地球化学场精细结构解析方案与应用

为满足勘查地球化学对化探数据处理越来越精细的要求,把人工神经网络和统计分析结合起来形成地球化学场精细结构解析方案。该方案包括对地球化学样品的分类和对各类样品性质的详细研究,目的在于提供便捷的数学和计算机软件工具,以提取化探数据中的深层信息。可以用于:①研究各组样品中元素含量水平和组合特征以解释可能的矿种;②研究元素组合特征与指示元素的关联和区别以揭示可能的成矿作用过程;③研究异常样品的空间组合属性以揭示地球化学场的精细结构;④研究异常样品之间的差异性以缩小找矿靶区;⑤综合分析以确定剥蚀深度和找矿前景。该方案也适用于环境地球化学及矿产资源预测研究。     

Estimation of monthly reference evapotranspiration using novel hybrid machine learning approaches

ABSTRACT

In this research, five hybrid novel machine learning approaches, artificial neural network (ANN)-embedded grey wolf optimizer (ANN-GWO), multi-verse optimizer (ANN-MVO), particle swarm optimizer (ANN-PSO), whale optimization algorithm (ANN-WOA) and ant lion optimizer (ANN-ALO), were applied for modelling monthly reference evapotranspiration (ET_o) at Ranichauri (India) and Dar El Beida (Algeria) stations. The estimates yielded by hybrid machine learning models were compared against three models, Valiantzas-1, 2 and 3 based on root mean square error (RMSE), Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), Pearson correlation coefficient (PCC) and Willmott index (WI). The results of comparison show that the ANN-GWO-1 model with five input variables (T_min, T_max, RH, U_s, R_s) provides better estimates at both study stations (RMSE = 0.0592/0.0808, NSE = 0.9972/0.9956, PCC = 0.9986/0.9978, and WI = 0.9993/0.9989). Also, the adopted modelling strategy can build a truthful expert intelligent system for estimating the monthly ET_o at study stations.     

一例异育银鲫(Carassius auratus gibelio)暴发性出血病病原分析

2016年6月,江苏某异育银鲫(Carassius auratus gibelio)养殖场暴发一种传染性急性出血病,造成养殖银鲫大量死亡。为分析此次疾病病因及流行规律,本研究从发病养殖场采集患出血病的异育银鲫,从细菌、病毒及寄生虫三个方面对病原进行了分析。采用病原菌分离、组织病理学观察、超薄切片电镜观察、病毒核酸分析、回感实验等对病原进行鉴定。结果显示从发病鲫鱼体内分离到病毒一株,未发现寄生虫及细菌感染。经测序及序列分析,该病毒为鲤疱疹病毒Ⅱ型(Cyprinid herpesvirus2,CyHV-2)病毒,组织病理学观察结果显示患病鱼的鳃和肾脏有明显病变,电镜下可观察到病鱼脾脏组织有带囊膜的球形病毒,囊膜直径约为170—200nm,病毒衣壳直径约为110—120nm,核心直径约为60nm,用组织匀浆感染鲫鱼囊胚细胞系(CGB)可稳定地观察到典型的细胞病变,用患病鱼组织匀浆液人工感染异育银鲫的死亡率高达100%,荧光定量PCR检测到该病毒可感染多器官,其中以脾脏中病毒含量最高,其次是脑,肝脏中最少。本研究可为CyHV-2的诊断防控及疫苗研制提供资料。     

沙丘不同部位土壤呼吸对人工降水的响应

 利用LI-8100土壤呼吸测量仪,对古尔班通古特沙漠南缘阜康北部地区沙丘不同部位（坡底、坡中、坡顶）的土壤呼吸速率进行了测量,探讨了沙丘不同部位土壤呼吸速率对降雨的响应,分析了土壤水分和土壤温度对土壤呼吸速率的影响。结果表明:①沙丘不同部位土壤呼吸速率的日变化呈“双峰曲线”,而增雨处理后,土壤呼吸速率的日变化曲线大部分转变为“单峰曲线”。②增雨处理增加了沙丘不同部位土壤呼吸速率的变化幅度、平均值和极差,推后了土壤呼吸速率最大值到来的时间。③土壤呼吸速率与土壤温度的相关性对降雨表现出积极的响应,降雨改变了土壤温度的日变化曲线类型,提高了土壤温度与土壤呼吸速率的相关系数。④非增雨处理时,沙丘坡底、坡中和坡顶的土壤呼吸速率与土壤水分的相关性系数均较高,而增雨处理后,土壤呼吸速率与土壤水分的相关系数有所下降,仅坡中的相关系数通过了α=0.01的显著性检验。     

随机地震动模拟的时间序列法及其工程应用

系统研究了AR和ARMA时间序列方法生成给定加速度功率谱人工地震波的新方法，根据相应理论编制了程序，并生成了人工地震加速时程曲线，然后用生成的人工地震波进行结构动力时程分析，与实际地震波分析的结果进行了对比，计算结果表明，本文用于合成人工地震波的方法是可行的，生成的人工波可以用于实际结构的地震反应分析。     

人工井液电阻率测井测量时间确定方法

测量时间是人工井液电阻率测井的关键参数,长期依靠施工经验来确定,尚缺少该参数的计算模型和计算方法。为解决这一问题,从影响测量时间的地层富水性、渗透率、地层水的视电阻率、示踪剂溶解速度等多种因素入手,应用质量衡算定律建立测井最佳测量时间计算模型,推导出最佳测量时间计算公式,并通过现场钻孔对比实验验证。结果表明,模型建立的最佳测量时间计算公式可以为盐化测井测量时间的选取提供可靠的依据,可为人工井液电阻率测井获取含（隔）水层水文地质参数提供技术支持,更好地指导现场水文测井工作。     

基于决策到决策路径的遗传算法软件测试用例设计

测试用例生成优劣是软件测试自动化效率高低至关重要的一点,常用的随机测试用例自动生成方法虽然实现简单,但具有效率低、冗余大的缺点,而遗传算法适合于处理传统方法难以解决的非线性问题。为了提高测试效率、降低测试成本,通过分析测试用例自动生成和遗传算法的基本理论,在面向决策到决策路径的软件测试基础上,利用程序控制流图详细阐释了对基于遗传算法的测试用例自动生成技术的设计。通过与随机法自动用例生成进行试验对比,表明其效率至少是随机法10倍。     

龙口湾水动力特征及其对人工岛群建设的响应

基于龙口湾及附近海域的水文实测资料,利用Mike21数学模型模拟了人工岛建设前后的潮流、波浪、纳潮量及水交换率等水动力特征,探讨了人工岛群建设对龙口湾水动力环境的影响。结果表明,人工岛建设显著改变了龙口湾潮流场特征及水体运动路径,湾内受到人工岛的阻挡,流速普遍减小,局部区域潮流运动形式由往复流变为旋转流,流向变化较大,余流形成多个涡旋;湾外由于堤头挑流作用导致局部区域流速增大且余流流速增大,潮流运动形式未发生明显改变。受人工岛的掩蔽作用,人工岛及附近区域的波浪有效波高普遍减小。龙口湾潮位出现北部最大潮差变小、南部最大潮差增大的格局,壅水作用导致人工岛内部水道潮差变化明显。人工岛建设直接占据了龙口湾海域面积,导致其纳潮量明显减小,水交换率呈现南部和北部增大、人工岛北侧以及内部水道减小的特征,人工岛造成的水动力环境的改变是影响水交换率变化的主要原因。人工岛群建设导致龙口湾内的潮流、波浪、纳潮量以及水交换等水动力特征减弱,是引起龙口湾水动力条件变化的根本因素。     

人工掏挖坡面侵蚀微地貌演化及其水力学特性分析

人工掏挖是黄土高原地区夏闲地翻耕时广为应用的耕作方式,为探明其坡面侵蚀过程,利用三维激光扫描仪及ArcGIS软件,阐明其在人工模拟间歇降雨下坡面微地貌、侵蚀产沙及水力学参数演变规律。结果表明:①坡面侵蚀历经溅蚀-片蚀、断续细沟、连续细沟3个阶段;降雨截止时细沟平面密度、平均沟深、最大沟长和最大沟深分别增至初始的1.42倍、2.24倍、15.5倍和2.43倍。②地表糙度随降雨历时推移从1.706呈近似线性趋势减小至1.488;累积降雨量达80 mm之前,径流量、含沙量随地表糙度的减小增加缓慢,但之后随地表糙度减小增加剧烈。③降雨过程中流速呈现波动增加趋势,水流由层流快速过渡至紊流,但始终保持为缓流,水流阻力呈波动下降,且形态阻力一直居于主导地位。人工掏挖耕作坡面在雨强1.5 mm/min、降雨量80 mm以内可起到蓄水保土作用,但在连续强降雨下也更易引起细沟侵蚀。     

地形坡度对多金属结核分布的控制作用

选取我国东太平洋多金属结核开辟区内的一个区域作为研究区,利用人工神经网络中应用最为广泛的BP网络,建立控制多金属结核分布的地质因素与多金属结核分布之间的映射关系,探讨地形坡度对多金属结核分布的控制作用.结果表明,在经度、纬度、水深、坡度四个因素中,坡度对结核分布影响程度最大;多金属结核主要分布于坡度小于5°的地方;当坡度小于5°时,丰度与地形坡度呈正相关,品位与地形坡度呈负相关,丰度与品位呈负相关;品位与坡度似呈指数关系,坡度增大,品位降低.