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基于PLUS模型的皖江城市带土地利用变化模拟与多情景预测

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：高畅郭伟玲徐刘洋贾纪昂安徽理工大学空间信息与测绘工程学院

【目的】皖江城市带是促进长三角经济一体化发展、推动中部地区崛起的关键战略区，探究该区域土地利用资源合理调配，对实现区域生态、经济协调发展有着重要意义。【方法】基于斑块生成土地利用模拟（patch-generating land use simulat... 详细信息

【目的】皖江城市带是促进长三角经济一体化发展、推动中部地区崛起的关键战略区，探究该区域土地利用资源合理调配，对实现区域生态、经济协调发展有着重要意义。【方法】基于斑块生成土地利用模拟（patch-generating land use simulation，PLUS）模型、IM（intensity Map）模型和土地利用转移矩阵，综合考虑自然和社会经济因素，选取18种驱动因子分析皖江城市带2000—2020年土地利用变化时空格局以及驱动力，并设置自然发展、耕地保护、生态保护、快速发展4种情景模拟2030年皖江城市带土地利用变化，分析不同发展目标下国土空间分布格局。【结果】①皖江城市带土地利用类型以耕地、林地为主，约占总面积的90%。20年间，土地利用变化基本稳定，建设用地面积快速增长，耕地、草地面积持续减少；建设用地单一动态度较高，为14.30%，2000—2005年综合动态度最高，为0.36%。②PLUS模型在皖江城市带适用性强，以2010—2015年5 a为步长模拟2020年土地利用精度最高，总体精度为94.84%，Kappa系数为91.24%。③2000—2020年建设用地扩张最主要驱动因素为夜间灯光、距一级道路和距乡村距离，其它各类用地扩张以自然、社会经济因素为主。④不同情境土地利用变化差异较大，综合对比下，生态保护情景在保护生态用地的同时增加建设用地的扩张，实现了生态发展与经济建设的动态平衡，为促进皖江城市带可持续发展提供了新思路。【结论】皖江城市带20 年间土地利用变化稳定，生态保护情景更适合当地未来土地利用变化管理与决策。

关键词：斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型皖江城市带土地利用变化多情景模拟土地利用变化驱动力

应变硬化水泥基复合材料氯盐传输行为的细观数值分析

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复合材料学报 2024年第4期41卷 2137-2147页

作者：鲍玖文孔令艳张心钰张鹏秦玲郭伟娜青岛理工大学土木工程学院青岛266520

应变硬化水泥基复合材料(SHCC)因其具有高延性、裂缝宽度可控等优点已被广泛应用于海洋腐蚀严重区域的混凝土结构加固与修复工程中。基于此,提出了海洋干湿循环作用下SHCC中氯离子传输的对流-扩散模型,并利用COMSOL仿真软件建立考虑纤... 详细信息

应变硬化水泥基复合材料(SHCC)因其具有高延性、裂缝宽度可控等优点已被广泛应用于海洋腐蚀严重区域的混凝土结构加固与修复工程中。基于此,提出了海洋干湿循环作用下SHCC中氯离子传输的对流-扩散模型,并利用COMSOL仿真软件建立考虑纤维乱向分布的二维细观模型;通过开展人工室内模拟海洋浪溅区SHCC氯离子传输试验,分析了不同干湿循环比(3.0∶1、11.0∶1和85.4∶1)和不同暴露时间(30天、90天和180天)下的氯离子含量时空分布规律,对比验证了模拟氯盐传输行为的细观数值模型的有效性。结果表明:随着暴露时间的延长,SHCC氯离子峰值浓度增大,且随着干湿循环比的增加峰值浓度升高;随着渗透深度增大,氯离子浓度迅速下降并最终趋于稳定,使氯离子浓度整体表现出峰值浓度较高而传输深度较小的规律;基于Fick第二定律解析解并考虑对流区的影响,SHCC的表面氯离子浓度(Cs)和表观氯离子扩散系数(Dapp)均呈现明显的时变性,干湿循环比一定时,随着暴露时间的延长而分别增大和减小;当干湿循环比为85.4∶1,暴露时间为90天和180天时Cs相较于30天分别提高了51.72%和83.45%,Dapp分别降低了27.71%和48.50%;暴露时间一定时,随着干湿循环比的增加,Cs和Dapp均呈现先增大后减小的趋势;最后将氯离子含量分布实测值与计算值进行对比,验证了所建立的干湿循环作用下氯盐传输的扩散-对流模型的适用性。

关键词：应变硬化水泥基复合材料干湿循环氯离子传输细观数值模拟

耦合PLUS-InVEST-GeoDectetor模型的安徽省碳储量时空演变及驱动力分析

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环境科学 2024年

作者：贾纪昂郭伟玲徐刘洋高畅安徽理工大学空间信息与测绘工程学院

基于“双碳”战略目标下探究安徽省土地利用变化对碳储量的影响以及碳储量空间分异驱动因素，并预测不同情景下安徽省2035年土地利用格局，对安徽省政策制定、土地资源分配优化以及“双碳”目标的实现具有重要的理论和现实意义。耦合PLU... 详细信息

基于“双碳”战略目标下探究安徽省土地利用变化对碳储量的影响以及碳储量空间分异驱动因素，并预测不同情景下安徽省2035年土地利用格局，对安徽省政策制定、土地资源分配优化以及“双碳”目标的实现具有重要的理论和现实意义。耦合PLUS-InVEST模型对安徽省2035年自然发展、生态保护、耕地保护和耕地生态双保护情景下土地利用格局以及碳储量时空变化特征，并运用地理探测器对碳储量的空间分异驱动力进行分析。结果表明：①1990～2020年安徽省土地利用格局呈现为耕地和林地面积持续减少，建设用地面积大幅扩张的趋势。②1990～2020年安徽省碳储量减少了1.39×107t，呈持续减少的趋势，耕地转为建设用地是碳储量减少的主要原因，占损失碳储量总量的65.96%。③单因子探测下高程(q值为0.185)对碳储量空间分异解释力最强，自然环境因子对碳储量空间分异的解释力占据主导地位；交互因子探测显示，所有因子在交互作用下均有增强作用，碳储量空间分异是多重因素共同作用的结果。④2035年不同情景下碳储量均为减少趋势，其中耕地生态双保护情景下抑制碳储量减少最为显著。

关键词： PLUS模型 InVEST模型碳储量地理探测器多情景预测

跨尺度多维协作特征交互的航拍绝缘子多缺陷检测

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计算机工程与应用 2024年

作者：郭伟闻雯金海波付海辽宁工程技术大学软件学院

针对输电线路航拍绝缘子缺陷图像中检测目标小、尺度差异大、种类多以及背景复杂等问题，提出了跨尺度多维协作特征交互的航拍绝缘子多缺陷检测算法。首先，在进行多尺度特征融合时，引入多维协作注意力模块，通过增强空间与通道维度的... 详细信息

针对输电线路航拍绝缘子缺陷图像中检测目标小、尺度差异大、种类多以及背景复杂等问题，提出了跨尺度多维协作特征交互的航拍绝缘子多缺陷检测算法。首先，在进行多尺度特征融合时，引入多维协作注意力模块，通过增强空间与通道维度的特征交互，提升模型对小目标的全局感知能力，并在此基础上，提出了C2f-CM模块，通过特征通道的分割变换以及拓展分支的拆分融合，有效减少特征结构冗余并提高模型的跨尺度特征提取能力；其次，构建全局感受野空间池化金字塔模块，帮助网络抑制复杂背景的干扰并聚合不同感受野的绝缘子缺陷特征；最后，通过设计MG-Detect检测头，减少对小目标的漏检情况，增强算法对多尺度目标的适应能力并降低冗余计算。实验结果显示，该算法的mAP@0.5达到97.3%，相较于基线模型提升了5.4%。同时，绝缘子破损、闪络和自爆缺陷AP分别提高了5.1%、9.9%和1.1%，该算法能更准确地识别不同尺度的绝缘子缺陷特征。

关键词：绝缘子缺陷多缺陷检测多维协作注意力小目标

化肥减量配施腐殖酸对土壤特性、玉米植株养分含量及其干物质积累的影响

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江苏农业科学 2024年第1期52卷 232-240页

作者：胡慧影郭伟韦娜邢力文北大荒农垦集团黑龙江二龙山农场有限公司农业发展部黑龙江五大连池164131 黑龙江八一农垦大学农学院/黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室黑龙江大庆163319

化肥减量配施腐殖酸肥是缓解土壤肥力下降、提高化肥利用率的有效途径,对提高土壤质量及改善生态系统具有重要意义。为了调节土壤酶活性、活化土壤养分、促进玉米养分吸收,研究未施化肥(CK)、1/2全量化肥(1/2CF)、3/4全量化肥(3/4CF)和... 详细信息

化肥减量配施腐殖酸肥是缓解土壤肥力下降、提高化肥利用率的有效途径,对提高土壤质量及改善生态系统具有重要意义。为了调节土壤酶活性、活化土壤养分、促进玉米养分吸收,研究未施化肥(CK)、1/2全量化肥(1/2CF)、3/4全量化肥(3/4CF)和全量化肥(CF)分别配施0 mg/kg腐殖酸(HA0)、250 mg/kg腐殖酸(HA250)、500 mg/kg腐殖酸(HA500)对土壤养分含量、酶活性及玉米植株矿质营养含量的影响,为化肥减量施用应用于玉米实际生产中提供理论依据。结果表明,化肥减量配施腐殖酸对土壤酶活性、土壤养分含量及玉米植株矿质营养含量均有明显的影响。在玉米抽雄期、成熟期,3/4CF+HA250处理的土壤酶活性较CF+HA0处理明显增强。而在玉米拔节期和抽雄期,3/4CF+HA250处理植株干质量较CF+HA0用量分别显著提高110.7%和154.6%,抽雄期3/4CF+HA250处理的玉米植株全氮含量较CF+HA0处理提高36.6%。1/2CF+HA250和3/4CF+HA250处理的玉米植株全磷含量较CF+HA0处理增加38.0%和74.8%。与CF+HA0处理相比,化肥减量配施不同用量腐殖酸降低了拔节期、抽雄期植株全钾含量。化肥减量配施腐殖酸能显著增强土壤酶活性,提高土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量,同时增加玉米植株的干质量。综上,3/4CF+HA250处理对于提高玉米植株养分含量、改善土壤特性、提升玉米干物质量较为适宜。

关键词：玉米化肥腐殖酸土壤特性植株养分干质量

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基于拓扑分析的断层连通性定量评价及其油气地质意义——以四川盆地南部H井区为例

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天然气工业 2024年第3期44卷 97-107页

作者：裴仰文赵静茹郭伟牟毅城赵庆奇苗正硕深层油气全国重点实验室·中国石油大学(华东) 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院中国石油勘探开发研究院

受多期次构造叠加改造作用影响,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)深层页岩气储层中发育大量的中小尺度断层,定量评价断层网络结构和平面连通性对川南地区深层页岩气的勘探开发具有重要意义。为此,以该地区H井区为例,在三维地震精细刻... 详细信息

受多期次构造叠加改造作用影响,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)深层页岩气储层中发育大量的中小尺度断层,定量评价断层网络结构和平面连通性对川南地区深层页岩气的勘探开发具有重要意义。为此,以该地区H井区为例,在三维地震精细刻画H井区深层页岩储层的中小尺度断层的基础上,基于拓扑学理论开展了该井区页岩储层断层网络拓扑结构分析和断层平面连通性评价,并结合已有页岩气井测试产气量进行关联性分析,定量评价了断层网络拓扑结构和平面连通性对页岩气富集的控制作用。研究结果表明:(1)断层节点和分支在空间上具有明显的差异性分布特征,且与构造走向具有较高的吻合度,呈北东—南西向条带状展布,并集中分布于3个狭长背斜带,3个向斜区分布较少。(2)不同构造部位的断层平面连通程度存在显著差异,背斜区平面连通性普遍较好,向斜区平面连通性较差;西部背斜带北段连通性最好,东部背斜带连通性次之,中部背斜带连通性最差;东部背斜带北段连通性较好,南段较差。(3)页岩气测试产量与断层平面连通性之间具有显著的相关性,随着断层平面连通性的增强,页岩气测试产量呈先升高后降低的趋势,反映连通性高值区和低值区均不利于页岩气富集。结论认为,该认识对中小断层连通性评价具有重要价值,也对深层页岩气的勘探开发有较高的实用价值。

关键词：四川盆地南部深层页岩气断层平面连通性拓扑结构分析定量评价油气地质意义

高职教育赋能乡村高质量发展的价值与路径——基于技能型社会建设背景

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厦门城市职业学院学报 2024年第1期26卷 53-59页

作者：郭伟安徽商贸职业技术学院安徽芜湖241002

技能型社会建设背景下,高职教育是服务乡村高质量发展的重要引擎、是推动农业现代化建设的主要动力。当前,高职教育赋能乡村高质量发展面临农业技能型人才培育难度较大、专业建设发展规划有待改善、科技服务能力不强、优质资源亟待挖掘... 详细信息

技能型社会建设背景下,高职教育是服务乡村高质量发展的重要引擎、是推动农业现代化建设的主要动力。当前,高职教育赋能乡村高质量发展面临农业技能型人才培育难度较大、专业建设发展规划有待改善、科技服务能力不强、优质资源亟待挖掘等挑战。对此,高职院校应以学习技能为目标,培育高水平农业技能型人才;以崇尚技能为动力,增强高职教育科技服务能力;以掌握技能为原则,改善职业教育专业建设布局;以注重技能为宗旨,构建高质量资源分配机制,以此赋能乡村高质量发展。

关键词：高职教育乡村高质量发展技能型社会建设智慧农业

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融合边界处理机制的学习型麻雀搜索算法

北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 286-298页

作者：王子恺黄学雨朱东林闫少强李权郭伟江西理工大学信息工程学院赣州341000 江西理工大学软件工程学院南昌330013 火箭军工程大学作战保障学院西安710025

为改善麻雀搜索算法(SSA)初始化阶段种群分布不充分,寻优过程中容易受到局部最优解干扰的不足,提出融合边界处理机制的学习型麻雀搜索算法(HSSA)。使用Piecewise map初始化种群,提高种群的分散程度;使用排序配对学习与竞争学习策略分别... 详细信息

为改善麻雀搜索算法(SSA)初始化阶段种群分布不充分,寻优过程中容易受到局部最优解干扰的不足,提出融合边界处理机制的学习型麻雀搜索算法(HSSA)。使用Piecewise map初始化种群,提高种群的分散程度;使用排序配对学习与竞争学习策略分别更新跟随者和警戒者,确保各代的最优解信息能够引导下一代的位置更新;自适应的警戒者数量使得警戒者作用被强调,提供灵活的应变机制;根据不同阶段的寻优特点制定多策略边界处理机制,保留住种群数量的同时,为超出边界的个体提供更加合理的搜索位置。经过12个基准函数的仿真实验,并借助消融实验、Wilcoxon秩和检验等证明了HSSA在收敛速度上的稳定性和寻优的高效性。

关键词：麻雀搜索算法 Piecewise map 排序配对学习竞争学习多策略边界处理

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冷喷涂铜基复合涂层及后处理技术的研究现状

材料导报 2024年第19期38卷 192-204页

作者：郭伟玲邢志国李鹏马国政王海斗陆军装甲兵学院再制造技术国家重点实验室北京100072 江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

冷喷涂技术的固态低温特性使其成为制备铜基复合涂层的重要手段之一,通过研究沉积机理、优化制备过程参数,调控后处理技术,可以改善铜基复合涂层的综合性能,从而扩大铜基复合涂层在功能性涂层、增材制造及增材再制造等领域的应用范围。... 详细信息

冷喷涂技术的固态低温特性使其成为制备铜基复合涂层的重要手段之一,通过研究沉积机理、优化制备过程参数,调控后处理技术,可以改善铜基复合涂层的综合性能,从而扩大铜基复合涂层在功能性涂层、增材制造及增材再制造等领域的应用范围。文中从铜基金属复合涂层与铜基陶瓷复合涂层两方面综述了冷喷涂铜基复合涂层形成的机理,归纳了冷喷涂铜基金属复合涂层的四大结合机理和铜基陶瓷复合涂层的三个结合假设;分析冷喷涂过程参数对复合涂层微观结构及综合性能的影响,重点探讨了喷嘴结构与材质、载气类型与温度、喷涂颗粒结构与粒径、基体硬度与粗糙度等对复合涂层综合性能的影响;总结了多种后处理技术对复合涂层微观结构及综合性能的影响,以期为冷喷涂铜基复合涂层的研究与应用提供借鉴。

关键词：冷喷涂铜基复合涂层后处理技术微观组织力学性能

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