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基于坡度坡向原理的黏性土扫描电镜图像颗粒定向性研究
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU43[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210093
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(40572154)国家自然科学基金重点项目(40730739)
中文摘要:

利用扫描电镜图像中边缘像素的坡向与颗粒的长轴定向方向正交的原理,采用GIS空间分析技术对扫描电镜图像进行边缘提取和定向分析,并分别利用定向玫瑰图、主定向方向和各向异性率等指标对颗粒的定向特征进行描述,通过实例分析验证该方法的有效性。试验结果表明:由于噪声及算法误差的影响,低坡度区间内的定向玫瑰图及各向异性率不能反映土样的定向特征,玫瑰图在坐标轴及对角线方向上将出现异常突起,各向异性率也明显偏低;随着坡度的升高,噪声及算法误差的影响逐渐变小,并可以很好地反映土样的整体定向特征。

英文摘要:

A new technique for quantitative analysis of the orientation distribution of soil grains from SEM images, slope-aspect technique, was described in this paper. The pixels at the edge of the particles of SEM were abstracted by the method of slope analysis. Because the aspect values of the pixels at the edge of the particles are orthogonal to the orientation of the particles, the orientation characteristics of a SEM image of soil samples can be obtained by quantitatively analyzing the aspect of the pixels at the edge of the particles in SEM. Some quantitative analysis techniques, including rosette diagrams, index of anisotropy and main orientation angle were also used. Through some examples, the slope-aspect technique is proved to be an efficient technique in examining orientation patterns of clay or sand soil microstructure, and it can provide more reasonable rosette histogram, index of anisotropy and main orientation angle. It also shows that the results in low slop classes can not present the orientation characteristics of whole sample because of noise and algorithmic error. But aspect values of pixels with higher slope class on the boundaries of particles can well present the orientation pattern of soil samples.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823