Volume and Surface Distribution Heterogeneity of Nano-pore in Coal Samples by CO2 and N2 Adsorption Experiments

In this paper, the heterogeneity of adsorption pores in middle and high rank coal samples were analyzed by using low temperature N2 and CO2 adsorption technology and fractal theory. The following results were achieved. 1) According to the results of volume and surface fractal dimension, meso-pores can be classified into Mep-1, Mep-2, and Mep-3, respectively. Micro-pore can be classified into Mip-1, Mip-2, and Mip-3, respectively. 2) Pore types play an important role in affecting the heterogeneity of meso-pores. The volume heterogeneity (VHY) of Mep-1 is simpler than that of Mep-2 and Mep-3 in type A samples. However, the VHY of Mep-1 becomes gradually larger than that of Mep-2 and Mep-3 from type A to type B and C. The VHY of open pore in the same diameter is higher than that of semi-open or closed pore. Meanwhile, the surface heterogeneity (SHY) of types A and B samples is significantly larger than that of type C, the SHY of semi-open or closed pores is more complicated than that of open pores. 3) Coal rank mainly affects the heterogeneity of micro-pores. The heterogeneity of type A is always smaller than that of type B and C. The VHY of Mip-1 is more complicated than that of Mip-2 and Mip-3 in the same samples, and the sensitivity of the VHY of Mip-1 and Mip-2 to the degree of coal rank is smaller than that of Mip-3. Meanwhile, the SHY of Mip-1 and Mip-2 is simpler than that of Mip-3 in the same sample, the SHY of micro-pores remains stable as the pore size decreases, and the affect of coalification level on SHY decreases with the decrease in pore diameter. Full-scale fractal characterization has enabled quantitative characterization of adsorption pore properties and provided useful information with regards to the similarity of pore features in different coal reservoirs.     

抽出-处理技术抽出污染地下水——抽出效率及抽出终点

针对抽出-处理技术修复污染地下水过程中抽水井抽出效率随时间逐渐降低、抽出-处理技术运行终点（以下简称"抽出终点"）难以确定的问题,提出通过评估抽水井抽出效率,以分段、多次优化抽水方案提高抽出效率、降低修复成本、减少修复时间为工作思路,利用层次分析法和专家打分法实现方案优化时间节点选择。以青海某铬盐厂为例,通过建立抽水方案优化时间节点评价指标体系,可定量分析方案优化时间节点,合理确定抽出终点。结果显示：第1次优化结果为抽水井抽出效率在20%~40%时应重新布设抽水方案（P₃）,即采用原抽水方案抽水100 d后需重新布设抽水井;第2次优化结果为抽水井抽出效率在20%~40%时应与其他修复技术联用（P₇）,即采用一次优化后抽水方案继续抽水300 d后需联合其他修复技术开展治理。经评估,2次优化可有效提高抽水井抽出效率,使修复时间缩短600 d,相同时间内含水层中六价铬去除率增加8.31%。     

象山港溶解无机氮环境容量研究

综合考虑凫溪、颜公河、郭巨大碶等10个陆源污染物入海口的影响,建立了象山港三维水质模型并对该海域溶解无机氮(Dissolved Inorganic Nitrogen,DIN)时空分布进行了数值模拟。结合象山港海域功能区划要求,通过调整各入海口DIN最低排海浓度(Rmin)的取值范围设置了四类情境,基于排海通量最优化法计算了对应情境下象山港DIN的环境容量。结果表明,象山港DIN环境容量随Rmin的增大而减小,其范围介于127.16~274.17 t/a;同时Rmin的增大也导致各入海口DIN排海通量需要削减,按削减优先程度,可将各入海口划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级,入海口所处海域水体半交换时间越长、DIN年排海通量越大,相应的削减优先程度越高。     

基于粒子群算法优化的BP神经网络在海水水质评价中的应用

针对目前存在的海水水质受多因素影响、评价难的现状,提出了一种基于粒子群算法（PSO）优化误差反向传播（BP）神经网络的海水水质评价模型。该模型通过PSO得到BP神经网络最优的权值和阈值,结合青岛东部海域10个监测站点的数据得到水质评价结果。实验证明,该模型和单因子评价、传统的BP神经网络评价相比较,具有训练时间短、预测精度高的特点,在海水水质评价中具有良好的应用价值。     

南昌市厚田剖面末次冰期风沙沉积的粒度分维特征及其揭示的古环境意义

赣江下游阶地上断续发育着系列沙丘砂－砂质古土壤序列,有助于探讨亚热带地区粒度分维特征对古环境的指示意义。在多次综合考察的基础上,选择南昌市新建区的厚田剖面开展工作,在OSL年代和粒度测试基础上,采用分形理论中的幂指函数关系法分析了粒度分维特征,并将其与黏粒体积分数、平均粒径、冬夏季风敏感粒径、南京葫芦洞石笋氧同位素进行对比。结果表明：1）厚田剖面的沙丘砂－砂质古土壤序列主要形成于末次冰期（14.9—77.0 ka）,其中沙丘砂的分维值为2.04~2.62（平均值2.34）,砂质古土壤为2.24~2.70（平均值2.51）。2）分维值与夏季风强度敏感粒径呈正相关性,与冬季风强度敏感粒径呈负相关性,且与粒度分选性密切相关,标准偏差越小则分维值越小,反之则越大。3）分维值在垂向上呈现峰谷交替旋回,峰值分别对应MIS2早期、MIS3c和MIS3a阶段,该时期夏季风强盛,气候暖湿,砂质古土壤发育;谷值分别对应MIS2晚期、MIS3b和MIS4阶段,该时期冬季风强盛,气候干冷,沙丘砂发育。说明厚田沙地在末次冰期发生了3次气候冷暖旋回,其中还明显记录了H5、H6的极端寒冷事件。由此可见,鄱阳湖地区的风沙沉积序列基本同步于区域乃至全球性气候变化事件。     

融合多时相高分影像的建筑物轮廓优化方法

针对高分影像建筑物提取存在错分和漏分等问题,常见的单幅影像矩形轮廓优化由于投影差、树木和阴影遮挡等问题边缘准确度不够,本文提出了一种融合多时相建筑物轮廓优化方法。首先,将两期高分影像进行匹配等预处理,利用基于偏移阴影分类验证提取建筑物初始结果。然后,分别获得两期影像中各建筑物轮廓的最小面积外接矩形,并对同名建筑物的最小面积外接矩形的各对应角点进行匹配。最后,通过对比两期影像的对应最小面积外接矩形的对应边上建筑物像素点的数量,选择像素点数量多的边作为适宜边进行平移以获得最优边,四条边都是最优边后进行直线正交得到最终符合建筑物原始形态的轮廓。试验结果表明,本文方法相比传统方法和其他轮廓优化方法在精确度和完整度上均有提高。     

厦门岛海岸线分形特性演变规律的研究

滨海城市海岸线的空间特征演变规律及其影响因素对于陆海统筹的空间规划具有重要的研究意义。将改进的归一化水体指数(Modified Normalized Difference Water Index, MNDWI)和Canny边缘检测法相结合,从Landsat遥感影像中提取了厦门岛1976-2018年共九景海岸线,并对其进行分形分析。采用自主编写的图像分形维数计算程序计算了研究期间厦门岛海岸线的盒维数,总结分析了其变化趋势以及变化原因。结果表明:厦门岛的海岸线具有分形特性,其盒维数的变化范围为1.098 9~1.118 1,先后经历降低、增加、再降低和最后缓变四个阶段,总体呈现下降的趋势;进一步分析,发现厦门岛在快速发展进程中,海洋工程对海岸线空间形态复杂性有显著的影响,其中,填海造陆工程的实施导致海岸线盒维数降低,而港口、码头建设却导致盒维数增加。盒维数的变化程度间接反映了海洋工程对海岸带的改造程度。本研究对厦门海岸线分形特征的分析,可为该区域资源开发、生态保护和城市规划提供有价值的参考依据。     

火灾烟颗粒分形模型和球形模型光散射的比较研究

对烟颗粒的光散射进行模拟计算是研究火灾烟颗粒光散射特性的重要手段,目前对于火灾烟颗粒光散射的数值计算多采用球形或椭球模型.实际上,火灾烟颗粒的形貌与球形和椭球均存在着显著差异.扫描电子显微镜图像表明,烟颗粒具有近似分形的结构.本文利用离散偶极近似方法计算了随机取向的火灾烟颗粒分形凝团以及同体积的球形颗粒的光散射Muller矩阵,并对两者的归一化Muller矩阵元素随散射角的分布进行了比较.研究表明:火灾烟颗粒分形模型和球形模型的归一化矩阵元素F₁₁(θ)/F_{11相似文献}   

A new fractal algorithm to model discrete sequences

Employing the properties of the affine mappings, a very novel fractal model scheme based on the iterative function system is proposed. We obtain the vertical scaling factors by a set of the middle points in each affine transform, solving the difficulty in determining the vertical scaling factors, one of the most difficult challenges faced by the fractal interpolation. The proposed method is carried out by interpolating the known attractor and the real discrete sequences from seismic data. The results show that a great accuracy in reconstruction of the known attractor and seismic profile is found, leading to a significant improvement over other fractal interpolation schemes.     

基于支持向量机的空间数据拟合

空间数据拟合是以搜集空间信息、建立合理的数据解算模型,用以表达空间数据之间的关系。支持向量机应用于空间数据拟合时,建立在结构风险最小的原则上,使得其模型有较强的泛化性能。借鉴泰勒公式的思想,在拟合空间起伏较大数据时,提出了对支持向量残差再拟合,以提高数据拟合的精度。最后,通过实例验证了残差再拟合算法的有效性。