河南大学学报(自然科学版)

系列专题:遥感信息处理

  • 红外图像小目标检测算法研究进展

    刘珊珊;乔保军;周黎鸣;林英豪;

    红外小目标检测(Infrared Small Target Detection, ISTD)是远程精确打击、空天攻防对抗和遥感情报侦察等军事应用中的关键技术.红外图像由于目标尺寸小,缺乏颜色、形状信息,在复杂背景下对小目标检测一直是一项挑战性的问题.近年来,研究人员对ISTD开展了大量研究.根据研究方式和角度的不同,将小目标检测分为基于模型驱动的模型和数据驱动的模型两大类,并分别进行了简要梳理,分析了不同方法的原理、优势及不足.最后,指出了该领域未来的研究方向,即更关注性能高、泛化性好、复杂度低的检测算法.

    2024年03期 v.54 253-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K]
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  • 基于层级聚合的多源三维瓦片构建方法

    左宪禹;邢晨璞;张磊;杨燕;

    3Dtiles规范因其大规模流式传输、面向GPU等特性是Web端大规模三维模型构建的首选标准.现有3Dtiles构建方式依赖于单一数据源且难以满足多源数据的LOD(Level of Detail)层级关系,使得GIS(Geographic Information System)三维数据在传输、加载过程中受到限制.针对该问题,本文提出了一种基于层级聚合的多源三维瓦片构建方法,该方法首先按照3Dtiles规范实现多源数据到三维瓦片的映射转换,然后按照LOD层级关系对多源瓦片进行编排并使用HR树索引重组瓦片集文件.最后,使用Bing Maps建筑轮数据集进行3Dtiles瓦片构建实验,并分析了瓦片插入时延、加载性能.结果表明该策略可以在保证瓦片基本插入性能情况下有效提升瓦片加载性能.

    2024年03期 v.54 266-274页 [查看摘要][在线阅读][下载 541K]
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  • 基于“功能-行为-结构”的软件定义卫星系统研究与设计

    刘扬;石泽钊;王玖豪;葛强;

    随着全球在轨卫星的迅猛发展,传统的特定任务、特定载荷和特定软件的卫星系统设计和研制面临着系统软硬件耦合紧密、功能无法在轨重构和成本高昂等问题,难以适应不断变化的应用需求,研究软件定义技术是实现卫星系统从平台和载荷优先向智能化和网络化的算法优先过渡的必要途径.为实现天基卫星平台的开放系统架构,在结构化和面向对象的软件工程基础上,本文提出一种基于“功能-行为-结构”的软件定义卫星(SDS-FBS)系统设计方法.首先根据业务需求确定系统的功能;其次,针对系统功能,根据“功能-行为”映射生成系统的行为;再由“行为-结构”映射设计系统的结构;最后形成SDS-FBS系统的设计方案,融合结构化和面向对象高级编程语言实现SDS-FBS系统原型,并结合实例对设计方案进行分析.本研究通过软硬件结合动态定义卫星系统功能,实现卫星载荷和应用软件的按需加载,能灵活适应多任务和多类用户需求,对于提高未来新一代卫星系统的维护性、重用性、灵活性和扩展性具有重要意义.

    2024年03期 v.54 275-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 673K]
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  • LIF-SSEM:一种高光谱图像分类的脉冲神经网络研究

    党兰学;李金阳;白春洋;刘扬;

    针对深度学习模型参数多、算法复杂、计算能耗高,难以应用在高光谱图像分类的移动计算问题,本文设计了一种基于LIF神经元和注意力机制的脉冲神经网络(LIF-SSEM)模型.利用SNN架构和注意力机制融合高光谱图像的时空信息,可消除光谱异质给图像分类带来的不确定性.模型同时利用LIF神经元和近似导数算法可实现空间光谱特征的有效提取.在IP、PU、SA、WHHC和WHLK数据集的实验结果表明,LIF-SSEM模型具有较好的性能优势.

    2024年03期 v.54 285-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
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  • 基于改进CNN和GRU的遥感图像描述方法

    李铁柱;张波;沈夏炯;魏金占;党兰学;郑逢斌;

    为遥感图像生成可读的文本描述对于实现遥感图像的自动解译、高效挖掘遥感影像信息有着重要意义.传统卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的全连接层只能接受固定输入,对尺度多变、背景复杂的遥感影像,会导致精度丢失.为此提出了一个改进的CNN和门控循环单元(Gated Recurrent Unit, GRU)相结合的模型,在CNN中加入了特征加权融合的空洞金字塔池化(Atrous Spatial Pyramid Pooling, ASPP)模块,可以在不丢失分辨率的情况下提高模型的精度.为了评估性能,在RSICD和UCM_Captions两个公开数据集进行实验.结果表明,该模型在遥感图像描述生成任务上表现优异,生成的自然语言描述更加准确,可以有效地提高遥感图像分析的自动化程度和语义准确性.

    2024年03期 v.54 294-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 514K]
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地理环境与资源开发

  • 基于PLUS模型的土地利用变化与情景模拟——以开封市中心城区为例

    程淑娟;潘少奇;

    以开封市中心城区2000、2010和2020年土地利用数据为基础,对研究区20年间的土地利用时空演变特征进行定量分析;借助Logistic回归模型,判断相关驱动因素与各地类之间的联系;运用PLUS模型,预测研究区2030年4种不同情景下的土地利用空间格局.结果表明:(1)2000-2020年,开封市中心城区土地利用结构变化速度不断加快,建设用地面积增长迅猛,扩张方向集中在龙亭区西部,主要由耕地转换而来;(2)GDP及距农村居民点、城市道路、城市中心和水域的距离是影响土地利用变化的主要驱动力;(3)建设用地在4种模拟情景下均呈现较大幅度的增长,自然情景下扩张最为明显,新增建设用地主要集中在龙亭区西部;综合发展情景下建设用地对其他地类的占用均有所下降,各区域建设用地增长相对较为均衡.

    2024年03期 v.54 303-313页 [查看摘要][在线阅读][下载 710K]
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  • 我国专业村研究特征与展望——基于CiteSpace知识图谱分析

    张玉珍;宋美玲;乔家君;王伟;

    借助CiteSpace软件绘制知识图谱,将CNKI期刊数据库中检索词设定为“专业村”,得到1 829篇相关文献.分析文献发现:(1)各团队内部间合作关系较为密切,但研究机构之间的跨区域合作力度较弱.(2)研究视角的政策导向性明显,主题内容紧跟时代背景,呈现多元化.(3)专业村研究阶段可划分为:萌芽阶段(1982-1992年)、急速发展阶段(1992-2006年)、波动发展阶段(2006-2015年)、平稳推进阶段(2015年至今).厘清新时代经济社会发展的大背景,挖掘专业村发展的内在机理,对于专业村未来的发展走向至关重要.未来,应立足于中国现实语境,加强研究机构间的跨区域合作,将政策需求、政策导向深刻融合到专业村的研究中.

    2024年03期 v.54 314-324页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K]
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  • 城镇化对文旅融合发展的影响机制——基于黄河流域的实证分析

    胡玉洁;陈太政;王伟;陈准;蒋凯伦;薛岩欣;

    城镇化是现代化的必由之路,文旅产业的融合是未来必然的发展趋势,城镇化对文旅产业融合发展的影响具有重要的研究意义.通过建立文化与旅游两大系统交互耦合协调关系模型,计算出黄河流域九省(区)各市的文化产业、旅游产业综合发展指数以及文旅融合的耦合协调度,对其进行空间上的分析,然后利用地理加权回归分析黄河流域的文旅融合发展水平与城镇化发展的空间关联,并探讨城镇化对文旅融合发展水平的影响机制,旨在为黄河流域文旅融合协调发展提供科学的优化对策.研究发现:(1)城镇化对文旅融合协调发展有着积极的促进作用;(2)黄河流域文旅融合发展的耦合协调度大都处于中级协调,而高水平协调区较少;(3)城镇化在经济城镇化、社会城镇化以及人口城镇化3个变化过程的连锁反应中对文旅融合发展产生影响,且影响是正向的.

    2024年03期 v.54 325-337页 [查看摘要][在线阅读][下载 948K]
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  • 河南省耕地利用效率时空格局演变及影响因素分析

    朱慧;秦明周;李昊阳;温美琪;吴浩;谢少华;

    河南省是我国重要的粮食生产核心区,耕地利用效率及其影响因素的研究对于实现河南省耕地资源的合理配置和高质量发展具有重要意义.以河南省18个省辖市为研究对象,运用Super-SBM模型测算出2001―2020年的耕地利用效率.基于此结果,利用核密度估计和标准差椭圆,分析了耕地利用效率的时空分异特征;采用Tobit回归分析方法对耕地利用效率的影响因素进行探讨.结果表明:(1)河南省耕地利用效率整体处于较高水平,在研究期内呈现波动增长趋势.(2)河南省耕地利用效率在空间上呈现显著性的空间差异,表现出“南北高、中部低”的空间分布格局,其效率重心在不断向东南方向迁移,各市之间的耕地利用效率差异逐渐减小.(3)河南省耕地利用效率受多种因素的综合影响,其中人均耕地面积、耕地复种指数等资源条件对于耕地利用效率具有明显的正向作用,城镇化水平和农民可支配收入对耕地利用效率无明显影响.

    2024年03期 v.54 338-351页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K]
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建筑环境与结构

  • 我国装配式钢框架结构梁柱连接节点研究现状

    顾金超;杜文风;汤朋山;

    在装配式钢框架结构中,梁柱连接节点是重要的设计内容,其构造合理性对整体结构的安全性和经济性有重要影响.为了进一步研究梁柱连接节点相关技术,推动装配式钢结构建筑发展,本文总结和梳理了近年来我国装配式钢框架结构梁柱连接节点的研究现状.根据柱截面形式的不同,分为H型钢柱-钢梁连接节点和钢管柱-钢梁连接节点,对各种类型连接节点的构造及其工作特性进行了总结分析,探讨了装配式钢框架结构梁柱连接节点存在的问题及发展方向.

    2024年03期 v.54 352-360页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K]
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  • 降雨条件下路基土体水分入渗损伤破坏研究

    岳建伟;窦东方;孔庆梅;黎鹏;

    针对沥青路面产生裂缝后雨水入渗影响到路基土体造成翻浆等病害问题,在粉质黏土路基受水分入渗影响的基础上开展试验研究.在试验研究过程中,选取完整的路面结构层且不受降雨水分影响的固定含水率路基土体试样与带裂缝的路面结构层且受降雨水分影响的可变含水率路基土体试样,对不同情况下的粉质黏土试样开展无侧限抗压试验.结果表明:(1)固定含水率试样在受压情况下,试样破坏模式主要有剪切破坏、张拉破坏、共轭拉剪破坏和劈裂张拉破坏4种类型.试样在水分入渗后其湿润锋呈水平环状向下渗透,可变含水率试样在降雨水分入渗后其湿润锋呈“V”形下渗,形成优先流状态.(2)路基土样经无侧限压缩试验后其应力-应变曲线可分为:压密阶段、线弹性变形阶段、屈服阶段和破裂阶段.其无侧限抗压强度随含水率及降雨量的增加而降低,试样应力-应变曲线的应力峰值减小且后移,平稳阶段的应变范围增大.(3)可变含水率的降雨条件中,在试样初始含水率一定,历经小、中、大3种不同雨况下,试样无侧限抗压强度较固定含水率试样的抗压强度下降约14%.

    2024年03期 v.54 361-370页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K]
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  • 装配式沉井沉入过程内力与变形研究

    孔德志;方光磊;陈橹守;

    本文基于厦门市海沧区行政服务中心沉井式智能停车库的工程,结合工程监测结果对沉井沉入探讨下沉过程中的有限元分析方法,分析结果表明:沉井施工下沉过程中的井壁侧移较小,土压力接近静止土压力,地面沉降影响范围约为沉井直径的0.5倍.结合城市老旧小区的地下停车场建设,提出利用焊接连接方法加快施工进度,采用等效刚度原理探讨焊接连接的有限元计算参数,并考虑周围建筑物的影响,通过有限元分析得出:当沉井位于周围存在建筑物的老旧小区时,在有建筑物一侧沉降大幅增加,影响范围到建筑物外边缘;无建筑物一侧地表变形影响范围达到一倍的沉井直径,其中2 m范围内表现为沉降,2 m以外地表土体有隆起;有建筑物一侧产生向沉井内部的侧移,有主动土压力的趋势;无建筑物一侧产生向沉井外部的侧移,土体有被动土压力的趋势;竖向弯矩在有建筑物一侧沉井结构主要为内部受拉,而在无建筑物一侧为外部受拉,竖向弯矩峰值大致出现在深度的2/3位置处,在靠近沉井上部,从无建筑物侧到有建筑物一侧环向轴力逐渐减小,在沉井下部位置从无建筑物一侧到有建筑物一侧环向轴力逐渐增大,在深度的0.6倍处环向轴力分布接近均匀.

    2024年03期 v.54 371-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K]
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