基于水平相关距离的土层厚度区域评价方法研究

近年来随着海上大型工程建设项目逐渐增多,建设场地的区域工程地质条件分析越来越得到重视。本文以南海海域的侧扫声呐数据为基础,采用递推空间改进法和相关函数法进行水平相关距离的计算,以计算所得的水平相关距离为基础选择数据,采用普通克里金方法对土层厚度进行插值,得到土层厚度分布图。结果表明：利用侧扫声呐数据对土层厚度进行空间自相关性和变异性分析是可行的;采用递推空间改进法计算所得水平相关距离值更加平稳且计算较简便,计算表明研究海域土层厚度的水平相关距离在400 ~ 600 m范围内;依据水平相关距离确定测线间距选择插值数据,基于普通克里金方法对土层厚度进行插值可获得一定精度的区域土层厚度分布;误差主要出现在相关距离值较小的位置,表明此周围土性变化较为明显,后续可根据工程需要在这些位置加密测线、适当增加钻孔数量。     

基于克里金插值的局部地磁图的构建

高精度小比例尺的地磁图的准确获取是实现高精度地磁导航的关键.本文论述了克里金插值理论能较好地描述地磁场的结构分量,为地磁场的构建提供了理论基础,并提出了一种基于克里金插值的局部地磁图的构建方法,采用交叉验证的方法将其与其他常用空间插值方法进行了精度评估.结果表明采用克里金插值方法构建的地磁图能够较为准确地反映局部地区地磁信息,为地磁导航技术研究提供了基准.     

基于Contourlet变换和分形插值的超分辨图像重构方法

为了提高图像信息的空间分辨率,考虑到Contourlet变换的多尺度多方向性及分形插值的纹理平滑效应,本文提出了基于Contourlet变换和分形插值的图像重构方法。该方法首先在Contourlet变换域上对图像进行分块处理,并对获得的每块信息进行分形插值,进而通过Contourlet反变换重构得分辨率更高的图像信息。实验仿真表明,与传统的基于小波变换及插值等图像重构方法相比,所提出的方法更好地保护了图像的边缘和细节信息,具有更高的峰值信噪比。     

基于克里金插值技术的开关磁阻电机极面优化设计

为了减小一台3相6/4极开关磁阻电机的转矩脉动,研究了一种改变定子极面和附加转子极靴的设计方案,提出了一种基于克里金插值技术与遗传算法相结合的优化算法,即利用均匀采样得到的采样点构造克里金插值曲面,再用遗传算法进行寻优。根据不同变异函数对克里金插值准确性的影响,采用遗传算法对球状变异函数模型进行了参数估计,同时为了提高优化算法的运行速率,提出了设计空间局部逐步细化克里金插值曲面的自适应加密优化策略。通过解析算例验证了所提出算法的有效性,并实现了开关磁阻电机减小转矩脉动的优化设计。     

黑河龙首水电站短期优化调度研究

为了充分发挥黑河龙首水电站的水能利用率，对龙首水电站的短期优化调度进行了研究。通过对5个典型年短期优化调度模型求解结果进行回归分析，获得各月的短期调度规则，对调度规则的验证结果表明相对误差较小，所得到的短期调度规则可以投入实际应用。     

风电出力平滑效应的分析与应用

研究风电场和风电场群的出力规律是分析并网风电对电力系统的影响以及寻找解决对策的基本前提。以分析风电出力波动性规律为基础,寻求风电场群相对于单个风电场出力的变化规律,研究了风电场群的空间规模效应,即平滑效应。给出平滑效应的定义、表现、产生机理,以及影响因素的量化分析方法。以一个实际区域内的4个风电场组成的风电场群为算例研究对象,计算分析了风电出力的平滑效应,从相关分析的角度出发,指出了风电场出力之间的负相关性是形成平滑效应的内在原因。最后讨论了不同时间尺度下,平滑效应在系统有功平衡中的应用。     

基于插值算法的平面机器人机械臂路径规划研究

本文首先建立平面工作空间和障碍物的点云模型,并应用计算机图形学的方法得到无障碍边界曲线;其次,在考虑机器人运动起止点位置的基础上,通过几何包络算法给出了矩形避障包络曲线构成的路径;再次,基于机器人运动过程中的运动平滑性,通过二次和三次B样条曲线对上述路径进行光滑拟合;最后用cscvn函数进行三次样条插值对比。实验的仿真结果表明,不同的插值曲线都可以达到平滑的结果,验证了算法的有效性。     

落水条件下河道水库岸坡稳定性的分析研究

针对汛后落水期河道水库边坡失稳的问题,综合考虑地下水渗透作用、静水压力、孔隙水压力等因素共同作用,采用极限平衡的方法,分析了临河水位和地下水水位差、水流冲刷作用和地下水位等对河岸边坡稳定性的影响。结果表明:退水越快,河岸越不稳定;河岸的横向冲刷和纵向冲深都会促进河岸崩塌的发生;地下水位降低,对崩岸产生促进作用。     

干旱内陆河灌区地下水位调控措施及其效应

土壤次生盐渍化和土地荒漠化与灌区地下水位埋深密切相关。将灌区地下水调控在合理的埋深范围内,可更有效地防治土壤次生盐渍化,从而改善自然植被或作物赖以生存的土壤环境,更有利于自然植被或作物的生长发育,进而提高植被的繁茂程度或作物的产量。根据干旱内陆河流域水资源开发利用及农业生产管理的特点,总结并探讨了灌区地下水位调控的措施。以新疆阿瓦提灌区为例,依据生产实践设置了维持现状、加大灌区节水改造、改变洗盐压碱模式和优选井灌井排等4个情景方案,以现状数据为基础设置相应的参数,应用区域水盐平衡模型对灌区的水平衡、耗水平衡、地下水平衡、供需水平衡和盐平衡等5个平衡进行模拟和预测,得到各方案各子灌区水盐平衡结果,分析了不同地下水位调控措施对地下水的影响。分析表明：不进行冬春灌而采用滴水适播或干播湿出,可使土壤冻融期地下水位下降到临界深度以下,将有效地抑制浅层土壤的返盐和积盐;井灌井排是灌区地下水调控最有效的措施,既开发利用地下水资源,又可控制地下水位、防治或改良盐碱地等。地下水位调控措施的选择需因地制宜,综合考虑灌区土壤盐碱化程度、地下水位埋深现状、灌溉排水条件等合理选择。     

1960-2020广东汛期降水的时空变异性分析北大核心CSCD

城市内涝等灾害会给人民生命财产和社会经济造成巨大损失,而其主要驱动因子为降水,因此科学、全面认识降水量的分布规律及发展趋势对城市防洪减灾至关重要。本文采用广东26个站点1960—2020的月降水数据,基于空间插值、Mann-Kendall检验、滑动t检验和小波分析等方法,对广东汛期降水的空间变异性、趋势性、突变点与周期性进行分析。研究表明广东按站点月降水量的峰值特征可分为四个降水类型区,各月之间、沿海与内陆降水量年际变化不同步,并阐明了前、后汛期降水高值中心与低值区的空间转移过程。按沿海/内陆-前/后汛期分组分析,对各组降水年际变化判定了趋势和显著性突变点,并识别了各个最强周期尺度下的主周期。     

叶尔羌河绿洲近20年来地下水埋深变化及其原因分析

本文依据叶尔羌河流域平原绿洲1993—2012年的地下水埋深实测资料分析地下水埋深年内变化过程以及年际变化趋势,揭示自然条件以及人类活动的影响。本文通过计算埋深距平值的方法来消除地下水埋深原始数据中缺测值以及异常值的影响,对比绿洲区总体及其3个子区的埋深变化情况来探究空间差异,结合实测数据与相关研究来分析变化原因。结果表明,20来年平原绿洲区地下水埋深总体增加明显,增加最快的位置从中下游向上游转移。中下游地区地下水埋深在前10年持续增加,可能的原因是灌溉面积增加。2005年后上游地区埋深持续增加与上游渠系防渗改造有关,2003年后下游地区埋深减小与下游河道输水量的增加有关。本文发现人类活动对地下水埋深的空间变化以及平原绿洲生态有重大影响。     

A frequency response estimation method based on smoothing and thresholding

A standard approach for estimating the frequency function of a linear dynamical system is to use spectral estimation. Traditionally, this is done by smoothing the noisy frequency data using linear filters. The method has proved to be successful in most cases and is widely used. However, if the frequency response has fine details appearing only locally in frequency, the loss of resolution caused by smoothing might result in unacceptable errors. In this paper, a different method for frequency response estimation is suggested. The method utilizes recently proposed wavelet-based denoising schemes combined with traditional smoothing techniques. The wavelet transform is applied in the frequency domain in order to provide a suitable frequency window. Tested through simulations, this approach provides an alternative when traditional methods fail. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于预测可信度的多级协调空间负荷预测方法

提出了一种基于负荷预测可信度的多级协调SLF方法。该方法首先确定了元胞历史负荷数据的评价指标,并运用灰色关联度理论,计算出各元胞的负荷预测可信度。然后建立空间电力负荷多级协调模型,并将元胞负荷预测可信度应用到多级协调模型中,最后利用该模型调整元胞目标年的预测值。空间电力负荷多级协调模型以不同层级负荷之间的关系为基础,在一定程度上能够消除上下级电网的预测结果之间出现的不均衡、不协调的现象,从而提高了空间负荷预测结果的准确性,为进一步的电网规划打下了坚实的基础。选取了指数平滑作为预测方法,并对预测结果采用空间电力负荷多级协调模型进行优化调整,调整结果表明空间电力负荷多级协调模型具有实用性和有效性。     

Comparison of functional connectivity in default mode and sensorimotor networks at 3 and 7T

Object

The objective of this work was to assess functional connectivity measurements at ultra-high field (7T), given BOLD contrast to noise ratio increases with magnetic field strength but physiological noise also increases.

Materials and methods

Resting state BOLD data were acquired at 3 and 7T to assess connectivity in the sensorimotor network (SMN) and default mode network (DMN) at different spatial smoothing levels.

Results

At 3 and 7T positive correlation is observed between a right sensorimotor seed and left sensorimotor cortex. For the DMN, a seed in posterior cingulate cortex results in a high correlation in inferior parietal lobes and medial prefrontal cortex. We show higher temporal correlation coefficients for both the SMN and DMN at 7T compared to 3T for all smoothing levels. A spatial correlation between connectivity maps revealed no significant differences for the SMN, whilst the DMN showed increased spatial correlation dependent on SNR. The maximum physiological noise contribution was found to be higher at 7T, but noise in both seed and network nodes was not significantly increased, as shown by no significant difference in the spatial correlation of maps following physiological correction.

Conclusion

7T can improve spatial specificity of connectivity maps and facilitate measurement of connectivity in areas of lower intrinsic network correlation.     

计及气象因素和风速空间相关性的风电功率预测模型

建立了一种计及数值天气预报中气象因素和风速空间相关性的组合加权风电功率预测模型。首先,考虑到数值天气预报数据中的风速精确度不高,建立了基于高斯过程的数值天气预报风速修正模型,计入其他气象因素,如风向、温度、湿度、气压等,进行风电预测。同时,基于目标风电场与相邻风电场区域的风速空间相关性分析,求得其最大相关系数点的延迟时间,建立风速空间相关性预测模型。然后,基于数值天气预报偏差修正的风电功率预测模型和空间相关性预测模型,建立组合加权预测模型,并利用拉格朗日乘子法求得组合模型中各个单一模型的加权值。算例结果表明,所提模型及方法能够有效提高风电功率预测的精度。     

一种新的检测方法在目标跟踪中的应用

综合考虑了目标跟踪可靠性和实时性的双重要求,以及场景中不可避免的光照变化、背景干扰等实际因素,基于离散线性卡尔曼滤波实现了运动目标快速跟踪。采用帧间差分与图像梯度信息相结合的办法提取目标轮廓,应用高斯滤波、空域平滑滤波技术减弱噪声干扰,并利用邻域端点搜索法连接、修复目标轮廓。实验表明,本文中的算法具有抗噪性能强,适合实时处理的优点。     

AOI检测系统光照不均的校正方法研究

针对电子组装业自动光学检测(automatic optical inspection,AOI)系统光照不均情况,分析了背景去除法、传统同态滤波法2种校正方法,并将一种改进的基于小波变换的同态滤波方法应用于该领域。该方法对目标图像进行多层小波分解,对各层高低频系数滤波处理,减弱低频系数,增强高频系数,然后进行小波重构,从而达到光照不均校正的目的。然后取PCBA(printed circuit board assembly)图像进行了3种方法的实验对比,结果证明了改进的基于小波变换的同态滤波方法在AOI系统中具有很强的实用性。     

Compressed sensing reconstruction of hyperspectral images jointly using spatial smoothing feature and spectral correlation

A compressed sensing (CS) reconstruction algorithm of hyperspectral images jointly using spatial and spectral characteristics is considered. Specifically, in the sampling process, each band image is sampled by the block CS method independently. In the reconstruction process, how to utilize the spatial smoothing feature of each band image and spectral correlation between different band images to formulate the joint optimization problem is the focus of this paper. The total variation (TV) norm and multihypothesis prediction are introduced to express the spatial smoothing feature and the spectral correlation, respectively. Thus, the TV norm and the prediction residual are used as the regularization items in the reconstruction optimization problem. The resulting ill‐posed problem is solved by the augmented Lagrange multiplier method and alternating direction method in an iterative way, and the implementation process of the reconstruction algorithm is presented. Experimental results on four hyperspectral datasets reveal that the proposed algorithm significantly outperforms alternative strategies in terms of peak signal‐to‐noise ratio as well as visual quality. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于改进型小波神经网络的谐波检测方法

随着大功率器件使用,造成电网中有大量谐波,威胁设备的安全。提出运用小波神经网络(Wave Neural Network,WNN)算法来检测谐波。首先,针对神经网络初始值设置不当导致的网络收敛慢甚至不收敛的问题,提出了网络初始参数自相关修正的优化方法,提高了网络的性能。其次,运用附加动量项的训练算法平滑了权值学习路径,有效避免了网络训练陷入局部最小,提高了谐波检测精度。最后,经过与其它检测方法的仿真对比,证明了所述方法具有收敛速度快,检测精度高的优点。     

特高压直流换流站外绝缘海拔修正方法的选择

在±800 kV直流输电工程中,新的换流站将位于海拔1 000 m以上的地区,为保证上述设备可靠运行,需对设备的外绝缘水平进行海拔修正。文章介绍了国内外采用的海拔修正方法,详细比较了各种修正方法对设备绝缘水平的影响,重点分析了对海拔超过1 000 m地区的设备外绝缘耐受电压和污闪电压进行修正的方法,并通过比较分析给出了适于对特高压直流换流站设备外绝缘水平进行海拔修正的方法。