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土木工程学报 2025年

作者：范志强谭钦文唐辉明黄孟霜汪明元张申杨迎铭中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司中国地质大学(武汉)工程学院中国地质大学(武汉)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站

稳定性分析和抗滑桩设计推力计算是滑坡研究中的经典课题。以条块静力学平衡为基础，结合边界条件约束，可实现分析问题静定化。通过引进广义条间力合力的概念，构建条间合力及条块力矩平衡方程，形成以条间力逐次求解为主导的解题思路... 详细信息

稳定性分析和抗滑桩设计推力计算是滑坡研究中的经典课题。以条块静力学平衡为基础，结合边界条件约束，可实现分析问题静定化。通过引进广义条间力合力的概念，构建条间合力及条块力矩平衡方程，形成以条间力逐次求解为主导的解题思路。即在稳定性初值F0(或设计推力初值P0)迭代条件下，通过逐条求解的方式获取相应初值下各条块的条间力及其倾角，继而根据边界条件对末尾条间力进行校验，以最终判定满足滑坡力学及边界条件的稳定性数值（或设计推力值）。该方法加强了滑坡稳定性和抗滑桩设计推力的统一计算框架，强调受力和力矩双平衡分析，使得方法计算功能的多样性和力学分析的严谨性得到提升。最后选取两个算例，结合现行常用方法的对比核验，验证了方法在稳定性分析和设计推力计算中的有效性。

关键词：滑坡极限平衡分析稳定性设计推力广义条间力合力迭代求解

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一种综合IDW插值和MSC的电离层层析算法

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导航定位学报 2025年第1期13卷 94-105页

作者：张旭焱李厚朴王警郑敦勇罗小敏中国地质大学地质探测与评估教育部重点实验室武汉430074 海军工程大学电气工程学院武汉430033 中国地质大学地理与信息工程学院武汉430079 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 桂林理工大学广西空间信息与测绘重点实验室广西桂林541004

为了进一步求解基于全球卫星导航系统(GNSS)的电离层层析成像的不适定逆问题,在联合迭代重构算法(SIRT)和均值平滑约束(MSC)的基础上,提出一种改进的SIRT-IDW-MSC算法:利用反向距离加权(IDW)插值来改善SIRT算法的初值依赖性和MSC的过度... 详细信息

为了进一步求解基于全球卫星导航系统(GNSS)的电离层层析成像的不适定逆问题,在联合迭代重构算法(SIRT)和均值平滑约束(MSC)的基础上,提出一种改进的SIRT-IDW-MSC算法:利用反向距离加权(IDW)插值来改善SIRT算法的初值依赖性和MSC的过度平滑现象,从而提高电离层电子密度(IED)的重建精度和成像效果。数值模拟实验中,SIRT-IDW-MSC算法的重建精度均表现最优,其中重建IED的均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)较SIRT算法可提高72.32%和72.43%,较SIRT-MSC算法可提高57.60%和61.26%。实测数据实验中对于独立测站重建斜总电子含量(STEC)的RMSE和MAE,湖南区域实验中SIRT-IDW-MSC算法比SIRT算法可提高44.33%和47.50%,比SIRT-MSC算法可提高42.62%和47.37%;欧洲区域实验中可分别提高34.34%和26.60%、40.11%和38.70%。将3种算法的重建IED剖面与IRI2016模型参考值和测高仪实测数据作对比,SIRT-IDW-MSC算法均能呈现出更好的符合度。结果证明SIRT-IDW-MSC算法具有可行性和优越性。

关键词：电离层层析电离层电子密度联合迭代重构算法(SIRT) 均值平滑约束反向距离加权(IDW)插值

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“遥感原理与应用”线上线下混合式教学体系设计

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科教文汇 2025年第3期 112-115页

作者：岳林蔚刘修国许凯田玉刚张正加中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院湖北武汉430074

作为地学类专业的重要先导课程,“遥感原理与应用”具有课程信息量大、知识点分布相对零散的特点,亟须通过探索多元化教学手段、强化创新实践元素提升教学效果。该文探索“遥感原理与应用”课程线上线下混合式教学体系,通过构建多层次... 详细信息

作为地学类专业的重要先导课程,“遥感原理与应用”具有课程信息量大、知识点分布相对零散的特点,亟须通过探索多元化教学手段、强化创新实践元素提升教学效果。该文探索“遥感原理与应用”课程线上线下混合式教学体系,通过构建多层次线上线下混合式教学组织框架、研发融合地学特色的素质拓展环节、建设融合课程思政与创新创业元素的实践案例库,形成完整、系统的线上线下混合式教学体系方案,以满足新工科背景下的专业复合型人才培养要求。

关键词：新工科遥感原理与应用教学体系线上线下混合

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基于无锚深度卷积神经网络的月表小尺度撞击坑自动识别

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遥感学报 2025年第2期29卷 429-441页

作者：张梓璇杨俊涛李林张硕伟杨子毅马月超中国地质大学(武汉)资源学院武汉430074 山东科技大学测绘与空间信息学院青岛266590 北京控制工程研究所空间光电测量与感知实验室北京100190 山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590

撞击坑作为月球表面上最典型和最常见的地貌单元,其形态特征和空间分布记录着月球的演化历史、气候形成以及月球表面年代。由于撞击坑边缘模糊、撞击坑嵌套等现象,导致撞击坑(尤其是小尺度撞击坑)自动识别仍存在识别精度不高、大尺度撞... 详细信息

撞击坑作为月球表面上最典型和最常见的地貌单元,其形态特征和空间分布记录着月球的演化历史、气候形成以及月球表面年代。由于撞击坑边缘模糊、撞击坑嵌套等现象,导致撞击坑(尤其是小尺度撞击坑)自动识别仍存在识别精度不高、大尺度撞击坑中的小尺度撞击坑难以不易识别等问题。因此,针对小尺度撞击坑数量众多且不易识别,以及嵌套撞击坑识别等问题,本文提出了一种基于迁移学习策略的无锚深度卷积神经网络月表小尺度撞击坑自动识别方法,来自动定位和识别撞击坑。该方法在堆叠沙漏网络生成的高分辨率特征图上直接回归出撞击坑的中心及其大小,并且无需使用非极大值抑制等后处理操作,实现了不同类型撞击坑的自动识别。同时,采用迁移学习的思想进行训练,为模型训练赋予一定的优化参数,使其并非从头开始训练,从而使模型具备更高的可靠性和稳健性。文中选择虹湾和风暴洋月表地区的影像进行实验验证,并与其现有人工标注的Robbins撞击坑数据库进行定量与定性评估,结果表明本文设计的自动识别模型能有效地实现撞击坑提取,且一定程度上解决了嵌套撞击坑中小尺度撞击坑的识别。

关键词：撞击坑提取智能识别深度学习目标识别虹湾地区风暴洋地区

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动静荷载下层状围岩隧道应力集中分布特征

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浙江大学学报(工学版) 2025年第2期59卷 319-331,401页

作者：杨玉民蒋楠姚颖康周传波蒙贤忠赵茉溪中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 江汉大学省部共建精细爆破国家重点实验室湖北武汉430056 江汉大学爆破工程湖北省重点实验室湖北武汉430056

针对圣加旺水电站层状围岩引水隧道工程,设计物理模型相似试验,考虑不同的静荷载、动荷载及围岩倾角,采用LSDYNA分析层状岩体应力波的传播特性及分布特征.通过正交试验分析不同因素对围岩峰值应力及二次平衡应力的敏感性,基于量纲分析... 详细信息

针对圣加旺水电站层状围岩引水隧道工程,设计物理模型相似试验,考虑不同的静荷载、动荷载及围岩倾角,采用LSDYNA分析层状岩体应力波的传播特性及分布特征.通过正交试验分析不同因素对围岩峰值应力及二次平衡应力的敏感性,基于量纲分析建立多因素影响下应力预测模型,确定围岩安全荷载控制范围.结果表明,高地应力条件下隧道围岩存在初始应力集中,动力扰动对应力集中数值的影响显著,应力波波阵面受层理的影响呈不连续分布.动、静载与围岩峰值应力、二次平衡应力呈正线性相关,围岩峰值应力及二次平衡应力随倾角增大呈“∧”型分布,不同因素对围岩峰值应力及二次平衡应力的敏感性顺序均为动载>静载>倾角.当围岩倾角为90°(0°)、75°(15°)、60°(30°)及45°时,静载极限值分别为0.731、0.555、0.479及0.456 MPa,动载极限值分别为0.624、0.523、0.477及0.463 MPa.

关键词：动静荷载层状岩体应力集中量纲分析安全控制

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土-岩地层水平孔爆破诱发振动传播特征及预测

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岩石力学与工程学报 2025年第3期44卷 737-751页

作者：蒙贤忠夏宇磬周传波冯庆高蒋楠杨玉民江汉大学省部共建精细爆破国家重点实验室湖北武汉430056 江汉大学爆破工程湖北省重点实验室湖北武汉430056 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074

明确土-岩地层爆破振动特征是控制爆破振动效应影响的重要前提。基于典型城区土-岩地层地下爆破工程,设计并开展土-岩地层水平孔爆破模型试验,结合有限元数值方法,分析爆源因素与场地条件对土-岩地层爆破振动传播规律的影响,最后基于量... 详细信息

明确土-岩地层爆破振动特征是控制爆破振动效应影响的重要前提。基于典型城区土-岩地层地下爆破工程,设计并开展土-岩地层水平孔爆破模型试验,结合有限元数值方法,分析爆源因素与场地条件对土-岩地层爆破振动传播规律的影响,最后基于量纲分析建立土-岩地层爆破振动预测模型。结果表明:土-岩界面具有高频滤波特性,自由面存在振动放大特性;R波在远离震中方向发育,导致自由面振速衰减存在分段特征;增大爆源埋深将抑制不连续面振速衰减,削弱土-岩界面能量耗散及场地放大效应;增大岩土体波阻抗比将减缓土-岩界面振速衰减,加快界面能量耗散与自由面振速衰减的同时,场地放大效应得到增强;土层厚度不影响土-岩界面振动特征,但会促进自由面振速衰减,场地放大效应被抑制;在小倾角前提下,土-岩界面角度几乎不影响场地振动;构建的爆破振动预测模型考虑了土-岩地层场地特性,为土-岩地层爆破振动控制提供理论依据。

关键词：数值模拟土-岩地层水平孔爆破爆破振动模型试验振动预测

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藏南地区桑谷沟冰川泥石流形变历史分析和运动过程模拟

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地质科技通报 2025年第2期44卷 355-367页

作者：孙靖宜杨金吴永宁李群章广成周哲晟徐红剑中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430058

藏东南雅鲁藏布江流域冰川型泥石流规模大、持续时间长、冲击力强,由于传统方法难以定量描述大尺度泥石流形成机理问题,根据桑谷沟流域泥石流现场实地调研、无人机航拍、卫星影像信息以及地质气象数据,揭示桑谷沟泥石流的暴发与物源、... 详细信息

藏东南雅鲁藏布江流域冰川型泥石流规模大、持续时间长、冲击力强,由于传统方法难以定量描述大尺度泥石流形成机理问题,根据桑谷沟流域泥石流现场实地调研、无人机航拍、卫星影像信息以及地质气象数据,揭示桑谷沟泥石流的暴发与物源、降雨量等因素之间关系,提出了一种联合InSAR与RAMMS技术全面分析泥石流爆发前物源形变过程与爆发期间泥石流运动特征的方法。基于SBAS-InSAR技术,针对桑谷沟泥石流2次爆发期间的形变进行分析,结合卫星影像图、无人机影像以及现场勘察,实现了桑谷沟泥石流灾害爆发前形变过程反演和灾变趋势预测;采用RAMMS泥石流数值模拟软件对桑谷沟泥石流爆发期间运动过程进行了模拟。研究表明:①通过InSAR技术解算桑谷沟泥石流LOS向形变,坡体长期处于蠕滑状态;物源区内最大形变速率为139 mm/a,流通区内速率最大为46 mm/a,堆积区速率最大为20 mm/a;降雨作用为泥石流发育提供了大量的松散来源。②根据不同步时状态下泥石流堆积深度和流速状态,将研究区演进过程划分为初始运动、加速运动、减速−最终3个阶段。该方法联合冰川泥石流形变历史分析和运动过程模拟,对泥石流发展趋势及预测提供科学依据,并为工程防治设计提供参考。

关键词：冰川泥石流 SBAS-InSAR RAMMS 无人机航拍泥石流成因桑谷沟藏南地区

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基于SBAS-InSAR的金沙江上游探戈古滑坡变形特征与影响因素分析

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工程地质学报 2025年第1期33卷 186-200页

作者：张亚楠郭长宝杨志华吴瑞安闫怡秋中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质大学(武汉) 工程学院武汉430074 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

探戈古滑坡是位于青藏高原东南缘金沙江上游的一个特大型滑坡,该滑坡空间结构特征复杂、变形强烈,本文采用遥感解译、InSAR、无人机和野外调查等技术手段,对金沙江上游探戈古滑坡的变形特征和影响因素进行了分析研究。通过SBAS-InSAR技... 详细信息

探戈古滑坡是位于青藏高原东南缘金沙江上游的一个特大型滑坡,该滑坡空间结构特征复杂、变形强烈,本文采用遥感解译、InSAR、无人机和野外调查等技术手段,对金沙江上游探戈古滑坡的变形特征和影响因素进行了分析研究。通过SBAS-InSAR技术,基于2016年1月至2022年2月144景Sentinel-1升轨数据,揭示探戈古滑坡变形明显,其雷达视线LOS方向最大形变速率为-87.2 mm·a^(-1),最大累积形变量达到590 mm;根据InSAR形变监测结果,将探戈古滑坡划分为4级变形区:极强变形区(V_(LOS)<-70 mm·a^(-1))、强变形区(-70 mm·a^(-1)≤V_(LOS)<-44.2 mm·a^(-1))、弱变形区`(-44.2 mm·a^(-1)≤V_(LOS)<-18.4 mm·a^(-1))和稳定区(V_(LOS)≥-18.4 mm·a^(-1)),调查发现探戈古滑坡中前部发育一强变形区,呈现高位蠕滑变形。野外调查发现,探戈古滑坡强变形区内发育陡坎、挡土墙变形、公路切坡导致的滑塌等地表变形现象,与SBAS-InSAR形变结果一致。探戈古滑坡变形受强降雨作用影响显著,为降雨因素作用下的推移式高位蠕滑变形模式,在时间上有较强的降雨滞后性,主要表现为静止-缓慢蠕滑-加速蠕滑等间歇性蠕滑特征。研究认为,探戈古滑坡在强降雨作用下容易失稳,形成滑坡-泥石流灾害链,具有堵塞金沙江的风险,建议进一步加强金沙江流域蠕滑变形滑坡的遥感调查、InSAR形变监测和风险防范研究。

关键词：青藏高原 SBAS-InSAR 探戈滑坡强降雨蠕滑变形

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基于强化学习与遗传算法的机器人并行拆解序列规划方法

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国防科技大学学报 2025年第2期47卷 24-34页

作者：汪开普马晓艺卢超殷旅江李新宇武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070 中国地质大学(武汉)计算机学院湖北武汉430078 湖北汽车工业学院经济管理学院湖北十堰442002 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

在拆解序列规划问题中,为了提高拆解效率、降低拆解能耗,引入了机器人并行拆解模式,构建了机器人并行拆解序列规划模型,并设计了基于强化学习的遗传算法。为了验证模型的正确性,构造了混合整数线性规划模型。算法构造了基于目标导向的... 详细信息

在拆解序列规划问题中,为了提高拆解效率、降低拆解能耗,引入了机器人并行拆解模式,构建了机器人并行拆解序列规划模型,并设计了基于强化学习的遗传算法。为了验证模型的正确性,构造了混合整数线性规划模型。算法构造了基于目标导向的编解码策略,以提高初始解的质量;采用Q学习来选择算法迭代过程中的最佳交叉策略和变异策略,以增强算法的自适应能力。在一个34项任务的发动机拆解案例中,通过与四种经典多目标算法对比,验证了所提算法的优越性;分析所得拆解方案,结果表明机器人并行拆解模式可以有效缩短完工时间,并降低拆解能耗。

关键词：拆解序列规划机器人并行拆解混合整数线性规划模型遗传算法强化学习

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基于转移矩阵的大凉山区土地利用变化研究

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西北地质 2025年第1期58卷 270-281页

作者：高文龙张景华刘洪欧阳渊吴君毅苏悦邵璐宋雯洁刘小念中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院湖北武汉430079 中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610081 成都理工大学地球科学学院四川成都610059 中国地质科学院研究生院北京100037 中国地质大学(北京)研究生院北京100083 防灾科技学院地质工程学院河北廊坊065201 湖北省地质局地球物理勘探大队湖北武汉430056

笔者通过遥感解译得到1990年、2000年、2010年、2022年4期大凉山区土地利用/覆盖图,利用转移矩阵的方法,分析4期大凉山区土地利用动态变化情况,并探讨了政策变化对土地利用的影响。结果表明,1990~2022年,大凉山区耕地面积由11153 km^(2... 详细信息

笔者通过遥感解译得到1990年、2000年、2010年、2022年4期大凉山区土地利用/覆盖图,利用转移矩阵的方法,分析4期大凉山区土地利用动态变化情况,并探讨了政策变化对土地利用的影响。结果表明,1990~2022年,大凉山区耕地面积由11153 km^(2)减少到4090 km^(2),减少了63%;林地面积由11713 km^(2)增长到18658 km^(2),增长了59%;草地面积1990~2000年由7708 km^(2)增长到10160 km^(2),2000~2010年下降到5128 km^(2),2010~2022年增长到6907 km^(2),整体面积下降10%;水域湿地与建设用地1990~2022年分别从254 km^(2)和92 km^(2)增长到了520 km^(2)和748 km^(2),增幅分别为104%与713%,增幅明显。这与大凉山区社会经济发展以及“天保工程”、退耕还林还草等政策的预期结果相对应。再结合土地利用空间变化分析,林地面积的增长主要由耕地转化而来,草地面积初期增长来自林地被砍伐后的逆向演替,在“天保工程”等政策进行保护后,草地面积的增长主要来自耕地。2010年后,大凉山区林地保护政策从种植人工林地转为维护现有成果,因此林地增长速度放缓。总览1990~2022年,尤其是1998年“天保工程”等政策实施后,大凉山区生态环境持续向好,但在实地考察中,仍有部分林地被砍伐后形成草地,且大面积人工针叶林也存在生态系统单一、易发生火灾的问题。笔者通过对大凉山区土地利用变化及其背后驱动因素的探讨分析,旨在为大凉山区生态保护相关政策法规的制定提供支持。

关键词：土地利用土地利用转移矩阵生态环境驱动因素大凉山区

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