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本發(fā)明屬于隧道及地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于探地雷達(dá)的盾構(gòu)隧道沉降 控制方法。采用動(dòng)態(tài)循環(huán)反饋方法進(jìn)行盾構(gòu)隧道沉降控制，具體步驟為：采用探地雷達(dá) 設(shè)備對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿進(jìn)行全斷面和縱向的探測(cè)，然后通過(guò)測(cè)定或估算得到注漿材料 介電常數(shù)，并將其應(yīng)用于隧道壁后注漿層的模型試驗(yàn)探測(cè)、正演模擬結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)的 數(shù)據(jù)，提取特征圖像和特征波，將其作為訓(xùn)練輸入樣本，利用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)識(shí)別方 法，得到隧道壁后注漿層分布形態(tài)；結(jié)合地表沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)以上分析結(jié) 果確定下一步的施工控制措施，為了驗(yàn)證控制措施的效果需再一次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的探測(cè)，形 成循環(huán)動(dòng)態(tài)過(guò)程，至完全有效控制盾構(gòu)隧道不均勻沉降變形。本發(fā)明很好地解決壁后注 漿的效果，使得盾構(gòu)隧道沉降控制方法更加科學(xué)化。

本成果來(lái)自省部級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目，2014年獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)，2015年通過(guò)中國(guó)鐵路總公司的技術(shù)評(píng)審，2015年11月獲得國(guó)際隧道與地下空間協(xié)會(huì)年度技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)，認(rèn)為達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。該項(xiàng)技術(shù)的檢測(cè)速度從間歇式5km/h，提高到連續(xù)性175km/h，它能在正常的列車(chē)運(yùn)行條件下完成整條線(xiàn)隧道的檢測(cè)，徹底地改變了國(guó)家鐵路網(wǎng)隧道病害不能普查和定期體檢的現(xiàn)狀。該技術(shù)還可以用于公路隧道和地下鐵路隧道的健康狀態(tài)檢查

探地雷達(dá)屬于高科技產(chǎn)品，長(zhǎng)期以來(lái)，只有美國(guó)、加拿大、瑞典等少數(shù)國(guó)家生產(chǎn)。近年來(lái)我國(guó)國(guó)內(nèi)也生產(chǎn)探地雷達(dá)，一些大學(xué)也研制探地雷達(dá)，但是這些探地雷達(dá)多為單通道，地面耦合天線(xiàn)，掃描速率很低，不能用于車(chē)載。一般探地雷達(dá)系統(tǒng)好比照相機(jī)，而車(chē)載探地雷達(dá)系統(tǒng)好比多攝像頭的高速攝像機(jī)。車(chē)載探地雷達(dá)系統(tǒng)的掃描速率與高速攝像機(jī)的單位時(shí)間內(nèi)所能拍攝的照片數(shù)類(lèi)似，掃描速率越高，測(cè)試速度越高。目前國(guó)外車(chē)載探地雷達(dá)系統(tǒng)主要有美國(guó)GSSI公司的SIR-20系列、30系列和意大利IDS公司RIS-2K系列。車(chē)載探地雷達(dá)技術(shù)有五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：空氣耦合天線(xiàn)、多個(gè)通道技術(shù)、高速掃描技術(shù)、定位技術(shù)和多通道數(shù)據(jù)處理技術(shù)。以我校地學(xué)學(xué)院昝月穩(wěn)教授領(lǐng)銜研制的車(chē)載探地雷達(dá)系統(tǒng)，在這五項(xiàng)技術(shù)方面都達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先。專(zhuān)用空氣耦合天線(xiàn)，集中了國(guó)外喇叭型天線(xiàn)和平板天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)；采用金屬殼全屏蔽，減少了外界干擾；三通道探地雷達(dá)系統(tǒng)的掃描速率是美國(guó)SIR-20系列雷達(dá)掃描速率的5倍，意大利RIS-K2系列雷達(dá)掃描速率6倍， 美國(guó)SIR-30系列后來(lái)才與我們的掃描速率相當(dāng)，但是探測(cè)深度只有我們的三分之一。定位系統(tǒng)采用了GPS和里程絕對(duì)坐標(biāo)定位技術(shù)，可以整條線(xiàn)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，而國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品是相對(duì)定位，累計(jì)誤差大，無(wú)法長(zhǎng)距離檢測(cè)。自主研發(fā)了多通道數(shù)據(jù)處理軟件，在吸收國(guó)外軟件優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，軟件功能達(dá)到國(guó)外同類(lèi)軟件先進(jìn)水平。該項(xiàng)成套系統(tǒng)集成技術(shù)已成功應(yīng)用于工程實(shí)際，2008年經(jīng)鐵道部鑒定達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)了不干擾運(yùn)輸?shù)穆坊鶢顟B(tài)檢測(cè)與普查。鐵路車(chē)載探地雷達(dá)24小時(shí)可以采集2880km的數(shù)據(jù)，而在運(yùn)營(yíng)線(xiàn)上人工檢測(cè)至少需要一年的時(shí)間，其效率是不言而喻的。

該探條由手柄、連桿、探頭組成，探頭直徑為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mm五種型號(hào)，長(zhǎng)度8～12mm，手柄長(zhǎng)70mm，連桿長(zhǎng)140mm，直徑為0.8mm，探頭與連桿采用特殊工藝一次成型，不易折斷脫落，采取特殊工藝電壓變化著色為：金黃、淡蘭、深蘭不等，不退色、不污染、術(shù)中易辨，利用術(shù)者操作。用鈦合金制成，彈性高，柔韌性好，用于血管內(nèi)的測(cè)量擴(kuò)張。

3D電子心理沙盤(pán) （一）、軟件功能1、3D場(chǎng)景：①提供10個(gè)不同樣式的沙箱場(chǎng)景，根據(jù)沙盤(pán)主題進(jìn)行自由選擇，包含草原、沙漠、湖畔、雪地等，沙箱場(chǎng)景與實(shí)際沙盤(pán)高度逼真。②場(chǎng)景編輯功能：在場(chǎng)景中，可以升降地面，調(diào)節(jié)水位高度，改變天氣狀態(tài)，比如晴天、多云、陰天、日出、日落、黃昏、黑天。提供60個(gè)地表畫(huà)刷，可以對(duì)地面進(jìn)行背景替換和填充。2、3D沙具①10類(lèi)沙具，包括人物類(lèi)，動(dòng)物類(lèi)，植物類(lèi)，建筑物類(lèi)，景觀類(lèi)，交通運(yùn)輸類(lèi)……，其他種類(lèi)。總計(jì)不少于1500個(gè)3D沙具。②任一沙具不僅可以進(jìn)行拖動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)，還可以刪除，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)記錄沙具編號(hào)、名稱(chēng)、位置。某些動(dòng)物類(lèi)沙具可以設(shè)置為動(dòng)態(tài)，如甩尾、踏步、抬頭、眨眼等微動(dòng)作；沙漠或草原可以有明顯的刮風(fēng)、下雨天氣。③自定義沙具屬性：管理員可以自定義沙具屬性，支持沙具的左右、上下、大小、發(fā)轉(zhuǎn)等操作，該屬性能夠?yàn)樯尘咭饬x分析報(bào)告提供參考根據(jù)。 3、可外接硬件：具有支持眼動(dòng)儀的接口。支持眼動(dòng)追蹤功能：系統(tǒng)預(yù)留外接眼動(dòng)儀接口，一旦鏈接眼動(dòng)儀即可實(shí)時(shí)記錄游戲者沙盤(pán)制作過(guò)程中眼動(dòng)注視情況，回放時(shí)可以與沙盤(pán)畫(huà)面同步呈現(xiàn)，給老師提供眼動(dòng)信息作為咨詢(xún)參考依據(jù)。對(duì)于心理沙盤(pán)游戲過(guò)程中的眼動(dòng)與心理分析及研究提供客觀性數(shù)據(jù)支持。【眼動(dòng)儀非標(biāo)配】 4、沙盤(pán)環(huán)境操作與設(shè)置①通過(guò)地形編輯器（地形刷）對(duì)場(chǎng)景地形進(jìn)行上升（凸起造山）、下降（洼陷造湖）、平坦（回填復(fù)原）等創(chuàng)造性制作場(chǎng)景，也可以通過(guò)控件進(jìn)行地表切換（變色、草地沙地雪地等地形變換、調(diào)整明亮度），進(jìn)行地形填充與批量化場(chǎng)景創(chuàng)設(shè)。②多種天氣切換：晴天、多云、陰天、日出、日落、黃昏、黑天等天氣與時(shí)間設(shè)置控件，將選擇后的場(chǎng)景更加豐富多彩。③水面設(shè)置具有調(diào)整水位高低、風(fēng)吹波浪、水面渾濁、風(fēng)向角度等4個(gè)功能，讓場(chǎng)景中的水面更具生氣。④根據(jù)不同來(lái)訪者自己的愛(ài)好與心理偏向，提供40多種場(chǎng)地顏色切換功能。 5、加載功能。將一次沙盤(pán)制作分為若干次，每次均在上次基礎(chǔ)上進(jìn)行沙盤(pán)制作，適合多次連續(xù)咨詢(xún)。6、回放功能。系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)回放，將沙盤(pán)制作過(guò)程重新呈現(xiàn)，可以作為學(xué)習(xí)資料進(jìn)行存檔留存。 7、報(bào)告功能。 ①自動(dòng)出具心理沙盤(pán)分析報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容分為基本信息、來(lái)訪者評(píng)價(jià)、作品截圖、移動(dòng)/擺放列表、沙具使用數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖、沙具意義分析、沙具布局熱點(diǎn)圖、不同象限眼動(dòng)注視分布圖(加載眼動(dòng)儀則呈現(xiàn)，不加載不呈現(xiàn))、整體分析記錄表等信息。沙盤(pán)組織者可以對(duì)其中的內(nèi)容進(jìn)行編輯。②沙盤(pán)報(bào)告是根據(jù)內(nèi)部沙具意像智能化出具，是千人千面的智能動(dòng)態(tài)化（非套用靜態(tài)模板）。

“羲和號(hào)”衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首次太陽(yáng)Hα波段光譜成像的空間觀測(cè)，為研究太陽(yáng)低層大氣動(dòng)力學(xué)和太陽(yáng)爆發(fā)物理機(jī)制提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。 一、項(xiàng)目分類(lèi) 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新、關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 2021年10月14日18時(shí)51分，“羲和號(hào)”衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空，拉開(kāi)了我國(guó)空間探日的序幕。“羲和號(hào)”衛(wèi)星由國(guó)家航天局批復(fù)立項(xiàng)，由南京大學(xué)、上海航天技術(shù)研究院等單位聯(lián)合研發(fā)。衛(wèi)星設(shè)計(jì)重量550公斤，運(yùn)行于平均高度517公里的太陽(yáng)同步軌道。目前,衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運(yùn)行，產(chǎn)生了首批太陽(yáng)科學(xué)數(shù)據(jù)，成果發(fā)布于2022年4月26日——中國(guó)航天大會(huì)期間舉行。衛(wèi)星專(zhuān)刊將于近期在<Science China Physics, Mechanics & Astronomy>發(fā)表。 “羲和號(hào)”衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首次太陽(yáng)Hα波段光譜成像的空間觀測(cè)，為研究太陽(yáng)低層大氣動(dòng)力學(xué)和太陽(yáng)爆發(fā)物理機(jī)制提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。衛(wèi)星科學(xué)數(shù)據(jù)將通過(guò)南京大學(xué)科學(xué)與應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行國(guó)際共享（https://ssdc.nju.edu.cn）。 “羲和號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射成功獲評(píng)2021年中國(guó)天文學(xué)十大進(jìn)展、中國(guó)航天十大新聞、中國(guó)太空探索十大進(jìn)展等。習(xí)近平總書(shū)記在2022年新年賀詞中特別提到：“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰。“羲和號(hào)”衛(wèi)星科學(xué)與應(yīng)用系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)獲得2021年南京大學(xué)“科學(xué)研究突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。

集成3D模型、視頻、圖片等各種素材，提供場(chǎng)景編輯、交互流程設(shè)定、渲染等功能，以實(shí)現(xiàn)3D模型自動(dòng)重建的目標(biāo)。 利用人工智能技術(shù)，構(gòu)建模擬計(jì)算的算法和模型，根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行仿真計(jì)算。 上傳一張圖片，可以在1分鐘以?xún)?nèi)快速生成三維模型素材。 上傳一段視頻，可以在1個(gè)小時(shí)以?xún)?nèi)快速生成精細(xì)紋理三維模型素材。 支持本地化部署，支持分布式部署建模，支持大批量用戶(hù)同時(shí)在線(xiàn)訪問(wèn)。 可實(shí)現(xiàn)實(shí)體設(shè)計(jì)、草圖繪制、參數(shù)化建模和模型編輯功能。 支持導(dǎo)入*.glb、*.stl、*.obj、*.gltf格式模型。 可輸出*.glb、*.stl、*.obj、*.gltf格式模型。 全方位的3D場(chǎng)景，上下、左右、前后360度觀察模型所在環(huán)境，展示效果更逼真。 可以通過(guò)造型表面上的多個(gè)點(diǎn)來(lái)控制造型變形； 可對(duì)造型進(jìn)行扭曲、折彎、錐度等多種變形處理。 可實(shí)現(xiàn)邊學(xué)習(xí)邊實(shí)操的教學(xué)模式，支持創(chuàng)建學(xué)習(xí)資源或教學(xué)課件。 可直接在軟件里拖曳云盤(pán)中的三維模型，也可以將軟件中模型直接上傳到云盤(pán)。 系統(tǒng)采用PBR材質(zhì)，基于物理的著色技術(shù)，最大程度還原工作環(huán)境，提高用戶(hù)沉浸感； 采用LOD技術(shù)處理復(fù)雜場(chǎng)景的繪制，使軟件運(yùn)行更加流暢，分層級(jí)處理系統(tǒng)渲染效果； 采用三維模型構(gòu)建場(chǎng)景及物體，物體多邊形面數(shù)(poly)控制在≤30 萬(wàn)面，基礎(chǔ)包大小＜50MB，支持多種分辨率(1280×720，1600×900，1920×1080)確保用戶(hù)體驗(yàn)； 實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景內(nèi)模型無(wú)閃面、重面、破面，不能有多邊面，保證場(chǎng)景演示無(wú)閃爍現(xiàn)象； 場(chǎng)景烘焙無(wú)曝光過(guò)度，無(wú)黑邊現(xiàn)象，采用PostProcess進(jìn)行場(chǎng)景后處理，真實(shí)逼真； 虛擬人物滿(mǎn)足人設(shè)需求，著裝符合角色身份； 虛擬人物能自主控制，具有多種動(dòng)作，動(dòng)作自然，可模擬操作主要過(guò)程；

本系統(tǒng)創(chuàng)新性地將三維地球可視化方法運(yùn)用到極地可視化領(lǐng)域，采用B/S架構(gòu)、內(nèi)外網(wǎng)協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，構(gòu)建了極地三維地理信息可視化系統(tǒng)平臺(tái)，極大地豐富了極地信息可視化的手段，目前國(guó)外極地領(lǐng)域還沒(méi)有同類(lèi)系統(tǒng)出現(xiàn)。 一、項(xiàng)目分類(lèi) 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 傳統(tǒng)的GIS信息可視化以二維可視化為主，本系統(tǒng)創(chuàng)新性地將三維地球可視化方法運(yùn)用到極地可視化領(lǐng)域，采用B/S架構(gòu)、內(nèi)外網(wǎng)協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，構(gòu)建了極地三維地理信息可視化系統(tǒng)平臺(tái)，極大地豐富了極地信息可視化的手段，目前國(guó)外極地領(lǐng)域還沒(méi)有同類(lèi)系統(tǒng)出現(xiàn)。 本系統(tǒng)集成了豐富的地理信息數(shù)據(jù)，提供多種可視化查詢(xún)方法。系統(tǒng)集成了天地圖、OSM、谷歌地圖等多種在線(xiàn)矢量和柵格地圖等多種基礎(chǔ)底圖為用戶(hù)提供選擇。系統(tǒng)集成了海冰、水文潮汐、冰川、氣溫等地理環(huán)境數(shù)據(jù)，全球AIS船舶、ADSB飛機(jī)軌跡、全球港口機(jī)場(chǎng)等人類(lèi)活動(dòng)數(shù)據(jù)，對(duì)全球船舶、飛機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位追蹤。此外，還搜集整理了極地考察站、南極領(lǐng)土主張、全球地形、REMA、ArcticDEM等極地相關(guān)數(shù)據(jù)，力求打造全面綜合的極地三維地理信息服務(wù)平臺(tái)。 系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新和可視化的接口，構(gòu)建了極地考察數(shù)據(jù)回傳、處理分析、發(fā)布和在線(xiàn)可視化自動(dòng)處理流程，極大提高了極地信息共享效率。 本系統(tǒng)代碼完全獨(dú)立自主，風(fēng)險(xiǎn)可控，數(shù)據(jù)集成于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，不依賴(lài)于外網(wǎng)也可完整地提供全面的極地三維地理信息服務(wù)。