基于贝叶斯机器学习的生态模型参数优化方法研究

参数优化方法是准确估计生态模型参数、降低其不确定性的有效手段。本文提出一种基于贝叶斯机器学习的No-U-Turn Sampler（NUTS）生态模型参数优化方法。NUTS是一种高效的参数优化方法,每次取样中利用递归算法生成候选参数集（二叉树）推断参数的后验信息,如果满足约束条件“非U型回转”,不断构建子树更新参数;否则,记录本次抽样的“最优”参数集,并开始下一次取样,直到获取足够样本。该算法在每次取样中充分优化参数,避免因随机游走行为产生冗余抽样,提高了参数优化效率。本文以千烟洲亚热带人工针叶林碳通量模拟为例,基于Pymc3框架利用NUTS参数优化方法实现了碳通量（Net Ecosystem Exchange,NEE）模型参数反演,并与Metropolis-Hastings（MH）方法进行对比。结果表明,本文算法的参数值达到稳定波动时的抽样次数减少了85%左右,参数优化效率提升3倍左右。参数优化后,2种NEE模型中7个参数不确定性降低10%~53%。此外,NEE模拟效果明显提升,模拟值与实测值的R²分别提高23%和17%,RMSE分别降低3%和4%。综上所述,本文提出的参数优化方法对生态领域的参数估计或数据同化工作具有一定的借鉴意义。     

耿达短水准观测资料在汶川M_S8.0地震前后异常的辨别

耿达短水准AB测线观测资料2006—2007年出现了累计4.59mm的张性变化,但同时段该场地A点附近进行建筑施工,这引起了该变化是否属于汶川地震前兆异常的争论.通过对耿达短水准场地现场地质和观测环境考察,在综合分析观测资料和场地内建筑施工有关信息的基础上,使用岩土力学分析程序计算施工对A点点位的影响的数值解.结果显示,建筑施工导致了约3.6mm的竖向沉降,这与同时段短水准观测的A点点位的变化幅度相似,发展趋势一致.认为耿达短水准AB测线测值从2006—2007年出现的变化是由于A点附近建筑施工影响所致.本文还对耿达短水准观测的2008年5月12日汶川MS8.0地震同震变化进行了分析,认为A点位于很厚的洪积扇上,当汶川地震发生时,在强烈地震动的作用下,洪积层内部空隙结构产生崩溃性破坏,从而形成地表的下沉,其沉降幅度与类似烈度条件下黄土场地的沉降幅度相当.     

2009年兰州市九州石峡口滑坡成因及其西侧高边坡稳定性研究

2009年5月16日兰州市九州石峡口小区西侧山体发生滑坡灾害,造成重大生命和财产损失。本文对石峡口滑坡的特征和成因进行了系统研究,认为滑坡区高陡的地形、不合理的绿化灌溉和不良的岩土体工程地质性质是诱发该滑坡的主要因素。在分析石峡口滑坡成因的基础上对与该滑坡相邻的西侧高边坡进行了稳定性研究,采用有限元强度折减法计算出潜在滑面的位置和稳定系数,并和极限平衡法计算结果做比较,结果表明有限元强度折减法与传统极限平衡法计算的稳定性系数很接近,增强了计算结果的可靠性。     

变荷载下不排水桩复合地基桩间土和下卧层土固结分析

基于悬浮不排水桩复合地基超静孔隙水压力解答,建立了变荷载条件下复合地基桩间土和下卧层土平均固结度的解析解。通过与有限元解答的对比,证明了解析解的正确性和有效性。利用解析解对桩间土和下卧层土的固结性状进行了分析。研究发现,桩间土的固结速率远大于下卧层土,并随置换率和桩土模量比的增加而增大。在工程设计采用的置换率范围内,桩的贯入比较小时,下卧层土的固结速率受置换率和桩土模量比的影响很小;桩的贯入比较大时,下卧层土的固结速率随置换率和桩土模量比的增加而增大。桩间土和下卧层土的固结存在临界置换率和临界桩土模量比,超过临界值后,桩间土和下卧层土的固结速率不随桩土模量比和置换率的增加而增大。桩间土和下卧层土的固结速率随加荷速率的增加而增大。     

基体差异对电感耦合等离子体质谱法测定过程中Ba氧化物产率的影响及其对Eu测定结果校正的研究

电感耦合等离子体质谱（ICP-MS） 测定地质样品中稀土元素的过程中,尤其对于高Ba基体的地质样品,由Ba形成 的氧化物和氢氧化物离子对Eu元素会产生质谱峰的重叠干扰,严重影响Eu测定结果的准确度和精确度。通过标准溶液的 条件实验,测定Ba干扰项相对Ba总量的比例（干扰率） 并进行相应的Eu扣除,是一种解决干扰导致Eu测定结果偏高的思 路。然而该干扰率在不同基质溶液中是否一致,且随着Ba含量变化是否稳定目前尚不明确。本文通过对不同基体溶液中Ba 对Eu干扰率的测定（低分辨模式测定）,发现随着溶液中Ba浓度的变化,同一基体溶液中该干扰率较为恒定,而不同基体 溶液中干扰率有明显的差别。这说明在对Eu测定结果进行干扰扣除时,需要利用匹配的基体溶液来获取准确的Ba干扰 率。应用这种方法扣除得到的Eu结果与质谱的高分辨模式（R=10000） 下的测定结果较为一致,数据的重现性也较为理 想。因此,利用基体匹配的方式来进行Ba对Eu的数学扣除是一种可行的方法。     

东昆仑哈日扎铅锌多金属矿区英云闪长岩锆石U-Pb定年、地球化学及其地质意义

东昆仑哈日扎铅锌多金属矿区地处东昆仑造山带东段,属青海都兰县境内,是近年来新发现的一处具有良好前景的铅锌多金属矿勘查区。矿体赋存于英云闪长岩中,与其具有密切的成矿关系。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb 测年技术,获得英云闪长岩加权平均年龄为(422.3±1.9) Ma(n=26,MSWD=0.42),确定其形成时代为晚志留世,属加里东晚期。这也是该区首次发现与成矿密切相关的加里东晚期岩体。岩石地球化学研究表明,该英云闪长岩为强过铝质高钾钙碱性系列岩石;明显表现为富集Rb、K等大离子亲石元素、LREE 和活泼的不相容元素(U、Th),相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素和Sr元素,显示了轻稀土元素强烈富集的右倾式稀土元素配分型式,具较明显的负Eu异常。岩石物质来源具有壳幔混熔的特点。综合东昆仑区域地质构造演化特征,认为哈日扎英云闪长岩可能形成于后碰撞构造阶段,为东昆仑造山带早古生代构造旋回的产物。      

西秦岭-松潘构造结中的卡林型-类卡林型金矿床:成矿构造背景、存在问题和研究趋势

西秦岭是我国最大的卡林型,类卡林型金矿省~([1-2]).目前在秦岭造山带的川-陕-甘"金三角"区已发现超过100多处矿化点、矿点和矿床,探明了一批大型和中小型矿床,一些矿床如阳山、八卦庙、马鞍桥和金龙山等金矿床的储量已接近大型或超大型矿床的规模.     

电感耦合等离子体质谱仪的时间漂移效应研究

时间漂移效应是电感耦合等离子质谱仪分析过程中产生数据误差的主要因素之一。文章针对不同元素的时间漂移规律、漂移机理等问题,开展了系统的实验研究。结果显示：（1）不同元素随时间漂移的程度存在明显差异;（2）漂移程度与元素的质量数呈相关性;（3）不同元素在等离子体中的分布特征有较大差异,差异可能与元素在等离子体中的扩散行为相关,除了不同元素分布特征有差异外,元素在等离子体中的分布也不稳定,两者结合可能是导致时间漂移的重要影响因素。最后发现时间漂移不受元素浓度大小的影响。该研究对于理解电感耦合等离子质谱的时间漂移及其解决方案具有重要的参考意义。     

贵州岩溶地区简易垃圾填埋场对地下水的污染研究

对岩溶地区简易垃圾填埋场地下水的污染风险进行评价研究,是保护地下水的重要手段。以贵阳市花溪区浪风关简易垃圾填埋场为例,通过现场调查及取样分析,利用单因子和多因子评价法对简易垃圾填埋场的地下水污染程度进行评价,为贵州岩溶地区垃圾填埋场选址提供一定的科学依据,并提出垃圾场对地下水的污染防治措施和对策。     

内蒙古霍林河煤田内蒙古拟刺葵(新种)Phoenicopsis (Phoenicopsis) neimengensis sp.nov.的首次发现

笔者首次发现了内蒙古霍林河煤田霍林河组(K1h)茨康类拟刺葵属拟刺葵亚属的一个新种—内蒙古拟刺葵(Phoenicopsis(Phoenicopsis)neimengensis sp.nov.)。该新种以表皮构造下气孔式,上表皮细胞未见乳突,下表皮普通表皮细胞发育中央乳突,气孔器副卫细胞多发育乳突,孔缝不定向等特征区别于拟刺葵属已知种。新种的研究对于了解拟刺葵属(Phoenicopsis)的分类,以及恢复古地理、古气候有重要作用。