人工智能专栏

• 基于改进Deeplabv3+的遥感滑坡分割提取模型

  王建霞;郭玉凤;杨春金;张晓明;

  为了解决传统高分辨率滑坡影像分割方法在处理细节和模糊边界时性能受限的问题，提出了一种融合Swin Transformer网络、卷积块注意力模块(convolutional block attention module, CBAM)、位置注意力特征金字塔网络(position attention feature pyramid network, PA-FPN)与多层卷积解码器的增强型Deeplabv3+模型(SCPD-Deeplabv3+)。首先，对基线模型Deeplabv3+进行改进，采用Swin Transformer作为主干网络，在Deeplabv3+模型的空洞空间金字塔池化(atrous spatial pyramid pooling, ASPP)模块中引入CBAM,在解码器中集成PA-FPN,并在上采样过程中增加更多的卷积层；其次，对SCPD-Deeplabv3+模型进行训练；最后，将高分辨率滑坡影像测试集输入训练后的SCPD-Deeplabv3+模型中进行消融实验，并与U型网络(U-shaped network, UNet)、比例积分微分网络(proportional integral derivative network, PIDNet)、实时语义分割Transformer(real-time Transformer for semantic segmentation, RTFormer)等主流模型进行对比评估与可视化分析。结果表明：SCPD-Deeplabv3+的平均交并比、精度、召回率和F1-score分别达到90.18%、93.57%、94.47%和93.58%,比改进前的Deeplabv3+分别提高了3.39个百分点、1.45个百分点、3.90个百分点和3.51个百分点。所提方法有效提升了滑坡区域分割的精确度和细节复原能力，为遥感滑坡监测与灾害评估提供了可靠的技术手段。

  2025年05期 v.42;No.213 401-411页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K]
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• 多尺度自注意力和局部匹配的光流估计方法

  李春华;李晓东;

  为了解决光流估计中存在的感受野受限和边缘模糊问题，提出了一种多尺度自注意力和局部特征匹配的光流估计模型。该模型在循环全对域变换(recurrent all-pairs field transforms, RAFT)模型的基础上进行改进。首先，在特征提取模块中添加多尺度自注意力机制，利用多尺度自注意力学习远距离像素之间的依赖关系，得到图像特征信息；其次，在低级光流上采样的过程中添加局部匹配模块，得到高分辨率的光流；然后，在光流估计数据集上完成模型训练；最后，对训练好的模型进行消融实验和对比实验。结果表明：所提模型在MPI Sintel Clean数据集上和MPI Sintel Final数据集上平均端点误差(average end point error, AEPE)分别为1.18和1.67,在KITTI-2015数据集上平均端点误差和异常光流百分比(flow error of all, Fl-all)分别为1.01和3.40%,均优于RAFT模型。所提光流估计模型具有较高的光流估计准确性，能够为依赖高精度运动信息的计算机视觉任务提供有效支持。

  2025年05期 v.42;No.213 412-420页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K]
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绿色建筑专栏

• 深厚软岩填土不同能级强夯对比试验研究

  姚小波;王东星;胡瑾;

  为了进一步提升深厚软岩填土强夯处理后的工程质量，开展了低、中、高、超高等4种能级强夯试验研究。通过系统监测单击夯沉量、地面隆起变形，分析了单击夯沉量与夯击次数的关系特征，以及夯坑周边地面隆起的变形规律；利用动力触探试验，绘制了强夯前、后填土动探击数随深度的变化曲线，并据此确定第一加固深度和第二加固深度。结果表明：强夯单击夯沉量随着夯击次数的增加呈现显著的非线性特征，可分为快速发展阶段、平稳发展阶段、稳定阶段3个阶段；夯锤附近土体在巨大的冲击压力作用下发生显著沉降，沉降量随着与夯坑中心距离的增加而递减，夯锤两侧土体受下部挤压，有少许隆起，夯坑周边地面变形影响范围主要集中在3～12 m;采用强夯前、后动探击数的增长率将强夯加固深度划分为第一加固深度和第二加固深度，发现第一加固深度、第二加固深度和夯击能之间基本呈多项式相关。研究成果不仅可为强夯法的设计和施工提供参考依据，还有助于在工期、成本和质量等多个方面对强夯施工进行有效控制，进一步推动强夯技术在工程实践中的应用。

  2025年05期 v.42;No.213 421-427+468页 [查看摘要][在线阅读][下载 2313K]
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• 基于朗肯理论砂土地层地连墙槽壁局部稳定性分析

  宋连河;安辰亮;贾博松;史立;武薇;王道远;

  为了探究砂土地层地下连续墙槽壁局部稳定的影响因素及其敏感程度，通过朗肯主动土压力理论(简称朗肯理论)确定了地下连续墙成槽施工扰动区，构建了槽壁半椭圆斜截体局部失稳模型，采用极限平衡分析法推导了槽壁局部稳定系数解析解，分析了软弱夹层参数、泥浆参数、地下水位深度、地面荷载、槽段长度对槽壁稳定的敏感性。结果表明：软弱夹层的内摩擦角、黏聚力的增大对槽壁稳定系数的增长率分别为288%、83%;泥浆重度和液面深度对槽壁稳定系数的增长率分别为69%、-24%;地下水位、地面荷载、槽段长度对槽壁稳定系数的增长率分别为53%、-6%、-13%。所提出的解析解可为砂土地层地连墙穿越软弱夹层时的稳定性评估提供理论依据，通过优化泥浆参数和施工工艺，能有效提升槽壁稳定性，对富水砂层地下连续墙工程的设计与施工具有重要的指导价值。

  2025年05期 v.42;No.213 428-435页 [查看摘要][在线阅读][下载 1377K]
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• 基于K-SVD字典学习与ResNet的混凝土结构损伤识别

  李红心;陈宗刚;韩松;

  为解决压电波动法在检测混凝土结构时面临的源信号信噪比低、背景噪声大与非平稳性问题，提出了一种K奇异值分解(K-means singular value decomposition, K-SVD)更新字典的压电信号滤波方法，并对混凝土结构损伤进行了识别。首先，对开裂状态与完整状态下混凝土结构的压电信号进行采集，并将采集的信号进行分类处理；其次，对上述采集的压电信号进行滤波处理，并对K-SVD字典学习滤波结果与未滤波结果进行对比分析，评价K-SVD字典学习滤波方法的适用性；最后，利用残差卷积神经网络(residual network, ResNet)对滤波后的压电信号进行分类识别。结果表明：利用基于K-SVD字典学习与ResNet模型，能够稳定地识别混凝土结构内部损伤的压电信号；训练集与测试集的损伤信号识别准确率分别为93.25%与92.38%,无损信号的识别准确率分别为95.41%与94.67%,相较于未滤波的采集信号，其准确率提升了10个百分点以上；利用K-SVD字典学习与ResNet对混凝土结构损伤进行有效识别，实现了对混凝土结构内部损伤区域的定位。研究结果可为混凝土结构健康监测的数据处理提供一种新的思路。

  2025年05期 v.42;No.213 436-443页 [查看摘要][在线阅读][下载 1406K]
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药物研发专栏

• 基于基准关联度和AHP-CRITIC法的飞龙掌血配方颗粒制备工艺研究

  梁秀珍;梁资就;张怡婕;覃慧杰;蒋林;陈清;黄小洪;谢孟姣;李芳婵;

  为了评价飞龙掌血配方颗粒现代工艺与传统制法的产品质量一致性，并建立稳定可控的生产工艺，从质量源于设计的理念出发，在单因素试验基础上，以浸泡时间、提取次数、提取时间、加水倍数为影响因素，以橙皮苷含量、毛两面针素含量、氯化两面针碱含量、特征峰相似度及出膏率为评价指标，采用响应面试验结合基准关联度和AHP-CRITIC综合赋权法优化提取工艺，并利用单因素考察法明确浓缩、干燥、成型过程的适用工艺参数。结果表明：药液最佳提取条件为加8倍水，提取1次，提取时间120 min,其工艺参数的综合得分为53.620;药液浓缩适宜相对密度为1.125～1.250 g/cm~3,真空度范围为50～200 MPa,温度控制在50～90℃;药液干燥方式优选喷雾干燥，进样速度为8～14 mL/min,温度为160～180℃;成型工艺采用干法制粒，以糊精为填充剂，药辅质量比为1∶0.8～1∶1,轧辊压力为100～120 bar,送料速度为2.42～2.62 rad/s,轧辊速度为0.29～0.42 rad/s。所提工艺合理可行，可为飞龙掌血配方颗粒的工业化生产和质量控制研究提供依据。

  2025年05期 v.42;No.213 444-455页 [查看摘要][在线阅读][下载 1373K]
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污染防治专栏

• 石家庄市O₃攻坚期大气VOCs污染特征及来源解析

  冯亚龙;强杰;张静;白金蕊;王玮;

  为降低臭氧(O_3)对环境空气质量的影响，推动石家庄市环境空气质量持续改善，运用特征比值和正定矩阵因子分析法(positive matrix factorization, PMF),结合污染物排放源清单对2024年5—9月石家庄市O_3污染防治攻坚行动期间(以下简称O_3攻坚期)大气中挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)进行精细化源解析。结果表明：1)O_3攻坚期内受不利气象因素和O_3前体物浓度较高影响导致石家庄市O_3高值频发；2)O_3攻坚期内VOCs质量浓度为80.3μg/m~3,O_3超标天VOCs质量浓度高于非超标天8.7μg/m~3;3个时段内含氧挥发性有机物(oxygenated VOCs, OVOCs)组分贡献占比均最高，VOCs前15种物质中丙酮的贡献占比最大；3)O_3攻坚期内臭氧生成潜势(ozone formation potential, OFP)和羟基消耗速率(L_(·OH))分别为188.7μg/m~3和8.3 s~(-1),O_3超标天OFP和L_(·OH)分别高于非超标天22.2μg/m~3和3.2 s~(-1);3个时段内OFP和L_(·OH)中OVOCs、烯烃和和芳香烃组分贡献突出，各物质中O_3超标天与非超标天相比异戊二烯和乙醛贡献占比升高；4)精细化源解析结果显示，O_3攻坚期内VOCs受石化与化工和机动车尾气排放影响最大；O_3超标天表面涂层、水泥/玻璃、植物排放、医药制造、电力和农药使用对VOCs排放的贡献占比高于O_3非超标天，而机动车尾气、石化与化工、非道路移动机械对VOCs排放的贡献占比低于O_3非超标天。研究结果可为石家庄市进一步开展对石化与化工、机动车尾气的污染排放管控提供依据，同时为制定针对性污染源管控预案、降低O_3对环境空气质量的影响提供数据支撑。

  2025年05期 v.42;No.213 456-468页 [查看摘要][在线阅读][下载 1922K]
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应用技术

• D型战斗部与战机目标的最优交会角研究

  张壮壮;张冬梅;张宇;杜东艳;

  为了解决传统战斗部在应对高机动、高空、高速战机目标时存在的制导精度不足与毁伤效能有限等问题，采用具有定向毁伤特性的D型战斗部，通过系统优化毁伤参数和能量传递路径，构建了针对高速战机目标的高效毁伤体系；基于Autodyn仿真平台建立120°D型战斗部侵彻战机复合蒙皮模型，结合7种常见工况，选取破片威力最大的情况对战斗部座舱壳体的最优交会角进行评估。结果表明：动态爆炸中破片飞散速度增强，且方向倾斜；当破片相对速度垂直战机速度时(交会角为45.96°),座舱壳的侵穿效果最佳；推导的破片初速公式与交会角公式具有适用性。研究可为快速计算D型战斗部与战机目标最优交会角提供理论基础。

  2025年05期 v.42;No.213 469-478页 [查看摘要][在线阅读][下载 3325K]
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• 基于机器学习的致密储层水平井压裂缝尺度特征预测方法

  袁海;樊平天;杨潇文;宋振雨;宋宪坤;刘月田;李冠林;

  为了解决致密储层压裂缝尺度预测中存在的精度不足的问题，构建了一种融合黑翅鸢优化算法(black winged kite algorithm, BKA)与(random forest, RF)算法随机森林的多目标回归预测模型。首先，以鄂尔多斯盆地长4+5和长6储层为研究对象，通过现场数据和FrSmart压裂数值模拟软件生成大规模样本集，覆盖多种地质与施工条件；其次，采用皮尔逊相关系数和RF算法，确定了影响裂缝长、宽、高的关键地质与施工因素，并对这些因素进行相关性分析与重要性排序；最后，利用BKA优化RF模型的超参数，对裂缝尺度特征进行预测。结果表明：施工参数对裂缝尺度影响最为显著，地质参数主要控制裂缝形态；所构建的BKA-RF模型在裂缝长、宽、高预测中均优于粒子群优化随机森林(particle swarm optimization-random forest, PSO-RF)模型，其中缝长预测的测试集平均相对误差仅为2.44%,决定系数R~2超过0.94。该模型不仅为压裂参数优化与现场施工设计提供了可靠支撑，也为致密油气藏的高效开发提供了新的技术路径。

  2025年05期 v.42;No.213 479-489页 [查看摘要][在线阅读][下载 2690K]
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• 数字化交付数据质量审查技术改进及应用

  孙冠华;

  为了提高数字化交付数据质量，夯实数字工厂建设项目数据底座，以实施的数字化交付项目为研究对象，探讨质量审查体系的关键要素及检查内容，针对目前审查的难点及不足，通过引入审查工具模块、整合审查报表等方法对原审查方案进行改进，优化了审查流程，并分析了整个技术改进方案在项目中的实施效果。结果表明：1)建立完善的质量审查组织架构，确定合理的审查主体责任方，制定完备的交付物检查方案，显著提升了全厂数字化交付数据质量；2)前置二三维校验、引入初审查和智能审查工具、开发一体化报表，增强了设计校审融合度，减少了设计返工与人员操作，提高了审查准确率与效率；3)应用上述先进审查技术后，报表错误降低51.87%,审核轮次由12降为8,全厂交付数据审核用时缩短了80%,保障了业主按原定计划对全厂交付物进行验收。研究结果可以为数字化交付数据质量审查提供解决方案，并为数字化交付工作的顺利实施及数字工厂的建设打好基础。

  2025年05期 v.42;No.213 490-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 2095K]
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• 2025年度《河北工业科技》特色栏目重点选题及征稿启事

  本刊编辑部;

  <正>《河北工业科技》是由河北科技大学主办的综合性技术类期刊,双月刊,单月月末出版。现为中国科技核心期刊、中国高校优秀科技期刊、河北省优秀科技期刊,“2025北方精品期刊展”入展优秀期刊。本刊加入的中外数据库主要包括:中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊)、中国知网(中国学术期刊网络出版总库)、中文科技期刊数据库(维普)、万方数据库、科学引文数据库(SCD)、RCCSE中国学术期刊评价数据库、长江文库、新华网-学术中国、美国化学文摘社(CAS)数据库、美国《剑桥科学文摘》(CSA)、美国《乌利希期刊指南(网络版)》(Ulrichsweb)、英国《科学文摘》(INSPEC)、俄罗斯《文摘杂志》(AJ)、《日本科学技术振兴机构(中国数据库)》(JSTChina)等。

  2025年05期 v.42;No.213 398+499页 [查看摘要][在线阅读][下载 1307K]
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