A robust watermarking algorithm based on QR factorization and DCT using quantization index modulation technique

We propose a robust digital watermarking algorithm for copyright protection.A stable feature is obtained by utilizing QR factorization and discrete cosine transform(DCT) techniques,and a meaningful watermark image is embedded into an image by modifying the stable feature with a quantization index modulation(QIM) method.The combination of QR factorization,DCT,and QIM techniques guarantees the robustness of the algorithm.Furthermore,an embedding location selection method is exploited to select blocks with small modifications as the embedding locations.This can minimize the embedding distortion and greatly improve the imperceptibility of our scheme.Several standard images were tested and the experimental results were compared with those of other published schemes.The results demonstrate that our proposed scheme can achieve not only better imperceptibility,but also stronger robustness against common signal processing operations and lossy compressions,such as filtering,noise addition,scaling,sharpening,rotation,cropping,and JPEG/JPEG2000 compression.     

多特征自适应融合的粒子滤波跟踪算法

针对跟踪过程中目标形态不断变化或部分遮挡导致鲁棒性差的问题,提出一种基于多特征自适应融合的粒子滤波跟踪算法.该算法从视觉特征集中选取了描述能力强的2种特征,并将其按照与目标模型的多尺度相似度进行线性融合;为了减小跟踪漂移,通过计算当前目标模型与初始目标模型的多尺度相似度自适应地更新目标模型.大量仿真实验结果表明,文中算法可以鲁棒地跟踪到部分遮挡和形态变化的运动目标.     

水轮机调节系统的状态PI控制器研究

虽然状态PI控制器已经提出很多年,但至今未在水轮机转速控制中有所应用。本文应用状态PI控制,从水轮机控制系统状态反馈模型出发,设计水轮机调节系统状态PI控制器,并对状态PI最优控制与传统推荐PID最佳调节进行比较分析。仿真结果表明:两者动态过程明显不同,前者的动态过程呈现非周期快速稳定特点,而后者的动态过程则为衰减振荡过程,并且状态PI控制在负荷变化时有更好的控制品质。     

基于改进的NSGA2算法考虑病患公平性及医院运作成本的病床配置优化研究

针对目前医院病床调度存在运营成本较大以及医患关系之间公平性的问题,提出一个考虑医院运作成本和病患公平性下单科室病床分配的多目标随机规划模型。首先,根据基于医院的相关政策,提出一个考虑响应性与准入性的权重测度指标来反映医患关系的公平性,并考虑医院的运作成本建立多目标随机规划模型;其次,为方便算法求解,引入线性化方法将复杂模型处理成混合整数线性模型;最后,采用改进后的NSGA2算法对多目标问题求解,并对算例进行不同的数值实验。通过调整不同的参数进行相对应的灵敏度分析,改进后的算法提升了算法的收敛性与多样性,实验结果验证了模型的有效性和适用性。     

基于TSP物探指标的围岩质量预测研究

为利用TSP各物探指标预测隧道围岩质量,以G575线巴里坤~哈密公路东天山隧道为工程依托,利用灰色关联分析理论,建立了以岩体质量指标修正值作为围岩质量的依据,以9个物探指标为影响因素,采用MATLAB软件对隧道围岩质量的影响因素进行关联排序,确定影响围岩质量的主次因素;再选取高关联度的物探指标,采用灰色关联理论进行围岩质量预测。结果表明,波速、纵横波速比、泊松比、密度为影响隧道围岩稳定性的主控因素;剪切模量、拉梅系数、体积模量、动态杨氏模量、静态杨氏模量为次要因素;围岩质量预测采用波速、纵横波速比、泊松比、密度这4个高关联度的物探指标能准确预测隧道围岩分类。     

基于降雨资料的雨量预警指标阈值求解模型

为保证雨量预警指标阈值在有效周期范围内发挥预警作用,通过分析现有雨量预警指标阈值的确定方法,提出了基于区域临界雨量法-降雨灾害同频率法-R/S分析法的雨量预警指标阈值求解模型。将该模型应用于江苏省泰兴市降雨时间序列的分析,对最大日降水量时间序列进行阈值确定、趋势分析,并用指标阈值进行预警验证。结果表明,该模型的雨量预警指标阈值确定结果相较单一模型更为准确,且具有一定的时效性,可为农村基层防汛预报预警提供参考。     

用水竞争力指数评价方法及其应用研究

水资源短缺加剧了区域、行业间水资源竞争的程度,影响了水资源的演变格局,也对水资源供需管理提出了新的要求。为了定量化描述用水竞争现象,辨析了用水竞争力概念、内涵及其驱动因素,引入了用水竞争力指数（WCI）,并采用驱动增长率、刚性需水量、用水效益和用水紧缺程度四类指标构建了用水竞争力评价模型,以京津冀地区为例,定量分析得到京津冀地区2001—2015年农业、工业和生活分行业多年平均用水竞争力指数分别为0.09、0.17和0.56,其中生活用水竞争力指数最大并长期保持增长趋势,成为影响京津冀地区用水竞争力的主要行业,其次是工业用水竞争力指数,但呈波动性变化特征,农业用水竞争力指数最小但呈持续增加的趋势。     

岩石高边坡稳定性并行计算及其应用

在高地震烈度区的岩石高边坡抗震安全评价需要大规模数值计算,而现有商业软件无法有效解决这类复杂的工程问题,因此,本文开发了解决岩石高边坡接触稳定性问题的对等架构并行计算程序,并应用于泰山公司抽水蓄能电站上水库左岸边坡的静力和动力稳定性评价。在数值建模过程中,将岩石边坡滑块体、地质结构面、库水作用以及近场地基作为岩石高边坡动力接触系统。在稳定性安全评价中结合了有限元法、极限平衡法和接触算法,考虑影响高边坡稳定性的多种复杂因素,通过计算特定滑动面的安全系数或安全系数时程,基于现行水电工程水工建筑物抗震设计规范,完成了岩石高边坡稳定性评价,回避了求解复杂岩体材料非线性的问题。计算结果显示,所开发的程序具有较高的并行计算效率,对解决复杂岩石高边坡稳定问题具有显著的优势。     

基于互补原理确定黄土高原Budyko方程的流域特性参数

Budyko方程的流域特性参数一般根据植被覆盖度等下垫面特征进行确定,但相关资料不易获取。本文针对黄土高原地区29个小流域,通过分析流域特性参数、植被覆盖度和互补关系中大气湿润指数之间的关系发现,大气湿润指数能够间接反映植被覆盖度的大小,进而能够利用常规气象数据确定流域特性参数,并拟合出了经验公式。相比采用固定流域特性参数,这种方法能够提高Budyko方程对实际蒸散发量的模拟效果。相比于植被覆盖度等下垫面资料,常规气象数据时间序列长、且更易获取,因此本方法具有较好的应用前景。     

滦河上游植被指数NDVI及EVI对SPEI的响应差异

在全球气候变化和人类活动的双重影响下,干旱呈广发、频发态势,使植被生长受到限制,进而影响生态系统结构,威胁区域生态安全。以滦河上游为研究区,基于2000-2019年归一化植被指数NDVI和增强型植被指数EVI,并结合标准化降水蒸散指数SPEI,分析滦河上游气象干旱和植被生长状况的变化趋势及空间分布特征,探讨植被变化对多时间尺度SPEI指数的响应差异。结果表明：近20年滦河上游SPEI呈波动式增大趋势,年尺度SPEI增大速率为0.040 1/a;干旱面积总体减少,减少速率为-1.430 4％/a;NDVI和EVI空间分布特征和变化趋势大体一致,植被覆盖度呈东南高西北低的特征,NDVI和EVI增大速率分别达0.027/a和0.026/a;大部分区域SPEI与植被指数呈正相关,其中NDVI对SPEI-3的响应最强,EVI对SPEI-6的响应最强,总体上EVI与SPEI的相关性强于NDVI;草地对气象干旱最敏感,农田次之,林地最弱。