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重庆市干旱事件变化规律及未来趋势预测

重庆市干旱事件变化规律及未来趋势预测

作者：王培臣重庆交通大学

学位级别：硕士

干旱一直被视为对人类社会和生态系统造成最大负面影响的灾害之一,其复杂的时空分布特性使得干旱监测工作持续受到重视。探索重庆市干旱的时空分布特征和变化规律有助于进一步完善重庆市的干旱研究,具有一定的研究意义。本文基于重庆市3... 详细信息

干旱一直被视为对人类社会和生态系统造成最大负面影响的灾害之一,其复杂的时空分布特性使得干旱监测工作持续受到重视。探索重庆市干旱的时空分布特征和变化规律有助于进一步完善重庆市的干旱研究,具有一定的研究意义。本文基于重庆市33个国家基本气象站降水量和气温等相关数据,计算了各尺度标准化降水蒸散发指数(SPEI1、SPEI3、SPEI6、SPEI12、SPEI24),采用EOF和REOF方法对SPEI3、SPEI12指数分解,根据分解后得到的特征向量和时间系数对重庆市进行干旱分区划分;运用数理统计分析方法、MK检验法和Morlet小波函数对SPEI3、SPEI12分析重庆市干旱时空分布特征;利用LSTM时间序列预测模型和Hurst指数分析重庆市未来干旱趋势。结果表明:(1)重庆市干旱各模态空间分布差异较大。从模态方面看,EOF方法、REO F方法分解后的各个模态之间表现不同。EOF和REOF方法分解第一模态时空特征表现差异较小,EOF和REOF方法分解第二、第三模态时空特征表现差异较大。(2)重庆市季节尺度及年尺度干旱分区差异较大。从干旱分区结果看,重庆市春季、冬季干旱分区均分为三区,说明在春季、冬季中可将重庆市干旱状况可分为三类,重庆市夏季、秋季及年尺度分为两区,在夏季、秋季和年尺度干旱分区中可将重庆市干旱状况可分为两类。春季、冬季与年尺度干旱分区结果相似度较大,夏秋两季干旱分区结果类似。(3)季节尺度及年尺度干旱频率的空间分布差异较大。从季节方面看,春旱、夏旱频率高值区在渝西地区,低值区主要集中在渝东地区;秋旱、冬旱和年尺度干旱频率高值区在渝东地区,低值区主要集中在渝西地区。其中,春、冬干旱频率较高,夏旱频率较低;从干旱指数尺度方面,年尺度干旱频率比四季干旱频率高。(4)季节尺度及年尺度不同级别干旱强度年际分布差异较大。从不同级别干旱方面来看,夏季轻微干旱、严重干旱、极端干旱强度居各季节最高,春季中度干旱强度居各季节中最高。从尺度方面来看,年尺度干旱强度比季节尺度干旱强度高,年尺度轻微干旱强度比季节尺度干旱强度高。(5)季节尺度和年尺度干旱的趋势及突变特征不同。春季干旱趋势特征表现为先减弱后增强;夏季、秋季和冬季干旱趋势特征都表现为先增强后减弱再增强,1979年、2015年为春季干旱突变年份;1973年、2011年为夏季干旱突变年份;秋季干旱在年际变化过程中出现长期显著干旱趋势,干旱增强趋势较为明显,在1980年左右发生突变;冬季极端干旱在1986年达到最高强度;年尺度干旱趋势特征表现为先减弱后增强,在2000年附近发生干旱突变。(6)季节尺度和年尺度干旱的周期性不同。重庆市春季、夏季、秋季、冬季和年尺度第一主周期分别为36a、23a、36a、21a、21a。春秋两季在干旱周期特征相似,冬季和年尺度在干旱周期特征相似。(7)重庆市干旱趋势预测:利用LSTM时间序列预测模型对重庆市2020年—2029年干旱趋势进行预测,预测时段结果表明干旱趋势逐步上升即偏向无干旱一侧。通过Hurst指数对重庆市未来趋势性特征进行预测,结果表明:未来春季、夏季、秋季、和年尺度干旱趋势均表现为干旱趋势;未来冬季将继续呈现湿润趋势。

关键词：重庆市干旱分区时空特征趋势预测

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基于多层次区块链的分层联邦学习算法

基于多层次区块链的分层联邦学习算法

作者：段思臣河北大学

学位级别：硕士

在传统的联邦学习算法中,一个中心服务器与多个用户组成的两层模型面临地理范围广泛和参与用户过多的问题时,会产生巨大的时延。为了充分利用无处不在的数据和资源,在引入边缘计算范式。边缘服务器的引入促使传统的两层联邦学习架构演... 详细信息

在传统的联邦学习算法中,一个中心服务器与多个用户组成的两层模型面临地理范围广泛和参与用户过多的问题时,会产生巨大的时延。为了充分利用无处不在的数据和资源,在引入边缘计算范式。边缘服务器的引入促使传统的两层联邦学习架构演进为用户-边缘-云的三层架构。这种架构通过更加高效地模型聚合和资源分配,提高了计算效率并降低延迟。尽管三层架构提供了解决时延问题的潜在方案,但在实际部署中仍面临诸多挑战。其中一个重要问题是不同客户端的计算资源和服务器受到地理位置或设备限制的影响而导致的通信信道参差不齐。此外,在基于层次化联邦学习的框架中,还存在安全挑战,例如来自恶意设备的模型污染攻击,这些攻击可能降低甚至破坏全局模型的准确性。针对联邦学习中资源受限问题以及模型训练过程的保护,论文主要研究工作如下:(1)针对客户端计算资源和服务器通信信道参差不齐的挑战,提出基于贪婪算法的客户和边缘服务器选择机制。该机制旨在资源受限的条件下,通过优化客户和边缘服务器的参与组合,提高模型的精度;通过调整参与模型训练的客户和边缘服务器的选择,提高模型的训练效率和精确度。仿真实验结果表明,该机制可以达到较高的模型准确率,提高通讯效率。(2)针对传统联邦学习中存在的安全问题,提出一个基于多层次区块链的安全架构。在该架构中,边缘层和云端层分别设立边缘链和云端链,利用双链结构记录模型更新信息,增强整个系统的安全性;结合联邦学习的特点以及多层次区块链的安全架构,设计一种轻量级模型精度证明共识机制,降低模型验证的复杂性和成本,同时保证模型的高度精确和安全性;采用边缘再学习和模型选择上传策略,通过优化边缘层的模型选择和上传,确保边缘层模型保持在较高精度。通过仿真实验,对双层区块链的性能进行了评估,证明了此架构是安全有效的。同时,边缘再学习和模型选择上传策略能够有效提升模型精度并减少损失。

关键词：分层联邦学习双层区块链数字签名模型选择共识机制

低醇早酥梨酒褐变因子分析及其对挥发性香气化合物的影响

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农业机械学报 2024年

作者：张序袁倩李嘉欣俞柏含杨学山祝霞甘肃农业大学食品科学与工程学院

为探讨低醇早酥梨酒贮藏期间褐变因子和挥发性香气化合物的变化，将早酥梨酒分别在4℃和25℃下贮藏60 d，每隔7 d测定PPO、POD、PAL酶活力，总氨基酸、还原糖、总酚、5-羟甲基糠醛质量浓度及褐变度，并采用SPME-GC/MS检测贮藏结束时的... 详细信息

为探讨低醇早酥梨酒贮藏期间褐变因子和挥发性香气化合物的变化，将早酥梨酒分别在4℃和25℃下贮藏60 d，每隔7 d测定PPO、POD、PAL酶活力，总氨基酸、还原糖、总酚、5-羟甲基糠醛质量浓度及褐变度，并采用SPME-GC/MS检测贮藏结束时的挥发性香气化合物。结果表明，早酥梨酒在贮藏期间POD活力下降速度极快，总氨基酸质量浓度、总酚质量浓度分别下降了62% ～ 70%和23% ～ 31%，5-羟甲基糠醛质量浓度和褐变度不断增加。总氨基酸、总酚和5-羟甲基糠醛质量浓度及褐变度变化均符合零级动力学方程，且拟合效果良好。相关性分析显示总氨基酸、总酚与5-羟甲基糠醛质量浓度对早酥梨酒褐变的影响最大。贮藏60 d后早酥梨酒中萜烯类、酯类、羰基化合物含量有所增加，醇类、酸类化合物含量显著降低；15种关键香气物质（OAV > 0.1）与主要褐变因子之间的相关系数均大于0.8。研究结果对控制早酥梨酒褐变具有潜在的应用价值。

关键词：低醇早酥梨酒贮藏挥发性香气化合物动态模型拟合非酶促褐变

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检验检测机构LH公司风险管理研究

检验检测机构LH公司风险管理研究

作者：范梓臣电子科技大学

学位级别：硕士

西北太平洋秋季热带气旋生成频数和初生位置的年代际变化及可能成因

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西北太平洋秋季热带气旋生成频数和初生位置的年代际变化及可能成...

作者：谭臣玥南京信息工程大学

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乙烯基醚类共聚物的合成及其应用研究

乙烯基醚类共聚物的合成及其应用研究

作者：王国臣北京化工大学

学位级别：硕士

本文首先研究了乙烯基醚与丙烯腈的自由基共聚反应以及共聚物组成与性能之间的关系。然后以二元醇的单乙烯基醚与马来酸二烷基酯的共聚物为基体,通过引入动态硼酸酯键制备了一系列类玻璃高分子（Vitrimer）。聚合物网络中的硼酸酯键不... 详细信息

本文首先研究了乙烯基醚与丙烯腈的自由基共聚反应以及共聚物组成与性能之间的关系。然后以二元醇的单乙烯基醚与马来酸二烷基酯的共聚物为基体,通过引入动态硼酸酯键制备了一系列类玻璃高分子（Vitrimer）。聚合物网络中的硼酸酯键不仅赋予了共聚物优异的机械性能和热稳定性,而且使得材料能够在一定条件下发生拓扑网络的重构,使之具备良好的自修复性能和反复加工性能。论文的主要研究内容与结果:（1）研究了乙烯基醚类单体,包括乙二醇单乙烯基醚（HEVE）和异丁基乙烯基醚（IBVE）,与丙烯腈（AN）的自由基共聚合反应。成功地制备了一系列乙烯基醚-丙烯腈无规共聚物。其中,Poly（HEVE-co-AN）s的分子量M_n为56000-110000 g/mol,Poly（IBVE-co-AN）s的分子量M_n为52000-97000 g/mol。系统地研究了聚合反应条件对HEVE（或IBVE）与AN共聚反应的转化率、共聚物组成和分子量的影响。分别使用Fineman-Ross法(r HEVE=0.032,r AN=1.054,r IBVE=0.031,r AN=13.984)和Kelen-Tudos法(r HEVE=0.001,r AN=1.036,r IBVE=0.032,r AN=13.981)测定了不同共聚体系共聚单体的竞聚率。由于HEVE分子中的-OH可通过氢键作用提高其自由基聚合的活性,因此在相同反应条件下HEVE的单体转化率比IBVE高。（2）Poly（HEVE-co-AN）s和Poly（IBVE-co-AN）s的玻璃化转变温度（Tg）随着共聚物中乙烯基醚结构单元占比的增加而降低,而共聚物的热稳定性则不受乙烯基醚结构单元含量的影响。不同共聚组成的Poly（HEVE-co-AN）s有两个失重阶段,第一阶段失重在230℃左右（羟基的热分解行为）,第二阶段失重在300℃左右（聚合物主链的热分解行为）。不同共聚组成Poly（IBVE-co-AN）s只有一个失重阶段,在350℃左右（聚合物主链的热分解行为）。此外,Poly（HEVE-co-AN）s中HEVE结构单元的含量显著提高了共聚物的亲水性。当共聚物中HEVE结构单元的占比由8%增至33%时,其静态水接触角由85°降至62°。（3）采用传统自由基溶液聚合法合成了一系列聚（羟基乙烯基醚-马来酸二烷基酯）共聚物。以上述共聚物为基体,使用1,4-苯二硼酸（PDBA）为交联剂,成功制备了一系列含有动态硼酸酯键的聚（羟基乙烯基醚-马来酸二烷基酯）基Vitrimer材料。由于动态硼酸酯键的引入,聚合物网络展现出了良好的自修复能力（室温下修复三天即可恢复83%的力学性能）和反复加工能力（三次热压成型后,力学性能无显著变化）。材料中的交联结构不仅提高了低分子量聚（羟基乙烯基醚-马来酸二烷基酯）共聚物的力学强度,而且还赋予了其一定的阻尼性能。例如聚（乙二醇单乙烯基醚-马来酸二丁酯）与PDBA所形成的交联聚合物,其tanδmax=1.18,Tg=30.4℃,有效阻尼温域(tanδmax>0.3)为-16.4-48.5℃。

关键词：自由基聚合乙烯基醚-丙烯腈无规共聚物动态硼酸酯键聚(羟基乙烯基醚-马来酸二烷基酯) 类玻璃高分子

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空/时欠采样信号的谱估计研究

空/时欠采样信号的谱估计研究

作者：黎洲臣电子科技大学

学位级别：硕士