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广东沿海地区壳-幔温度结构与温泉地热系统成因的地球物理分析

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地质学报 2024年

作者：张健范艳霞何雨蓓姜程浩褚伟中国科学院大学地球与行星科学学院

广东沿海地区温泉众多,是我国重要的中低温水热型地热资源区。在野外考察基础上,本文利用磁、重、地震方法,计算了该区温泉地热系统的壳幔温度结构,结果表明:该区居里面温度为550℃,莫霍面温度在635～812℃之间,地幔微弱上隆、热背景略... 详细信息

广东沿海地区温泉众多,是我国重要的中低温水热型地热资源区。在野外考察基础上,本文利用磁、重、地震方法,计算了该区温泉地热系统的壳幔温度结构,结果表明:该区居里面温度为550℃,莫霍面温度在635～812℃之间,地幔微弱上隆、热背景略微偏高。在约20 km深度处,存在两个剪切波dVs负值区,推测是下地壳高温-热液活动区,它们的正上方是粤西、粤东地表温泉地热异常区。温泉地热系统成因分析认为:NE向深大断裂是重要的导热构造,既是深部热源热量上升的优先通道,也是地下水热量交换的有利通道。热源由深部地幔热源、地壳高温-热液活动区热源、地表高生热率地层热源三部分组成。水源为大气降水,通过断层裂隙、花岗岩风化裂隙向下入渗的地下水流被热源加热,在导热构造近地表处汇聚、形成热储,在构造有利部位出露成为温泉。粤东地区温泉地热系统热水循环平均深度大于粤西地区。

关键词：广东沿海地区温泉居里温度高生热率地层下地壳高温热液区成因机制模式

加快资源型老工业城市产业转型升级和绿色低碳发展

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学习与研究 2024年第4期 33-36页

作者：褚伟中共宁夏回族自治区石嘴山市委

加快建设以实体经济为支撑的现代化产业体系,是党的二十大作出的重大战略部署。习近平总书记在视察宁夏重要讲话中强调,要加快转变经济发展方式,加快产业转型升级,加快新旧动能转换,为我们推动高质量发展指明了方向、明确了路径、提供... 详细信息

加快建设以实体经济为支撑的现代化产业体系,是党的二十大作出的重大战略部署。习近平总书记在视察宁夏重要讲话中强调,要加快转变经济发展方式,加快产业转型升级,加快新旧动能转换,为我们推动高质量发展指明了方向、明确了路径、提供了遵循。

关键词：产业转型升级新旧动能转换资源型老工业城市加快转变经济发展方式绿色低碳发展现代化产业体系实体经济高质量发展

基于音频数据的风电机组小样本异常检测技术研究

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控制与信息技术 2024年第2期 57-62页

作者：刘悦罗潇褚伟中车株洲电力机车研究所有限公司湖南株洲412001

目前风电机组(简称“风机”)异常往往是靠经验丰富的运维人员通过“听声辨音”的方法来鉴别的,效率低且及时性差。声学故障检测具有安全性、连续性和稳定性的特点,但其在风机异常检测方面的应用研究尚处于起步阶段。为帮助运维人员快速... 详细信息

目前风电机组(简称“风机”)异常往往是靠经验丰富的运维人员通过“听声辨音”的方法来鉴别的,效率低且及时性差。声学故障检测具有安全性、连续性和稳定性的特点,但其在风机异常检测方面的应用研究尚处于起步阶段。为帮助运维人员快速诊断故障,文章提出一种基于音频数据的风机小样本异常检测方法。其首先构建了一套风机音频故障检测系统,并采用降噪循环神经网络(RNNoise)对所采集的风机故障音频数据进行预处理;然后针对风力发电机组故障有效样本信息少、故障样本中存在伪样本的情况,采用压缩重构异常检测方法实现小样本异常检测;最后通过异常数据的反向梯度传递进一步区分伪故障,从而提高风机故障检测准确率。实际数据测试结果显示,该方法对风机偏航异响识别率超95%,可满足风场本地部署需求,进一步提升风场智能化技术水平。

关键词：风电机组异常检测音频数据深度学习小样本

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击剑运动员的战术分析与应对策略研究

当代体育科技 2024年第17期14卷 23-26页

作者：李佳蔚褚伟南京体育学院江苏南京210000

击剑是一项高度技术性和策略性的运动,运动员的战术选择对其比赛结果有着重要影响。良好的战术选择和应对策略可以使击剑运动员在比赛中占据优势地位,获取优秀成绩。该文对击剑运动员的战术进行了分析,包括基本战术原则、不同击剑项目... 详细信息

击剑是一项高度技术性和策略性的运动,运动员的战术选择对其比赛结果有着重要影响。良好的战术选择和应对策略可以使击剑运动员在比赛中占据优势地位,获取优秀成绩。该文对击剑运动员的战术进行了分析,包括基本战术原则、不同击剑项目的特点和战术要求,以及击剑运动员的心理素质和战术意识,在此基础上提出应对策略,希望能够对击剑运动员的战术提高和实际应对起到一定的参照作用。

关键词：击剑战术分析应对策略规则技术要求

未来变化环境下大汶河流域济南段生态流量评价

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中国农村水利水电 2024年第6期 124-131,139页

作者：侯恩光冯平孙影林庆辉褚伟谭秀翠济南市水文中心山东济南250002 山东农业大学山东泰安271018

生态流量是河流生态系统健康稳定的基础,在全球气候变化和人类活动增强的背景下,生态流量受到的影响日益显著。为探究大汶河流域生态流量对未来变化环境的响应,以大汶河流域济南段为研究对象,采用SWAT模型分析未来土地利用和气候情景下... 详细信息

生态流量是河流生态系统健康稳定的基础,在全球气候变化和人类活动增强的背景下,生态流量受到的影响日益显著。为探究大汶河流域生态流量对未来变化环境的响应,以大汶河流域济南段为研究对象,采用SWAT模型分析未来土地利用和气候情景下径流时空变化规律,评价大汶河水资源调度控制断面陈北、马小庄生态流量保证率,探究其对未来变化环境的响应规律。结果表明:未来变化环境下,大汶河流域济南段土地利用呈现耕地面积减小,城镇面积增大的特点;气候变化呈现降水量增多,温度上升的特点。未来土地利用变化引起径流减少2%,未来气候影响径流减少1%~4%,而两者共同作用,径流减少3%~5%,未来气候变化减弱了降水与径流的相关性。空间上,未来土地利用变化增强径流量空间正相关性,而未来气候变化减弱了径流量的空间正相关性及其显著性水平,且影响径流量空间分布特征。未来土地利用变化对陈北、马小庄流量及生态流量保证率影响较小,而未来气候变化改变了陈北、马小庄流量过程线的形态,将陈北、马小庄生态流量保证率由73%、74%提高到97%、98%,基本生态流量保证率90%以上占比由14%提高至93%。未来土地利用与气候因素中,降水量是陈北、马小庄生态流量保证率的主控因子。研究结果可为大汶河流域生态调度与管理,应对变化环境提供技术支持。

关键词：土地利用变化气候变化生态流量 SWAT 全局莫兰指数

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岩性预测综合地球物理解释方法综述

地球与行星物理论评（中英文） 2024年第4期55卷 416-427页

作者：路书鹏徐亚张倩文褚伟中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

探测地下结构并进行地质解释是地球物理研究的主要目标,根据地球物理数据反映的地下物质的物理属性,如密度、速度、磁化率、电阻率等特征可确立地层结构及其性质.由于单一地球物理方法的多解性等局限,采用多种方法综合开展地球物理解释... 详细信息

探测地下结构并进行地质解释是地球物理研究的主要目标,根据地球物理数据反映的地下物质的物理属性,如密度、速度、磁化率、电阻率等特征可确立地层结构及其性质.由于单一地球物理方法的多解性等局限,采用多种方法综合开展地球物理解释是目前可行的有效手段.本文针对地下岩性预测这一目标,总结了开展岩性预测的综合地球物理解释方法基本原则及步骤,并按照知识驱动和数据驱动两类技术路线对岩性综合预测的主要技术方法进行了总结.知识驱动方法利用先验信息,简单直接易于理解,但对复杂及高维数据适应能力弱;数据驱动方法使用数理统计等策略可有效挖掘各类数据间的关系,适应复杂应用场景能力强.在解决实际问题过程中,有监督机器学习方法以充分的岩石物理性质研究为基础,不仅引入了先验知识而且充分发挥了自身的数据挖掘能力,提高岩性预测解释的准确性,更好地建立地球物理与地质信息的对应关系,支撑资源能源等勘探需求.

关键词：综合地球物理解释岩性预测知识驱动与数据驱动机器学习

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基于球面重力反演苏拉威西地区莫霍面结构

地球物理学报 2022年第6期65卷 2198-2209页

作者：褚伟徐亚郝天珧中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 海底科学重点实验室自然资源部第二海洋研究所杭州310012

基于球坐标系的地球物理反演能有效避免地球曲率的影响,适用于大尺度构造研究.本文基于重力异常数据在球坐标系下反演莫霍面深度,结合数据误差及光滑正则化项建立反演目标函数并求解,同时将该方法应用于苏拉威西地区.苏拉威西地区具有... 详细信息

基于球坐标系的地球物理反演能有效避免地球曲率的影响,适用于大尺度构造研究.本文基于重力异常数据在球坐标系下反演莫霍面深度,结合数据误差及光滑正则化项建立反演目标函数并求解,同时将该方法应用于苏拉威西地区.苏拉威西地区具有复杂的断裂系统、年轻的俯冲带,是研究俯冲起始机制等前沿科学问题的理想场所.目前研究区的地球物理观测尚不充分,缺乏对莫霍面形成有效约束的地震数据,对研究区莫霍面的整体认识较少.本文基于卫星重力观测数据,通过匹配滤波方法提取与研究区莫霍面结构相关的重力异常,并结合频谱分析确定该地区的莫霍面深度参考值.在反演中,通过两次随机子抽样交叉验证选择最优的超参数,包括正则化因子、莫霍面密度差以及参考莫霍面深度,迭代反演获得莫霍面深度.反演结果表明:研究区莫霍面平均深度为20.0 km,深度变化范围为9.2~33.3 km.总体上,海区莫霍面浅,约10.0~20.0 km,陆区莫霍面深,约25.0~33.0 km,该结果与Crust1.0全球模型、前人重力反演结果以及地震数据基本相符,总体上反映了苏拉威西地区的莫霍面变化特征.

关键词：苏拉威西球坐标系重力反演莫霍面匹配滤波

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多维异构数据的高阶模糊聚类算法研究

多维异构数据的高阶模糊聚类算法研究

作者：褚伟合肥工业大学

学位级别：硕士

在数据大爆炸的时代,高维数据已广泛地存在于生产与科学研究领域。当前数据维度也变得越来越高,同时会带来研究上的困难,用传统的聚类方法对高维数据进行聚类将消耗非常大的计算量,这对有限的计算内存来说是一种很大的计算消耗和开销。... 详细信息

在数据大爆炸的时代,高维数据已广泛地存在于生产与科学研究领域。当前数据维度也变得越来越高,同时会带来研究上的困难,用传统的聚类方法对高维数据进行聚类将消耗非常大的计算量,这对有限的计算内存来说是一种很大的计算消耗和开销。如何有效地分析和管理这些数据信息变得非常重要,在复杂的该数据背景下聚类技术是对数据进行分类处理的重要手段。传统的聚类方法,如众所周知的模糊k均值算法,通常需要足够的数据才能找到一个好的聚类划分,而这些算法在处理数据集不足的情况下是无效的。数据集不足很容易干扰数据聚类结果,难以解决空间区域内多类型目标聚类质量不可公度性,并且现有算法解决群体智能集的高维异构数据具有较高复杂度。为了克服上述问题,本文首先提出了群相似度来扩展成为多维度相似空间区域,并以循序迭代聚类目标函数的最优值,此时得到聚类结果作为聚类质量的度量标准。在此基础上,提出了一种模糊高阶混合聚类(F-HOHC-SIS)算法,该算法能有效地控制算法的收敛速度,减少计算时间,提高了算法的抗干扰能力。该算法使高维异构数据聚类目标函数在有限迭代数内达到最优值。本文利用真实数据集对聚类质量进行了分析,真实数据集和仿真实验均验证了F-HOHC-SIS算法的有效性。对高维数据直接采用降维的方法会破坏原始数据的完整度,使原始数据不能等价转换。为保证原始数据的完整度,本文提出构建多核空间方法。多核空间旨在减少多维度数据计算复杂度,使原始空间的(高维)样本映射到高维特征空间中求内积。但此方法存在一弊端,当高维特征空间维数可能会很高甚至是无穷维,直接计算内积通常是非常困难的。为了克服这些局限性,本文进一步提出了一种高阶模糊聚类(HOFC)算法,称为多核均值漂移(MKMS-HOFC)。该算法采用基于多核空间的均值漂移对数据进行划分,并在高维核特征空间中将原始维扩展为新的多维。MKMS-HOFC首先将输入点映射到多核的高维特征空间中,并构建一个分离的超平面,使该空间中的多个簇之间的边界最大化。然后,多核通过HOFC找到最佳超平面。该方法在特征空间中迭代搜索样本点最密集的区域,利用HOFC的多维可公度性提高了聚类性能。本文在人工合成和真实的数据集上做了广泛实验,利用真实数据集分析聚类质量,实验表明了MKMS-HOFC算法的优异性能和实用有效性。

关键词：高阶高维多内核模糊聚类

苏拉威西岛北部左旋走滑与俯冲后撤的动力学分析

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地质学报 2023年第1期97卷 1-15页

作者：张健董淼姜程浩方桂褚伟何雨蓓中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

苏拉威西岛北部属于马鲁古海板块,其主体是北苏拉威西海沟俯冲带与帕卢-科洛左旋走滑断裂所围限的岛北支和岛东支。大约5 Ma前,苏拉群岛沿Sorong断层与苏拉威西岛东支碰撞,导致北苏拉威西海沟俯冲后撤,引起了岛北支顺时针旋转约20°~25... 详细信息

苏拉威西岛北部属于马鲁古海板块,其主体是北苏拉威西海沟俯冲带与帕卢-科洛左旋走滑断裂所围限的岛北支和岛东支。大约5 Ma前,苏拉群岛沿Sorong断层与苏拉威西岛东支碰撞,导致北苏拉威西海沟俯冲后撤,引起了岛北支顺时针旋转约20°~25°,同时,西侧的帕卢-科洛断层发生了约4 cm/a的左旋走滑。本文利用综合地球物理方法,计算了该区三维温度、速度、黏性特征,认为:苏拉威西岛北部在左旋走滑、俯冲后撤过程中,地壳以脆性变形为主,但由于北苏拉威西海沟俯冲带在地壳内形成南向倾斜的软弱层,Moho面和地形“镜像”区域内形成脆、韧变形共存的组合。地幔变形为韧性变形,深度约100 km的上地幔低速流变层是地幔韧性变形的主控层位。在周边板块边界不断移动的动力学背景中,苏拉威西岛北部在地壳尺度以收缩-伸展变形为主,在岩石圈尺度以旋转变形为主。

关键词：苏拉威西岛北部左旋走滑俯冲后撤地球物理计算分析地壳与地幔变形