地理信息智能化处理---读书报告

第一篇：地理信息智能化处理---读书报告

地理信息智能化处理

——《地理信息与规划支持系统》读书报告

一、《地理信息与规划支持系统》概述

《地理信息与规划支持系统》全书以地理信息的应用为核心，探讨相关、相邻的方法、技术和GIS结合，在规划的背景分析、预测、评价、决策支持以及日常行政管理中的作用、效果和局限性，探讨规划支持系统(PSS)的发展，涉及土地利用的遥感监测、土地适宜性评价、景观仿真、日常行政管理、空间相互作用模型、设施区位选择和优化配置、元胞自动演化、大尺度城市模型、基于案例的推理、基于知识的系统等领域。其作者是中国科学院叶嘉安院士、同济大学城市规划与设计现代技术实验室宋小冬教授等，可供城市规则、区域研究、地理信息系统、城市管理等有关领域学者借鉴学习。

全书共有11章，第一章地理信息系统、城市规划、规划支持系统是对地理信息技术、规划支持系统进行概述，并对地理信息技术、互联网技术、多媒体技术在规划管理中的应用做了简要的阐述。第二章土地利用变化的遥感监测从土地利用变化监测的遥感数据的主要来源谈起，介绍了动态变化监测的主要方法。最后结合“利用主成分方法监测土地利用动态变化”的实例阐述了遥感图像和规划土地使用图相叠合，监测城市发展，检查规划实施的效果具有良好的可行性。第三章将GIS和多准则决策分析相结合应用于土地的适宜性评价和选址分析。第四章空间信息可视化和景观仿真，探讨了城市规划中空间信息可视化的三种不同要求及城市规划中使用空间信息可视化的表达方法。第五章城市日常管理信息系统的实施，介绍了规划管理信息系统所服务的主要业务、所依托的技术、实施过程、成本与风险、数据库建设与维护。第六章空间相互作用模型结合三个实例，论述了空间相互作用模型和地理信息系统结合的方法。第七章区位配置模型和GIS以香港的康乐休憩用地规划为例介绍了LA模型与GIS相结合在城市规划中的应用。第八章元胞自动机模型CA与GIS，将CA模型与GIS相结合，互相取长补短，使二者在城市发展规划的实际应用中更具生命力。第九章大尺度城市模型和GIS，以CUF模型和UranSim模型为例，介绍了模型的原理、组成、应用。并且这两个模型都使用了GIS，是目前大尺度城市模型和GIS相结合的典型。第十章基于案例的推理系统和GIS在规划管理中的应用，以实例介绍了CBR和GIS相结合的集成系统的构建方法和主要功能，并以香港建设申请处理的应用为例，展示其在建设申请和开发控制方面的实用价值。第十一章基于知识的系统和城市规划介绍了专家系统的基本概念和原理，并且与城市规划中使用的其他信息系统作对比。然后回顾并综述20世纪90年代以来，国际城市规划界有关专家系统应用研究的进展，归纳存在的困难和障碍，总结相样对策、成功的应用典型，为国内学者提供借鉴和思路。

二、地理信息系统与城市规划

地理信息系统(Geographic Information System, GIS)是一种基于计算机的、形式化的信息系统，能够整合多种来源的数据，为规划、决策提供必要的信息，和GIS相关的技术还包括数据库管理系统（Database Management System，DBMS）、决策支持系统（Decision Support System，DSS）、专家系统（Expert System，ES）等。城市规划业务具有强烈的空间特征，和地理信息有着天然的联系，规划离不开地理信息，规划支持系统也离不开GIS技术。GIS在城市规划中的作用既是数据库，又是工具箱。基于数据库的GIS可以存储空间数据、属性数据，通过空间关系模型将二者连接起来，高效率地存取数据、查询和制图。同时，还可以从数据库中抽取数据，输入到其他模型或空间分析程序中，或者和其他专门调查获得的表状数据相结合，为决策服务。将GIS当作工具箱时，可使用地学信息处理功能(Geo-processing),如空间插值、叠合、缓冲区和空间连接等。经过多年实践，《地理信息与规划支持系统》书中将GIS给城市规划带来的优势总结了如下六个方面：

1)改善地图制作，更容易获得地图，提高现势性，缩短制作周期，降低存储费用。

2)更有效地查询、检索。

3)快速、广泛地获取相关信息，在更大领域探讨多种方案的可能。4)增强分析能力。5)便于和分众、非专业人员交流，沟通。

6)提高服务质量、缩短工作周期。如在建设申请、审批中快速查询案件的相关资料，及时做出答复。

三、地理信息系统在城市规划中的应用总结

《地理信息与规划支持系统》书中从城市规划功能，行政管理、开发管理、规划编制三个方面认为规划的价段不同，GIS的作用也就不同。本文通过阅读理解《地理信息与规划支持系统》一书，参考多位学者的想法，认为目前地理信息系统在城市规划中的应用主要在如下几个主面：

①．GIS空间分析与规划决策

GIS正由于其出色的空间分析能力目前广泛运用社会各行各业。城市规划中很多问题都与空间问题有关，比如城市建设用地的适宜性评价，城市用地发展方向分析，城市内部各种功能性用地布局，某个项目或设施的选址（如垃圾处理厂、发电厂等）。这类问题往往需要对土地用途进行评价、分析，确定最佳方案。

从GIS角度讲，解决“土地适宜性分析”问题，往往需要对多个图层进行叠合，经过处理后，每个独立的影响因素可以和某一个图层对应。在这个问题上，GIS已经有很长的历史，可以认为将叠合方法用于土地适宜性评价是GIS的传统应用领域。

本文结合GIS的多准则决策技术，总结了土地适宜性分析的一般步骤： 1)确定问题

作为决策的第一步，首先要对问题有较为全面的认识。这一阶段的任务是将现实中的问题，归纳分解成可以进行分析的目标和要求，具体包括确定决策的目标、确实决策的环境、收集所需的数据。

2)选择准则

准则必须根据问题的具体情况而定。选择准则的原则包括两个方面：一个方面是要尽可能地完整反映实际情况。另一方面，确定的准则本身应尽量简单，便于决策的简化。3)确定选项

根据所确定的准则，给参加评价的所有选项赋予分值。4)确定权重

权重反映每一个准则的重要程度，确定权重就是确定准则之间的相对重要性。权重确定之后就完成了决策矩阵的构造。

5)决策

决策规则就是对准则的评分进行综合。在这个过程中，确定合适的决策法则十分重要。根据决策方法生成的成果是一种量化的表示，直接反映了各个选项的综合评分。

6)敏感度分析

获取选项的评价结果，必须经过敏感度分析来检验是否可靠。分析结果，也包括了所有选项的优劣排名，也得到了最佳方案。目前商业化的GIS软件大多支持空间分析，如使用ArcGIS空间分析模块(Spatial Analyst)完成评价数据的空间分析过程，该模块提供了一个范围广阔且功能强大的空间分析和建模工具集，允许用户从GIS数据中快速获取所需信息,并以多种方式进行分析操作,包括距离制图、表面分析、重分类、栅格计算等。GIS的关键优势就在于能够将分析算子应用到原始GIS数据中得到新的信息。如国内学者崔植芸针对大同市南郊区的自然条件，通过对土地利用现状图、土壤类型图、地貌图和行政区划图的叠加将其划分为多个评价单元，选择地质地貌、土壤条件等多种评价因子并确定合适的权重，分析南郊区部分主产作物(玉米、小麦等)的土地利用要求，应用ARCGIS技术，得出南郊区的土地适宜性评价，为南郊区土地资源的合理开发利用提供科学根据。

②．数字航摄、遥感影像服务

中国经济的迅速发展，引起某些地区人口的剧增，土地开发速度快、规模大，这种快速城市化进程，随之带来的问题是耕地少、环境退化、资源和能源短缺等，及时掌握土地资源的基本状况至关重要。传统的实地调查方法，存在标准不统一、数据量大、费时费力等缺点。数字航摄、遥感和计算机技术为土地利用状况的调查及变化监测提供了及时、有效的技术手段，其动态、宏观、快速以及历史数据多等优点，弥补了传统土地利用变化监测的不足。

数字航摄、遥感越来越多地用于城市规划和研究中，其主要用途包括：提供可视化服务，如背景地图和三维景观模型；利用监测结果检查规划的实施状况；快速找出非法建设用地；遥感数据和其他GIS数据叠加后直接用于规划设计；遥感信息作为原始数据和其他规划模型相结合。

比较典型的应用，如在城市规划动态监管、城市测绘更新；风景区现状及周边环境的监测与管理，旅游区的发展与规划；通过历史影像和现状影像信息的对比、测量与分析，监控大气、绿地、水系和生态环境等污染情况。《地理信息与规划支持系统》书中以广东珠江三角洲地区为例，利用主成分分析法监测土地利用动态变化。

③空间信息可视化与景观仿真

空间信息可视化是当前城市规划的研究热点，该领域的研究来源于科学计算可视化。在传统城市规划领域，多数规划成果往往是用二维平面图纸或三维模型表达现实的城市空间、规划设计意图，随着计算机图形图像处理技术的发展，空间信息可视化表达不再单纯用纸质或者计算机屏幕静态显示，增加了交互式、动态显示的能力，也就是城市规划领域的空间信息可视化。

三维规划方案审批辅助决策系统主要应用在城市规划领域针对建筑方案的评审管理当中，展示的对象是高层策者、广大公众，他们往往是非专业人士，展示的规划设计方案应该直观、易于理解。可视化表达越接近真实，规划师和决策者、公众之间的沟通效果也越好。三维可视化可以为领导、管理人员、设计师和专家等用户提供服务，系统以涉及到规划方案设计及评审的真实城市为背景，在对方案中涉及到的建筑和环境进行三维仿真建模后，领导、管理人员、设计师和专家等就可以对场景模型进行从单个物体到整个场景、从点到面的准确、有效的分析。以丰富、真实的城市空间数据库为后台，进行准确、快速、有效的互动编辑、空间分析等操作，并可以进行互动展示以及成果输出等。方便大型复杂工程项目的规划、设计、投标、报批、管理，有利于设计人员与上级领导决策者和其他参与者对各种规划设计方案进行辅助设计与最终方案的评审。《地理信息与规划支持系统》书中举例使用ArcView GIS软件三维可视化技术，反映了设计方案。

目前支持城市规划的商业化的三维可视化软件很多，如图1基于NVP平台实现的三维规划方案审批系统，功能包括快速三维建模、规划信息查询、多方案比较、建筑体量调整、日照分析、通视分析、立面分析、三维测量、规划指标自动计算、二维矢量数据叠加、等多项专业规划管理功能，系统还提供多种三维仿真特效，利用三维虚拟现实技术更直观准确的表达规划效果，为城市规划决策提供支持。

图 1 三维规划方案审批系统

④规划管理信息业务服务

按中国的城市规划体系，规划的主要业务可分为编制和管理两大部分。城市规划日常业务包括规划编制成果的管理、建设申请审批、规划实施的监督检查、内部业务档案管理、对外信息服务等，这些都需要借助管理信息系统来实施。将GIS与规划管理信息业务系统进行集成，规划管理业务的基础数据更容易入库，方便管理，其充当着空间数据库的角色，对规划实施过程中的地理数据进行采集，提供空间查询、属性查询、汇总统计、专题图功能。⑤地理信息系统与城市规划模型的结合

地理信息系统与城市规划模型的结合可以模拟远景发展设想方案，并将模拟结果以专题图显示出来，便于决策人员理解和做出判断。如借助GIS可预测人口与经济增长，为了估算人口及经济增长的趋势和影响，需建立空间模型模拟他们的空间分布，并对模型结果进行评价。还可以预测，如果当前的发展趋势保持不变，未来的环境会受到什么影响。《地理信息与规划支持系统》书中作者提到了空间相互作用模型、区位配置模型、元胞自动机模型、大尺度城市模型与GIS结合。

空间相互作用模型是城市、区域研究的经典模型，包括一般引力模型、一般潜能模型、空间点的吸引力模型。空间相互作用模型如果借助了GIS，可以利用GIS在空间、属性数据管理功能，可以和其他应用实现数据共享，从而降低数据收集、更新成本。将交通系统用GIS的网格来定义，公路的等级、车速用网络中线段的属性表示，城镇位置用网格上的结点表示，结点的属性可表示城镇的人口、产值、商业设施等，从而灵活、精确地计算交通成本。

区位配置模型是针对寻找城市各类基础设施最佳区位而发展起来的，主要是优化某种设施空间上的配置。优化配置的内涵，不仅指一定范围内或一定人口规模所需要的设施得到优化或数量最优，还应该确定这些设施所处的位置优化或区位优化。区位配置模型与GIS的结合，是解决这类问题的有力工具。通过数据处理、模型运算、专题地图显示，能将资源配置的最优区位呈现给决策者，提供直观、精确的依据。

元胞自动机是一种模拟空间演化过程的模型。由于具有较强的空间动态模拟能力，广泛用于模拟土地利用、监测城市形态变化及其他地理现象。元胞自动机与GIS相结合，增强了GIS的空间模型运算能力，而利用GIS的数据存储和处理优势可以对元胞自动机模型所需要的各项约束性指标提供数据支持和分析处理，也可以利用GIS的图层叠合手段对模拟出来的不同结果进行评价和比较。

大尺度城市模型由人口增长子模型、空间数据库、空间分配子模型、附加/合并子模型组成。GIS与大尺度模型的结合，主要是承担空间数据存储、成果的显示和输出，可模拟区域的增长，也可用于县域和地方增长规划。

四、结语

以计算机为基础的GIS技术的发展，为城市规划行业提供了广阔的应用前景.城市规划行业GIS应用系统的建立，可为城市规划和城市建设提供多专业、多层次和多目标的综合服务，并为领导部门提供辅助决策功能；可提高工作效率，实现管理的科学化和自动化，使城市规划行业的规划管理水平满足现代化城市的需要。

第二篇：材料智能化报告

材料智能化制备加工技术

(课程报告)

姓名：*** 学号：*** 专业：材料加工工程

单位：***

智能化现在是一个比较热的概念，抱着了解前沿制备知识的想法我就选了这门课程。坦白讲，课程的名称对很大一部分像我这样的人而言是比较有吸引力的。起初就是抱着开阔眼界的目的来的，并没有打算真正学的多么深，虽然自己也是材料加工方向。非常值得注意的一点是课上的各位老师从这门技术的各项基础知识开始讲起，这点大大出乎了我的意料，原本我以为这又是一门前沿之类的课程。然而随着课程的展开，我改变了原来的学习态度:自己也可以从这门课上获得一些启发，某些解决问题的思路或许可以为我的研究方向问题的解决提供借鉴。下面我将就自己在课程学习过程的所感、所悟来做一下说明，也算是对这门课程的一个总结吧。

其实材料的智能化制备加工概念并不是近些年才出现的，而是由早美国国防部于1985年提出的。只不过随着近些年各种智能概念的提出，加上钢铁行业所面临的形势不断恶化，人们对于智能化制备的重视程度逐渐加大。智能化制备加工的一个核心思想就是外循环控制，不可在线设计，其具体做法为：应用人工智能技术、数值模拟仿真技术以及信息处理技术，借助一体化设计与智能化工艺控制的理念，实现组织性能的精确设计以及制备过程的精确控制，从而获得有意的组织性能和成形加工质量。

随着改革的不断深化，资源、能源以及环境等可持续发展的问题也变得愈发突出，使用传统工序生产的材料已经逐渐不能满足生产生活的要求。创新生产工艺既是帮助我国材料界度过当前的瓶颈期的必然要求，同时也是响应国家去产能号召的表现。基于智能化制备加工在提高材料性能方面表现出的优势，我们有理由相信：智能化将成为21世纪前期材料加工新技术中极富潜力的研究方向之一。

说到材料的智能化制备加工，这里我必须对于它跟自动化加工两个概念加以解释并做相应区分:自动化最大的特点就是生产的单一化与重复性，换句话说一旦你设定好程序以后，材料的制备过程就已经固定了，产品的质量往往得不到保证；智能化加工则弥补了自动化的不足，打个比方就是它就像旁边有个老师傅一样，根据产品的特点及时做出调整。之所以把它叫做智能化加工就是因为在控制过程中要用到神经元控制的一些理论，这在一般人看来简直就是不可思议的：材料工程加工中竟然会用到生物学方面的知识。讲到这里，我想起了最近比较火的一个词：材料基因工程，它不也正是材料科学与生物学的衍生物么，因此学科间的交叉融合很有可能成为未来科学发展的一个趋势。

工欲善其事，必先利其器。对于我们要发展的智能化只被加工技术来讲更是如此，经过多年的发展以及科学大家的努力，目前已经构建起了比较完备的理论体系。在智能化制备的整体框架搭建完以后，最重要的是对于各个环节技术的完善，并开发更加精确的监控设备，优化算法以达到更好的控制材料组织的性能。在所有环节之中，信息的获取、转换是基础的一步。材料的制备加工往往是一个连续化的过程，真正做到对于材料的在线“干预”要求我们对于材料的组织、性能有一个很好的理解和把握。就当前技术的发展程度而言，我们对于材料组织的在线检测是难以实现的，对于其他宏观表现出的性质则可以实现，但探测的灵敏度、范围还有待于进一步提高。其次至关重要的一个步骤就是将所获得的材料的信息反馈给所谓的专家系统:作为一种模拟人类专家解决问题的计算机程序系统，它的内部含有大量处理问题的知识、经验。产品信息传递到专家系统以后，它可以模拟人类专家的决策过程，最终给出一个合理的解决方案。信息在专家系统和实际操作系统之间的传递类似于各种信号的传递过程，需要相应的调制和翻译，简而言之我们要将产品加工过程中存在的问题“表达”给预先设定好的专家系统，同时它给出的解决方案也要用一种机器可以理解的语言传达给调控设备。

前面已经提到，材料的在线加工对于调整的实时性要求很高，因此我们必须提高探测系统与专家系统的响应速度，同时加强两个系统之间的联系。检测系统中各式各样的传感器对于其响应速率影响很大，加快研制灵敏度高、工作状态稳定的传感器对于提高检测效率有很大帮助。数据处理器对于传感器所获取的数据做初步处理后转入下一步的反馈，提高处理器的集成规模，优化处理的算法无疑将加快数据的传输过程。目前，研发人员也已重视了非接触式检测技术的研究，检测系统朝着智能化的方向越来越快。专家系统中含有大量材料的相关数据，一个大的存储空间和优化的处理算法是充分发挥该系统功能的良好保障。伴随着传统“炒菜法”研发新材料展现出的种种弊病，科学界越来越重视对于新的研发工艺的探寻。伴随基因组计划的提出，大量的基础数据成为高通量计算的根基，这些数据同样对于智能制备工程的开展有着重要意义。对于智能化的专家系统而言，在海量数据中寻找问题的解决方案是一个消耗时间的事情，因此数据筛选显得尤为重要。课上姜老师特意对数据的挖掘、筛选问题展开了讲授，从基本的概念、理论展示了数据处理的过程。对于数据的处理，我认为最重要的还是放在存储结构以及算法的优化上。我本身并不是计算机专业的，并不能提出什么比较高深的理论，我的一个基本的思路就是参考手机存储中的缓存概念，在数据存储中构建缓存区，从而提高数据的读取效率。我的想法是对数据的调用次数进行统计，调取次数较多的数据自动进入缓存区，随着起调用次数减少定期清理缓存，减少存储压力。

智能化制备加工技术的发展对于提高产品性能有着极大帮助，短期来看是助力“中国制造2025”战略的实施，长远来看有利于解决长期困扰人类的材料制备污染环境的问题，提高了产品的合格率，保护了生态环境。在这们课程中，我学到了很多新的东西：数据筛选、模糊算法以及专家系统等知识，这些对于我以后课题的开展，解决问题的思路上有着积极的帮助。整体而言：收获颇多，相信在以后的科研工作中，我对于智能制备加工的思想会有一个更深的理解体会。

第三篇：地基处理读书报告

地基处理新技术读书报告

1地基处理的概述

工程建设中，经常会遇到各种各样的地质条件不好或软弱地基，这样的地基不能满足结构物的要求，需要经过人工加固处理，处理后的地基称为人工地基。软弱地基是指由软土（淤泥及淤泥质土）、冲填土、杂填土、松散砂土及其他具有高压缩性的土层构成的地基。这些地基的共同特点是模量低、承载力小，未经人工加固处理是不能在上面修筑基础和建筑物的。地基处理的目的就是针对在软弱地基上修筑建造物可能出现的问题，采取各种手段来提高地基土的抗剪强度，增大地基承载力，改善土的压缩特性，从而达到满足工程建设的需要。

1.1我国地基处理技术的发展历程

地基处理在我国有着悠久的历史，新中国成立后，特别是在近20年来得到迅猛发展。回顾60年来我国地基处理技术的发展大致经历了2个阶段[2]。

第一阶段：20世纪50年代至60年代为起步应用阶段，这一时期大量地基处理技术从前苏联引进国门，最为广泛使用的是垫层等浅层处理法。主要为沙石垫层、砂桩挤密、石灰桩、灰土桩、化学灌浆、预浸水法及井点降水等地基处理技术应用于工业名用建筑。

第二阶段：20世纪70年代至今，为应用、发展、创新阶段。大批国外先进技术被引进、开发，并结合我国自身特点，初步形成了具体中国特色的地基处理技术及其支护体系，许多领域达到了国际领先水平。大直径灌注桩、石灰桩、碎石桩、高喷注浆、深层搅拌、真空预压、动力固结、塑料排水板法，大刚度柔性桩复合地基、深基坑工程及其支护体系等先进方法得到迅猛开发与应用。

2地基处理的方法

由于软弱地基特性的复杂性和多样性，到目前为止已经形成了许多种不同的地基处理方法，按照其原理的不同可分为以下几大类：

（1）排水固结法；（2）挤密压实法；（3）置换及拌入法；（4）灌浆法；（5）加筋法；（6）冷热处理法。

在以上几大类地基处理方法当中，每一类方法又都包含各自不同的几种具体处理方法，但它们的原理相同，只是采取的具体施工措施不一样。2.1 排水固结法

排水固结法的原理是软粘土地基在荷载作用下，土中孔隙水逐渐排出，孔隙比减小，地基发生固结变形，同时，随着超孔隙水压力逐渐消散，土的有效应力逐渐增大，地基土的强度逐步增长。排水固结法常用于解决饱和软粘土地基的沉降和稳定问题，可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。同时可增加地基土的抗剪强度，从而提高地基的承载力和稳定性。采用排水固结法时常采用的施工方法有：（1）堆载预压法（2）砂井法（3）真空预压法（4）降低地下水位法；（5）电渗法。2.2 挤密压实法

挤密压实法的原理是采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理的目的。根据采用的手段可分为以下几种方法：

2.2.1表层压实法

采用人工或机械夯实、机械碾压或振动对填土、湿陷性黄土、松散无粘性土等软弱或原来比较疏松表层土进行压实，也可采用分层回填压实加固，分层压实的填料也可适量添加石灰、水泥等，适用于含水量接近于最佳含水量的浅层疏松粘性土、松散砂性土、湿陷性黄土及杂填土。

2.2.2 重锤夯实法

利用重锤自由下落时的冲击能来夯实浅层土地基，使其表面形成一层较为均匀的硬壳层，适用于无粘性土、杂填土、非饱和粘性土及湿陷性黄土。

2.2.3 强夯法

将很重的锤从高处自由落下，反复多次夯击地面，给地基土以冲击力和振动，从而提高地基土的强度并减小其压缩性，适用于无粘性土、杂填土、非饱和粘性土及湿陷性黄土等。

2.2.4 振冲挤压法

通常用以加固砂层，其原理是：一方面依靠振冲器的强力振动使饱和砂层 2 发生液化，颗粒重新排列，孔隙比减少；另一方面依靠振冲器的水平振动力，形成垂直孔洞，在其中加入回填料，使砂层挤压密实，适用于砂性土，小于0.005mm粘性含量小于10%的粘性土，若粘粒含量大于30%效果明显降低。

2.2.5 土桩和灰土桩

土桩和灰土桩挤密地基是由桩间挤密土和填夯的桩体组成的人工“复合地基”。土桩主要适用于消除湿陷性黄土地基的湿陷性，灰土桩主要适用于提高人工填土地基的承载力。适用于湿陷性黄土、人工填土、非饱和粘性土。

2.2.6 砂桩

在松散砂土或人工填土中设置砂柱，能对周围土体产生挤密或振密作用，可以显著提高地基强度，改善地基的整体稳定性，并减少地基沉降量，适用于松砂地基或杂填土。

2.2.7 爆破法

在地基钻孔中爆破黄色炸药或其他炸药，利用其急剧产生的气体压力使地基压密，并在爆孔中加入填料压实后形成复合地基。对饱和松砂地基，可利用爆破振动，使松砂层液化__颗粒重新排列而趋于密实，达到地基加固的目的。此法适用于非饱和疏松粘性土、湿陷性黄土、饱和砂土、杂填土。2.3 置换及拌入法

以砂、碎石等材料置换软弱地基中部分软弱土体，形成复合地基，或在软弱地基中部分土体内掺入水泥、水泥砂浆或石灰等物质，形成加固体，与未加固部分形成复合地基，达到提高地基承载力，减少压缩量的目的。置换及拌入法有下列几种方法：（1）垫层法；（2）开挖置换法；（3）振冲置换法（或称碎石桩法）；（4）高压喷射注浆法（旋喷柱）；（5）深层搅拌法；（6）石灰桩法；（7）褥垫法。2.4 灌浆法

灌浆法的实质是用气压、液压或电化学原理，把某些能固化的浆液注入各种介质的裂隙或孔隙，以改善地基的物理力学性质。灌浆材料常分为粒状浆材和化学浆材两个系统，粒状浆材包括纯水泥浆、粘土水泥浆、水泥砂浆、石灰浆等；化学浆材包括环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、聚氨酯类、丙烯酸胺类、木质素类和硅酸盐类等。在地基处理中，常用的灌浆方法按其依据的理论可分下述四种： 3 渗入性灌浆法、劈裂灌浆法、压密灌浆法、电动化学灌浆法等。若在灌浆压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩体或土体结构的破坏，使地层中原有的孔隙或裂隙扩张，或形成新的裂缝或孔隙，从而使低透水性地层的可活性和浆液扩散距离增大，称为劈裂灌浆法；若通过钻孔向土层中压入灌浆，在压浆点周围形成泡形空间，使浆液对地基土起到挤压作用，称为压密灌浆法；当在粘性土中插入金属电极并通以直流电后，就在土中引起电渗、电泳和离子交换等作用，促使在通电区域的土中以高价金属离子代换钠离子，使土的含水量显著降低，并可使土内形成渗浆“通道”。若在通电的同时向土中灌注硅酸盐浆液，就能在“通道”上形成硅胶，并与土粒胶结成具有一定力学强度的加固体，称为电动化学灌浆法。根据采取不同的灌浆方法及相应的灌浆材料，灌浆法可应用于砂及砂砾地基、湿陷性黄土地基、粘性土地基。灌浆法的基本原理及其应用已形成一门新的学科分支———岩土工程化学。2.5 加筋法

通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等达到提高地基承载力，减小沉降，或维持建筑物稳定的地基处理方法称为加筋法。加筋法一般有以下几种：

2.5.1 土工聚合物

利用土工聚合物（或称为土工合成物或土工织物）的高强度、韧性等力学性能，扩散土中应力，增大土体的刚度模量或抗拉强度，改善土体或构成加筋土以及各种复合土工结构。土工聚合物除了上述加固强化作用外，还可以用作反滤、排水和隔离材料。适用于加强软弱地基，或用作反滤、排水和隔离

材料。

2.5.2 锚固技术

将一种新型受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中，另一端与结构物（如挡土结构物）连接，利用锚固力以承受由于土压力、水压力或风力所施加于结构物的推力，从而维持结构物的稳定。在天然地层中可用灌浆锚杆，在人工填土中可用锚定板。

2.5.3 加筋土

把抗拉能力很强的拉筋埋置在土层中，通过土颗粒和拉筋之间的摩擦力形 4 成一个整体，称为加筋土。拉筋一般使用具有耐拉力，摩擦系数大且耐腐蚀的网状、丝状、带状的材料，主要是镀锌钢片、铝合金以及合成树脂等材料。加筋土技术在人工填筑的砂性土中可以采用，但不宜用于粘性土。

2.5.4 树根桩法

在地基中沿不同方向，打入直径为75mm——125mm的细桩，可以是竖直桩，也可以是斜桩，形成如树根状的群协以支撑结构物，或用以挡土，乃至可作为稳定土坡的一种措施，适用于软弱粘性土、杂填土等。2.6 冷热处理法

冷热处理法是通过改变地基土体的温度从而改变土体中水的存在及状态，达到加固地基的目的。冷热处理法包括：冻结法和烧结法两种。

（1）冻结法：通过人工冷却，使地基温度降低到孔隙水的冰点以下，使之冻结，从而具有理想的截水性能和较高的承载能力（或横向支承能力）。适用于饱和的砂土或软粘土地层中的临时性措施。

（2）烧结法：在软弱粘土地基的钻孔中加热，通过焙烧使周围地基土减小含水量提高强度，减少压缩性。适用于软粘土、湿陷性黄土等。

3下面仅以其中关于的CFG为例进行具体介绍。

1基本概念

水泥粉煤灰桩（CFG）、桩间土和褥垫层一起形成复合地基，属于地基范畴。桩基是一种简称，是一种深基础。尽管有时水泥粉煤灰碎石桩体强度等级与桩基中桩的强度等级相同，但由于在水泥粉煤灰碎石桩和基础之间设置了褥垫层，在垂直荷载作用下，桩基中的桩、土受力和水泥粉煤灰碎石桩复合地基中的桩、土受力有着明显的不同。和桩相比，由于水泥粉煤灰碎石桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力，工程造价一般为桩基的1/3-1/2，经济效益和社会效益显著。并且水泥粉煤灰碎石桩复合地基技术具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价较为低廉的特点。

水泥粉煤灰碎石桩是针对碎石桩承载特性的一些不足，加以改进而发展起来的。与一般碎石桩相比，碎石桩系散体材料桩，桩本身没有粘结强度，主要靠周围他土的约束形成桩体强度，并和桩间土组成复合地基共同承担上部建筑的垂直荷载。土越软对桩的约束作用就越差；桩传递垂直荷载的能力就越差。C F G桩复合地基是一种新的地基处理技术，它既不同于一般意义的桩基础，与普通的柔性桩复合地基也有很大的不同。C F G桩复合地基成套技术是由中国建筑科学研究院于2 0 世纪8 0 年代末开始开发的一项新地基加固技术，9 0 年代后开始在全国各地推广，被视为国家级工法，并列入国家行业标准 《 建筑地基处理技术规范》。随着C F G桩复合地基在全国范围内推广应用，关于C F G桩复合地基各方面的研究也在迅速发展，总结近2 0 年来的研究成果，大致可归纳如下：

(l)在C F G桩体材料特性的试验研究方面，范石、汪英珍 通过对C F G复合地基桩体材料的室内配比试验，获得了不同配比情况下 桩体材料强度的变化规律，提出了C F G桩桩体材料配比时应遵循的某些原则和方法。

(2)关于C F G桩复合地基的设计，赵其华、李建光等提出了 沉降量和承载力双重控制的C F C桩复合地基的设计思想，并且建立了C F G桩复合地基半无限约束最优化理论模型，利用Ma t l a L工具进行求解，经工程实例验证该模型是可行的。

(3)关于 C F G桩复合地基工程特性的研究，中国建科院地基所阎明礼教授和张东刚高工作了 大量的试验工作 , 总结了其工程特点。

(4)在复合地基垫层效用的研究方面，郑东明、邓安福等采用有限元数值分析方法，对C F G桩单桩带台复合地基褥垫层的效用进行了研究分析，并提出了一些见解。

(5)关于C F G桩复合地基承载性状的方面，张晶、李斌等进行了 大量的 试验研究，通过对工程上较软弱土层进行复合地基处理后的静荷载试验结果，分析了C F G桩复合地基的承载力性状，并对单桩、桩土复合、桩间土等不同的复合地基试验结果进行了分析对比，得出C F G桩的后期强度增长幅度较高，对整体桩的性状是有利的结论。

(6)在C F G桩复合地基变形特性计算方面，目 前主要有解析法和数值解法两种。解析法大多应用以Mi n d l i n 解为基础的G e d d e s 积分来计算复合地基中桩荷载所产生的附加应力;桩间土荷载产生的附加应力按B o u s s i n e s q 解计算，复合地基中 任一点的附加应力为二者的叠加;按照半无限弹性体内集中力的Mi n d l i n 公式，G e d d e s研究得出了斗 _ 中桩 6 端阻力和桩侧阻力的表达式:这样，在得到了桩间土荷载、桩端阻力、桩侧阻力的分布规律后，即可计算复合地基的应力场，求得复合地基的变形。数值解法一般采用有限元计算，在构造儿何模型时通常采用两种方法:其一是将单元划分为土体单元和增强体单元，二者采用不同的计算参数，在十体单元和增强体单元之间可以考虑设置界面单元;其二是将加固区土体和增强体考虑为复合土体单元，用复合材料参数作为复合土体单元的计算参数。在这方面作了许多工作的主要有 阎明礼、刑仲星、董必昌等人。

(7)阎明礼、李春灵等对有边载条件下，特别是在埋深较大条件下的复合地基承载力变形特性与无边载条件下的复合地基性状有什么不同，根据试验结果认为:边载对复合地基承载力的提高具有明显的作用;有无边载条件下复合地基荷载分担比也明显不同，与无边载条件相对比，有边载条件下复合地基中桩的荷载分组比较低，而桩间土的荷载分担比较高，桩需要在更高的总荷载水平下才能发挥其承载力。

(8)在C F G桩复合地基计算的数值模拟方面，邢仲星、陈晓平等对C F G桩复合地基力学特性进行了研究及有限元分析，得出结论:C F G桩复合地基的变形主要是由桩间土及桩端土的压缩组成，而桩身范围内的压缩变形组成了搅拌桩

(9)吴春林、阎明 礼等通过室内 模型试验方法，对无筋C F G桩承受水平荷载的性状进行了试验分析，并对是否会产生断桩作了评价。室内试验表明在垂直荷载作用条件下，由于褥垫层的作用，基础承受水平荷裁时，垫层厚度d H > l G e m时，C F G桩桩体不会发生水平断裂破坏。2 加固机理

C F G桩加固软弱地基，桩和桩间土一起通过褥垫 层形成 C F G桩复合地基。其加固软弱地基主要有三种 作用。.1 桩体作用

C F G桩不同于碎石桩，是具有一定粘结强度的混合料。在荷载作用下C F G桩的压缩性明显比其周边软土小，因此基础传给复合地基的附加压力随地基的变形 渐集中到桩体上，出现应力集中现象，复合地基的 C F G桩起到了桩体作用。

2.2 挤密作用

CFG桩施工，由于振动和挤密作用使桩间土得到 挤密。经加密后的地基土的含水量、孔隙比、压缩系数均会有所减小,重度、压缩模量均会有所增加。说明经加固后 的桩间土已挤密。.3 褥垫层作用

由级配砂石、粗砂、碎石等散体材料组成的褥垫，在 复合地基中保证桩土共同承担荷载，褥垫层的设置为 C F G桩复合地基在受荷后提供了桩上、下刺人的条件。减少基础底面的应力，集中在桩顶对应的基础底面测得 的应力与桩间土对应的基础底面测得的应力之比随褥垫层的厚度而变化。褥垫层可以调整桩土荷载分担比，荷载一定时，褥垫越厚，土承担的荷载越多，荷载水平越高，桩承担的荷载占总桩荷载的百分比越大。3 施工技术

3.1 CFG桩的形式及布置

CFG桩设计直径一般为0.5m，呈正方形或三角形布置，桩长、桩间距按各工点具体情况设计。桩顶铺 0.6m 碎石垫层，垫层内铺设双向高强土工格栅。桩长原则上必须穿透软土至硬底。

3.2 施工流程

为了进行设备选型，项目经理部选取了地质情况具有代表性的地段对振动沉管和长螺旋钻机两种设备都进行了 CFG 桩试钻。结合现场情况，振动沉管施工至原地面2-3m时无法继续下沉（振动沉管地质适应情况较差），而长螺旋钻机可以施工至全风化层面≮1m。所以决定选用长螺旋钻机设备进行CFG桩施工。

经过试桩总结出工艺流程如下：

原地面处理 ——测量放样——机具定位—— 钻进成孔—— 灌注砼—— 机具移位—— 桩头处理、场地余土清理——质量检测—— 褥垫层施工。

3.3 材质及配合比要求

桩体原材料采用碎石、粉煤灰、水泥、砂配合而成，材料按C15砼配比。水泥应为 PO32.5 级及以上的普通硅酸盐水泥，砼 28 天龄期标准试块抗压强度不小于 C15砼标准。混合料搅拌按配合比进行配料，采用拌和站集中拌和。每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制，控制在60～90s，塌落度控制在 8 160mm～180mm。

3.4 施工操作与工序控制 1.原地面处理

一般地段，清表 30cm 以后平整场地，适当留出 CFG 桩的混合料超灌量位置（一般为30-50cm）。当地基表层有淤泥或软弱层时，清瘀后回填普通土，地面低洼地段，回填土并碾压平整后即可进行CFG桩施工。处理后的地面标高同上。碾压平整后在复合地基加固范围内的回填土，压实度K≥0.9，地基系数K30≥80MPa/m。场地应做好排水坡，四周留设排水沟，保证场地不积水。

2.测量放样

场平工作完成后按照设计的CFG桩平面布孔图放样，在桩位处撒白灰并在地面钉设不易更改的标记（现场一般采用竹签），方便在施工中迅速确定桩位。

3.机具定位

钻机就位对准桩位中心后，采用在钻架上挂垂球的方法，在钻架上刻上明显的对照位置线，每根桩施工前须进行对中及垂直度检查，确保CFG桩的垂直度偏差不大于1％。

4.钻进成孔

钻孔开始时，首先关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或钻进困难时，放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移及钻杆、钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达持力层（设计为悬浮桩地段除外）时，停止钻进。为加强 CFG 桩施工地质核查，可利用长螺旋钻机沿线路方向至少每 25 米核对一个断面，每个断面做三个长螺旋钻孔，描绘地质图，核对每个地层，同时要密切注意是否有软弱夹层。如果CFG桩施工地段同时设计有岩溶注浆，还可以充分利用岩溶注浆先导孔钻勘资料进行地质核查。若勘探出的持力层标高和设计图上相差超过1米或有其他异常情况时，必须和设计进行沟通，由设计出具处理方案。在钻进时，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考。

5.灌注砼

钻孔至设计标高确保进入硬层 1m 后，停止钻进，开始混合料灌注，每根 9 桩的投料量应不少于设计灌注量。钻杆芯管充满混合料后开始拔管，施工桩顶高程宜高出设计高程50cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶予以保护。在灌注混合料时，对于混合料的控制采用记录泵压次数的办法，对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值，根据泵压次数来计量混合料的投料量。灌注时采用静止提拔钻杆，在特殊情况下采用边转边提进行灌注，如圆砾层等情况下，拔管速度控制在2～3m/min。

6.机具移位

上一根桩施工完毕，对钻杆端部进行保护，钻机移位，进行下一根桩的施工。

7.桩头处理、场地余土清理

砼达到70%强度后人工对CFG桩超灌部分进行凿除，并清运现场余土，确保达到场地平整要求。

8.质量检测

满足一个检验批地 CFG 桩施工完毕应立即采用低应变和静载对桩身完整性和复合地基承载力进行检测。

9.褥垫层施工

CFG桩检验完毕，并满足设计要求后，进行褥垫层施工。一般CFG桩桩顶面铺设0.5m 厚碎石垫层，碎石粒径宜为 8～20mm，最大粒径不宜大于 30mm，垫层中铺设一层强度不小于110kN/m双向土工格栅，土工格栅上下各铺设0.05m厚中粗砂保护层。垫层材料虚铺后用静力压实。土工格栅铺设时应铺平拉紧。搭接宽度，横向搭接50cm，纵向搭接50cm。4 质量控制与检测

1.混合料灌注时钻杆提拔速率和输送泵的泵送量要密切配合，钻杆静止提拔，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔及先提管后泵料。灌注过程中芯管插入混合料的最小深度宜按25cm控制。

2.确保桩长达到设计要求。设计要求 CFG 桩必须穿透软弱土层至硬底，对于第四系地层一般应嵌入砂类土或硬塑黏性土≮2m，对于下伏基岩段应嵌入全风化层≮1m。

3.混合料的各种材料技术指标必须满足规范要求，其抗压强度必须满足设 10 计要求。

4.做好地质情况的复核工作。对有代表性的地点在施钻过程中适时提钻以确认地层分布情况是否和地质资料一致，特别是钻进达到设计深度时要确认桩尖土是否已经达到持力层足够深度。必要时，可在相邻两地质横断面中间进行补钻，以进一步复核地质情况。若出现异常情况，则必须及时通知监理和设计单位到现场确认，并提出处理意见。

5.按照《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》的规定，成桩28d后应及时进行低应变试验检测CFG桩桩身完整性，按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根；承载力采用复合地基平板载荷试验，其承载力、变形模量应符合设计要求，按总桩数2‰抽样检验，且每检验批不少于3根。为保证施工质量，建议首批CFG桩的前100根必须全部进行自检，以总结、检验和改进工艺质量控制。每台CFG桩施工机组的第一批桩自检数量不少于CFG桩总桩数的20%且不少于40根。我部通过对已完工地段的CFG桩检测发现，CFG桩使用的波速与桥桩检测时使用的波速有一定的区别，设计C15的强度，CFG桩一般在3500m/s左右，比同等强度的桥梁桩基要高一些。检测过程中还发现一部分CFG桩顶部浅层断裂，经过分析主要是在截庄过程中不注意人为造成，这应引起重视。5结语

CFG 桩与桩间土以及与基础地面间的褥垫层共同组成复合地基，具有承载力高沉降小、变形稳定快、施工方便、易于控制施工质量、工程造价低的特点。根据上述施工技术指导施工的我项目部CFG 桩通过了相关的质量检测，地基加固效果优良。

参考文献：

地基处理手册（第三版），龚晓南，中国建筑工业出版社 地基处理技术，闫明礼，中国环境科学出版社

软土地基加固的理论、设计与施工。李彰明 中国电力出版社

第四篇：数字图像处理读书报告11

数字图像处理读书报告11

——图像分割

——钱增磊

前言：由于在图像的应用当中，我们经常要将感兴趣的区域提取出来用来识别等其他用途，这就涉及到一个很关键的一个应用，便是图像的分割。图像的分割方法有很多，本章将通过四种大的分割方法来讲解，分别是基于边缘检测的分割，阈值分割，基于区域的分割和形态学分水岭的分割。然而对于分割算法是基于灰度值的两个不同性质来进行的，第一便是不连续性，根据这个性质主要的方法是基于边缘的检测；另一个便是其相似性原理，后三种方法都是根据一组预定义的准则来进行的相似性分割方法。

一、基于边缘检测的分割

1、点与线的检测

根据灰度级突变的特性，往往我们能够看到图像中的点与线，这放在数学中便是一阶导数和二阶导数的特点。如下式所示：

f2ff(x)f(x1)f(x)f(x)f(x1)f(x1)2f(x)2xx

从中可以得到三个结论：a.一阶导数通常在图像中产生较粗的边缘；b.二阶导数对精细细节有较强的响应；c.二阶导数在灰度斜坡和灰度台阶过渡处会产生双边缘响应；d.二阶导数的符号可用于确定边缘的过渡是从亮到暗还是从暗到亮。

所以我们常用的点与线的检测便对其邻域使用梯度运算和拉普拉斯算子，从而确定点与线的位置。

2、基于边缘的检测

对于边缘模型主要分为三种，分别为台阶模型、斜坡模型和屋顶边缘模型，他们可利用梯度和拉普拉斯算子来区分出来。由于在进行二阶导数变换的时候，常常会出现双边缘响应，那么零灰度轴与二阶导数极值间的连线交点便称为零交叉点，这是个重要特性，对于这个零交叉点可用于寻找到图像的边界。

（1）梯度算子：

罗伯特交叉梯度算子：是最早尝试的具有对角优势的二维模板，对角相减的原理来构建梯度。

Prewitt算子：利用在模板区域中上下、左右邻点的灰度差，在边缘处达到极值来检测边缘。

sobel算子：对于上述的中心系数上使用一个权值2，可以平滑图像，还可以对斜线边缘进行检测，原理与上述相似。

Marr-Hildreth边缘检测器：采用了灰度变化特性“在一阶导数中引起波峰或波谷，或在二阶导数中等效地引起零交叉”来检测边缘的。该检测器采用高斯拉普拉斯算子LoG：

xy22G(x,y)e4222x2y222

将该滤波器与一幅输入图像卷积，寻找其零交叉来确定原图像的边缘位置。

g(x,y)[2G(x,y)]★f(x,y)

坎尼边缘检测器：首先用一个高斯滤波器平滑输入图像，也就是进行卷积，然后对输出的图像进行计算梯度的幅值和角度，这里采用高斯滤波器主要是因为我们发现最佳台阶边缘检测器的一个较好的近似是高斯一阶导数。再者我们队梯度幅值图像应用非最大抑制，将梯度向量分解为8个方向，分别为相隔45度，对任何一个方向都可以归纳到该8个方向中去。最后我们利用双阈值处理和连接分析来检测并连接边缘。因为在单阈值操作中，阈值设高或者设低都将造成伪边缘点或者删除有效边缘点，于是采用一个低阈值和一个高阈值的方法来克服。对阈值操作想象为创建了两幅图像：

gNH(x,y)gN(x,y)THgNL(x,y)gN(x,y)TL

去除包含的元素，可得到强弱边缘：gNL(x,y)gNL(x,y)gNH(x,y)

3、边缘连接

上述都是一些理想状况下产生位于边缘上的像素集合成连续型，实际上总会由于噪声和不均匀光照等原因引起边缘的间断，造成不连续性，有三种连接的方法。

第一种需要边缘点的邻域，给定一个规则强度，如果满足邻域内：

|M(s,t)M(x,y)|E

则将邻域中的点作为边缘点，E值是一个强度阈值，该规则可利用梯度向量的幅度或者角度来规定。

第二种是区域处理，该区域的边界有许多离散的点构成（由于噪声等原因而离散），然后选取两个点，连接线段，求剩下点到该线段的距离，如果大于我们给定的距离，则将该点放入边缘点的序列中，对这些点进行连接，一直到形成闭合的区域而停止。如此便可以得到近似的边界，该方法称为多边形拟合算法。

第三种是使用霍夫变换的全局处理，由于上述方法对每一个点都要进行比较，执行的次数非常大，而基本没有应用价值，于是采用霍夫变换。我们可以利用上述检测原理，将直线方程的x、y变量转化为,变量，是基于式：

xcosysin

那么对于不同的x，y有不同的曲线，当这些曲线相交某一点时，相对于空间坐标中的意义就是不同的点的直线对应于同一条直线方程，也就是有很多点共线。那么我们可以根据所需

要找的边界，给出对应的直线方程，就可以找到对应的,曲线，从而提取出所需要的边界。

二、基于阈值处理的分割

从这一节开始就是根据相似性原理来分割图像了。对于一个表达式：

g(x,y)1,.....f(x,y)T 0,.....f(x,y)T

其中T是一种我们设定的分割图像的灰度阈值，该处理称为全局阈值处理。当对于T值随着图像特征而改变时称为可变阈值处理。我们在前面学过对于灰度值的直方图表示，对于一幅含有不同灰度的图像，针对前景灰度值的不同，在灰度直方图中可以看到明显的波峰与波谷，其中对应的波谷便是我们所要分割的阈值。

1、Otsu方法

该方法在类间方差最大的情况下是最佳的。根据图像的灰度特性，图像分为背景和前景，当背景和前景之间的类间方差越大，说明构成图像的两部分的差别越大，当部分前景错分为背景或部分背景错分为前景都会导致两部分差别变小，那么对于使雷静方差最大的分割意味着错分概率最小。

2、用图像平滑改善全局阈值处理

由于噪声的存在，如果噪声的比例加大，那么在直方图中感兴趣区域的图像灰度直方图会受到严重的干扰甚至被完全遮盖，无论如何选取阈值都很难进行很好的分割。于是先将对图像进行模糊平滑，去除或减小噪声的影响，使直方图中的波谷重新呈现，在进行Otsu方法进行阈值处理。

3、用边缘改进全局阈值处理

如果需要分割的前景图像过于小的时候，在直方图中没办法超过噪声对直方图的贡献，那我们可以采用计算该图像的梯度或者拉普拉斯来确定。通过将计算后的图像与原图像进行相乘操作，再对其非零元素区域进行直方图的绘制，那么就可以呈现很明显的波谷，其实所呈现的波峰其高灰度段便是图像的边缘特征，然后利用Otsu方法选取阈值，便可得到分割。

4、可变阈值处理

虽然用图像平滑和使用边缘信息用来改善图像凸显边缘，但是仍然会出现无法满足要求的情况，这种时候我们采用一种块分割的办法来求解阈值，将整幅图像分成相同的若干份，对每一份进行求阈值的操作，那么对于每一幅的直方图便可以有很好的体现，从而分割出图像，然后将其合并。该方法的目的就是将感兴趣物体和背景占据的比例大小合适的区域。

三、基于区域的分割

分割的目的就是将一幅图像分割成若干个区域，那么基于区域的分割便是直接以寻找区域为基础的分割技术。

采用的一种技术叫“区域生长”，就是根据预先定义的生长准则将像素或者子区域组合成更大区域的过程。第一个首要过程便是寻找“种子区域”，根据预先定义的性质将一些邻域内像素凡是符合预先定义准则的都将被加入到每个种子上来，从而形成这些生长区域，其实也就是进行不断地迭代，直到不再有像素满足加入某个区域的准则，这样生长就会停止。

那么另一种技术便是首先将一幅图像细分为一组任意的不相交的区域，然后根据分隔条件聚合和/或分裂这些区域。对于一开始的细分操作，是针对每个单独的细分区域进行准则的匹配，如果不匹配，则进行再次细分，即Q(Ri)FALSE，然后依次在进行细分和判断，但是由于是对某个单独的区域进行的匹配，所以细分的过程中所产生的一些区域可能具有相同的属性，那么对于细分后的区域将要进行聚合操作，这样就可以产生最终的区域分割。它的分割精度，关键是在于匹配准则的选取，因为它的选取决定了在细分过程中的细分精细程度。

四、基于形态学分水岭的分割

该分割方法是一种比上述几种方法更稳定的分割技术，它的关键原理就是找到分水线。一幅图像是由一定的灰度级所显现的，那么把它看成一幅三维的山脉图，也就是说灰度越高，海拔越高，灰度越低，海拔越低，这就形成了一幅有山脉、有盆地的一幅山川景图。那么对于此算法，也就是通过在此幅图当中灰度级最低的（也就是海拔最低的）地方戳一个洞，水从这个洞中流出，根据一步步的迭代，水会流出的越来越多，而被淹没的海拔也会越来越高，慢慢的就会淹没一些小的山峰，而这些山峰所形成的便是“分水线”，即分开两个不同水域的界限，这些分水线是不完整的，那么就继续迭代，直到分水线的全部出现，此时分割的任务也就完成了。

然而对于某些噪声和梯度的局部不规则性，该算法会造成过度分割，形成大量的分割无用的分割区域，这时就采用标记的方法来克服。将与感兴趣物体相联系的标记称为内部标记，与背景相关联的标记称为外部标记，我们对内部标记的定义为：a.被更高海拔点包围的区域；b.区域中形成一个连通分量的那些点；c.连通分量中所有的点有相同的灰度值。基于这样的一种标记，可以在分割中去除大量的背景分割区域，从而区分出我们感兴趣的物体。

总结：本章节内容讲述的几种重要的分割方法各有特点，不仅针对不同特性的图像用相应的方法，还可以联合起来应用，尤其是对于一幅多分辨率的图像，可利用块分割的办法对于不同区域的图像分割用不同的方法进行，能够得到最有效的效果。然而对于本章节所提到的一个分割的关键因素便是分割准则的确定，而这个准则不仅仅只是一个灰度值一些简单的表示，还会利用下一章表示和描述中达到更精确更复杂更有效的分割准则的表示方法。

第五篇：智能化工程竣工报告格式

********项目 三阶段智能化系统工程

竣

工

报

告

*******智能系统工程有限公司

二OO五年十二月

致：********地产开发有限公司

我公司承接的********项目监控系统工程目前已经完成如下工作，特此报告。

********项目监控系统工程：2005年6月开工，现已经完成如下系统工程：

一、一区室外监控系统

本系统共有监控点12个，其中黑白固定摄象机10台，带云台摄象机2台，具体安装位置见B8、B9、碧云台室外监控布置图。

二、二区监控系统

本系统共有8个点，其中4个电梯专用摄象机，4个黑白固定摄象机（室外）。电梯监控线缆垂直部分采用固定在电梯随行电缆上的方式进行安装，详细安装位置及走线方式见竣工图纸。

三、机房位置更换

本工程是把一区可视对讲系统从保卫值班室（主入口）搬迁到一区中心机房，主干采用穿D75PVC 管，马路部分采用2根D40PE管，室内采用吊顶方式布线。

特此申请甲方对以上系统进行验收。

*********智能化系统工程有限公司

二OO五年十二月

附系统竣工资料：

 《竣工图纸》二套；

 《设备清单》二份；

 《验收报告》二份；