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地理加权主成分分析与自适应α-shape的带式输送机堆煤智能识别方法
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作者 毛清华 何君怡 +3 位作者 刘韩勇 翟姣 王荣泉 薛旭升 《煤炭科学技术》 北大核心 2026年第2期467-483,共17页
针对复杂工况下煤矿带式输送机传统堆煤识别方法准确性、稳定性不高和三维点云的煤堆表面三维重建完整性不足导致堆煤误判等问题,提出一种地理加权主成分分析(GWPCA)和自适应α-shape三维点云重建的堆煤智能识别方法。针对深度相机全视... 针对复杂工况下煤矿带式输送机传统堆煤识别方法准确性、稳定性不高和三维点云的煤堆表面三维重建完整性不足导致堆煤误判等问题,提出一种地理加权主成分分析(GWPCA)和自适应α-shape三维点云重建的堆煤智能识别方法。针对深度相机全视角采集点云数据量大导致处理速度慢、识别率低等问题,通过手动绘制ROI(Region of Interest)局部区域确定带式输送机表面目标点云数据,并采用直通滤波有效滤除冗余点和噪点、孤立数据,实现带式输送机表面煤堆点云数据快速、准确获取。针对煤堆侧表面点云缺失问题,构建基于地理加权主成分分析(GWPCA)的改进型泊松表面重建模型,通过输送带面与煤堆上表面的空间拓扑关系,结合法向约束机制实现点云数据补全,并采用最小凸包筛选算法消除伪平面干扰。针对不同形态煤堆与输送带表面分割问题,建立煤堆底部边界紧凑度和局部曲率标准差的函数关系,实现自适应α-shape算法的煤堆底部轮廓边界提取,准确分割煤堆点云数据并计算其等效宽度。针对采用单一参数的堆煤识别方法易受局部敏感值影响导致识别结果出现偏差的问题,提出一种基于煤堆宽/高最大值和等效值联合判别的堆煤识别方法,采用局部点云高度值的核密度函数期望值计算等效高度和最小包围盒计算最大宽、高值。搭建带式输送机堆煤智能识别试验平台,开展不同试验环境下的堆煤识别验证试验,结果表明:正常光照环境下,最大宽度和高度检测的平均误差分别为0.40 cm、0.35 cm,单帧宽/高等效值与最大值之间的相关系数为0.983,平均检测速度为每帧1.15 s,有效反映了真实的煤堆状态;粉尘环境下,最大宽度和高度检测的平均误差分别为0.46 cm、0.47 cm,单帧平均识别速度为1.23 s。等效值能准确反映煤堆整体形态变化,实现了堆煤状态的准确、可靠判别。 展开更多
关键词 带式输送机 堆煤 三维点云 gwpca 泊松表面重建 智能识别
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基于空间异质性的秦岭水源涵养能力评价指标体系构建 被引量：3
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作者 张家熊 柳笑 +4 位作者 汪成成 宋进喜 黄鹏 史宇娜 李琦 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期290-297,共8页
秦岭作为我国的南北分界线,构建一套完整的评价监测指标体系和深入剖析其内在驱动因素,关注其内在机理是为推动秦岭生态环境保护再上一个新台阶的必要工作,也是为了全面掌握反映水源涵养功能的驱动机制及变化规律。研究提出了基于地理... 秦岭作为我国的南北分界线,构建一套完整的评价监测指标体系和深入剖析其内在驱动因素,关注其内在机理是为推动秦岭生态环境保护再上一个新台阶的必要工作,也是为了全面掌握反映水源涵养功能的驱动机制及变化规律。研究提出了基于地理加权主成分分析(GWPCA)方法构建秦岭水源涵养能力评价指标体系,对2010年秦岭水源涵养能力一级指标和二级指标空间动态变化进行了分析,揭示其空间变化分布机理。基于GWPCA,考虑气象因子、下垫面因子和社会因子的水源涵养效应,构建了包含10个空间变量的秦岭水源涵养能力指标体系。根据得出的结果将秦岭水源涵养能力等级划分为低、较低、中等、较高、高5个等级,揭示秦岭水源涵养能力空间变化规律,并以此提出生态管理建议。结果表明,秦岭大部分地区水源涵养能力在高等级和较高等级上,占整个区域的66.48%;部分经济发展区域和秦岭中部区域的水源涵养能力处于低与较低等级,极端气候事件和人类活动是造成其分布的主要原因。基于此方法构建的秦岭水源涵养能力指标体系,能够有效量化秦岭的水源涵养能力及其在空间上的异质性,并能明确主要驱动因子。 展开更多
关键词 水源涵养 指标体系 gwpca 空间异质性
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基于QAR飞行大数据的空中颠簸风险时空分布模式探索与分析 被引量：6
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作者 张林意 孙华波 +2 位作者 王纯 余长慧 卢宾宾 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期482-490,共9页
空中颠簸是民航飞行过程中的重大安全风险之一,其空间分布模式的探索与分析对有效规避颠簸区域、提升飞行安全水平有重要意义。利用中国民航行业快速存取记录器(quick access recorder,QAR)大数据提取了2017—2019年中国范围内发生的空... 空中颠簸是民航飞行过程中的重大安全风险之一,其空间分布模式的探索与分析对有效规避颠簸区域、提升飞行安全水平有重要意义。利用中国民航行业快速存取记录器(quick access recorder,QAR)大数据提取了2017—2019年中国范围内发生的空中颠簸事件,通过核密度估计和时空可视化对其时空分布特征进行了初步的探索性分析,采用空间自相关分析、热点分析、地理加权主成分分析等时空统计分析技术从不同层次和视角对民航空中颠簸风险进行空间分布模式与规律探索。结果表明,中国民航飞机2017—2019年空中颠簸事件较多出现于西藏地区、中部地区和东南部地区,其中第一阶梯和第二阶梯地区空中颠簸事件发生密度明显高于第三阶梯,且多位于第一阶梯和第二阶梯分界线附近。空中颠簸程度具有较为显著的空间自相关性,表现为高-高值聚集特征。在精细尺度视角下,地理加权主成分分析结果表明,空中颠簸风险与相关属性参数间关系存在典型的空间异质性特征。该研究为切实提升民航行业风险管理与安全水平,从时空视角提供了理论算法与实践应用支撑。 展开更多
关键词 民航安全 时空分布模式 空间自相关 地理加权主成分分析 空间异质性
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