞牛瑞卿宁夏回族自治区国土资源调查监测院宁夏银川750002 中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心) 湖北武汉430205 湖北省地质环境总站湖北武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北武汉430034 中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074

卫宁北山地区是宁夏开展矿山生态环境恢复治理工作的关键节点区域。快速准确地获取区域内采场空间信息,监测矿山生态修复工程建设进展,已成为自治区矿政管理的重要工作之一。本文以卫宁北山地区为研究区,提出了一种联合深度学习与面向... 详细信息

卫宁北山地区是宁夏开展矿山生态环境恢复治理工作的关键节点区域。快速准确地获取区域内采场空间信息,监测矿山生态修复工程建设进展,已成为自治区矿政管理的重要工作之一。本文以卫宁北山地区为研究区,提出了一种联合深度学习与面向对象分析的国产高分辨率遥感卫星影像露天矿山采场信息提取方法。该方法首先采用支持小样本学习的U-Net模型进行露天采场的初步识别;然后结合面向对象分析与空间分析方法实现露天采场边界的精细化提取。经验证,该方法识别露天采场空间位置的精度为0.71,平均空间范围的提取精度为0.78。在此基础上,对卫宁北山地区露天矿山在2019—2021年的恢复治理情况开展识别与分析,识别出的125处露天矿山采场中有43.2%已开展生态修复工程,含44处采坑填埋与覆土整平、6处重新开发利用及4处人工复绿。结果表明,该方法在无须进行特征工程的前提下能够较为快速地对露天采场空间信息进行精细化提取,可为宁夏矿山遥感监测提供技术参考。

关键词：卫宁北山露天矿山采场深度学习面向对象遥感监测

基于基因关联分析的贝叶斯网络疾病样本分类算法

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计算机应用 2024年

作者：李志杰廖旭红李元香李青蓝湖南理工学院信息科学与工程学院武汉大学计算机学院宾夕法尼亚大学医学院

基因表达数据是有生物学背景的一种特定类型的大数据，尽管基因表达值都是普通的实数值，但基因表达数据的相似性不是基于欧几里得距离，而是关注基因表达值是否展现同升同降趋势。目前的基因贝叶斯网络以基因表达水平值为节点随机变量... 详细信息

基因表达数据是有生物学背景的一种特定类型的大数据，尽管基因表达值都是普通的实数值，但基因表达数据的相似性不是基于欧几里得距离，而是关注基因表达值是否展现同升同降趋势。目前的基因贝叶斯网络以基因表达水平值为节点随机变量，没有体现这种子空间模式相似性。因此，提出基于基因关联分析的贝叶斯网络疾病分类(BCGA)算法，从带类标签的疾病样本-基因表达数据中学习贝叶斯网络并对新疾病样本预测分类。首先，将疾病样本离散化过滤以选择基因，并将降维后的基因表达值排序和置换为基因列下标；其次，分解基因列下标序列为长度为2的原子序列集合，频繁原子序列对应一对基因的关联关系；最后，通过基因关联熵度量因果关系并用于叶斯网络结构学习。BCCA的参数学习也变得很容易，某个基因节点的条件概率分布只要统计该基因的原子序列和父节点基因的原子序列出现频次即可。在多个肿瘤和非肿瘤基因表达数据集上的实验结果表明，BCGA相较于其他同类算法，疾病分类准确率明显提高，分析时间有效缩短。另外，BCGA算法使用基因关联熵代替条件独立性，基因原子序列代替基因表达值，可以更好地拟合基因表达数据。

关键词：基因表达数据频繁原子序列基因关联熵基因序列贝叶斯网络疾病分类

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可靠性空间分析初探

武汉大学学报（信息科学版） 2012年第8期37卷 883-887,991页

作者：史文中陈江平詹庆明舒红武汉大学香港理工大学空间信息联合实验室武汉市珞喻路129号430079 武汉大学城市设计学院武汉市东湖南路8号430070 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉市珞喻路129号430079

从工程和生命科学的可靠性概念出发,结合地理信息科学的自身特点,强调空间数据及分析的全过程质量和分析结果的决策可用性。首次给出了可靠性空间分析的概念,分析了可靠性空间分析的特点、面临的主要问题和研究方法,探讨了可靠性空间分... 详细信息

从工程和生命科学的可靠性概念出发,结合地理信息科学的自身特点,强调空间数据及分析的全过程质量和分析结果的决策可用性。首次给出了可靠性空间分析的概念,分析了可靠性空间分析的特点、面临的主要问题和研究方法,探讨了可靠性空间分析的主要理论、研究方向和应用领域,促进了空间分析从不确定性研究向可靠性空间分析方向的发展。

关键词：可靠性不确定性空间分析地理信息科学

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论电场近区双频测深的可行性

矿产勘查 2024年第9期15卷 1738-1749页

作者：周聪伍师莹汤井田李杰肖晓东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室湖南长沙410083 香港中文大学(深圳)城市地下空间及能源研究院广东深圳518172 普洱绿色能源与矿产资源研究院云南普洱665000

非平面波区测深是频率域电磁勘探方法理论发展的重要动力。广域电磁法不对非平面波区电磁场表达式做简化,通过迭代求解获取全区视电阻率,极大拓展了人工源频率域电磁法的观测空间范围与探测深度。E-Ex模式是现今最为常用的广域电磁法观... 详细信息

非平面波区测深是频率域电磁勘探方法理论发展的重要动力。广域电磁法不对非平面波区电磁场表达式做简化,通过迭代求解获取全区视电阻率,极大拓展了人工源频率域电磁法的观测空间范围与探测深度。E-Ex模式是现今最为常用的广域电磁法观测模式,但其近区测深能力有限。本文探讨了两种广域电磁法E-Ex模式近区双频测深方案的可行性。首先,简述了高阶近似和低阶近似两种近区电场双频测深视电阻率计算方案的基本原理;然后采用一维模型进行数值模拟,对比了半空间模型中E-Ex模式不同场成分的强度与感应数的关系,计算了典型地电模型的视电阻率,分析了频率间隔及观测误差等对计算结果的影响。结果表明:高阶近似方案基本不具备可行性;低阶近似双频测深方案在理想条件下可以获得近区地电介质的变化信息,对地下低阻层反映更为灵敏,受观测角度、接地导线偶极长度及观测频率间隔等因素影响均较小,但对观测数据误差极为敏感,观测总场中较小的误差也将导致近区视电阻率信息提取失败。因此,广域电磁法E-Ex模式近区双频测深方案实际应用的关键在于控制观测精度。

关键词：电磁法电磁测深频率域近区广域