基于无人机高光谱遥感的荒漠草原覆盖度提取方法研究

植被覆盖度(fractional vegetation coverage, FVC)是草地退化评价的重要指标之一,实时、快速、准确地采集FVC是进行草地退化评价的基础。本文以无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)高光谱遥感图像为数据源,提出了3D-ResNet18深度学习覆盖度提取方法,将此方法与回归模型法和ResNet18经典深度学习方法进行比较,并对提取精度进行验证。结果表明,提出的3D-ResNet18方法对荒漠草原FVC展现出较优的提取效果,总体估算精度达97.56%,相比较NDVI、SA-VI、G＿CR＿NDVI、G＿CR＿SAVI和ResNet18分别提高了8.32%、5.92%、2.20%、2.14%和1.87%,为荒漠草原FVC信息高精度和高效率的统计奠定基础。     

基于无人机高光谱荒漠草原鼠洞识别方法研究

近年,我国草原鼠害有逐年上升的趋势。草原鼠害不仅加剧了水土流失与荒漠化进 程,还会 引发鼠疫。鼠洞洞口数是我国进行鼠害监测与等级评价的重要指标,目前采用的人工勘察方 法存在着 精度低、费时费力、调查成本较高、只适用小面积调查等诸多问题,难以满足大面积实时监 测和研究 的要求。进行实时、动态的鼠洞数量分布监测,是有效地制定灭鼠措施和预防鼠疫发生的重要手 段。本研 究利用无人机携带高光谱仪对荒漠化草原进行数据采集,提出鼠洞指数(rat hole index, RHI)对草 原鼠洞进行识别。研究结果表明,利用RHI识别草原鼠洞,总体精度可达97%,Kappa系数可达0.93, 该模型与归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、土壤调节植被指数(soil-adjusted vegetation index,SAVI)、比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)等3种植被指数模型相比具有较高的识别精度。RHI的提出,有 效地提高 草原鼠洞的识别精度和效率,为鼠害防治以及草原退化监测和研究提供有效方法。     

GPS与CASS软件在水利普查的综合应用

全国水利普查是一项重大的国情国力调查,是国家资源环境调查的重要组成部分。GPS与CASS软件在水利普查中的综合应用,对于掌握我国江河湖泊基本情况、水资源开发利用及保护现状,重视审视我国的水资源承载能力和水利保障能力,为国家经济社会发展提供可靠的基础水信息支撑和保障。     

用小波分析进行基于遗传算法的2DMBV图像分割

将小波变换、遗传算法（GA）及二维最大类间方差（2DMBV）相结合,提出一种新的金相图像分割方法。首先利用小波变换对金相图像进行多分辨率分解;其次在小波变换后的低频域利用遗传算法与2DMBV相结合的方法来求解金相图像的分割阈值,从而有效地克服了2DMBV计算量大的缺点;最后结合其他反映边缘的高频子图,对子图实施分割。根据低频域的分割结果,能获得原始图像的最终分割结果。实验结果表明该方法分割效率和抗噪能力较传统的2DMBV都有提高。     

基于A-Clenet5的荒漠化草原草种识别与分类

草原退化已经成为人类面临的主要生态问题,其标 志之一是草原植被群落结构的改变,而草原草种的高光谱识别与分类是利用遥感进行大面积 高精度草原退化监测与治理的基础与前提。由于天然草原草种分布的随机性和遥感图像云系 情况的复杂性,草种识别精度低的问题未能得到满意的解决。本研究基于深度学习首次提出 A-Clenet5法,在天然草原自然光下采集典型牧草高光谱数据,对数据进行预处理,利用A -Clenet5法进行特征挖掘和数据分类。研究结果表明,该方法对草种识别精度可达到92.18%,满足基于高光谱的草原草种的识别要求,为草原退化高精度遥感 监测提供了可能。     

基于超声导波检测管道缺陷的数值模拟

为了研究扭转模态在不同形状管道中的传播特性和缺陷的检测能力,建立了带有缺陷的管道有限元模型,利用有限元软件ABAQUS对T(0, 1)模态导波在直管、弯管中的传播过程进行数值模拟研究。导波信号采用汉宁窗调制的正弦信号,激励T(0, 1)模态信号。结果表明:最低阶的扭转模态适合于管道的缺陷检测;50 kHz的T(0, 1)模态导波对直管、弯管上的缺陷敏感,在缺陷对应的位置上,导波的回波幅值最大,能量也较集中。     

基于单片机的浓缩风能型风力发电机调向控制系统

风力发电机的调向控制对于保证其正常发电十分重要。根据浓缩风能型风力发电机的形体结构,设计了机械传动机构和基于89C51单片机的调向自动控制系统。实验结果表明整个系统可在风向变化超过±15°时自动迎风,达到了设计要求。该系统可应用于浓缩风能型风力发电机的中大型并网发电机组。     

严寒地区输水管材选择及其埋设

节水灌溉工程中地埋输水管多用硬塑料管,对我国北方严寒地区地埋管道管材、管径、埋置深度、管槽断面和竖管防冻等问题作了论述。对当前使用较多的UPVC管、PP管和PE管作了比较;对滴管干支管管径、工作压力作了说明。重点对埋置深度进行了探讨,提出在冻结深度小于2.0 m时,管道埋置深度应在冻结深度以下;当冻结深度大于2.0 m时,管道可埋设在冻土层,但需在冻深2/3以下,并在管道最低端设排水井。     

微型激光高效疲劳试验装置的改进

微型激光高效疲劳试验装置是在小试样高频弯曲疲劳试验装置的基础上改进的。针对原有试验装置频率较低、振幅较小、试样振动位移采集不精确的问题,确定最佳扬声器口径和模拟分析试样圆孔边缘的应力大小,采用调音台配备纯后级功放作为动力系统替代原有试验机的动力源。改进后的试验装置的激振频率从260 Hz提高到500 Hz,振幅在激振频率为500 Hz的情况下可实现0～5 mm调节;运用24位高精度USB数据采集卡,能更精确地采集试样振动位移,试样振动位移可精确到0. 000 01 mm;利用有限元分析试样缺口与边缘处应力关系,试样缺口处的应力是边缘的1. 65倍;连续重复试验确定扬声器的最佳口径为165 mm。结果表明:使用改进后的疲劳试验机,极大地缩短了微小、脆性材料零部件弯曲疲劳的检测时间。