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基于WOA优化神经网络的斜坡道拱顶沉降预测研究

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有色金属工程 2024年第4期14卷 150-160,174页

作者：吴泽鑫张成良张华超高梅昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093

为了更准确地预测地下矿山中斜坡道拱顶沉降的趋势,并控制预测精度,以保障矿山安全,提出鲸鱼算法优化神经网络的斜坡道拱顶沉降预测方法。主要步骤为:首先采取邻点中值平滑处理的方法对原始数据进行处理,将处理好的监测数据作为输入样本... 详细信息

为了更准确地预测地下矿山中斜坡道拱顶沉降的趋势,并控制预测精度,以保障矿山安全,提出鲸鱼算法优化神经网络的斜坡道拱顶沉降预测方法。主要步骤为:首先采取邻点中值平滑处理的方法对原始数据进行处理,将处理好的监测数据作为输入样本对BP、Elman神经网络进行训练、测试;再利用鲸鱼算法对初始权值和阈值优化,最后通过不同模型输出预测值。实验表明:鲸鱼优化后的BP、Elman神经网络模型相比优化前均能更准确地预测斜坡道拱顶沉降;WOA-Elman模型的决定系数为0.948,优于WOA-BP模型0.941,但WOA-Elman模型运行时间耗费671.214 s远超WOA-BP模型307.226 s,WOA-Elman耗费了更多的训练时间换取了少量的精度提升,大幅降低了训练效率;结合工程实例实测值、预测值的分析比较,鲸鱼算法(WOA)优化后的BP神经网络表现出了更高效且准确的斜坡道拱顶沉降预测能力。

关键词：拱顶沉降 BP神经网络 Elman神经网络鲸鱼优化算法训练效率

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基于GPR的巷道围岩空区探测及支护设计

科学技术与工程 2024年第20期24卷 8470-8478页

作者：张华超张成良高梅吴泽鑫昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093

为确保地下矿山掘进巷道围岩稳定性,发现前方不良地质体,采用地质雷达对掘进巷道围岩及底板进行空区探测,并对巷道围岩进行不同地应力作用下的稳定性分析,对不同长度锚杆加固后的锚杆轴力进行对比。结果表明:雷达探测的两个区域均出现... 详细信息

为确保地下矿山掘进巷道围岩稳定性,发现前方不良地质体,采用地质雷达对掘进巷道围岩及底板进行空区探测,并对巷道围岩进行不同地应力作用下的稳定性分析,对不同长度锚杆加固后的锚杆轴力进行对比。结果表明:雷达探测的两个区域均出现不同深度的振幅较强反射区;1.5 m锚杆支护作用下围岩最大位移量分别减少39.3%和10.0%,X-有效应力分别增加42.8%和37.5%;1.5 m和1.8 m锚杆支护时轴力变化基本相同。根据同相轴的连续性对异常区进行判断,异常信号为充填不密实区及空洞,采用锚杆锚网喷浆支护。研究成果可以为类似矿山巷道围岩稳定性及支护提供借鉴意义。

关键词：巷道围岩地质雷达(GPR) 空区探测波形图支护设计

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长白松人工林采伐迹地火灾对土壤性质的影响

中南林业科技大学学报 2022年第3期42卷 126-135页

作者：陈博薛伟张华超朱梦龙东北林业大学工程技术学院黑龙江哈尔滨150040 吉林省白河林业局吉林延边133000

【目的】研究长白松采伐迹地不同风速下的火灾对土壤性质的影响,并观测火烧后5年内土壤中营养元素含量的变化,为遭受火灾后的森林资源恢复提供科学依据。【方法】模拟长白松人工林采伐迹地发生火灾,利用热电偶测温系统得到火灾过程中土... 详细信息

【目的】研究长白松采伐迹地不同风速下的火灾对土壤性质的影响,并观测火烧后5年内土壤中营养元素含量的变化,为遭受火灾后的森林资源恢复提供科学依据。【方法】模拟长白松人工林采伐迹地发生火灾,利用热电偶测温系统得到火灾过程中土壤达到的最高温度,每隔半年进行1次灾后土壤的取样测量。采用折线图及柱状图的方法直观地描绘出不同风速条件下的火灾对土壤性质的影响。【结果】火灾释放的能量使表层土壤温度急剧升高,土壤性质会随之发生改变。当土壤温度超过200℃时,土壤受到高温作用会形成严重板结,容重大幅升高且在观测期内无法恢复至正常水平;土壤中有机质以及全氮含量的大量损失同样发生在200℃并难以天然恢复;全磷、全钾的大量损失发生于更高的温度,但火烧后土壤裸露会导致其持续损失;表层土壤速效磷、速效钾含量受到高温的作用在短期内显著升高。【结论】深层土壤的容重仅在低风速的火烧下升高,且各元素含量受火烧影响较小,5年内均可恢复至正常水平。浅层土壤的有机质会大量流失、土壤容重升高,但从火烧1年后开始缓慢恢复,有效营养元素含量也在火烧后初期有不同程度的升高,此时进行人工恢复可以使其得到有效利用。

关键词：长白松采伐迹地土壤温度土壤性质

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基于区块链的森林火灾档案数据共享方案

森林工程 2022年第3期38卷 95-105页

作者：于简宁薛伟张华超朱梦龙纪文跃东北林业大学工程技术学院哈尔滨150040 吉林省白河林业局吉林延边133613

针对传统森林火灾电子版档案数据中心化存储方式存在的数据泄露及数据难以共享问题,提出一种基于区块链技术的森林火灾档案数据共享方案。该方案融合区块链技术与星际文件系统(Interplanetary file system,IPFS),基于Hyperledger Fabri... 详细信息

针对传统森林火灾电子版档案数据中心化存储方式存在的数据泄露及数据难以共享问题,提出一种基于区块链技术的森林火灾档案数据共享方案。该方案融合区块链技术与星际文件系统(Interplanetary file system,IPFS),基于Hyperledger Fabric平台构建区块链网络,将完整的森林火灾档案数据经对称加密上传至IPFS网络,将生成的数据摘要信息经非对称加密上传至区块链网络,并在数据通信过程中采用代理重加密算法对其加密以确保数据安全。加密测试结果表明,经对称加密算法加密20 M火灾数据时比非对称加密算法快59.3 ms;通过数据存储试验数据发现,将20 M火灾数据上传至IPFS网络耗时4.117 5 ms;系统性能测试结果显示,基于区块链技术的森林火灾数据共享方案对森林火灾数据的查询上限为300 TPS。该方案在保证系统效率的前提下可实现森林火灾数据不可篡改性存储,且可通过增加网络中节点数量实现扩大森林火灾数据共享范围的目的。

关键词：森林火灾档案数据区块链星际文件系统代理重加密数据共享

基于集成DEMATEL/ISM方法的东北林区贮木场火灾风险研究

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森林工程 2021年第5期37卷 56-64页

作者：李奇薛伟张华超东北林业大学工程技术学院吉林省白河林业局

为深入了解东北林区贮木场火灾风险发生机制,基于系统论、事故致因理论和危险源理论等,建立包含5个方面、17个因素的贮木场火灾风险影响指标体系,使用集成决策实验室分析法(Decision-making trial and evaluation laboratory, DEMATEL)... 详细信息

为深入了解东北林区贮木场火灾风险发生机制,基于系统论、事故致因理论和危险源理论等,建立包含5个方面、17个因素的贮木场火灾风险影响指标体系,使用集成决策实验室分析法(Decision-making trial and evaluation laboratory, DEMATEL)/解释结构模型法(Interpretative structural modeling method, ISM),缩写为DEMATEL/ISM方法,根据影响因素间的相互作用关系,构建因素间影响关系矩阵,建立因素解释结构模型,从而分析东北林区贮木场火灾风险影响因素的重要程度,并明确因素间的逻辑关系。结果表明,东北林区贮木场消防安全影响因素体系包括8个原因因素、9个结果因素,构建为5级4阶的多级递阶结构,从直接原因、间接原因和根本原因方面提出具体火灾风险管控措施。以吉林省白河林业局宝马林场贮木场为例验证该模型可行性,从而为东北林区贮木场的安全生产、科学管理及消防安全决策提供理论依据。

关键词：火灾风险东北林区贮木场 DEMATEL方法解释结构模型火灾影响因素

长白落叶松人工林采伐迹地土壤火灾温度场试验研究

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应用生态学报 2019年第3期30卷 785-792页

作者：薛伟沙聪张华超郭德禹东北林业大学吉林白河林业局

建立长白落叶松人工林采伐迹地燃烧床试验模型,进行火灾模拟试验,利用热电偶测温系统得出火灾过程中500、1000、1500 s时各层土壤测试点的温度数据,将数据以图像的形式展现,得出火灾过程中各层土壤温度场的变化情况.结果表明:当风速≤2 ... 详细信息

建立长白落叶松人工林采伐迹地燃烧床试验模型,进行火灾模拟试验,利用热电偶测温系统得出火灾过程中500、1000、1500 s时各层土壤测试点的温度数据,将数据以图像的形式展现,得出火灾过程中各层土壤温度场的变化情况.结果表明:当风速≤2 m·s或≥10 m·s时,可燃物均无法充分燃烧;在可燃物充分燃烧的情况下,风速为6 m·s时,各层土壤温度最高,土层受高温影响深度在12 cm以上,其中3 cm层土壤最高温度可达300℃.与非伐根处土壤相比,伐根处土壤在火灾过程中最高温度更大,且距离伐根越近的位置土壤温度越高.风速为6 m·s时,3 cm层土壤距离伐根最远处到最近处的温度范围为198～315℃.随着土壤深度的加深,土壤温度的变化急剧减小.15 cm层土壤温度几乎无变化;12 cm层土壤仅在风速为6 m·s时温度有所升高;3 cm层土壤温度最高.当风速为6 m·s时,土壤温度受火灾影响最大,且伐根处土壤受损最严重.

关键词：采伐迹地长白落叶松人工林燃烧试验土壤温度场

河北省中等职业教育送教下乡专用教材农村文化生活

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河北省中等职业教育送教下乡专用教材农村文化生活

丛书名：河北省中等职业教育送教下乡专用教材

2012年

作者：张华超

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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长白松热解特性及热解动力学研究

生物质化学工程 2022年第6期56卷 24-30页

作者：杨跃三薛伟张华超东北林业大学工程技术学院黑龙江哈尔滨150040 吉林省白河林业局吉林安图133600

为获取长白松的热解特性,预防森林火灾发生,以长白松的树枝、球果、树皮和松针作为研究对象进行热解过程分析,并采用Coats-Redfern法进行热解动力学分析,以球果为研究对象探究各种因素对长白松热解的影响。实验结果表明:4种材料的热解... 详细信息

为获取长白松的热解特性,预防森林火灾发生,以长白松的树枝、球果、树皮和松针作为研究对象进行热解过程分析,并采用Coats-Redfern法进行热解动力学分析,以球果为研究对象探究各种因素对长白松热解的影响。实验结果表明:4种材料的热解过程均可分为4个阶段,其中主要失重阶段的质量损失率为60%左右。升温速率越大,热解越不充分,并且存在热滞后现象,25℃/min时质量损失率最小(80.34%);粒径大小对TG、DTG曲线影响较小,粒径越小,内外部受热更均匀,因此0.20 mm粒径的材料质量损失率最大(91.18%);氮气气氛下主要失重阶段有一个失重峰,而在高纯空气气氛下有两个失重峰,且长白松球果在高纯空气中热解时间更长,热解更充分,促进作用更强,质量损失率为98.14%。热解动力学分析结果显示:4种材料的最佳机理函数为“三维扩散”,活化能最大的是树枝(157.04 kJ/mol),最小的是松针(98.19 kJ/mol),球果的活化能为148.08 kJ/mol,树皮的活化能为115.04 kJ/mol,因此,要格外注意对松针和树皮的防火工作。

关键词：长白松热重分析动力学分析

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基于故事教学法的小学英语微课资源的运用研究

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基于故事教学法的小学英语微课资源的运用研究

作者：张华超内蒙古师范大学

学位级别：硕士

随着基础教育信息化的不断推进,微课作为一种新型教学资源正得到越来越多的应用,信息技术在英语课程教学中的应用也不断增多。本实验研究在呼和浩特市第十七中学进行,该校位于市南郊的城乡结合部,毗邻化肥厂、炼油厂等工业区,属于小学... 详细信息

随着基础教育信息化的不断推进,微课作为一种新型教学资源正得到越来越多的应用,信息技术在英语课程教学中的应用也不断增多。本实验研究在呼和浩特市第十七中学进行,该校位于市南郊的城乡结合部,毗邻化肥厂、炼油厂等工业区,属于小学、初中一体的九年制综合学校。受地理环境、办学条件、师资水平、文化氛围等众多因素的影响,一些学习能力强的学生流转它校,在读学生基础相对薄弱,学生自主学习意识不强,英语课程兴趣不高,学习效果差强人意。小学英语微课故事教学法,将故事寓于微课资源中进行教学,故事的形象性、情节性、趣味性利于吸引学生注意力,提高英语学习兴趣,促进学生英语言语技能的提升。本研究着眼于呼市十七中小学英语教学的实际需求,设计、制作一些基于故事教学法的微课资源,运用于小学三年级的英语教学中,以期提高学生的学习兴趣并籍此提升英语言语技能,旨在探索基于故事教学法的微课资源在小学英语教学中的有效应用策略,为小学英语教学更好开展提供借鉴参考。本研究主要采用实验研究法,并与文献分析和调查研究等方法综合运用进行研究。通过前测确定两个英语水平基本相当的班级作为实验班和对照班,并选择小学英语三年级上册Unit6 Happy Birthday单元内容进行基于故事教学法的微课教学设计及录制;在实验班采用使用基于故事情境的微课资源的教学模式开展教学,对照班仍采用传统的以教为主的教学模式,实验过程中注意对干扰变量加以控制;教学实施后自行编制第六单元测试题对学生进行后测,比较单元测验成绩,检验研究假设;为增强客观性,又从学校期末试卷中遴选出与微课资源学习内容相关的部分题项,采集测试数据进行统计推断分析,进一步检验研究假设。通过发放调查问卷、英语笔试、口语测试等多途径收据相关数据,多角度对基于故事教学法的微课资源教学实践效果做出评价,得出研究结论。实验研究的分析结果表明,基于故事教学法的微课资源在小学英语教学中的恰当应用,有利于提升学生学习英语的兴趣,提高英语教学的效率与质量,进而发展了小学生的英语学习能力。本文最后,对整个实验研究过程进行了反思,分析了其中存在的主要不足,明确今后进一步的努力方向。

关键词：微课故事教学法小学英语教学实验研究