- 邢学睿;毛玉洁;邢立亭;黄林显;王玉铮;
针对抗生素在地下水环境中的污染日益严重的现状,以济南泉域为研究区,以抗生素磺胺甲噁唑(SMX)为研究对象,采用水质分析、室内等温吸附实验以及数值模拟方法,研究SMX在岩溶水中的分布及影响因素。结果表明:研究区岩溶分布区不同土壤类型对SMX的吸附为单分子层吸附过程,呈线性吸附。玉符河流域下游,兴济河流域下游以及趵突泉、黑虎泉、珍珠泉、五龙潭泉群(四大泉群)附近为三大SMX重污染源区;SMX经上游污废水入渗及地表水渗漏补给岩溶水、直接补给区地下水最终汇入四大泉群,污染羽沿着河流渗漏带及地下水流向向下游扩散。岩溶水中SMX浓度分布受水动力场、断层构造裂隙、含水层埋藏条件及人类活动等因素影响,尤其是地下水流向、流速控制SMX的运移方向和扩散速度,此外低pH、高含量SO_4~(2-)促进SMX的降解。在渗流场作用下玉符河流域、兴济河流域污染带将汇流至四大泉群排泄区,并在山前形成强径流带SMX污染晕;若对兴济河污染源进行治理,研究区岩溶水将不会出现大的污染羽;若对兴济河和玉符河污染源同时管控,研究区大部分区域岩溶水中SMX质量浓度将小于5 ng/L,及时管控污染源是防止岩溶水水质恶化的关键。
2025年03期 v.39;No.177 313-324页 [查看摘要][在线阅读][下载 2436K] [下载次数:86 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 杨正水;杨丽原;代杰瑞;王红晋;刘恩峰;
为了研究济南市大寺河沿岸土壤重金属污染特征及来源,在大寺河沿岸布置68个土壤采样点,分析As、 Cd、 Cr、 Cu、 Hg、 Ni、 Pb、 Zn元素含量,利用地累积指数、潜在生态风险指数和正定矩阵因子分析开展重金属元素污染程度评价和来源解析。结果表明,所选8种元素的含量都低于土壤环境质量标准中的农用地土壤污染风险筛选值,但As、 Cd、 Hg、 Zn元素含量均值相对济南土壤背景值较高,具有不同程度的富集趋势和变异性;地累积指数由高到低的元素顺序为Cd、 As、 Zn、 Hg、 Cr、 Cu、 Pb、 Ni,研究区土壤以Hg、 Cd元素污染为主,也存在不同程度的Cu、 Pb、 Zn元素污染;综合潜在生态风险指数为109.35,综合生态风险较低;自然源、自然-工业源、农业源、交通源和综合源为土壤重金属的主要来源,贡献率分别为29.1%、 22.5%、 10.1%、 22%和16.3%。目前大寺河沿岸土壤处于未受污染或轻度污染状态,环境质量良好。
2025年03期 v.39;No.177 325-331+338页 [查看摘要][在线阅读][下载 1794K] [下载次数:413 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 王耀雷;陈华伟;李福林;张舰;
为了深入分析不同城市用水量变化驱动力,基于山东省各城市2009—2020年用水指标调查统计数据,运用主成分分析和灰色关联方法揭示全省城市用水量变化的驱动力。结果表明:城镇化率、工业增加值、人均地区生产总值和第三产业增加值等产业结构指标对山东省城市用水量的变化影响最大,农作物种植结构是水资源配置优化的重要指标;青岛市的驱动力评分最高,水资源配置情况最好;节水灌溉面积、国有及规模以上工业用水量、城镇居民生活年均用水量和年均气温与农业、工业、生活和生态用水量的灰色关联度分别为0.871、 0.731、 0.920和0.820,是影响城市用水量变化的主要驱动因子。
2025年03期 v.39;No.177 332-338页 [查看摘要][在线阅读][下载 1261K] [下载次数:319 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 齐翟硕;傅新;张浩然;黄瑾;庞桂斌;徐征和;
为了准确掌握黄河三角洲引黄灌区土壤盐分空间分布特征,以山东省东营市垦东灌区为研究区,基于野外实地调查的土壤盐分数据以及哨兵-2B卫星多光谱遥感数据,利用地理探测器选取对土壤盐分解释力较强的光谱指数,采用偏最小二乘法构建土壤盐分遥感反演模型,并探讨土壤盐分的空间分布特征。结果表明:对土壤盐分解释力较高(q>0.05)且达到极显著水平(p值小于0.01)的最优光谱指数是可见-红外盐分指数、扩展差值植被指数、归一化差异水体指数、非线性指数、 S6盐分指数、亮度指数、卫星B8A波段的反射率、 INT2盐分指数、优化土壤调整植被指数、土壤调节植被指数、增强型植被指数、 SI3盐分指数、扩展比值植被指数、盐分指数、大气阻抗植被指数、 S5盐分指数;土壤盐分遥感反演模型的验证决定系数、平均相对误差分别为0.77、 0.36,模型可以较为准确地预测研究区盐渍化状况;研究区由非盐渍土、轻度盐渍土和中度盐渍土组成,其中非盐渍土中盐分质量比小于0.2 g/kg的面积占比最大,为50.43%,轻度盐渍土和中度盐渍土呈现零散分布,主要分布在非种植区,与实地调查结果一致;不同土地利用-覆被类型的土壤盐分含量均值差异明显,盐分含量均值由大到小的土地利用-覆被类型的排序为盐荒地、撂荒地-夏玉米地、林地、冬小麦-夏玉米地、水稻田。
2025年03期 v.39;No.177 339-345+354页 [查看摘要][在线阅读][下载 1330K] [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 胡文雁;周肆访;徐征和;潘维艳;丛鑫;李昱岐;
为了研究河流入海口水力变化特征及不同极端水文事件造成的风险,采用MIKE 21模型建立小清河入海口感潮河段二维水动力数值模型;结合河段防洪标准,设置洪水和潮位遭遇的4种组合方案,模拟分析小清河入海口感潮河段在不同洪潮组合情景下的水流变化特征,并根据模拟结果分析不同情景下入海口存在的洪水风险。结果表明:在径流条件相同时,感潮河段下游潮位越低,水位沿程下降幅度越大,水流流速越快;在下游潮位相同时,感潮河段上游径流作用越大,水位沿程变化幅度越大,水流流速越快;4种洪潮组合的水面横比降在弯道处逐渐增加且洪潮组合1、 2洪水风险较高,经模型模拟均达到超标准洪水。
2025年03期 v.39;No.177 346-354页 [查看摘要][在线阅读][下载 1881K] [下载次数:468 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] - 汪海航;李帆;秦志琼;蒋晓蕾;
为了预测长江干流高水位顶托时的洪涝风险,基于1965—2021年间江苏省仪邗地区的最大3 d面降雨量及同期潮位数据,首先通过构建边缘分布函数,并采用极大似然估计法精确估计参数;然后选取Archimedean Copula函数、椭圆Copula函数及Plackett Copula函数,并通过图形分析法和均方根误差综合评估和优选;最后构建降雨-潮位联合概率分布模型,并基于模型计算降雨-潮位的条件风险概率。结果表明:所选用的Copula函数能够有效拟合降雨-潮位联合概率分布,并且揭示降雨与潮位之间的关联性,当暴雨重现期为20 a时,相同重现期的潮位超过设计值的概率为3.35%,小于相同重现期的潮位本身发生的概率,说明降雨会对当地的潮位造成影响,两者之间存在相关性。
2025年03期 v.39;No.177 355-361页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K] [下载次数:158 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]
- 陈永泰;邱野;万鸣华;杨国为;
为了解决实际应用中多视图数据经常包含缺失或异常信息,以及现有不完全多视图聚类方法在优化数据相似性矩阵时未能充分表示原始数据相似性,增加计算复杂性并忽视视图间判别信息差异等问题,提出一种基于余弦相似自适应加权视图重构的不完全多视图聚类算法,通过引入局部保留重建项以实现对缺失视图的自然对齐,避免使用平均值填充缺失视图可能带来的负面影响。在初始化阶段,算法通过计算原始多视图空间中的余弦相似度增强原始多视图数据的流形结构保持能力,并在构建完整视图过程中采用自适应加权策略捕捉不同视图的重要性。在4个基准数据集中进行聚类实验,并与现有9种代表性算法的最优结果相比较。结果表明,所提算法的聚类精度、归一化互信息率和纯度的平均值分别提升了5.52%、 8.78%和4.77%,具有出色的不完全多视图聚类性能。
2025年03期 v.39;No.177 362-370+378页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] [下载次数:134 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 王苗苗;纪玉浩;刘成;岳训;
针对圈养母羊产羔后初生羊羔因意外而导致损失的问题,基于畜牧养殖监控实时视频,设计基于二值分割法的有限区域检测算法,通过在目标检测区域以外添加掩模技术,划分指定目标羊圈的区域;采用基于DeepSORT算法的妊娠母羊游走轨迹的跟踪技术,通过YOLOV5模型识别妊娠母羊目标,获取妊娠母羊在目标羊圈食饲、游走等活动的实时位置;通过分析妊娠母羊分娩前的走、停节拍规律来精准预测母羊分娩时间。结果表明,羊群游走过程中的实时跟踪识别率可达92.72%,当羊只密度增大时,个体间遮挡现象加剧,在一定程度上影响了检测模型的定位精度,但最终置信度仍保持在0.8以上。当分娩期临近,妊娠母羊游走动态和静态行为变换频率呈现显著的特征规律,可以精准预测母羊分娩时间,进而保证初生羊羔的及时接产与护理,提高初生仔羊的成活率。
2025年03期 v.39;No.177 371-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K] [下载次数:140 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 刘婷婷;王哲铭;于文英;卢武;蔚伟;刘永生;
针对工业场景下齿轮箱故障频发、深度学习诊断过程中数据需求量大和可解释性低的问题,提出一种基于决策融合方法和迁移学习的齿轮箱故障诊断模型。基于知识驱动提取CWRU电机轴承故障数据集的振动信号特征,通过递归特征消除算法筛选出最优特征子集,包括复杂包络谱、时域统计特征和小波包分析特征;使用6种分类器并结合投票法、堆叠法和融合法的决策融合方法,建立故障诊断模型;通过基于网络模型的迁移学习,将在CWRU电机轴承故障数据集训练好的模型应用于东南大学齿轮箱轴承数据集,实现对齿轮箱的故障诊断。结果表明,基于堆叠算法构建的6种分类器集成模型在CWRU电机轴承故障数据集和齿轮箱齿轮及轴承故障诊断任务上均表现出优异的性能,且2个任务的诊断准确率差异较小。该模型在齿轮箱齿轮及轴承故障诊断任务的准确率达到100%,与其他故障诊断模型相比,具有较好的故障诊断能力。
2025年03期 v.39;No.177 379-388页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K] [下载次数:498 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 谢杰;王开军;方莹;罗天健;
为了提高现有方法挖掘随时间变化的因果关系的准确性,针对包含一个因果关系区域的二元时间序列,提出通过辨识不同区域结构及结构边缘挖掘时间序列因果关系转换点的方法。该方法将因果关系区域在时间序列中的可能位置设计为左区、右区、中区结构,采用现有的因果关系发现方法探测粗略的因果关系区域,并区分为某种区域结构;根据不同区域结构的特点设计对应的边缘辨识措施,设置渐增的探测窗口及其因果强度指标,以辨识出区域结构边缘作为因果关系转换点,提高因果关系转换点的识别精度;分别在2个模拟数据集和2个真实数据集中实验验证所提方法识别因果关系转换点的准确性。结果表明,所提方法在可分离模拟数据集上使用Granger因果分数得到的因果关系转换点的平均准确性高于对比方法的,在弱耦合模拟数据集上使用收敛交叉映射因果分数得到的因果关系转换点的平均准确性在耦合程度为0.01和0.50时高于对比方法的,在2个真实数据集上使用Granger因果分数得到的因果关系转换点的准确性高于对比方法的。
2025年03期 v.39;No.177 389-395页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K] [下载次数:85 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 刘展华;文益民;刘祥;
针对传统深度神经网络因数据流中发生概念漂移而出现分类准确率较低的问题,为了增强深度神经网络模型的学习能力,提出一种用于数据流分类的递归反向传播算法。该算法融合在线梯度下降算法的强大数据流学习能力与递归最小二乘法的快速收敛特性,当数据流发生概念漂移时,首先利用递归最小二乘法逐步训练神经网络模型,达到一个相对稳定的状态后切换至在线梯度下降算法,进一步训练深度神经网络模型,实现更深层次的数据流学习,优化深度神经网络模型的分类性能,并在多个人工数据集和真实数据集中实验验证所提算法的有效性。结果表明:所提算法具有优异的概念漂移适应能力,数据流分类准确率超越仅使用在线梯度下降算法或递归最小二乘法训练神经网络模型的多种算法。
2025年03期 v.39;No.177 396-403页 [查看摘要][在线阅读][下载 1535K] [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 秦铭泽;李阳;蔺庆辉;
为了解决传统的柔性传感器难以同时捕获双模态生理信号,无法实现双模态生理信息监测问题,设计并制备一种双模态柔性传感器,通过改变控制变量的方式分别研究传感器的压力和温度响应特性。结果表明:所制备的传感器不仅具有较低的压力响应下限,较短的响应、恢复时间以及良好的弯曲与按压耐久特性,而且具有较高的温度灵敏度、较短的响应时间和较宽的温度检测范围;将所制备的双模态柔性传感器贴附于人体手腕处,可实现体温和脉搏的双模态生理信号的感知。
2025年03期 v.39;No.177 404-410+425页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K] [下载次数:379 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]