矿业、冶金

• 不同卫星截止高度角的单点定位分析

  程海港;杨久东;

  为了研究不同卫星截止高度角对精密单点定位的影响，利用唐山市曹妃甸区华北理工大学同一时段不同卫星截止高度角的实测数据进行单点定位和静态差分数据的处理，并进行精度分析与对比。结果表明，高度角为10°～20°时定位精度最佳，E方向的误差为5cm左右，N方向和U方向的误差为4cm左右，达到了预期的精度，但不同卫星截止高度角对单点定位结果大致没有影响。

  2022年04期 v.44;No.166 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 564K]
  

• 基于智能算法的多面函数在高程拟合中的应用

  贾思楠;吴风华;范祺;

  针对多面函数在GPS高程拟合中存在中心节点和光滑因子选取困难的问题，提出采用智能算法改进多面函数中核函数的方法。首先利用蚁群智能算法取代传统均匀格网法，选取最优中心节点；然后将核函数中光滑因子作为种群染色体，利用遗传算法搜寻染色体的最优值，通过将2种算法融合构建高精度的拟合模型。研究结果表明，相比于传统方法，该智能算法在优化多面函数上残差波动幅度更小、拟合精度更高，可为地势波动较大的特殊地形的高程拟合提供理论依据。

  2022年04期 v.44;No.166 8-13+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 493K]
  

• 唐山丰南区冬小麦-夏玉米轮作区遥感识别方法

  李子成;杨久东;

  以河北唐山市丰南区为研究范围，进行冬小麦-夏玉米轮作区为对象进行遥感识别方法研究。通过地理空间数据云获取丰南区2017年9月、2018年1月和2018年4月Ladsat8-OLI遥感影像，运用遥感技术和地理信息系统知识根据农作物光谱特征使用遥感分类方法的监督分类中和面向对象分类2种经典的方法，结合所提取冬小麦和夏玉米在研究区内的物候期特征，对其进行识别与分类，采用遥感分类精度评价方法中的混淆矩阵对2种分类方法进行精度评价和分析监督分类精度高。

  2022年04期 v.44;No.166 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 580K]
  

• BP神经网络在中厚板字符识别中的应用

  李亚光;郑小平;肖广耀;田亚强;陈连生;

  为了规范、高效地对中厚板产品进行全流程信息化监管，以某中厚板厂热喷码字符为研究对象，基于MATLAB软件与BP神经网络原理，利用图像处理技术对采集到的中厚板热喷码字符进行预处理，使用改进的BP神经网络算法对字符进行识别。结果表明：经过改进的BP神经网络对具有一定噪声的中厚板字符有较好的识别效果，识别准确率可达98.5%，达到了该厂中厚板热喷码字符的识别要求。

  2022年04期 v.44;No.166 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]
  

• 采用全卷积神经网络与多波段遥感图像结合的湿地分类方法

  龚瑞昆;刘昊晟;张仲;陈旭东;

  针对目前湿地分类方法精确度不足问题，采用全卷积神经网络（Fully Convolutional Neural,FCN）结合Landsat8OLI多波段遥感图像对湿地图像进行特征点提取，并采用4组RGB数据结合的方式对图像特征点进行进一步的校验与选取，提高分类精度，然后利用改进支持向量机（Support Vector Machine,SVM）对所提取的特征点进行判别与分类。实验结果表明采用该实验方法能够较为精确而高效地提取湿地信息，总体分类精度为94.97%,Kappa系数为0.94，与采用全卷积神经网络和随机森林、BP(Back propagation,BP)人工神经网络、Stacking集成算法结合的湿地分类方法在总体精度各个提高了11.68%、11.26%与9.95%，该方法与单一的全卷积神经网络（RefineNet、SegNet、UNet）相比，对湿地图像的提取总体分类精度较高，该方法兼具能够提取特征，训练参数较少适用于样本数量少的多维土地覆盖类型数据分类，对湿地生态环境的保护与治理具有一定的指导意义。

  2022年04期 v.44;No.166 26-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 860K]
  

建筑、环境

• 考虑SSI时不同支承方式对常用模型的地震响应影响

  孙震阳;王宁;武立伟;白文彪;

  通过ABAQUS有限元软件中B31梁单元建立单层柱面网壳常用模型，研究当单层柱面网壳采用四边支承时，在结构跨度方向上简化山墙的作用和考虑山墙作用对常用模型的地震响应影响。通过对比2种模型的位移时程曲线可知：第1种简化山墙作用的模型整体刚度很大，且抗震性能很好，当结构处于强震环境（地震动加速度峰值为1 000gal时）下结构才开始发生明显的屈曲现象；第2种采用抗风柱来替代山墙的模型在地震动加速度峰值为400gal时就出现了屈曲现象。

  2022年04期 v.44;No.166 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 634K]
  

• 高强混凝土简支梁高温下抗剪性能

  毛震;杨志年;

  为研究高强混凝土简支梁高温下的抗剪性能，基于ABAQUS有限元分析软件建立了强度为C80的7根有腹筋梁和3根无腹筋梁，采用顺序热-力耦合的作用方式，对高温下高强简支梁的抗剪性能进行模拟，分析了有无腹筋、不同的箍筋配筋率和纵筋配筋率对梁高温下抗剪性能的影响。结果表明：增加箍筋和纵筋配筋率可以提升高强混凝土梁的耐火极限，有腹筋梁耐火极限的提升幅度随纵筋配筋率的增加而降低；相同模拟条件下，无腹筋梁的截面温度分布低于有腹筋梁，使无腹筋梁的耐火极限略高于有腹筋梁。

  2022年04期 v.44;No.166 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K]
  

• 基于不对称Nash谈判模型的全过程工程咨询联合体利益分配研究

  刘则成;初建宇;马丹祥;都锦健;

  工程咨询企业组成联合体开展全过程工程咨询项目是行业发展趋势，其中联合体利益分配是实施的难点。综合考虑创新能力、风险承担以及资源投入3个影响因素，采用综合赋权法确定联合体利益分配要素的权重，改进云重心法求取利益分配修正值。构建了基于不对称Nash谈判模型的全过程工程咨询联合体利益分配模型，修正了不对称Nash谈判模型利益分配平均化的缺点，为解决全过程工程咨询联合体利益分配问题提供了一种新方法。

  2022年04期 v.44;No.166 46-51+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 137K]
  

• 基于TF-AHP及云物元的老旧小区绿色化改造综合效益评价

  董玉琴;田杰芳;

  城市老旧小区绿色化改造对促进城市面貌更新、提升城市人文形象及人居品质至关重要，是实现既有建筑可持续发展的必要手段。将老旧小区绿色化改造综合效益影响因素归纳为技术效益、环境效益、生态效益和社会效益4个方面，用以构建评价指标体系；基于梯形模糊层次分析法（TF-AHP）及云物元理论建立老旧小区绿色化改造综合效益评价模型，利用该模型对A老旧小区绿色化改造项目综合效益进行评价，并验证模型的科学性及实用性。研究结果表明，经评价所得出的结果与A小区改造后实际情况相符。

  2022年04期 v.44;No.166 52-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K]
  

机械、电子

• 多种方法的工业机器人轨迹规划与仿真

  范祺;蔡玉强;贾思楠;

  针对工业机器人运动过程中产生的冲击振动现象，提出采用多种方法进行运动轨迹规划。通过关节角度、角速度和角加速度随时间变化曲线来反映轨迹变化规律。基于HA006型机器人D-H参数建立MATLAB模型，针对空间轨迹规划问题采用三次、五次多项式插值、3-5-3混合多项式插值方法以及B样条插值优化五次多项式插值函数轨迹的新方法。结果表明，加速度曲线直接影响了运动过程中力的突变；B样条插值优化的轨迹在MATLAB软件中的仿真输出结果更加平滑，较好地消除了力的突变现象，能有效提高机器人运动质量和使用寿命，并为后续关节控制研究工作奠定基础。

  2022年04期 v.44;No.166 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K]
  

数理科学、计算机

• 基于三次样条基函数的模糊数据插值

  赵鹤宇;樊立艳;常锦才;

  为解决模糊数据的插值问题，利用两点三次Hermite插值公式与三转角方程对样条基函数进行构造，根据不同的边界条件获得插值点的一阶导数信息，再结合模糊数对插值点进行模糊化处理，基于不同的光滑度要求，给出2种模糊样条函数的表达式。最后通过数值算例，验证了构造方法的有效性。

  2022年04期 v.44;No.166 68-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
  

• 基于空间配准模型的Mask R-CNN位姿估计网络

  刘一开;王建;王涵悦;韩阳;

  大多数传感器都无法达到零误差的程度，当多个传感器通过坐标变换将测量数据变换到三维空间坐标中心时，由于传感器设备与待测物体之间的距离方位的误差和不同坐标系之间转换精度等众多因素，导致传感器系统出现相对的系统误差。本文采用最小二乘法、广义最小二乘法，通过建立传感器空间配准模型估计误差参数以补偿到传感器系统，以便减少因为设备观测数据导致的误差影响。该研究利用深度学习Mask RCNN框架对目标物体进行识别和分割，获取目标物体的大小和轮廓特征，并结合VGG-16算法得到更加精确的位姿信息。

  2022年04期 v.44;No.166 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K]
  

医工融合

• 基于椭圆曲线密码算法的医学数据共享方案

  胡泽冰;安永丽;伍莉;

  为保障医学数据共享过程中的安全性，充分利用椭圆曲线密码体制（Elliptic Curve Cryptography,ECC）的高安全性和低计算开销的特点，基于国密算法SM2设计一个轻量化的数据共享方案，并结合不经意传输（oblivious transfer,OT）技术实现数据的匿踪查询。结果表明，该方案在保证数据安全性的同时，还可降低计算和通信开销。

  2022年04期 v.44;No.166 88-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 991K]
  

• 基于WebGIS的中医药文化学习系统设计与实现

  马东玲;陈星彤;任永强;杜伟松;李少天;王妍;

  为了解决现有中医药信息管理系统对道地药材产区展示缺乏直观性的问题，基于现有中药信息网站的模式，特引入了可视化更强的GIS技术，为用户提供了一种了解中医药文化的新途径。该系统使用VS2019作为开发平台，SQL2008作为数据库，采用MVC架构，使用HTML+CSS+JavaScript以及ArcGIS API for JavaScript进行系统开发，实现了一个基于WebGIS的中医药文化学习系统。此系统共设计了5个功能模块，分别是中医起源模块、中医诊断模块、道地药材空间分布展示模块、中医文化溯源模块、药膳食疗模块。该系统旨在开发出一套全面、科学、直观的信息展示平台，为大众提供学习相关中医知识的途径，这也有助于中医药文化的发扬和传承。

  2022年04期 v.44;No.166 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 761K]
  

安全与应急管理

• 基于可拓理论的煤矿轨道运输系统风险评价

  庞广祥;王福生;高湛翔;

  轨道运输是煤矿生产中的重要环节，其具有环境复杂、人员来往频繁、设施设备多等特点，选择合适的评价方法对煤矿运输系统进行风险评价，对煤矿运输乃至整个矿井的安全都具有重要意义。基于煤矿轨道运输事故的主要类型与风险因素，从人的因素、设施设备、环境因素、管理因素4个方面构建了安全评价指标体系，并在此基础上构建G1-物元可拓理论评价模型，进行实证应用；利用G1法对各指标重要性进行排序，得到各指标权重，结合物元可拓理论得到各指标之间的关联度以及运输系统整体的风险等级。结果表明，煤矿轨道运输系统风险水平为中等风险，与实际相符，证明了该评价方法的可靠性。

  2022年04期 v.44;No.166 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
  

• 基于深度学习的地表形变预测

  高眯眯;张永彬;

  地表沉降属于一种动态且长期存在的地质变动现象，唐山南湖生态城区域在发展过程中出现了显著的地表沉降问题。为掌握研究区地面沉降趋势，通过构建ARIMA模型、SVM模型、LSTM模型，揭示变形监测数据蕴含的规律，从而针对监测区域的形变情况进行预测。采用RMSE、MAE和MAPE 3个评价指标对模型的预测结果进行精度评估。研究结果表明：与其他2个模型相比，LSTM模型的预测结果与原始值较为一致，LSTM模型的RMSE、MAE、MAPE值均为最小，模型预测精度高，满足研究区地表形变监测工程需求，可应用于实际生产中。该研究成果对当地的防灾减灾和城市发展建设具有非常重要的意义。

  2022年04期 v.44;No.166 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 573K]
  
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