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Generative adversarial networks for detecting contamination events in water distribution systems using multi-parameter,multi-site water quality monitoring

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Environmental Science and Ecotechnology 2023年第2期14卷 39-52页

作者： Zilin Li haixing liu Chi Zhang Guangtao Fu School of Hydraulic Engineering Dalian University of TechnologyDalianLiaoning116024China Centre for Water Systems University of ExeterExeterEX44QFUK

Contamination events in water distribution networks(WDNs)can have a huge impact on water supply and public health;increasingly,online water quality sensors are deployed for real-time detection of contamination *** learning has been used to integrate multivariate time series water quality data at multiple stations for contamination detection;however,accurate extraction of spatial features in water quality signals remains *** study proposed a contamination detection method based on generative adversarial networks(GANs).The GAN model was constructed to simultaneously consider the spatial correlation between sensor locations and temporal information of water quality *** model consists of two networksda generator and a discriminatordthe outputs of which are used to measure the degree of abnormality of water quality data at each time step,referred to as the anomaly *** sequential analysis is used to update the likelihood of event occurrence based on the anomaly *** are then generated from the fusion of single-site and multi-site *** proposed method was tested on a WDN for various contamination events with different *** showed high detection performance by the proposed GAN method compared with the minimum volume ellipsoid benchmark method for various contamination ***,the GAN method achieved high accuracy for various contamination events with different amplitudes and numbers of anomalous water quality parameters,and water quality data from different sensor stations,highlighting its robustness and potential for practical application to real-time contamination events.

关键词： Contamination detection Generative adversarial network Multi-site time series data Water distribution system Water quality

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Dynamic visual simulation of marine vector field based on LIC——a case study of surface wave field in typhoon condition

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Journal of Oceanology and Limnology 2019年第6期37卷 2025-2036页

作者： liu Zhendong liu haixing SU Tianyun JIA Zhen LI Xinfang ZHOU Lin SONG Zhuanling First Institute of Oceanography(FIO) Ministry of Natural Resources(MNR)Qingdao 266061China Laboratory for Regional Oceanography and Numerical Modelling Qingdao National Laboratory for Marine Science and TechnologyQingdao 266237China National Engineering Laboratory for Integrated Aero-Space-Ground-Ocean Big Data Application Technology Qingdao 266061China

Line integral convolution(LIC)is a useful visualization technique for a vector ***,the output image produced by LIC has many problems in a marine vector *** focus on the visual quality improvement when LIC is applied in the ocean steady and unsteady flow field in the following *** a white noise is used as the input in a steady flow field,interpolation is used to turn the discrete white noise into continuous white noise to solve the problem of ***"cross"high-pass filtering is used to enhance the textures of streamlines to be more concentrated and continuity strengthened for each *** a sparse noise is used as the input in a steady flow field,we change the directions of background sparse noise according to the directions of vector field to make the streamlines clearer and *** addition,we provide a random initial phase for every streamline to avoid the pulsation effect during *** velocities of vector field are encoded in the speed of the same length streamlines so that the running speed of streamlines can express flow ***,to solve the problem of obvious boundaries when stitching image,we change the streamline tracking *** a white noise is used as an input in an unsteady flow field,double value scattering is used to enhance the contrast of streamlines;moreover,the"cross"high-pass filtering is also adopt instead of two-dimensional high-pass ***,we apply the above methods to a case of the surface wave field in typhoon *** experimental results show that applying the methods can generate high-quality wave images and ***,it is helpful to understand and study waves in typhoon condition to avoid the potential harm of the waves to people's lives and property.

关键词： line integral convolution(LIC) wave data visualization steady and unsteady marine flow field

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Multi-objective Optimisation Design of Water Distribution Systems:Comparison of Two Evolutionary Algorithms

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Journal of Harbin Institute of Technology(New Series) 2016年第3期23卷 30-38页

作者： haixing liu Jing Lu Ming Zhao Yixing Yuan School of Municipal and Environmental Engineering Harbin Institute of Technology

In order to compare two advanced multi-objective evolutionary algorithms,a multi-objective water distribution problem is formulated in this *** multi-objective optimization has received more attention in the water distribution system *** the one hand the cost of water distribution system including capital,operational,and maintenance cost is mostly concerned issue by the utilities all the time;on the other hand improving the performance of water distribution systems is of equivalent importance,which is often conflicting with the previous *** performance metrics of water networks are developed in recent years,including total or maximum pressure deficit,resilience,inequity,probabilistic robustness,and risk *** this paper,a new resilience metric based on the energy analysis of water distribution systems is *** optimization objectives are comprised of capital cost and the new resilience index.A heuristic algorithm,speedconstrained multi-objective particle swarm optimization( SMPSO) extended on the basis of the multi-objective particle swarm algorithm,is introduced to compare with another state-of-the-art heuristic algorithm,*** solutions are evaluated by two metrics,namely spread and *** illustrate the capability of SMPSO to efficiently identify good designs,two benchmark problems( two-loop network and Hanoi network) are *** several aspects the results demonstrate that SMPSO is a competitive and potential tool to tackle with the optimization problem of complex systems.

关键词： water distribution system design optimization multi-objective particle swarm optimization

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随机森林反演卫星遥感海表面盐度研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2023年第9期48卷 1538-1545页

作者：柳青青孟朔羽徐茗李洪平刘海行中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100 青岛大学商学院山东青岛266100 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061

海表面盐度是描述海洋状态、模拟海洋循环和检测气候变化的重要指标,对海洋研究意义重大。土壤湿度与海水盐度(soil moisture and ocean salinity,SMOS)卫星为全球海表面盐度分析提供了重要数据,但其整体精度尚未达到预期要求。基于海... 详细信息

海表面盐度是描述海洋状态、模拟海洋循环和检测气候变化的重要指标,对海洋研究意义重大。土壤湿度与海水盐度(soil moisture and ocean salinity,SMOS)卫星为全球海表面盐度分析提供了重要数据,但其整体精度尚未达到预期要求。基于海表面盐度遥感机理和SMOS卫星盐度反演基础理论,选取海表面盐度敏感因子,建立随机森林(random forest,RF)模型,并基于网格搜索算法优化模型参数,辅助提高SMOS卫星产品精度。其中基础RF得到的海表面盐度与Argo(array for real-time geostrophic oceanography)数据之间的平均绝对误差为0.08,均方根误差为0.15。而经网格搜索算法优化后的随机森林模型精度稍有所提升,其与Argo数据的绝对平均误差为0.08,均方根误差仅为0.14,且误差分布范围较小。两种模型均显著优于SMOS卫星Level 2级盐度产品。从机器学习与统计学理论出发,建立的高精度、高适应性的随机森林海表面盐度反演模型大幅提高了盐度精度,能够为相关海洋研究提供数据支撑。

关键词： SMOS卫星海表面盐度随机森林网格搜索参数优化

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全固态离子选择性电极在金属离子检测中的应用进展

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分析试验室 2023年第12期42卷 1695-1704页

作者：李怀松刘海兴张文品徐溢重庆大学化学化工学院重庆400044 重庆大学光电工程学院重庆400044 重庆大学新型微纳器件与系统技术重点学科实验室和光电技术与系统教育部重点实验室重庆400044 重庆市特种设备检测研究院重庆401121

水环境中金属离子含量是水质质量的重要指标,研发简便、灵敏和准确的新型水环境金属离子检测技术已成为人们关注的热点。基于全固态离子选择电极(ASS-ISE)的电位分析技术,能实现对特定离子的快速电位响应,可满足在环境监测等领域对金属... 详细信息

水环境中金属离子含量是水质质量的重要指标,研发简便、灵敏和准确的新型水环境金属离子检测技术已成为人们关注的热点。基于全固态离子选择电极(ASS-ISE)的电位分析技术,能实现对特定离子的快速电位响应,可满足在环境监测等领域对金属离子的实时、快速和原位检测需求。介绍了ASS-ISE法的原理及分类,综述了赝电容型、双电层电容型ASS-ISE及集成ASS-ISE电位传感器的微流控芯片在金属离子检测中的应用进展。

关键词：全固态离子选择性电极电位传感器金属离子检测微流控芯片

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旅游景区新媒体营销策略探究

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全国流通经济 2023年第15期 76-79页

作者：刘海星广东科贸职业学院广东广州510000

随着《“十四五”旅游业发展规划》中提出的大众旅游时代的到来,旅游景区在迎来蓬勃发展的同时将面临激烈的竞争,而新媒体营销是提升旅游景区竞争力的重要途径。本文在介绍新媒体营销内涵、总结新媒体营销特点和列举旅游业新媒体营销形... 详细信息

随着《“十四五”旅游业发展规划》中提出的大众旅游时代的到来,旅游景区在迎来蓬勃发展的同时将面临激烈的竞争,而新媒体营销是提升旅游景区竞争力的重要途径。本文在介绍新媒体营销内涵、总结新媒体营销特点和列举旅游业新媒体营销形式的基础上,对旅游景区新媒体营销现状进行了深入剖析,最后根据现状并结合整合营销理论,提出了旅游景区新媒体营销策略的具体建议,为旅游景区更好地发展提供参考。

关键词：旅游景区新媒体营销策略

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南方地区某地下室底板裂缝修复的分析与应用

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福建建设科技 2022年第2期 30-32页

作者：刘海兴福建省建筑科学研究院有限责任公司福建福州350108 福建省绿色建筑技术重点实验室福建福州350108 福建省建研工程顾问有限公司福建福州350108

我国南方地区,混凝土浇捣不密实、配比不合理及养护不到位等导致地下室混凝土开裂,尤其是底板混凝土开裂,在雨季往往造成底板渗水和溢水,对混凝土结构的耐久性及生产生活产生较大影响。本文主要通过对福州某城市广场地下室底板出现的各... 详细信息

我国南方地区,混凝土浇捣不密实、配比不合理及养护不到位等导致地下室混凝土开裂,尤其是底板混凝土开裂,在雨季往往造成底板渗水和溢水,对混凝土结构的耐久性及生产生活产生较大影响。本文主要通过对福州某城市广场地下室底板出现的各种裂缝的状况进行状态及原因分析,并针对不同情况给出相应的解决方案,提出了较为完善的裂缝修复方案及施工工艺流程,可作为南方地区地下室裂缝修复类似工程参考。

关键词：南方地区地下室裂缝修复灌浆

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毛细管电泳法测定苹果中维生素含量

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实验技术与管理 2011年第4期28卷 31-32页

作者：曹慧刘海兴张玉宵潍坊学院生物工程学院山东潍坊261061

采用毛细管区带电泳法测定了5种苹果中维生素C和烟酸的含量。在20mmol/L硼砂和20%乙腈的混合缓冲体系(pH 8.5)中,两种维生素在15min内较好地得到分离。维生素C和烟酸的迁移时间和峰面积的相对标准偏差分别为5.43%和2.35%、6.24%和2.49%... 详细信息

采用毛细管区带电泳法测定了5种苹果中维生素C和烟酸的含量。在20mmol/L硼砂和20%乙腈的混合缓冲体系(pH 8.5)中,两种维生素在15min内较好地得到分离。维生素C和烟酸的迁移时间和峰面积的相对标准偏差分别为5.43%和2.35%、6.24%和2.49%。质量浓度在0.007 81～1 000mg/L范围内线性相关系数分别为0.9964、0.9945。该方法简单、准确,可作为果实品质测定的一种方法。

关键词：苹果维生素C 毛细管区带电泳烟酸

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城市污泥好氧堆肥肥料对绿化土壤特性和香樟树生长的影响

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净水技术 2011年第3期30卷 61-66页

作者：刘海星沈伟上海城建竹园污水处理建设发展有限公司上海200137

采用温室盆栽试验的方法,研究了城市污泥好氧堆肥对绿化土壤化学特性、香樟树生长、重金属含量的影响。试验共设6个处理过程,CK代表对照处理(供试土壤),施用10%、15%、20%、25%、30%的污泥。结果表明:随着污泥比例的增加,土壤有机质、... 详细信息

采用温室盆栽试验的方法,研究了城市污泥好氧堆肥对绿化土壤化学特性、香樟树生长、重金属含量的影响。试验共设6个处理过程,CK代表对照处理(供试土壤),施用10%、15%、20%、25%、30%的污泥。结果表明:随着污泥比例的增加,土壤有机质、全氮、全磷明显增加,pH值明显降低。空白处理中含有的铜、锌、铬、铅随着污泥添加量的增加而逐步升高,锌和铜的含量增加最为明显。香樟在污泥25%、30%比例时,叶绿素含量、株高达最大值。香樟树对锌元素有较强的富集作用,对铜的吸收仅低于锌。总体而言,污泥施用后,可明显提高绿化土壤有机质及全氮全磷含量。

关键词：城市污泥土壤化学特性香樟树重金属富集

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健脾通络饮对缺氧再复神经细胞损伤保护作用机制的影响

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实用中医内科杂志 2021年第6期35卷 102-105,I0010,I0011页

作者：陈枫刘海兴辽宁中医药大学辽宁沈阳110847

目的观察健脾通络饮对神经细胞(SH-SY5Y)缺氧损伤后是否有保护作用,探讨健脾通络饮防治脑缺血的作用机制。方法制备健脾通络饮含药血清,培养SH-SY5Y,将其分成正常对照组(C)、缺氧再复模型组(IR)、缺氧+健脾通络饮含药血清低浓度组(JL)... 详细信息

目的观察健脾通络饮对神经细胞(SH-SY5Y)缺氧损伤后是否有保护作用,探讨健脾通络饮防治脑缺血的作用机制。方法制备健脾通络饮含药血清,培养SH-SY5Y,将其分成正常对照组(C)、缺氧再复模型组(IR)、缺氧+健脾通络饮含药血清低浓度组(JL)、缺氧+健脾通络饮含药血清中浓度组(JM)、缺氧+健脾通络饮含药血清高浓度组(JH)、缺氧+银杏叶阳性对照组(GC),用低糖缺氧的DMEM培养基处理SH-SY5Y模拟细胞缺氧,Hoechst染色法检测神经细胞存活率;Western Blot检测细胞中Bcl-2和Bax蛋白的表达;流式细胞仪检测分析缺氧2 h处理后SH-SY5Y凋亡情况。结果Hoechst染色结果显示,给予中、高浓度的健脾通络饮含药血清处理的组别与缺氧/复氧损伤处理的模型组相比凋亡数量明显减少。WB结果显示,在含药血清的干预下,与正常对照组相比,模型组中Bax蛋白表达升高,Bcl-2/Bax比值明显下降(P<0.05);中、高浓度组与模型组相比,Bcl-2蛋白表达量升高,Bax下降,两者比值明显升高(P<0.05)。流式细胞仪检测结果,中、高浓度的健脾通络饮含药血清和银杏叶片阳性对照组与模型组相比,凋亡率下降,差异有统计学意义(P<0.05)。结论健脾通络饮可能对脑缺血再灌注脑损伤神经具有保护作用,其保护机制可能与其下调凋亡蛋白Bcl-2和Bax表达有关。

关键词：健脾通络饮人神经母细胞瘤细胞含药血清凋亡

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