可解释性长短期记忆模型用于预测湖泊总磷浓度变化

对湖泊总磷的变化预测和来源识别对水资源调度和流域生态治理有着重要的意义,然而复杂的生化反应和水动力条件导致的非平稳性给湖泊总磷浓度的准确预测带来极大的困难。为克服这一挑战,本文引入了基于加权回归的季节趋势分解(seasonal and trend decomposition using Loess,STL)技术和夏普利加法(SHapley additive exPlanations,SHAP)结合长短期记忆网络(long short-term memory neural network,LSTM)和门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)构建了一个可解释的预测框架,以增强对湖泊总磷浓度演变的预测并提高其可解释性。研究表明:(1)在骆马湖总磷浓度的预测中,该框架拥有较好的预报精度(R²=0.878),优于LSTM和卷积长短期记忆模型(convolutional neural networks and long short term memory network,CNN-LSTM)。当预测时间步长增加到8 h时,该框架有效提高了总磷浓度的预测精度,平均相对误差和均方根误差分别降低了47.1%和33.3%。从预测趋势来看,骆马湖在汛期的总磷平均浓度为0.158 mg/L,相较于非汛期的平均浓度,增加了202.1%。(2)运河来水是骆马湖总磷浓度最重要的影响因素,贡献权重为60.0%,并且不同断面(三湾、三场)的污染源受水动力、气象等因素的影响存在显著的时空差异。本文凸显了神经网络模型在预警水体污染方面的可实施性,并且为提高传统神经网络的学习能力和可解释性的开发与验证提供了重要方向。     

云南金顶铅锌矿床新的喷流成因机制

金顶铅锌矿床是60年代发现的超大型铅锌矿床。目前对矿床成因的认识仍有大的分歧,主要是:(1)热液充填交代型”或层控型后生矿床;(2)沉积-改造型矿床;(3)冷水介质中的同生沉积矿床;(4)喷流(热水)沉积矿床。本文在前人研究基础上提出了一种新的喷流成因机制以阐明矿床和矿石的时空分布及砂岩型矿石的成矿机理。     

加强“三图”指导提高初中学生读图能力

一是加强地图三要素的学习指导。读图最基本技能是熟练掌握比例尺、方向、图例等地图三要素,通过对比例尺学习,指导学生量算图上距离和实际距离,掌握比例尺的大小和范围大小、内容详略三者之间的关系。     

基于实测波浪的单桩式海上风电基础波浪力计算研究

基于实测波面的波浪力获取作为结构动力响应分析以及数字孪生模型建立的必备环节,对海上风电数字化运维至关重要。为了满足更大的装机容量需求,单桩式海上风电基础趋于大型化,其尺度因子D/L也随之增大;并且实际海域均为非规则波,以尺度因子划分波浪力计算理论的方法对非规则波的适用性尚不明确。通过建立数值水槽,依据实际工况对不规则波与桩基的作用进行数值模拟,得到入射波浪场与桩基所受波浪力,在此基础上,基于入射波浪场分别采用Morison方程以及绕射理论求解波浪力并将之与数值模拟结果进行对比,分析了不同波浪力计算理论关于尺度因子的适用性,同时探究了波浪要素对计算精度的影响。结果表明：Morison方程在波高较大时精度下降;相对于Morison方程,绕射理论在该尺度下的精度更高。最后,通过分析实测数据进一步探讨了典型工况下的波浪力特征,以期通过实测波面计算波浪力的方法为实际服役风机波浪力计算提供技术支持。     

磁层亚暴期间同步高度电子通量突增的理论计算

本文在给定的电场和磁场模式下,利用引导中心的动力学方程,计算了在磁层亚暴期间同步高度处电子通量突增的过程。结果表明:在增长相期间,电子通量并不增长,甚而有下降的趋势,电子通量的突增,大约是在膨胀相的开始。突增事件是发生在地方时半夜到黎明,10点到18点这一时间内没有突增现象,18点以后又发现有突增现象。这些主要特征与卫星的观测结果相符合。     

干旱区典型流域近30年土地利用/土地覆被变化的分形特征分析——以玛纳斯河流域为例

利用1976、1989、2005年三期遥感影像,运用GIS和分形理论研究干旱区典型流域——玛纳斯河流域近30年的土地利用/土地覆被变化的复杂性和稳定性。结果表明:玛纳斯河流域各时段的土地利用/土地覆被类型分布具有分形结构,土地利用/土地覆被类型形状复杂性和斑块的稳定性波动变化,1976、1989、2005年三时期的各种土地利用/土地覆被类型总平均分维值分别为1.394 0、1.363 4和1.389 9。总平均稳定性指数分别为0.606 0、0.636 6、0.610 1。三期土地利用/覆被类型平均稳定性排序为:沙地>未利用土地>居民点工矿用地>水域>林地>草地>耕地>盐碱地。耕地、林地、草地、盐碱地稳定性相对较差。通过对流域土地利用/土地覆被类型变化复杂性和稳定性的研究,可以为政府协调水土开发和调整土地利用结构提供支持。     

地幔对流与岩石层板块的相互耦合及影响──（Ⅱ）地幔混合对流理论及其应用

观测到的板块运动包含两种能量分布几乎相等的运动形态：极型场和环型场．纯粹的由热驱动的地幔自由对流不能预期和解释环型运动的产生．本文提出地幔混合对流理论,既考虑了热驱动的自由对流,也考虑了由板块自身激发的强迫对流．根据板块处于动力学平衡状态的观测事实,建立了相应的模型．数值结果表明,根据混合对流模型所预期的板块速度场,既能产生极型场,也能产生环型场,而且在空间分布特征及功率谱分布上与观测资料符合相当好．地幔物质的上升流动基本和洋脊对应,而下降流动和俯冲带对应．     

城市功能区划的数量化方法研究及其应用--以深圳市南山区物流中心选址为例

文章总结了以往国内学者对城市功能区域的数量化方法研究，认为在层次分析法等方法中对指标权重的确定存在主观因素过多等不足，严重影响了研究的科学性和准确性，文章为了克服上述不足，将多属性效用理论的代理价值法与博弈论的方法应用于城市功能区的布局与研究，并以深圳市南山区物流中心的选址为例，阐述了代理价值法与博弈论在城市功能区域中的具体实践操作。     

产业聚集对科技园FDI影响的实证研究

产业聚集对科技园FDI区位决策的影响主要通过两个方面来实现:一是产业聚集自身的优势对FDI所产生的吸引力,包括成本优势和累积优势;二是产业关联效应对FDI的影响.实证检验的结果也表明,外商投资中国更注重的是当地的产业关联和聚集效应.聚集因素对科技园区企业区位决策影响程度越来越重要.这一结论对于推动中西部地区科技园区产业聚集的形成和产业集群的建设具有重要现实意义.中西部地区应加强科技园区等优势区位的建设,通过完善的产业配套和良好的产业关联效应等优势来吸引外资,逐步形成并大力发展能够体现和发挥竞争优势的产业集群.