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作者：刘乐开南昌大学

学位级别：硕士

滑坡是常见的地质灾害之一,每年造成大量的基础设施破坏和人员伤亡。如何高效准确地预测滑坡是研究人员关注的重点。滑坡易发性分布图能够识别潜在不稳定滑坡区域,是滑坡位置及严重程度可视化的主要工具之一。目前,滑坡易发性预测主要... 详细信息

滑坡是常见的地质灾害之一,每年造成大量的基础设施破坏和人员伤亡。如何高效准确地预测滑坡是研究人员关注的重点。滑坡易发性分布图能够识别潜在不稳定滑坡区域,是滑坡位置及严重程度可视化的主要工具之一。目前,滑坡易发性预测主要基于传统机器学习,较难提取滑坡因子之间的空间关系和特征相似性,导致模型的鲁棒性和预测性能不佳。深度神经网络具有强大的特征提取能力,已被广泛应用于数据预测任务。本文提出了基于图卷积神经网络和长短时记忆网络的3个预测模型,应用于实际区域的滑坡易发性评估,同时使用可解释性方法分析了滑坡发育成因。本文的主要研究内容如下:(1)提出自筛选图卷积和长短时记忆网络的滑坡易发性预测模型SGCNLSTM(Self-screening Graph Convolutional Network and Long Short-Term Memory)。首先,构建只包含一个图卷积和一层全连接层的预训练网络学习训练集,通过设定的阈值从中剔除因人工标注或采集错误造成的误差样本。用该预训练模型对全研究区数据进行滑坡易发性预测评估,从中选取可靠数据等量补充,提升了数据的质量。然后,通过级联GCN网络的邻居节点提取滑坡栅格点之间的空间信息,通过级联LSTM网络提取长序列样本的特征信息;将两类信息融合得到滑坡融合特征。最后,将融合特征作为输入全连接层,经过Softmax函数实现样本点滑坡-非滑坡的二分类预测。将SGCN-LSTM滑坡易发性预测模型应用于江西省赣州市安远县数据,并与CPLSTM-CRF深度模型、RF(Random Forest)、LR(Logistic Regression)、SVM(Support Vector Machine)、SGD(Stochastic Gradient Descent)等机器学习模型进行对比。实验结果表明,SGCN-LSTM模型的预测准确率和ROC曲线下面积AUC值在六种模型中均为最高。其中,预测准确率为92.38%,分别比五个对比算法模型高出5.88%、12.44%、19.65%、19.92%和20.34%;AUC值达到了0.9782,分别比其它五个模型高出0.0305、0.0532、0.1875、0.1909和0.1829。由此可见,本文提出的SGCN-LSTM预测模型在一定程度上克服了机器学习模型中存在的问题,可以有效地削弱错误样本的干扰,具有更强的特征提取能力。(2)提出基于图卷积和Transformer深度神经网络的滑坡易发性预测模型SGCN-Transformer(Self-screening Graph Convolutional Network and Transformer)。首先,将环境因子按照连续和离散因子进行分类,构建并行的GCN-Transformer特征提取网络,将连续因子作为GCN网络的输入,离散的分类特征因子则通过Transformer进行编码,将编码结果的向量化后与GCN的输出进行拼接,作为多层感知机的输入。将SGCN-Transformer易发性预测模型应用于江西省环鄱阳湖研究区数据,并与SGCN-LSTM和RF、SVM、LR、SGD等机器学习模型进行对比。实验结果表明,SGCN-Transformer模型的PPR、NPR、总准确率和AUC均为最优,分别为83.19%、93.88%、87.88和0.9263。比SGCN-LSTM、RF、SVM、LR和SGD模型分别高(0.25%、1.39%、0.76%和0.0206)、(7.13%、6.11%、6.96%和0.0564)、(11.33%、14.08%、12.6%和0.1008)、(10.93%、17.02%、13.49%和0.1261)和(13.23%、19.82%、16.03%和0.1726)。可见,本文提出的SGCNTransformer模型能针对滑坡因子同时具备连续和离散类型的数据特点,并行处理不同类型数据,从而提升滑坡易发性预测性能。(3)提出基于图注意力和长短时记忆网络的滑坡易发性预测模型SGATLSTM(Self-screening Graph Attention and Long Short-Term Memory),并解释了滑坡发育成因。首先,构建了GAT和LSTM并行网络,同时获取因子的空间特征信息。然后将SGAT-LSTM模型应用于江西省安远县滑坡易发性预测。利用预测分布图和积分梯度从局部可解释性和全局可解释性两方面解释滑坡发育成因。实验表明,SGAT-LSTM模型的PPR、NPR、总准确率和AUC分别为92.61%、91.23%、91.90%和0.9743,仅在PPR指标上低于RF,其它指标均明显高于RF、SVM、LR模型,尤其PPR指标在SGCN-LSTM和SGCN-Transformer模型上均有提升。

关键词：滑坡易发性预测图卷积长短时记忆注意力机制深度学习

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基于自筛选深度学习的滑坡易发性预测建模及其可解释性

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地球科学 2023年第5期48卷 1696-1710页

作者：黄发明陈彬毛达雄刘乐开张子荷朱莉南昌大学信息工程学院江西南昌330031 南昌大学工程建设学院江西南昌330031

针对滑坡易发性预测建模中滑坡-非滑坡样本可能存在误差、环境因子间非线性关系较复杂且机器学习可解释性未被关注等重要问题,拟提出一种基于自筛选的双向长短时记忆网络与条件随机场的滑坡易发性预测模型(Selfscreening Bi-directional... 详细信息

针对滑坡易发性预测建模中滑坡-非滑坡样本可能存在误差、环境因子间非线性关系较复杂且机器学习可解释性未被关注等重要问题,拟提出一种基于自筛选的双向长短时记忆网络与条件随机场的滑坡易发性预测模型(Selfscreening Bi-directional Long Short-Term Memory and Conditional Random Fields,SBiLSTM-CRF).SBiLSTM-CRF模型具有深度学习网络层数深、宽度广及可循环迭代建模的优势,能预测出环境因子间的非线性关系,并通过迭代自动筛选阈值区间外的错误滑坡样本.该模型可用于解释各环境因子之间耦合关系的内部作用机制.将SBiLSTM-CRF模型用于陕西延长县滑坡易发性预测,并与cpLSTM-CRF、随机森林、支持向量机、随机梯度下降和逻辑回归模型比较.结果表明,SBiLSTM-CRF克服了传统机器学习中存在的样本误差以及因子间复杂的非线性关系问题,具有更高的预测性能.通过该模型的可解释性能力揭示了坡度、高程和岩性等因子控制延长县的黄土滑坡发育的机制.

关键词：滑坡易发性预测深度学习双向长短时记忆网络条件随机场可解释性工程地质.

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炭基菌剂高效还原土壤Cr(VI)的电子传递路径研究

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中国环境科学 2025年

作者：张方陈友媛戴立前乔雪琴颜雨欣杨阳刘乐成中国海洋大学环境科学与工程学院中国海洋大学环境与生态教育部重点实验室中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室浙江省湖州市生态环境局安吉分局

炭基菌剂是一种新兴的修复重金属污染土壤的绿色环保技术，可实现生物炭和功能性微生物的联合修复。但炭基菌剂还原重金属过程中，微生物产生的电子传递至重金属的路径尚不清楚。为了阐明生物炭和典型功能微生物希瓦氏菌MR-1（Shewanell... 详细信息

炭基菌剂是一种新兴的修复重金属污染土壤的绿色环保技术，可实现生物炭和功能性微生物的联合修复。但炭基菌剂还原重金属过程中，微生物产生的电子传递至重金属的路径尚不清楚。为了阐明生物炭和典型功能微生物希瓦氏菌MR-1（Shewanella oneidensis MR-1）在电子传递中的协同作用，以Cr(VI)污染土壤为载体，开展了电化学、动力学、电子传递路径识别等一系列研究工作。结果表明，炭基菌剂对Cr(VI)污染土壤具有较好的修复效果，修复机制以MR-1对Cr(VI)的生物还原为主，符合双过程动力学模型。25 mg/kg Cr(VI)含量、5%炭基菌剂投加量、30%土壤含水率时，炭基菌剂还原土壤Cr(VI)的效率最高可达96.30%。吸附法炭基菌剂还原Cr(VI)迅速，但持续性能差；包埋法炭基菌剂还原Cr(VI)慢，但长期稳定发挥作用。生物炭作为微生物载体促进MR-1生长的同时，将MR-1表面的电子经由碳骨架传递至Cr(VI)，提高了Cr(VI)还原效率。三个循环后炭基菌剂对Cr(VI)的还原率仍可达到60.44%，表明炭基菌剂在长期高效修复铬污染土壤方面有一定的应用前景。

关键词：炭基菌剂 Cr(VI)还原土壤修复 MR-1 电子传递

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手性单壁碳纳米管与牛血红蛋白复合物氧化还原过程的光谱学研究

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华东理工大学学报(自然科学版) 2025年

作者：谭惠心陈静董开翔刘岩章弘扬胡坪张敏华东理工大学药学院上海市细胞代谢光遗传学技术前沿科学研究基地华东理工大学化学与分子工程学院上海市功能性材料化学重点实验室

本研究探讨了未分离的单壁碳纳米管（SWCNTs）以及两种具有特定手性的单壁碳纳米管（即(6,5)-SWCNTs和(8,3)-SWCNTs），与牛血红蛋白（BHb）结合的相互作用以及对SWCNTs/BHb复合物氧化还原状态的光谱特性的影响。研究发现，SWCNTs与BHb... 详细信息

本研究探讨了未分离的单壁碳纳米管（SWCNTs）以及两种具有特定手性的单壁碳纳米管（即(6,5)-SWCNTs和(8,3)-SWCNTs），与牛血红蛋白（BHb）结合的相互作用以及对SWCNTs/BHb复合物氧化还原状态的光谱特性的影响。研究发现，SWCNTs与BHb的结合引起了BHb二级结构的显著变化，尤其是未分离的SWCNTs对BHb产生了最显著的影响，表现为BHb荧光强度的显著降低和α-螺旋结构的明显减少。在氧化过程中，BHb和SWCNTs在各自的最大发射波长处的荧光强度均有所增加；而在还原过程中，BHb和SWCNTs的荧光强度则逐渐恢复至原始状态。本文的研究结果可为血红蛋白氧化还原过程的监测提供一种新思路。

关键词：单壁碳纳米管牛血红蛋白相互作用荧光光谱氧化还原

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自激式电感耦合等离子体光源设计及光谱分析

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 66-71页

作者：卢思贤龙开红詹陈锐李明北方工业大学电气与控制工程学院北京100144 益阳职业技术学院电子与信息工程学院湖南益阳413055

电感耦合等离子体(ICP)光谱仪是一种应用范围很广的元素分析仪,主要用于元素定性与定量的分析。ICP光源是光谱仪的核心部件,它在光谱仪中扮演着至关重要的角色。目前主流的ICP光源有两种:自激式和他激式,各自具有优缺点。他激式光源电... 详细信息

电感耦合等离子体(ICP)光谱仪是一种应用范围很广的元素分析仪,主要用于元素定性与定量的分析。ICP光源是光谱仪的核心部件,它在光谱仪中扮演着至关重要的角色。目前主流的ICP光源有两种:自激式和他激式,各自具有优缺点。他激式光源电路复杂、体积庞大、阻抗匹配速度较慢、最大输出功率有限。设计了一种基于镀金工艺的高功率MOSFET和变频实现阻抗匹配的自激式ICP光源,该光源采用射频放大和阻抗匹配一体化的设计,把从负载线圈采样的频率信号f_(1)以及功率放大电路放大后的频率相位f_(0)进行相位比较,再根据两者相位差的变化,进而控制频率的变化,实现阻抗匹配;设计上采用了镀金工艺的金属化硅N通道型高功率的MOSFET实现功率放大,具有更大的功率密度、更小的体积,最大输出功率超过2400 W。对研制的ICP光源进行了电学静态测试,给出了鉴相器、压控振荡器以及功率的输出特性,验证了各电路在相应工作状态下的性能表现;同时结合光谱仪进行了包含Ba、Na和Li元素标准溶液的测试,获得了目标元素的光谱信号;另外,对获得的光谱信号进行了处理,使用了基于EEMD特征增强的方法对目标元素光谱信号进行有效增强,信号的线性决定系数(R^(2))从0.97降至0.99,相对标准偏差(RSD)从6.47%降至1.07%,增强了信号的准确性和可用性。本文所研制的自激式ICP光源,通过射频放大和阻抗匹配一体化设计缩小了体积,变频技术使阻抗匹配速度从毫秒级提升到纳秒级,镀金工艺的MOSFET技术使最大输出功率从原来的1800 W增加到2400 W,为ICP光源的进一步优化和应用奠定了基础,具有重要的科学研究和工程实践意义。

关键词：自激式ICP光源阻抗匹配光谱信号 EEMD算法

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前置性评价在小学英语教学中的运用

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小学教学研究 2025年第3期 26-28页

作者：潘开英江苏省江阴市教师发展中心

文章以小学英语学科为例,讲述前置性评价在教学中的定位及其在教学环节的设定与实施,旨在帮助一线教师掌握前置性评价设计的方法与策略,将其运用于课堂,进而达到优化教学的效果。

关键词：小学英语教学前置性评价精准导航

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让“互联网+”的课堂教学妙趣横生

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小学科学 2025年第1期 136-138页

作者：米开敏南宁市北际路小学广西

音乐课程标准明确音乐课程的价值在于为学生提供审美体验,开发创造性发展潜能,增进对世界音乐文化丰富性和多样性的认识和理解等。传统的音乐课堂教学中学生处于被动接受的学习状态。笔者将从“互联网+”在音乐课堂教学中的优势、构建... 详细信息

音乐课程标准明确音乐课程的价值在于为学生提供审美体验,开发创造性发展潜能,增进对世界音乐文化丰富性和多样性的认识和理解等。传统的音乐课堂教学中学生处于被动接受的学习状态。笔者将从“互联网+”在音乐课堂教学中的优势、构建创优课堂的实施策略、常用的课式三个方面论述,尝试运用翻转课堂、双主课堂、BYOD课堂、交互式白板等几种课型让“互联网+”的音乐课堂教学妙趣横生,学生更易得到美的体验和陶冶,创作潜能得到激发和调动,音乐素养明显提升。

关键词： “互联网+” 课堂教学创优探索

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网络舆情事件对上市公司绩效的影响

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合作经济与科技 2025年第4期 136-138页

作者：于开君刘鸿滨青岛城市学院山东青岛

本文采用事件研究法,认为网络舆情已成为影响上市公司绩效的重要因素之一,会造成股价波动、声誉下降、业绩受损等影响。并提出要加强舆情监测、积极回应舆情、做好内部管理、提升品牌形象、优化经营策略等应对策略。

关键词：网络舆情上市公司公司绩效风险应对

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城市老年人抑郁与认知功能的相关性及性别差异研究

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中国全科医学 2025年第1期28卷 47-52页

作者：田英汉刘乐伟杨铖凌晨杨小雪凡豪杰赵鑫李军夏磊刘寰忠安徽医科大学附属巢湖医院精神科安徽省合肥市238000 安徽省精神医学中心安徽省合肥市238000 江苏省泰州市第五人民医院精神科 225300 脑库构建及资源利用安徽省重点实验室安徽省合肥市230032

背景我国人口老龄化问题日趋严重,抑郁是老年人群中较为常见的精神疾病之一,可导致显著的残疾和死亡风险增加。研究发现抑郁与认知障碍之间关联密切,并且这种关系可能受到性别的影响。在老年人群中,抑郁与认知功能及不同认知领域之间相... 详细信息

背景我国人口老龄化问题日趋严重,抑郁是老年人群中较为常见的精神疾病之一,可导致显著的残疾和死亡风险增加。研究发现抑郁与认知障碍之间关联密切,并且这种关系可能受到性别的影响。在老年人群中,抑郁与认知功能及不同认知领域之间相关性的性别差异尚不明确。目的对城市老年人抑郁和认知功能状况进行调查,并分析抑郁与认知功能的相关性及性别差异。方法2022年9—10月采用分层抽样方法,选取安徽省合肥市某社区的65岁及以上老年居民作为调查对象。收集其一般资料,采用老年抑郁量表(GDS)、痴呆简易筛查量表(BSSD)分别对抑郁和认知功能状况进行评估,探讨老年人抑郁的相关因素,并分析抑郁、性别因素及二者的交互作用对认知功能的影响。结果共纳入328名老年人,抑郁的总体检出率为14.9%。回归分析结果显示,饮酒(OR=0.362,95%CI=0.155~0.847)、与子女居住(OR=2.445,95%CI=1.021~5.853)是抑郁的独立相关因素(P<0.05)。析因设计的方差分析显示,抑郁老年人的BSSD总分及语言(命令)理解、计算/注意、地点定向、时间定向和即刻记忆因子分均低于非抑郁老年人(P<0.05)。女性BSSD总分及常识/图片理解和地点定向因子分均低于男性,而语言(命令)理解得分高于男性(P<0.05)。抑郁与性别在常识/图片理解、语言(命令)理解和地点定向上的交互作用显著(P<0.05)。结论城市老年人抑郁风险较高,合并抑郁的老年人可能存在一定的认知功能减退,并伴有性别差异。应加强关注老年人抑郁和痴呆等精神问题,尤其是针对女性老年群体,有必要制定个体化的综合干预措施,提高老年人心理健康水平和生活质量。

关键词：抑郁老年人认知功能障碍性别差异

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青少年抑郁障碍患者非自杀性自伤行为与25羟维生素D_(3)和血脂水平的相关性研究

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中国全科医学 2025年第5期28卷 612-618页

作者：凡豪杰刘乐伟夏磊田英汉杨铖郝明茹赵鑫申晴晴莫大明耿峰刘寰忠安徽医科大学精神卫生与心理科学学院安徽省合肥市238000 安徽医科大学附属巢湖医院精神科安徽省合肥市238000 安徽省精神医学中心安徽省合肥市238000 安徽省合肥市第四人民医院 238000 安徽医科大学第二附属医院心理与睡眠医学科安徽省合肥市238000 脑库构建及资源利用安徽省重点实验室安徽省合肥市238000

背景抑郁障碍(MDD)在青少年人群中的发病率逐年增高,非自杀性自伤(NSSI)行为也是其常见的临床表现。有研究结果显示维生素D和血脂水平与MDD有关,但是其是否与NSSI有关尚不明确。目的比较伴或不伴有NSSI行为青少年MDD患者的25羟维生素D_(... 详细信息

背景抑郁障碍(MDD)在青少年人群中的发病率逐年增高,非自杀性自伤(NSSI)行为也是其常见的临床表现。有研究结果显示维生素D和血脂水平与MDD有关,但是其是否与NSSI有关尚不明确。目的比较伴或不伴有NSSI行为青少年MDD患者的25羟维生素D_(3)[25(OH)D_(3)]和血脂水平,并探索其对NSSI的诊断价值。方法选取2020年10月-2022年3月在安徽医科大学附属巢湖医院精神科和合肥市第四人民医院就诊的青少年MDD患者129例,参考《精神障碍诊断与统计手册》第5版(DSM-5)中NSSI的诊断标准将其分为NSSI组(77例)和非NSSI组(52例)。采用青少年自杀意念量表(PANSI)、失眠严重指数(ISI)、流调用抑郁量表(CES-D)评估患者的临床症状。采集空腹静脉血,检测样本中25(OH)D_(3)和血脂水平,并进行两两比较。进一步采用多因素Logistic回归分析探究青少年MDD患者发生NSSI行为的影响因素,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线评估25(OH)D_(3)和血脂水平对NSSI行为的诊断价值。结果NSSI组的年龄低于非NSSI组,而PANSI总分、ISI总分、CES-D总分高于非NSSI组(P<0.05)。NSSI组25(OH)D_(3)水平低于非NSSI组,而总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平高于非NSSI组(P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,LDL-C(OR=5.695,95%CI=2.422~13.388,P<0.001)和25(OH)D_(3)(OR=0.871,95%CI=0.768~0.987,P<0.05)是青少年MDD患者伴有NSSI行为的影响因素。LDL-C和25(OH)D_(3)评估青少年MDD患者NSSI行为发生风险的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.73(95%CI=0.65~0.82,P<0.001)、0.62(95%CI=0.52~0.72,P=0.023),最佳截断值分别为1.89 mmol/L、19.15μg/L;LDL-C联合25(OH)D_(3)水平[ln(p/1-p)=1.364X1-0.143X2-0.161,其中X1、X2分别为LDL-C、25(OH)D_(3)]预测青少年MDD患者NSSI行为的AUC为0.77(95%CI=0.69~0.85,P<0.001),灵敏度为77.92%、特异度为67.31%。结论伴有NSSI行为的青少年MDD患者存在一定水平的25(OH)D_(3)和血脂水平紊乱,且LDL-C联合25(OH)D_(3)水平对评估青少年MDD患者NSSI行为的发生有一定的参考价值,临床应定期检测其动态变化并对症处理。

关键词：抑郁抑郁障碍青少年非自杀性自伤 25羟维生素D_(3) 血脂异常

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