基于深度学习的火山灾害场景高分遥感检测方法

1

作者 李成范 韩晶鑫 +2 位作者 盘晓东 王嵊楠 尹京苑 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4717-4732,共16页

针对现有火山灾害场景高分遥感图像智能检测中地表目标类型多样、样本类标缺失问题,提出一种基于深度学习的火山灾害场景高分遥感检测方法.该方法首先以多示例学习网络(Multi-Instance Learning,MIL)为框架,利用联合金字塔上采样(Joint ... 针对现有火山灾害场景高分遥感图像智能检测中地表目标类型多样、样本类标缺失问题,提出一种基于深度学习的火山灾害场景高分遥感检测方法.该方法首先以多示例学习网络(Multi-Instance Learning,MIL)为框架,利用联合金字塔上采样(Joint Pyramid Upsampling,JPU)代替扩张卷积,然后通过原型学习和注意力机制(Attention Mechanism,AM)实现对火山灾害场景特征表示的深度神经网络模型重构,并在xBD数据集上进行测试.实验结果表明,与基准卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)、MIL方法和“CNN+”深度学习方法相比,在计算耗时未显著增加的情况下,本文方法能够取得最小的标准差和最高的准确性与检测精度,目视效果好.此外,我们进一步利用本文方法对2022年1月14—15日Hunga Tonga-Hunga Ha’apai(HTHH)火山灾害场景多源、多时序高分遥感图像进行检测,与已有成果表现出较好的一致性. 展开更多

关键词 火山灾害场景 高分遥感图像 原型表示 注意力机制 深度学习

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基于文献计量分析的灾害场景下疏散照明研究综述 被引量：2

2

作者 杜永亮 严永红 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期204-213,共10页

为了解灾害场景下疏散照明的研究现状和发展趋势,基于Citespace软件和文献可视化工具,使用中国知网(CNKI)和科学网(WOS)核心数据库截至2023年7月的相关文献,筛选出408篇中英文文献作为样本,从发表年份、期刊来源、作者机构、主题聚类及... 为了解灾害场景下疏散照明的研究现状和发展趋势,基于Citespace软件和文献可视化工具,使用中国知网(CNKI)和科学网(WOS)核心数据库截至2023年7月的相关文献,筛选出408篇中英文文献作为样本,从发表年份、期刊来源、作者机构、主题聚类及关键词等方面分析灾害场景中疏散照明的研究态势。研究结果表明:该主题在近10年英文文献中呈快速上升趋势,其中,研究者多来自美国和中国,同期中文文献无显著增长;研究主题中文以建筑物火灾疏散为主,兼顾夜间适灾照明,英文关注多种灾害场景,有从室内疏散照明延伸至室外避难照明的趋势;在研究方法方面,中文以技术应用和问题归纳为主,英文以试验模拟和行为研究为主,其从实景模拟到模型计算结合虚拟现实的试验方法值得借鉴;未来需加强对全灾种、多场景下疏散照明的研究,探索室外环境中适灾避难的疏散照明方法。 展开更多

关键词 文献计量 灾害场景 疏散照明 应急照明 户外灾害

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城市区域建筑群地震灾害场景仿真的高真实感可视化方法研究 被引量：11

3

作者 熊琛 许镇 +1 位作者 陆新征 叶列平 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期45-51,90,共8页

地震灾害场景仿真是提高城市综合抗震防灾能力的重要手段,建筑震害高真实感的可视化是地震灾害场景仿真的重要内容。为提高城市区域建筑群震害模拟结果的可视化效果,研究采用易于获取的城市3D多边形模型,开发了建筑对象识别算法和楼面... 地震灾害场景仿真是提高城市综合抗震防灾能力的重要手段,建筑震害高真实感的可视化是地震灾害场景仿真的重要内容。为提高城市区域建筑群震害模拟结果的可视化效果,研究采用易于获取的城市3D多边形模型,开发了建筑对象识别算法和楼面外形生成算法,实现了建筑外形数据自动获取;提出建筑位移插值和建筑外形网格重划分处理方法,实现了建筑群震害的高真实感可视化;并将该方法运用于北京CBD建筑群的震害结果高真实感可视化,该可视化的结果显著优于常规的2.5D可视化方法。文中的成果可为地震灾害场景仿真研究提供参考。 展开更多

关键词 城市3D多边形模型 地震灾害场景仿真 3D—GIS 2D-GIS 可视化

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面向地震灾害场景建模的三维地形交互改造技术 被引量：1

4

作者 刘浩 赵文吉 +2 位作者 段福洲 曹巍 李家存 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1687-1696,共10页

在虚拟地震灾害场景基础上,提出一种细节可控的三维地形实时改造算法,用于模拟因地震造成灾区地表形态的变化情况。该方法将地形改造的主要任务交由GPU(图形处理器)的pixel shader(像素着色器)完成,在pixel shader中将原始地形高度图的... 在虚拟地震灾害场景基础上,提出一种细节可控的三维地形实时改造算法,用于模拟因地震造成灾区地表形态的变化情况。该方法将地形改造的主要任务交由GPU(图形处理器)的pixel shader(像素着色器)完成,在pixel shader中将原始地形高度图的高程数据读取出来,通过设计算法对数据进行改造后输出至一张新的高度图,并用新的高度图替换原始高度图重新绘制一遍场景,以完成地形的实时改造;使用"乒乓"算法和批处理方式对地形改造效率进一步优化;引入Perlin(柏林)噪声增加了地形改造结果的随机扰动性,使改造结果更加逼真和接近实际情况。实验结果表明:该方法能够在地震灾害场景仿真平台中得到很好的应用,运算效率高,能够满足地形实时改造和交互编辑的实际需求。 展开更多

关键词 地震灾害场景建模 地形实时改造 地形交互编辑 细节扰动生成 GPU算法

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灾害场景的解释逻辑、神话与文化记忆 被引量：12

5

作者 李永祥 《青海民族研究》 CSSCI 北大核心 2016年第3期1-5,共5页

神话是社会和历史记忆的一部分,对于人类学家来说,神话记忆不是遥远的产物,而是与当下有着密切的联系。研究灾害神话就是研究隐藏在神话后面的"史实"及其对当代社会的功能和价值。西南少数民族神话中有很多与灾害有关,如洪水... 神话是社会和历史记忆的一部分,对于人类学家来说,神话记忆不是遥远的产物,而是与当下有着密切的联系。研究灾害神话就是研究隐藏在神话后面的"史实"及其对当代社会的功能和价值。西南少数民族神话中有很多与灾害有关,如洪水神话、干旱神话、风雨雷电神话、火神话等,它们通过口传和民族文字的方式得以传承,具有防灾减灾的价值。灾害神话揭示了跨文化对灾害认知的异同,反映出灾害文化在不同民族文化背景下的演进方式。灾害神话是确立一种因果关系的认知模式,它以传统知识、历史和文化记忆、宇宙观为基础,形成灾害场景的解释逻辑。 展开更多

关键词 灾害场景 神话传说 文化记忆 少数民族

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基于改进人工蜂群算法的灾害场景下路径规划 被引量：8

6

作者 朱金磊 袁晓兵 裴俊 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第3期397-405,共9页

针对人工蜂群算法在以往研究中表现出探索局限性以及开发低效性等缺点,提出一种自适应收敛下的改进人工蜂群算法。该算法通过全域采样随机初始化保证初始解集完整性;选择概率计算中加入开采次数因子提升潜在较优解选中概率;结合余弦函... 针对人工蜂群算法在以往研究中表现出探索局限性以及开发低效性等缺点,提出一种自适应收敛下的改进人工蜂群算法。该算法通过全域采样随机初始化保证初始解集完整性;选择概率计算中加入开采次数因子提升潜在较优解选中概率;结合余弦函数变化特点,对选中的个体进行全局最优个体引导下的自适应局部开发,提升局部开发精度。最后,通过不同灾害场景下与多个算法进行对比,结果表明改进后的算法具备更高的求解精度,更好的全局收敛性,能高效解决复杂灾害场景下的路径规划问题。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 全域采样 潜在较优解 路径规划 灾害场景 全局收敛性

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基于VR技术的煤矿灾害应急培训系统开发

7

作者 魏晓 刘雄 +1 位作者 孙云川 蒋旭刚 《中国煤炭》 北大核心 2025年第7期189-198,共10页

为了克服煤矿传统应急培训方式效果不佳、缺乏针对性、即时反馈性和多人协同应急处置逃生训练难以实现的问题,基于虚拟仿真技术开发了包括灾害体验、煤矿灾害应急教学、隐患与灾情判识、协同逃生训练、自救互救训练和综合考核评价6个子... 为了克服煤矿传统应急培训方式效果不佳、缺乏针对性、即时反馈性和多人协同应急处置逃生训练难以实现的问题,基于虚拟仿真技术开发了包括灾害体验、煤矿灾害应急教学、隐患与灾情判识、协同逃生训练、自救互救训练和综合考核评价6个子系统的矿井灾害应急培训系统功能框架。利用三维激光扫描仪、3Ds Max三维建模软件和Unity 3D游戏引擎建立了矿井灾害虚拟场景,通过C#语言脚本编程和基于HTC VIVE头盔和VR跑步机设备实现学员与矿井灾害虚拟场景的交互,从而完成系统的开发,并对学员进行灾害现场逃生测试,完成培训平台的效果评估。结果表明,首次测试中虚拟培训组、传统课堂组和自主学习组的学员逃生平均用时265.3、455.3、561.5 s,虚拟培训组逃生速度显著快于其他2组;第二次测试中3组时间分别降至191.6、355.3、451.1 s,逃生用时均值均有改善,但虚拟组最优;在逃生过程出现错误次数均值上,虚拟培训组、传统课堂组、自主学习组分别从2.42、7.08、10.41次减至0.41、3.24、5.82次,表明虚拟仿真培训方式可显著提升避灾逃生效率。 展开更多

关键词 应急培训 VR培训系统 模拟训练 灾害虚拟场景

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基于MR混合现实技术的应急仿真应用系统设计

8

作者 胡志博 李少春 +2 位作者 凌海涛 王晓军 崔姗姗 《兵工自动化》 北大核心 2024年第7期82-86,共5页

为避免灾难发生时因经验不足导致慌乱而造成更大的损失,使用混合显示技术设计一种应急仿真应用系统。硬件设计中使用蓝牙适配器作为无线网络传输的工具;软件设计中基于混合现实技术重建虚拟现实场景,对图像进行降噪处理,计算各像素点的... 为避免灾难发生时因经验不足导致慌乱而造成更大的损失,使用混合显示技术设计一种应急仿真应用系统。硬件设计中使用蓝牙适配器作为无线网络传输的工具;软件设计中基于混合现实技术重建虚拟现实场景,对图像进行降噪处理,计算各像素点的3维坐标,实时更新粒子位置,对其进行可视化渲染,并获取粒子在混合现实场景渲染下的位置坐标,混合现实视线下的投影距离;对应急逃生路径规划设计一种路径规划算法;在仿真场景的物理模型下,获取应急疏散模拟结果。结果表明:该仿真系统具备实用性,能够完成应急演练时的数据收集与分析。 展开更多

关键词 MR技术 混合显示技术 灾害应急逃生 仿真应用系统 灾害场景渲染

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抗灾型电网规划模式与模型 被引量：32

9

作者 徐国新 夏清 康重庆 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期17-21,共5页

通过对电网规划合理抗灾模式的研究,提出了考虑典型自然灾害场景约束的抗灾型电网规划方法,从满足抗灾要求角度给出了完善相关电网规划技术规程的建议;在深入研究抗灾型电网规划问题建模特点的基础上,通过引入分离不等式约束与内嵌N-1... 通过对电网规划合理抗灾模式的研究,提出了考虑典型自然灾害场景约束的抗灾型电网规划方法,从满足抗灾要求角度给出了完善相关电网规划技术规程的建议;在深入研究抗灾型电网规划问题建模特点的基础上,通过引入分离不等式约束与内嵌N-1约束消除模型的非线性,建立了抗灾型电网规划的高效数学模型,实现了电网抗灾投资的精细化决策。对Garver 6节点算例与某省"十二五"电网差异化规划实例的计算验证了模型合理性。文中成果为电网差异化规划提供了科学依据,对提高电网规划的精细化决策水平以及完善规划相关技术规程具有重要参考价值。 展开更多

关键词 电网规划 抗灾 差异化规划 刚性负荷 自然灾害场景

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虚拟现实技术在灭火救援模拟实验中的应用 被引量：9

10

作者 付丽秋 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第4期130-132,共3页

为满足油罐火灾模拟实验教学和消防救援训练的需要,用虚拟现实技术建立了大型油罐区虚拟场景和实验实训系统。介绍了三维建模工具和建模过程,以及用程序脚本实现参数传递和烟火特效制作问题。虚拟现实技术改变了单一的消防救援训练方法... 为满足油罐火灾模拟实验教学和消防救援训练的需要,用虚拟现实技术建立了大型油罐区虚拟场景和实验实训系统。介绍了三维建模工具和建模过程,以及用程序脚本实现参数传递和烟火特效制作问题。虚拟现实技术改变了单一的消防救援训练方法,可以逼真地模拟多种类型的灾害场景供消防官兵训练使用,既能避免真实火场的危险,又可以极大地降低演练费用。 展开更多

关键词 虚拟现实 消防建模 消防训练 灾害场景 灭火救援

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基于虚拟现实技术开发的矿山救援虚拟仿真演练系统 被引量：32

11

作者 侯建明 杨俊燕 《矿业安全与环保》 北大核心 2018年第5期47-50,54,共5页

为提高矿山救援队伍的救灾实战能力,提升日常训练效果,基于Unity3D虚拟现实开发平台,结合救援演练内容,设计出矿山救援虚拟仿真演练系统实现框架。采用高质量建模技术建立救援模型和场景,在数据库数据管理的基础上,利用基于时间尺度的... 为提高矿山救援队伍的救灾实战能力,提升日常训练效果,基于Unity3D虚拟现实开发平台,结合救援演练内容,设计出矿山救援虚拟仿真演练系统实现框架。采用高质量建模技术建立救援模型和场景,在数据库数据管理的基础上,利用基于时间尺度的知识推理方法,实现火灾、水灾、煤与瓦斯突出、煤尘爆炸和顶板灾害等5种灾害动态场景的模拟和控制,采用IK骨骼控制、有机状态机技术实现系统交互控制。最终形成了基于虚拟现实技术的矿山救援虚拟仿真演练系统,可为仿真演练技术在灾害救援领域的应用提供参考。 展开更多

关键词 矿山救援 仿真 交互 动态灾害场景 知识推理

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石化基地灭火救援指挥VR训练系统设计与实现 被引量：11

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作者 邓鹏 袁狄平 +1 位作者 靳学胜 肖仪清 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期160-166,共7页

为提升消防救援队伍指挥员应对石化基地火灾的指挥能力,提出以虚拟灾害场景为中心的分布式角色扮演型灭火救援指挥训练系统。首先,从系统开发视角,探讨系统的总体架构和训练模式,构建高沉浸感灾害事故虚拟场景;然后,设计包含地图支持、... 为提升消防救援队伍指挥员应对石化基地火灾的指挥能力,提出以虚拟灾害场景为中心的分布式角色扮演型灭火救援指挥训练系统。首先,从系统开发视角,探讨系统的总体架构和训练模式,构建高沉浸感灾害事故虚拟场景;然后,设计包含地图支持、组训导调、接警调度、指挥训练、考核评判在内的模拟训练系统功能模块;最后,探讨该系统实现方式,并分析地图支持模块和考核评判模块的作用。结果表明:该系统可为消防救援队伍提供接近实战的训练平台,丰富消防救援队伍针对石化基地事故灭火救援行动的训练手段。 展开更多

关键词 石化基地 灭火救援指挥 虚拟现实(VR) 训练系统 模拟训练 灾害场景

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基于全息技术的防灾4D交互设备设计 被引量：4

13

作者 胡雨霞 王上 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第15期24-30,共7页

分析防灾性设备的发展现状,探索其在交互设计及用户体验上的不足。探讨全息技术下的防灾方式的交互性、真实性及实用性,从而提出适应防灾教育的交互模型及全息4D交互设备范例。通过对灾害情景的特征分析,构建灾害情景下的人、环境、物... 分析防灾性设备的发展现状,探索其在交互设计及用户体验上的不足。探讨全息技术下的防灾方式的交互性、真实性及实用性,从而提出适应防灾教育的交互模型及全息4D交互设备范例。通过对灾害情景的特征分析,构建灾害情景下的人、环境、物体的动态发展状态。并以叙事性设计为基础,设计灾害体验的交互逻辑构架,提出防灾的交互流程模型和全息情景下动态灾害场景的构建要素。并以地震为例,设计以全息投影技术为核心的"情景-应对"式防灾4D交互设备。防灾设备设计中应充分考虑非常规突发事件中事物的动态变化。利用全息投影技术及交互设计,能够构建具有反馈调节的灾害场景,实现可交互式的灾害实景体验,获得有效的防灾实践经验。 展开更多

关键词 全息投影 防灾科普 交互设计 灾害场景构建

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