基于Landsat-8的煤火监测方法研究

为了监测乌达矿区煤火的变化趋势,减少因煤自燃引起的经济损失,根据landsat-8卫星影像数据采用辐射传输方程法,单窗算法,劈窗算法等反演了内蒙古乌达矿区的地表温度,提取了煤火信息,并结合内蒙古乌达市环境监测中心站提供的数据和实地考察,验证地表反演结果的有效性。结果表明:几种反演算法得到的结果与地下煤火区地表温度的空间分布一致,其中劈窗算法综合考虑了两个热红外波段,其反演结果与实测温度值的差值较小,约为0.5℃,与地面实测值一致性比较好,高温异常区范围明显,在地下煤火反演中具有一定的适用性。     

热红外遥感对煤矸石山温度的反演研究

为探究利用热红外遥感反演的地表温度对煤矸石山识别情况,基于Landsat TM卫星遥感影像和研究区的气象数据、矢量数据等,采用单窗算法对研究区域的地表温度进行反演,并将反演出的地表温度异常区域与阳泉市实际煤矸石山分布情况做对比,验证利用反演结果识别煤矸石山的准确性。结果表明,阳泉矿区的高温异常区除了与煤矸石分布有关,也与矿区煤炭和工厂分布有关;利用反演结果提取的高温异常区可作为煤矸石山温度精准探测的参考,从而提升判断煤矸石山自燃位置的效率。     

基于矿井尺度的神东矿区地表温度分布研究

以神东矿区为研究对象,基于1989—2013年10月Landsat TM5/OLI 8影像为数据源,采用单窗算法定量反演矿区地表温度,并在矿区和矿井尺度上深入分析地表温度的分布特征。研究结果表明,矿区尺度上,24年间神东矿区地表温度整体呈增加的趋势,地表温度上升了10K;矿井尺度上,随着采区面积逐年增大,采区和非采区的中、高温区面积所占比例逐年增大;补连塔矿采区归一化温度小于非采区,之后差异增大,2010年后差异减小;哈拉沟矿和活鸡兔矿除2007年采区温度小于非采区外,其余时间采区均大于非采区;乌兰木伦矿采区温度平均值大于非采区,且差异性逐渐下降;榆家梁矿采区与非采区差异性下降;大柳塔矿采区温度大于非采区,2007年以前差异性呈上升趋势之后差异性下降;锦界、上湾和石圪台三个矿2007年以前采区温度均大于非采区,2010年采区小于非采区。     

新疆老君庙煤矿火区地表温度反演及时空变化分析

通过Landsat TM5和Landsat 8/OLI分别选取新疆老君庙煤矿区2006年7月26日、2010年7月21日和2015年7月20日份过境的遥感影像,运用单窗算法反演研究区地表温度(LST)并进行煤火区时空变化监测,得出:LST最大值在2015年,为46.19℃;最小值在2006年,为26.47℃,各年均温度呈现递增趋势。2006年和2010年LST变异系数小于0.1,属低变异;2015年为0.12,属中变异,随时间变化受人类影响逐渐加剧。各年LST变化幅度分别为5.38℃、8.37℃和14.88℃,说明受到某些地表因素变化的影响,LST分布差异性逐年增大。监测各年煤火区时空变化得出:2006年地下火区面积为0.53hm2,2010年为1.44hm2,2015年为6.57hm2。2006~2015年地下火区面积年均增长率为25.72%,且增速逐年加快,长此下去,煤炭资源损失将会更加严重。     

基于DEM的煤火自燃温度反演算法研究

为了研究乌达煤矿煤火特征的分布及变化,采用3种不同的遥感反演温度算法(单窗算法、单通道算法、Artis算法),并通过阈值分割法提取2005年的乌达煤田火区温度,与叠加的实测煤火矢量图进行对比分析。结果表明,提取的温度异常区域与直接采用星上亮度温度图提取区域基本相同,其中Artis算法重叠度最低,单窗算法和单通道算法重叠度相同,而直接用星上亮度温度重叠度最高。通过比对分析该地区的地表覆盖类型和数字高程模型(DEM),发现乌达煤矿出现的北部高温异常和中部低温异常与地表覆盖类型和地形变化相关,在南部受干扰较小的区域与实测区重叠度达60%以上。选择该地区11号煤火区为研究区域,对比2005—2012年的煤火时空变化,结果表明2005—2010年的煤火温度异常的范围表现为波动的变化,2010年后的煤火范围缩小,煤火得到一定控制,未发生明显反复。     

大型露天煤矿地表扰动的温度分异效应

以平朔矿区1987年、1996年、2001年和2005年的Landsat TM影像为数据源,依据地表形态与采矿功能划分5种地表扰动类型,以单通道普适性算法反演地表温度。基于空间统计和面积加权的增温贡献率等方法,分析地表扰动类型的温度分异特征和对矿区增温的贡献程度及动态：露天采坑和工业场地的地表平均温度最高,高出矿区最低温度5~10 ℃,具有强烈的增温效应;未复垦排土场地表温度处于中等水平,受到排弃物类型和堆置特征的影响,具有较大的时空分异特性,在矿业开发初期具有较高的增温效应;剥离区和已复垦排土场的地表温度较低,具有最低的增温效应,已复垦排土场的增温效应随着恢复生态系统气候调节功能的显现呈逐年降低趋势。     

泰安市土地利用类型与地表温度的关系研究

文中以泰安市为研究区域,选取2018年5月Landsat 8 OLI/TIRS影像为数据源,采用最大似然分类法得到泰安市土地利用分类图,同时采用单窗算法反演地表温度得到地表温度图,从小尺度城市内部分析土地利用类型与地表温度之间的相互关系。得出土地利用类型与地表温度关系,可表示为:居民地及工矿用地裸地耕地林地及草地水体。居民地及工矿用地对地表温度的升高贡献最大,而水体和林地对地表降温有明显效果,能有效缓解热岛效应等城市气候问题,并为泰安市城市规划和未来建设提出合理建议。     

兖州煤田地表温度空间分异特征

以东部高潜水位区域——兖州煤田为研究区,以Landsat TM数据为数据源,利用单窗算法反演兖州煤田地表温度,分别从土地利用类型、植被覆盖度、距沉陷积水区边缘距离、地表下沉值等4个方面分析研究区地表温度的空间分异特征。结果表明:不同土地利用类型间地表温度差异较大,其中建设用地平均温度最高,水体平均温度最低;地表温度与植被覆盖度呈负相关;在沉陷积水区以外,地表温度随距积水区边缘距离的增加先降低,而后趋于稳定,两者呈指数相关;地表温度自积水区边缘向外随地表下沉值的减小而逐渐降低。     

基于ASTER影像的乌达火区遥感监测研究

为了监测评估内蒙古乌达煤火的治理效果,以灭火前、中、后和灭火监测期的ASTER热红外波段为数据源,采用TES算法反演矿区地表温度,根据自适应梯度阈值法提取4个年度的火区,经过对比验证发现:2008年提取火区与2009年航空参考火区的重合度为71.4%;分析2008—2015年间的煤火演变状况,结果表明:2008—2013年间,火区呈现显著缩减趋势,面积减少2.5 km2,由集中变为零星分布,这表明该时期煤火治理效果显著;2013—2015年间,火区面积增加了0.3 km2,由离散变为集中分布,这说明火区有复燃的趋势,1 km2的存量说明今后仍需加大火区治理力度。     

基于SBAS-InSAR的矿区全盆地开采沉陷求参方法研究

传统测量手段监测矿区开采沉陷时所需的成本较高,且无法全面反映地表移动盆地的沉降情况。为了使矿区地表沉陷监测更全面高效,从而获得更高精度的概率积分预计参数,以内蒙古某矿区为例,先采用SBAS-InSAR技术处理27景Sentinel-1A卫星数据,获得2017年9月至2018年7月间的全矿区地表时序形变情况,再结合改进步长的果蝇优化算法实现地表全盆地3 723个点的共同求参。结果显示,工作面开采导致的地表最大沉降量为201 mm,与实测数据相比,其绝对误差的平均值为3.00 mm,相对误差的平均值为9%。研究结果表明:SBAS-InSAR技术与传统手段相比,对于监测矿区工作面开采引起的地表全盆地沉陷具有较大优势;此外,采用改进步长的果蝇优化算法能将全盆地开采沉陷结果用于概率积分预计参数的求取,得到一组效果良好的参数;获得的研究区域最优概率积分预计参数为:下沉系数q=0.33,主要影响角正切tan β=1.83,拐点偏移距s=0.045H(H为采深),开采影响传播角θ0=89°。研究成果为今后矿区地表的开采沉陷监测与概率积分预计参数确定提供了科学依据。     

基于GA-BP算法的齿轮箱故障诊断研究

为了解决BP算法的缺陷,建立了GA-BP相结合的故障诊断模型。利用GA算法优化BP神经网络权值和阈值,改善故障诊断性能。GA-BP网络对齿轮箱的工作状态进行故障诊断,仿真表明:该算法可以高效、可靠地运用于齿轮箱故障诊断中。     

计算机网络连接增强优化中的神经网络算法

研究了计算机网络连接增强优化问题,并对人工神经网络在仿真模型和算法中的应用进行了研究。希望为促进人工神经网络在计算机网络的使用中提供一定的参考和借鉴。     

最小二乘算法在电流保护中的应用分析

在煤矿井下高低压开关的微机保护中可用最小二乘算法计算故障电流的基波和谐波分量。分析此算法中系数矩阵对测量误差的影响,并与全波傅氏算法系数对测量误差的影响进行对比,对实现短数据窗的最小二乘算法的难点进行了探讨。     

改进的模拟退火算法在原料矿混匀优化中的应用

运用改进的模拟退火算法对钢铁原料矿的混匀进行了优化计算，计算结果符合实际生产情况，表明改进的模拟退火算法是一种切实可行的优化方法，该算法为原料矿混匀问题的优化求解提供了新的思路。     

改进型质心算法在井下人员定位中的应用

井下人员定位对于煤矿的安全管理和应急救援都非常重要,由于井下环境复杂,而质心定位算法受环境影响较小,因此在无线传感网络的节点定位中广泛应用。但传统质心算法精度较差,针对这种情况提出了一种改进质心定位算法,采用遗传算法对权值进行优化。仿真结果表明,经过遗传算法优化后,定位精度优于传统的质心算法。     

改进型蚁群算法在矿井火灾定位系统中的应用

针对矿井安全需求的要求,为解决矿井火灾的预测的问题,采用改进的蚁群算法,引入相对效应系数,实现了矿井火灾的准确预报,提高了火灾预警的效率,对火灾点的预告准确度有了较大提高。     

商品混凝土塌落度控制的研究

根据商品混凝土的生产特点和质量要求，在Visual Basic 6．0的环境下，开发混凝土搅拌控制与监测计算机辅助系统。特别针对商品混凝土塌落度的研究，采用了前馈控制算法，通过测定沙子的含水率来改变实际的物料配比以迎合由大量权威试验得到的配比表。对于水泥含水的不可测性及石块大小的不规范性等带来的干扰因素，采用了古典控制论中的反馈补偿算法，从而逐步调整实际物料的配比，使混凝土塌落度逐步逼近到我们所要求的合理范围之内，做到塌落度的自动控制。     

遗传算法在注水系统中的应用

简述了遗传算法的基本原理和求解步骤，介绍了遗传算法在注水系统中应用，并给出了注水系统中几个数学模型，如注水系统中管网优化布局优化模型，管网参数优化模型，注水站中并联注水泵优化模型。     

基于改进遗传算法的移动机器人路径规划

针对遗传算法容易出现"早熟"现象及陷于局部最优解的问题,提出采用全局与局部相结合的路径规划方法。即先用Dijkstra算法搜索出粗的路径,再通过改进遗传算法的一系列操作如选择、交叉、变异等来优化此路径,这样绝对不会出现无效路径,并且可以得到最优解。通过实验仿真验证了算法的有效性。     

基于 SA-GA 模糊熵的 VMD 算法在爆破振动信号分解中的应用

针对变分模态分解(VMD)算法预设参数选择的问题,提出了一种基于 SA-GA 模糊熵的 VMD 参数优化 算法,该算法结合模拟退火算法(SA)和遗传算法(GA)的优点,选取模糊熵( FE)为适应度函数,求解最优分解参数。 经过仿真信号分析,相比 EMD 算法,SA-GA 模糊熵的 VMD 参数优化算法有效地抑制了模态混叠和虚假分量的现象, 具有较高的分解精度。 最后利用 SA-GA 模糊熵的 VMD 参数优化算法进行爆破振动信号实测分析,结果表明:SA-GA 模糊熵的 VMD 参数优化算法可以根据不同的爆破振动自适应地选取最优解,解出来的 IMF 分量具有明确的物理意 义,频谱图能清晰地看出信号内所包含的频率成分,具有良好的适用性。