环境风险应急管理决策支持系统的设计与实现

针对典型煤化工产业聚集区(太原市晋源区)环境风险应急管理决策支持系统的建立,进行系统功能结构划分和详细设计,并利用ArcGIS Server二次开发,实现在Web环境下地物空间信息的完整表达,地理信息的定位查询,应急救援资源的分类查询和对风险源的实时监控,完成最短路径查询、最邻近设施选择、救援服务区确定等空间分析功能,形成完整的应急响应机制,为应急管理决策提供有力依据。     

京津冀平原区地下水水位变化主导因素的定量识别研究

自20世纪60年代以来,京津冀平原区地下水水位持续下降,制约着京津冀一体化的发展。为了识别地下水水位下降的主导因素,定量表征了影响水位动态的气候条件和人类活动的多项指标(包括降水、气温、水面蒸发、工业总产值、粮食产量、人口数量、地表径流量),并采用非参数统计检验方法(M-K法)阐明了近50年来各项指标的演化规律;在掌握研究区自然社会指标及地下水水位的动态规律的基础上,联合运用灰色系统理论和主成分回归分析方法,定量识别了地下水水位变化的主导因素。结果表明,近50年,研究区降水呈现下降趋势,气温呈现显著的上升趋势,水面蒸发呈现增加趋势,工业总产值、粮食产量、人口数量呈现增加趋势,由于山前水库修建引起的地表径流量呈现减小趋势;上述指标变化影响了研究区的地下水水位动态,其中逐渐加剧的人类活动(包括粮食产量、人口数量)构成了研究区地下水水位持续下降的最主要驱动力,对地下水水位下降的贡献度达到60.6%,气候条件对地下水水位下降的影响作用次之,其贡献度为39.4%。     

洪水预报自回归实时校正多步外延方法研究

自回归模型在洪水预报实时校正中应用广泛。针对自回归模型进行连续多时段校正时中间误差系列缺失问题,提出一种基于历史洪水预报误差系列的样本重组自回归外延方法,以淮河流域王家坝断面为背景,选用洪量相对误差、洪峰相对误差、峰滞时间和确定性系数四个指标开展校正效果评估,并与时程递推外延方法对比。结果表明:样本重组外延方法可以提升洪水预报精度,延长洪水预报有效预见期,特别在降低洪量误差和提高洪水过程的拟合精度上优势更为显著。同时,该方法泛化能力较强,具有实用价值。     

串联浮筒多组分锚泊线松弛-张紧特性分析

为研究松弛-张紧现象对串联浮筒多组分锚泊线的影响以及规律,本文对其松弛-张紧特性进行了数值模拟分析。基于向量式有限元(VFIFE)方法,建立了以锚链-锚缆-锚链多段锚泊线和浮筒组合而成的多组分锚泊线动力学分析模型,研究了串联浮筒多组分锚泊线的松弛-张紧特性。在顶端水平预张力为定值的条件下,通过改变顶端纵荡激励的振幅和频率以及浮筒的浮重、位置和数量,预测串联浮筒多组分锚泊线的松弛-张紧现象发生的条件以及规律。结果表明,通过控制顶端激励的频率和振幅以及浮筒的浮重、位置和数量,可以有效降低松弛-张紧现象的发生,降低串联浮筒多组分锚泊线断裂的风险。     

DNA序列新特征的提取方法及其在重组位点识别中的应用

为提升重组位点识别的预测性能,本文提出了一种新的特征提取方法来识别重组位点。分别利用Word2Vec模型编码的3-gram向量和DNA特性获得两组表示DNA序列的新特征,与已有的特征(FastText模型获取)进行组合来表示DNA序列,使用支持向量机为分类算法,在基准数据集上进行5倍交叉验证。研究表明,本文提出的方法在识别重组位点方面获得了93.88%的敏感性、95.08%的特异性、94.54%的准确率和0.890 2的马修斯相关系数,以上指标均优于现有的方法,本文所提出的方法为解决生物学的序列信息提取问题提供了一种新思路。     

准噶尔盆地莫索湾地区侏罗系超压预测技术研究

准噶尔盆地莫索湾地区侏罗系普遍发育超压,实现高精度压力预测不仅有助于提升该地区成藏认识,还能够确保钻井安全。目前常见的超压预测方法普遍直接或间接受到超压成因的影响,其适用范围各不相同。在地质分析的基础上,结合超压段测井响应特征,认为莫索湾地区侏罗系超压成因以深部压力传导为主、黏土矿物转化为辅,欠压实成因对超压的贡献极其有限。进一步根据相关模型的原理,筛选出3种适用于研究区的压力预测模型,分别为Fillippone模型、趋势回归模型和Bowers模型。结合实际应用效果对比,认为在早期无参考井时,适宜使用Fillippone模型进行随钻压力监测;在有少数参考井时,适宜使用Bowers模型;在勘探程度较高研究超压分布特征时,适宜使用趋势回归模型和Bowers模型。     

基于ABC法下改进SVR模型的南疆冰川河流年径流预测

为提高传统SVR模型的求解精度和收敛速度,对其循环求解过程利用人工蜂群算法的自适应度因子优化改进,并以新疆冰川河流为例,验证改进SVR模型的可行性与预测精度。结果显示:改进的SVR模型在AIC计算准则下获得的计算值能够达到最小,相对于传统模型其参数结果更加合理;在南疆冰川河流年径流预测过程中改进的模型可提高年相关系数0. 26,降低预测误差均值17. 2%,能够明显提高年径流预测精度;对于冰川河流未来年径流预测建立的自回归方程具有较强的适用性与科学性,为南疆地区其他类似河流的径流预测和水文变化规律分析提供参考。     

基于逻辑回归模型的四平市景观格局演变及其驱动力分析

为研究近30 a来四平市景观格局的演变并分析其主要驱动力。笔者选取1990、2000、2010和2018年Landsat TM/ETM遥感解译数据,从类型和景观水平方面分析四平市近30 a来的景观格局指数和景观类型转移、演变趋势,采用Logistic回归模型揭示四平市景观格局演变的主要驱动力。结果表明:①四平市景观格局中耕地所占面积最大,为主要优势基质景观类型,对维持区域生态系统稳定起决定性作用,其次分别为林地景观、水域景观、城镇景观和草地景观;②近30 a来四平市景观破碎化程度增加,景观形状整体上趋于简单化,景观连接性和多样性增加,但景观均匀度下降;③1990—2018年林地向耕地和草地转化,草地主要转移为林地、耕地和未利用地,土地整体呈现逐年退化的趋势;④近30 a来四平市景观格局演变受自然因子(坡度、高程、距河流距离和距道路距离)和人为因子(人口和GDP)综合的作用。     

广东信宜井水位受降雨影响的回归分析

前兆水位观测中降雨影响的排除一直是困扰前兆流体观测的一个难题,在前人研究的基础上根据水位长时间断续升高和短时间单调升高两种情况统计了降雨参数与水位升高幅度的关系,分别建立了两种情况下降雨影响水位升高幅度的多元回归方程,从而为信宜井水位数据的日常分析提供了一种基于回归统计的定量排除降雨干扰的方法。回归分析结果显示:在苍梧地震前从2015年开始信宜井水位升高的幅度就偏高,震后偏低,这可能和地震前后区域应力场的调整有关。