不同粒度遥感信息的非线性优化Otsu分割算法

遥感影像具有覆盖面广、光谱信息丰富及不同粒度的遥感信息应用需求特点,传统的图像分割算法不能较好地适用于这类图像的信息提取。针对遥感影像多波段的特性和遥感信息不同粒度需求的特点,基于最大类间方差算法(Otsu算法),设计了不同粒度遥感信息的非线性优化Otsu分割算法:(1)引入PCA算法对遥感影像的多波段数据进行降维,降低了遥感影像的信息冗余度;(2)基于最小值判断,添加分割算法的终止条件,提高了不同粒度遥感信息分割的计算效率。最后,以舟山海域的空间地物信息提取为例,比较了非线性优化Otsu分割算法与传统的Otsu、2D-Otsu、K-means、FCM分割算法的优劣性。结果表明,非线性优化Otsu分割算法:(1)兼顾了遥感影像的波谱信息,降低了遥感信息的错分率;(2)通过降低遥感影像的信息冗余,提高了计算效率;以两类地物类别提取为例,与Otsu算法相比,时间效率提高了59.88%;(3)通过添加计算约束条件,求解不同地物类别的分割阈值,满足了不同粒度遥感信息的应用需求。     

多种任务调度混合的IB-LBM并行优化方法

在使用浸入边界-格子玻尔兹曼方法（IB-LBM）求解流场时,为了得出比较精确的结果,往往需要规模较大、较密集的流场网格,这就会造成模拟过程时间长的问题。为了提高模拟的效率,利用IB-LBM局部计算的特点,结合OpenMP中三种不同的任务调度方式,给出了IB-LBM的并行优化方法。在并行优化中混合使用三种任务调度方式,以弥补单一任务调度造成的负载不均衡问题;将IB-LBM进行结构化分解,测试每一结构部分的最优调度方式,根据实验结果选择最优的调度组合方式,而在不同线程数下,最优的组合方式是不同的。优化结果通过并行加速比来检验,可以得出：在线程数较少的情况下,加速比趋近于理想状态;在线程数较多的情况下,虽然线程开辟和销毁的额外时间消耗对性能的优化产生了影响,模型的并行性能仍有了很大的提升。流场的模拟结果显示,在进行并行优化后, IB-LBM对流固耦合问题模拟的准确性并没有受到影响。     

好氧颗粒污泥膜生物反应器的研究进展

好氧颗粒污泥膜生物反应器(AGMBR)是一种将好氧颗粒污泥与膜技术相结合的复合式膜生物反应器(MBR)工艺,具有高质出水和低膜污染的特点.综述了AGMBR的典型构型和好氧颗粒污泥(AGS)的特性研究、AGMBR对有机物与营养元素的去除效能、膜污染的控制以及运行参数优化等方面的研究进展,并展望了AGMBR的应用前景和面临的挑战.     

基于迁移学习及气象卫星云图的台风等级分类研究

针对传统卫星云图特征提取方法复杂且深度卷积神经网络（Deep Convolutional Neural Network, DCNN）模型开发困难的问题,提出一种基于参数迁移的台风等级分类方法。利用日本气象厅发布的近40 a 10 000多景台风云图数据,构建了适应于迁移学习的台风云图训练集和测试集。在大规模ImageNet源数据集上训练出3种源模型VGG16,InceptionV3和ResNet50,依据台风云图低层特征与高层语义特征的差异,适配网络最佳迁移层数并冻结低层权重,高层权重采用自适应微调策略,构建出了适用于台风小样本数据集的迁移预报模型T-typCNNs。实验结果表明:T-typCNNs模型在自建台风数据集上的训练精度为95.081%,验证精度可达91.134%,比利用浅层卷积神经网络训练出的精度高18.571%,相比于直接用源模型训练最多提高9.819%。     

不同颜色模型下自适应直方图拉伸的水下图像增强

目的 水下图像是海洋信息的重要载体,然而与自然环境下的图像相比,其成像原理更复杂、对比度低、可视性差。为保证不同类型水下图像的增强效果,本文提出在两种颜色模型下自适应直方图拉伸的水下图像增强方法。方法 首先,进行基于Gray-World理论对蓝、绿色通道进行颜色均衡化预处理。然后,根据红绿蓝（R-G-B）通道的分布特性和不同颜色光线在水下传播时的选择性衰减,提出基于参数动态优化的R-G-B颜色模型自适应直方图拉伸,并采用引导滤波器降噪。接下来,在CIE-Lab颜色模型,对‘L’亮度和‘a’‘b’色彩分量分别进行线性和曲线自适应直方图拉伸优化。最终,增强的水下图像呈现出高对比度、均衡的饱和度和亮度。结果 选取不同类型的水下图像作为数据集,将本文方法与融合颜色模型（ICM）、非监督颜色纠正模型（UCM）、基于暗通道先验性（DCP）的水下图像复原和基于水下暗通道先验（UDCP）的图像复原方法相比较,增强后的图像具有高对比度和饱和度。定性和定量分析实验结果说明本文提出的方法能够获得更好视觉效果,增强后的图像拥有更高信息熵和较低噪声。结论 在RGB颜色模型中,通过合理地考虑水下图像的分布特性和水下图像退化物理模型提出自适应直方图拉伸方法;在CIE-Lab颜色模型中,引入拉伸函数和指数型曲线函数重分布色彩和亮度两个分量,本方法计算复杂度低,适用于不同复杂环境下的水下图像增强。     

基于信息熵种子点选取的流线可视化

有效的种子点选取方法是影响流线分布洞悉流场特性的关键。在保持流场变化规律与重要特征准确描述前提下,为了解决由过多流线所导致的遮挡与杂乱问题,提出了基于贪婪策略和蒙特卡洛的两种种子点选取方法。基于贪婪策略的种子点选取方法通过流场信息熵的计算,对流场中的关键特征具有高度敏感性。基于蒙特卡洛种子点选取方法根据均匀随机分布函数生成输入,基于信息熵计算输入点影响半径确定流线分布。通过多个数据集对两种选取方法实验,结果表明基于贪婪策略选取方法可高效捕获流场的关键特征,基于蒙特卡洛方法选取流线更加均匀,保持了流场全局变化规律,两种方法的结合得到更优化的流场可视化效果。     

不同点火位置时乳胶泡沫火蔓延特性

在边缘点火和中间点火条件下对多孔乳胶泡沫进行小尺寸燃烧,研究了不同点火位置时火焰的蔓延过程和规律,考察了材料表面温度分布、火蔓延速率和火焰高度随时间的变化.结果表明,边缘和中间点火时,平均火蔓延速率分别为0.42和0.24cm/s,蔓延至整个材料表面的时间分别为84和74s,最大火焰高度分别为68.6和82.7cm.随火焰区不断增大,火焰温度不断升高,传递给未燃区的热量增多,加速了材料热解,火蔓延速率增大.     

屋顶花园植物景观设计

屋顶花园古已有之．但却盛行于今。随着工业用地、商业用地以及居住用地的不断扩张．人们不得不向高空拓展绿色空间。屋顶花园的存在不仅在一定程度上缓解了城市绿地用地紧张的难题，还拉近了高楼层使用者与自然的距离。人们宁愿付出昂贵的代价去解决诸多技术难题，也要在高空中营造出一片绿洲，证明了屋顶花园所产生的环境效益和生态效益。     

多源测量信息融合的弱点动目标跟踪算法

在复杂背景下,为提高微弱点动目标跟踪系统的抗干扰能力,从不同信噪比的多红外图像序列出发,基于新的融合跟踪结构（增加局部处理器）,提出了一种模糊逻辑的多源信息测量融合跟踪算法：各局部处理器对原始测量进行恒虚警和自适应检测,将判决后的测量送入融合中心,融合中心对测量作模糊逻辑判决融合,转化为虚拟单序列测量,采用PDA卡尔曼滤波算法跟踪。实验结果分析表明,该融合跟踪算法与单序列相比,具有较高的跟踪精度、稳定性,避免了单图像序列跟丢。     

中国部分沿海海域牡蛎体内多环芳烃和多氯联苯的空间分布及组分特征

对中国部分沿海海域牡蛎体内16种多环芳烃(PAHs)和16种和多氯联苯(PCBs)空间分布和组分特征进行分析,于2010年夏、秋季在辽宁、山东、浙江、福建及广东共设置175个采样点,分布采用气相色谱-质谱联和气相色谱方法进行检测分析。结果显示：所取175个采样点牡蛎体内16种PAHs总含量的平均值为3.79μg/kg,其中浙江省被测样品的PAHs总含量最低,辽宁相对略高;检测样品16种PCBs总含量在1.41～13.95μg/kg之间;PCBs含量总的空间变化趋势是由北向南先增加后减少;样品的PAHs优势组分为三环结构,五环和六环PAHs含量很低;PCBs被检出的仅有三氯代和五氯代两种。被测牡蛎样品总体PAHs和PCBs残留量符合中国和一些发达国家贝类卫生标准,不影响消费者食用安全。