快速、准确地监测冬小麦生物量,对于冬小麦田间管理、产量预测等具有重要意义.使用 2015 年开花期的冬小麦无人机数码影像及相应的生物量数据,将相关系数(|r|)、灰色关联分析(GRA)、投影变量重要性(VIP)与遗传算法(GA)-BP神经网络进行整合,构建了3种开花期冬小麦生物量估算模型,并对这 3 种模型进行可视化空间分析.结果表明:|r|-GA-BP,GRA-GA-BP,VIP-GA-BP模型的决定系数R2 分别为0.753 9,0.689 8,0.704 4,RMSE分别为763.3,908.8,836.9 kg·hm-2,MAPE分别为 10.31%,15.65%和 12.55%,|r|-GA-BP比GRA-GA-BP和VIP-GA-BP对冬小麦生物量有更好的预测能力.经可视化处理后能较为直观地反映冬小麦生物量的空间分布状况,为冬小麦的生长监测提供技术支持.
针对高层办公建筑楼梯疏散效率较低的问题,利用人员疏散模拟软件Pathfinder进行仿真模拟,研究分析了楼梯与可疏散电梯的协同关系、疏散时间、电梯承载量等指标,探究优化电梯停靠方式的可行性.首先,对楼梯与电梯单一途径疏散及影响因素进行了研究;然后,提出协同疏散策略,优化电梯疏散模式,研究电梯承载量对疏散效率的影响.结果表明:顶层优先疏散策略中存在电梯最佳分离层使得协同疏散的效率最高;优化电梯的停靠方式能扩大电梯可疏散的建筑层数范围;集中疏散策略中电梯最佳直达层随建筑高度的增加呈阶梯式上升趋势且越来越远离顶层;随着电梯最大承载量的逐渐增加,电梯最佳直达层呈阶梯式的下降趋势.
洞庭湖是我国第二大淡水湖,研究洞庭湖水质总磷(TP)浓度变化规律对其水环境管理意义重大.基于2017 年—2021 年东洞庭湖及入湖、出湖共 12 个水质断面数据,研究了东洞庭湖总磷浓度时空分布特征与污染成因.研究结果表明:2017 年—2021 年东洞庭湖总磷质量浓度ρ(TP)年均值在 0.058～0.088 mg/L,湘江、环湖河流及南洞庭湖入湖ρ(TP)年均值在 0.051～0.125 mg/L;出湖ρ(TP)年均值在 0.062～0.079 mg/L,均超过湖库Ⅲ类水质标准.其中,东洞庭湖以轻度、偏中度污染为主,洞庭湖出口以轻度污染为主.各入湖水质中,湘江以轻度、偏中度污染为主,环湖河流以中度污染为主,南洞庭湖为轻度污染.东洞庭湖及入湖水质ρ(TP)空间分布和时间变化差异明显.空间分布上,环湖河流明显大于湘江,东洞庭湖明显大于洞庭湖出口和南洞庭湖入水;时间变化上,东洞庭湖、洞庭湖出口、汨罗江、新墙河与华容河枯水季节(年初和年末)ρ(TP)明显偏高,达到0.082～0.117 mg/L,但藕池河东支ρ(TP)高峰期却出现在丰水季节,达到 0.094～0.115 mg/L;湘江及南洞庭湖入湖ρ(TP)波动幅度较小,基本保持在 0.049～0.090 mg/L.相关性分析与RDA分析结果进一步表明:东洞庭湖及出湖水质受外源污染物输入和水文条件的叠加影响,其中洞庭湖出口水位及流量、湘江及藕池河东支水位变化,以及新墙河、横岭湖入湖ρ(TP)对东洞庭湖及出湖ρ(TP)影响较大.上述研究结果表明:在不同水文阶段积极开展水文调控工作对改善东洞庭湖水质有重要作用,同时,加强对重点河段入湖外源污染物的管控能进一步改善东洞庭湖磷浓度的调控效果.
为了避免机器人关节角位移受外界影响,提高运动轨迹的跟踪精度,采用混合算法优化神经网络滑模控制器,并对优化后的控制器进行仿真验证.建立机器人平面简图模型,利用拉格朗日定理推导出机器人关节运动方程式,采用神经网络算法构建RBF神经网络自适应滑模控制系统.为了增强控制系统的稳定性,削弱外界波形对机器人运动轨迹的干扰,利用粒子群算法和差分进化算法在线优化RBF神经网络滑模控制律参数,设计了改进RBF神经网络滑模可调参数的自适应控制律,保证机器人控制系统的稳定性.通过MATLAB软件进行仿真实验,并且与优化前机器人关节角位移输出误差形成对比.仿真结果显示:随着干扰波形幅度的增大,采用神经网络滑模控制器,机器人关节输出角位移误差逐渐增大,系统不稳定,而采用混合算法优化神经网络滑模控制器,系统反应速度较快,机器人关节输出角位移误差较小.机器人采用混合算法优化神经网络控制器,能够提高控制系统的抗干扰能力,稳定性较好、输出精度较高.
针对高烈度区L型平面不规则多层框架结构采用基础隔震技术进行了研究.采用ETABS软件对我国高烈度区L型平面不规则多层框架结构建立了精细化有限元模型,提出该结构基础隔震设计目标.对L型平面不规则多层框架结构进行了叠层橡胶支座的布置与选型.基于时程分析法,研究基础隔震效果.结果表明:L型平面不规则多层框架采用基础隔震技术能有效地降低上部结构的地震反应,大大提高结构的安全性;单向或者双向地震作用对该L型平面不规则多层框架隔震结构水平向减震系数的影响基本一致;双向地震作用与单向地震作用对比下,隔震层位移、叠层橡胶支座极大面压和极小面压均有所增加,但均满足规范要求.同时,为后续类似工程提供了依据和参考.
为了探究聚丙烯纤维和水泥共同改良黄土性能,通过无侧限抗压试验以及冻融循环试验,分析水泥掺量,聚丙烯纤维掺量与长度以及冻融循环次数对改性黄土无侧限抗压强度的影响.研究结果表明:改性黄土的无侧限抗压强度随着水泥掺量增多而提高,加入纤维则进一步提高其抗压强度.纤维的掺量和长度的增大会使改性黄土的无侧限抗压强度先提高后降低,聚丙烯纤维的最佳掺量为 0.4%,最优长度为 9 mm.水泥改性黄土经历 15 次冻融循环后,纤维增强水泥改性黄土经历10 次冻融循环后强度损伤趋于平缓,变化幅度在 3%左右.采用Lasso回归模型计算水泥-聚丙烯纤维改性黄土无侧限抗压强度回归预测模型,预测模型与试验结果吻合较好.
以深井热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积行为为研究对象,建立热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积模拟实验平台,采用实验方法研究热湿环境下不同大小粉尘颗粒在空冷器气侧壁面的沉积行为.结果表明:热湿环境下,粉尘颗粒更容易在前列沉积,随着平均粒径的增大,壁面的污垢层越厚,且沉积形态呈泥状;气侧粉尘沉积质量与进风含尘平均初始粒径的大小呈正比,与相对湿度呈反比,且粒径小于 40 μm的颗粒更容易沉积.研究对于深井热湿环境下空冷器气侧的结垢产生机制以及采取合理的防、除垢措施,保障良好的矿井降温效果和安全生产具有理论指导意义.
新生代农民工逐渐成为我国深化改革的主力军之一,而亚健康水平的变化严重弱化其经济效应与社会效应.文章以长株潭城市圈为调研地区,通过文献分析法、描述性统计法以及回归模型等研究方法探讨新生代农民工的健康状况与影响因素.研究结果表明:从自评健康、BMI体质健康以及QWB健康这3 个层面指标衡量结果显示,大部分新生代农民工处亚健康状态;通过Logit回归模型分析显示,月收入、保健投入以及商业医疗保险对 3 个健康度量指标均显著,其中性别、年龄、文化程度、就业结构、睡眠时间以及工作性质对自评健康显著,心理压力对BMI体质健康显著,年龄、文化程度、就业结构、锻炼时间、心理压力状况及家庭负担对QWB健康衡量指标显著;心理压力状况及家庭负担对自评健康不显著,性别、年龄、文化程度、就业结构、睡眠时间、锻炼时间、工作性质以及家庭负担对BMI体质健康不显著,性别、睡眠时间、工作性质对QWB健康衡量指标不显著.在此基础上提出改善新生代农民工健康保障的政策建议.
区域协同减排对于实现"双碳"目标意义重大,而这依赖于各个区域绿色创新效率有效测度及空间关联效应.针对经典的SBM-DEA模型,必须要忽视投入或产出的变动情况,采用全局的含非期望产出SBM-DEA模型并以此构建评价体系,对 2004 年—2019 年中国省域层面绿色创新效率进行测评,表明中国省域绿色创新效率呈现波动上升,但存在明显区域差异.呈现出东部均值远高于全国水平,中西部、东北地区均低于全国水平的特征;采用空间自相关分析探究空间关联效应,表明整体呈现出"高-高""低-低"空间正向自相关集聚特征;进一步通过经典的绿色创新"技术-市场-环境规制"驱动模型构建影响因素,采用空间杜宾模型空间关联效应影响因素检验,表明技术进步影响最强,环境规制次之,市场意识最弱.因此,通过技术创新、提高区际环境规制与市场意识的标准等是整体提升中国绿色创新效率的可行路径.
公园绿地在维持城市生态平衡中具有重要作用,城市公园绿地空间布局应以居民需求为原则,最大化公园服务价值.可达性指标能从人的角度出发衡量公园绿地的服务效率,被用于量化表达公园绿地与居民之间的供需关系.以南昌市主城区为例,运用高斯两步移动搜索法(G2SFCA)开展公园绿地可达性评价,结合南昌市城市绿地系统规划,以 2021 年为优化时间节点,对可达性较低的公园绿地服务盲区进行新增公园绿地选址.结果表明:(1)高斯两步移动搜索法引入距离缩减函数,可达性评价结果能有效指导公园绿地选址规划.(2)南昌市主城区公园绿地可达性偏低,空间分布表现为自内环向外环递减,行政区内部公园绿地可达性分布不平衡且存在明显差异.第一层级公园绿地可达性低于 1m2/人,第二层级公园绿地可达性高于 8m2/人,但低于南昌市人均公园绿地水平.(3)以均衡分布和高效利用公园绿地为原则,新增公园选址共计18 处,第一层级和第二层级公园各 9 处.
采用"双向蒸发诱导自组装"策略构建了具有"三明治"结构的石墨烯/聚酰亚胺衍生碳纤维复合气凝胶(S-GPA).通过控制水分沿前驱体浆料上下表面的蒸发过程,基于体积排除效应驱动,使表层溶质倾向于水平排列,而内部组分仍为随机取向的水凝胶状态.经冷冻干燥、石墨化后得到表层致密、内部呈 3D多孔结构的S-GPA气凝胶,从而具有水平和垂直方向上的双导热通道.另外,聚多巴胺包覆的氧化聚酰亚胺纤维作为 1D增强体,通过共价作用巩固了 3D凝胶结构,进一步促进了热流传递及应力分布.因此,S-GPA热界面材料具有质量轻、强度高、导热性好等优点,其拉伸和压缩模量分别为4.2 MPa和 81.7 kPa.当被压缩 50%时,其面内和面外热导率分别可达72.1 和14.5 W/(m·K).本工作为可控制备高性能石墨烯基热界面材料提供了一条有效的路径,有望加速其在热管理领域的研究应用.
针对ZS细化算法中存在冗余像素,在运用到柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board,FPC)短路和断路缺陷定位时,会出现误检和重检的情况,提出了一种改进的ZS细化算法.首先,对FPC原始图像进行通道分离和二值预处理,运用ZS细化算法获取初始细化图像;然后,针对Z字型,T字型和十字型交点处存在的像素冗余,构造 9 个删除模板,改进经典ZS细化算法,消除ZS细化算法的冗余像素;最后,将改进的ZS细化算法、Hilditch细化算法和经典的ZS细化算法应用到FPC短路和断路缺陷定位中,并进行对比.结果表明:改进的ZS细化算法处理时间比经典的ZS细化算法稍长,但只有Hilditch细化算法的 1/3 左右;改进的ZS细化算法在保证FPC骨架连续性的基础上,实现骨架的单一像素化,可以准确快速地定位FPC的短路和断路缺陷.
采用X射线衍射、分离式霍普金森压杆等研究剪切挤压-轧制工艺对 6016 铝合金织构和动态力学性能的影响.结果表明:常规轧制后 6016 板材具有较强的β取向线轧制织构,而剪切挤压-轧制成形的 6016 铝合金板材中形成了大量的剪切织构r-Cube{001}<110>及r-Copper{112}<011>,其相较于常规轧制织构有一定弱化.固溶后,2 种工艺的板材中都以再结晶织构Cube{001}<100>为主,但剪切挤压-轧制工艺制备的板材中剪切织构的体积分数要比常规轧制板材高 60%,这更有利于板材成形.在模拟烤漆工艺后的动态冲击过程中,2 种板材均有明显的正应变速率强化效应,而剪切挤压-轧制工艺则能进一步提高 6016 铝合金板材的应变率敏感性和吸能效果.
针对传统卫星遥感难以获取相应的高空间分辨率数据,影响农作物的分类准确度的问题,提出一种基于改进AlexNet网络的无人机遥感图像分类方法.首先,为降低方法的复杂度,加快收敛效果,优化改善AlexNet网络模型,仅保留AlexNet网络模型的前 5 个图像处理卷积层;其次,对试验农作物无人机遥感图像进行光谱特性分析,提取各类作物自身的光谱曲线.在此基础上,考虑到农作物在可见光波段的反射率相近,很难依据反射率曲线进行区分,基于改进AlexNet网络的深层卷积结构,依据不同波段内的像素亮度对农作物进行准确分类.最后,利用湖南省长沙市农业科学研究所试验基地实测数据进行算例试验.结果表明:在相同的试验条件下,与SVM-RFE和SVM-SS相比,所提方法对于农作物的总体分类精度均值提升了 3.91%以上,Kappa系数均值至少提升了2.20%,可适用于实际场景.
为研究浏阳河流域的生态环境质量变化特征,在遥感和GIS技术支持下,利用1985年、2000年和2015年的遥感影像获取浏阳河流域内的土地利用/覆盖类型数据,应用景观生态学相关知识和土地利用转型的生态环境效应模型,揭示1985年-2015年浏阳河流域土地利用景观的空间格局和变化趋势,探讨该流域的生态环境质量变化及驱动机制.结果表明:(1)土地利用的整体变化特征表现为林地、草地面积缩减,耕地、人工表面面积增加;(2)生态环境质量空间分布东西差异大,总体特征是西部低,东部、南部高;(3)整体的生态环境质量指数从1985年的0.292 4持续下降至2015年的0.279 8,生态环境质量退化明显;(4)存在生态环境质量改善和退化2种过程,且退化过程大于改善过程,生态环境质量退化的主要因素包括林地转化为人工表面和林地转为耕地.
由于振动台使用的小型橡胶支座的尺寸并非同比例缩尺,与GB/T 20688.3-2006中的支座规格相差较远,需对其力学性能进行试验研究.文章对6个小型叠层橡胶支座的压缩和剪切性能进行研究,结果表明:GB/T 20688.3-2006中关于叠层橡胶支座竖向压缩刚度的计算方法不适用于小型缩尺橡胶支座,而剪切刚度的计算方法具有一定的参考性.因此,在振动台隔震试验前需对支座刚度进行测验,选取刚度较为接近的支座进行后续试验.压缩刚度的离散性造成的不均匀沉降极小,应优先考虑实测剪切刚度相近的支座.
评估海南岛土地利用变化对生态环境质量的影响,为海南岛的经济与生态可持续发展提供实践指导.利用2000年、2010年和2020年的土地利用数据,采用ArcGIS10.3软件与InVEST模型分析海南岛的生态环境质量演变特征.结果表明:2000年-2020年人造地表面积的增加来源于耕地、草地与海域面积的减少;草地转出、耕地转出、人造地表转入和森林转入这4种地类的转移最为显著;2000年、2010年和2020年海南岛的平均生态环境质量总得分为0.409,0.431,0.404,表现为中等的生态环境质量水平且呈逐渐下降的态势;由于城市建设与经济发展的需求,土地利用结构在不同发展阶段有差异性.海南岛的土地利用对生态环境质量的影响具有区域差异性,未来应以土地低碳利用为 目标,推动土地减排与生态协调发展.
研究了一类特殊时滞微分方程——前向分段连续型微分方程数值解的振动性.利用Runge-Kutta方法对方程进行离散,得到数值方法保持解析解振动性的条件.同时讨论了稳定性与振动性的关系.最后给出几个数值例子来验证相应的结果.
针对林华煤矿20917综采工作面瓦斯治理时间长、难度大和透气性低导致的瓦斯抽采效率差等问题,对超高压水力割缝技术进行了研究和利用,以本矿煤巷条带区域9#煤层为试验对象进行卸压增透,提高瓦斯抽采效率,降低在抽采过程中伴随的煤与瓦斯突出风险.设计布置了割缝钻孔和普通钻孔进行对比,并记录了 9#煤层割缝前后的钻孔和瓦斯抽采数据进行分析.结果表明:割缝钻孔平均排出的煤屑量为3.3 t,日 平均瓦斯抽采浓度相比普通钻孔提高1.61倍,瓦斯抽采纯量相比普通钻孔提高了约2.04倍.超高压水力割缝技术可对煤层的透气性进行较大程度的改善,且能有效地提高瓦斯抽采效率,可以解决由于低透气性带来的煤巷条带煤层掘进速率问题.
风化岩层圆形浅埋隧道在掘进过程中岩层表现出隆沉变形状态,而顶进力作为其重要影响因素,分析二者之间的联系对岩层变形控制有重要的意义.以青岛地铁8号线电力线路浅埋隧道采用顶管施工为工程背景,运用理论分析与FLAC3D数值模拟研究在风化岩层圆形隧道开挖施工过程,分析在不同顶进力作用下岩体与管节变形情况.研究结果表明:顶进力作为施工过程中重要参数,对岩土变形有着重要影响;顶管处岩土沉降量均大于地表沉降量,但由于顶进力的存在可能会导致岩土先产生隆起之后再产生沉降,且随着顶进力的增大,隆起量也明显增大,但隆起量敏感度高于沉降量;同时顶进力会引起开挖面附近岩土应力变化,但影响范围有限,开挖面左右5～10 m,后方0～10 m为顶进力重要影响区.
