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基于优化MaxEnt模型的怒江州滑坡易发性评价

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河南理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李益敏向倩英邓选伦冯显杰云南大学地球科学学院云南大学云南省高校国产高分卫星遥感地质工程研究中心云南大学国际河流与生态安全研究院

目的怒江州是典型的高山峡谷地区，地质灾害（滑坡）频发，严重制约着当地的发展，为解决这一问题，方法综合考虑怒江州实际情况，从气象水文、地形地貌、地层岩性、植被生态和人类活动5个方面选取坡向、高程等14个影响因子判断相关... 详细信息

目的怒江州是典型的高山峡谷地区，地质灾害（滑坡）频发，严重制约着当地的发展，为解决这一问题，方法综合考虑怒江州实际情况，从气象水文、地形地貌、地层岩性、植被生态和人类活动5个方面选取坡向、高程等14个影响因子判断相关性，构建评价指标体系，对最大熵（MaxEnt）模型的特征类（feature combination,FC）和正则化乘数（regularization multiplier,RM）参数进行优化，对比优化前后小样本赤池信息量准则（akaike information criterion,AICc）、遗漏率（omission rate,OR）和AUC(area under curve)值，然后基于优化的最大熵（MaxEnt）模型预测滑坡灾害的发生，实现怒江州滑坡易发性评价。结果结果表明：优化后的MaxEnt模型在研究区滑坡易发性预测中适用性优秀（AUC=0.913）；运用刀切法（Jackknife）计算各影响因子对易发性的影响程度，高程（S3,23.2%）、坡度（S9,22.4%）、居民点密度（S5,14.2%）、距河流距离（S13,13.7%）、距道路距离（S4,9.6%）和岩性（S7,8.7%）是位列前六的因子，累计贡献度达91.8%；极高、高、中、低滑坡易发性等级的空间占比分别为4.88%,8.96%,18.40%,67.76%，县域中极高和高易发区占比最大的是泸水市，整体上，极高、高易发区主要沿河流和道路分布于峡谷中，低易发区主要分布于人类活动少、河谷不发育的区域。结论优化后的MaxEnt模型更适合怒江州滑坡易发性预测，研究结果可为怒江州防灾减灾与土地利用规划提供参考。

关键词：怒江州最大熵(MaxEnt)模型滑坡易发性

利用向量叉积计算与二叉树追踪快速搜索封闭区域

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河南理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：邱亮徐明霄中国地质大学(北京)地球科学与资源学院中国地质大学(北京)信息工程学院

目的自动填充等值线图的难点是自动搜索出值域相同的各个封闭区域，常用的扫描线填充和区域填充方式存在计算量大、效率不高等问题。方法本文提出了利用多边形特征点的向量叉积计算结果与多边形的绘制顺逆方向之间的相关性，判定等值... 详细信息

目的自动填充等值线图的难点是自动搜索出值域相同的各个封闭区域，常用的扫描线填充和区域填充方式存在计算量大、效率不高等问题。方法本文提出了利用多边形特征点的向量叉积计算结果与多边形的绘制顺逆方向之间的相关性，判定等值图中断层多边形的走向，基于构成封闭等值区域的等值线及其属性值具有的规律性特点，即等值线属性值是等值或等间距，追踪区域时利用填充边界或断层上的等值线端点创建追踪二叉树。追踪相邻的两个等值线端点所在的封闭区域时，将其中一个端点作为二叉树的根节点，沿边界查找左右相邻的下一条等值线端点，并将找到的端点作为左右子节点，利用上述方法可以实现封闭区域的快速追踪算法; 通过封闭区域面积排序来确定不同区域之间相互包含关系，据此构建拓扑相邻关系树，实现封闭区域的顺序覆盖填充，本文也给出了更加简单、快速区分不同封闭区域的区域填充颜色选取方法。结果采用本文方法简化了复杂的等值连通区域搜索算法，等值图的颜色变化趋势能保持一致，数据测试对比证明了所提出算法的正确性。结论算法通过一系列等值线能一次性得到组成封闭区域边界的点集合。因此，可以实现等值线和等值区域边界的完全吻合，当某些等值线发生变化时，只需更新相关的等值区域，能提高等值图件的编辑效率。

关键词：向量叉积计算封闭区域二叉树追踪数据解析拓扑关系

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说说云南地质找矿“十八怪”（一）

矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：韦昌山张艳韩润生王明志刘妍宏中国地质科学院地质力学研究所昆明理工大学国土资源工程学院

慕名来到“七彩云南”的游客，在折服于美丽壮观的山水靓影之余，对各个版本的“云南十八怪”的演绎也乐此不疲，最后又将碧净美景的记忆和千古风情的传说带回，撒向坊间聊谈。仔细品味，云南的每一“怪”都蕴含着这个神秘“王国”的精...

慕名来到“七彩云南”的游客，在折服于美丽壮观的山水靓影之余，对各个版本的“云南十八怪”的演绎也乐此不疲，最后又将碧净美景的记忆和千古风情的传说带回，撒向坊间聊谈。仔细品味，云南的每一“怪”都蕴含着这个神秘“王国”的精髓和故事。地质人生来风趣幽默，在野外观察复杂多变的地质现象时，也不忘概象化地描述诸多控（成）矿构造及矿体形貌特征，一代代地质宗师留下的数百上千条琅琅上口的地质俗语、格（谚）言和成矿规律口决，更是宝贵的非物质文化遗产，值得后人珍藏和感悟。

关键词：

桐柏南缘镁铁质岩席的年代学及地球化学特征:对扬子北缘早奥陶世拉张事件的启示

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地质论评 2024年第S1期70卷 189-190页

作者：江拓赵信文吴琪邱啸飞卢山松邓新赵幸悦子中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心) 武汉430205 自然资源部信息中心北京100812

南秦岭地区古生代岩浆岩以早志留世基性—碱性岩浆岩为主,而缺乏奥陶纪及以前的古生代岩浆记录(Dong Yunpeng et al.,2021),这严重制约了对南秦岭早古生代早期构造演化的理解,尤其是对勉略洋开启时间的认识。镁铁质岩席通常被认为是大... 详细信息

南秦岭地区古生代岩浆岩以早志留世基性—碱性岩浆岩为主,而缺乏奥陶纪及以前的古生代岩浆记录(Dong Yunpeng et al.,2021),这严重制约了对南秦岭早古生代早期构造演化的理解,尤其是对勉略洋开启时间的认识。镁铁质岩席通常被认为是大陆岩石圈伸展条件下岩浆作用的产物,是研究区域构造—岩浆事件性质和意义的重要对象(Zhao Junhong et al.,2010)。

关键词：桐柏造山带早奥陶世镁铁质岩席

滇藏铁路沿线重要活动断裂带晚第四纪活动性初步研究

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地震科学进展 2024年第1期54卷 94-109页

作者：张献兵于皓余潇郭长宝吴瑞安王炀钟宁中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质调查局新构造与地壳稳定性研究中心北京100081 中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074

滇藏铁路位于青藏高原东南缘板块碰撞和构造活跃的地形急变带,沿线活动断裂发育,地震频发,地震烈度强,且地质灾害频繁,其规划施工建设和长期运营面临的地质安全风险问题严峻。滇藏铁路香格里拉—波密段沿线发育了哈巴—玉龙雪山东麓断... 详细信息

滇藏铁路位于青藏高原东南缘板块碰撞和构造活跃的地形急变带,沿线活动断裂发育,地震频发,地震烈度强,且地质灾害频繁,其规划施工建设和长期运营面临的地质安全风险问题严峻。滇藏铁路香格里拉—波密段沿线发育了哈巴—玉龙雪山东麓断裂带、中甸—龙蟠断裂带、德钦—中甸—大具断裂带、维西—乔后断裂带、金沙江断裂带、巴塘断裂带、澜沧江断裂带、怒江断裂带、边坝—洛隆断裂带、嘉黎—察隅断裂带等10余条活动断裂带。受断裂黏滑位错、蠕滑变形和引发强震风险的突出影响,迫切需要厘定区域活动断裂带的几何展布和活动性。基于前人资料、遥感解译和野外调查,本文总结分析了沿线10余条活动断裂带的几何展布、运动性质、滑动速率和古地震历史等,以期为滇藏铁路等国家重大工程规划建设与安全运营提供基础资料。

关键词：滇藏铁路活动断裂带断裂活动性晚第四纪青藏高原东南缘

基于超参数优化的极限学习机区域水资源短缺风险评价

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水力发电 2024年第7期50卷 17-23,78页

作者：程刚刀海娅崔东文云南省水利水电勘测设计研究院云南昆明650021 云南省文山州水务局云南文山663000

为科学评价区域水资源短缺风险水平,改进极限学习机(ELM)评价性能,提出晶体结构算法(CryStAl)、鹈鹕优化算法(POA)与ELM组合的水资源短缺风险评价模型,并通过云南省水资源短缺风险评价实例进行验证。首先,简要介绍CryStAl、POA原理,通过... 详细信息

为科学评价区域水资源短缺风险水平,改进极限学习机(ELM)评价性能,提出晶体结构算法(CryStAl)、鹈鹕优化算法(POA)与ELM组合的水资源短缺风险评价模型,并通过云南省水资源短缺风险评价实例进行验证。首先,简要介绍CryStAl、POA原理,通过4个标准函数对CryStAl、POA进行仿真测试;其次,建立水资源短缺风险评价指标体系和等级标准,采用线性内插和随机选取的方法生成样本,并构建ELM超参数优化适应度函数;最后,采用CryStAl、POA对适应度函数进行寻优,利用寻优获得的最佳ELM超参数建立CryStAl-ELM、POA-ELM模型对实例各年度水资源短缺风险进行评价,结果与模糊综合评价法、CryStAl-SVM、POA-SVM、ELM、SVM模型的评价结果作对比。结果表明:CryStAl、POA具有较好的寻优精度及全局搜索能力;CryStAl-ELM、POA-ELM模型对检验样本评价的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为0.077%、0.083%,评价精度较CryStAl-SVM、POA-SVM模型提高57.7%以上,较SELM、SVM模型提高83.5%以上;CryStAl、POA能有效优化ELM超参数,提高ELM的评价性能。CryStAl-ELM、POA-ELM模型评价结果表明,实例2006年~2008年水资源短缺风险为“较高风险”,2009年~2012年为“中风险”,2013年~2019年为“较低风险”,2020年~2025年为“低风险”;近15年来云南省水资源短缺风险水平呈下降趋势,且下降趋势显著。

关键词：水资源短缺风险等级极限学习机晶体结构算法鹈鹕优化算法仿真测试云南省

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基于WPT-ISO-RELM模型的月径流时间序列预测研究

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水力发电 2024年第3期50卷 12-18,38页

作者：王应武白栩嘉崔东文云南省水利水电勘测设计研究院云南昆明650021 云南省文山州水务局云南文山663000

为提高月径流时间序列的预测精度,提升基本蛇群优化(SO)算法搜索能力,同时提升正则化极限学习机(RELM)预测性能,提出了小波包变换(WPT)-改进蛇群优化(ISO)算法-RELM预测模型。首先,利用WPT将月径流时间序列分解为低频分量和高频分量;其... 详细信息

为提高月径流时间序列的预测精度,提升基本蛇群优化(SO)算法搜索能力,同时提升正则化极限学习机(RELM)预测性能,提出了小波包变换(WPT)-改进蛇群优化(ISO)算法-RELM预测模型。首先,利用WPT将月径流时间序列分解为低频分量和高频分量;其次,通过构建8个RELM超参数寻优适应度函数对ISO寻优能力进行检验,并与SO算法、灰狼优化(GWO)算法、变色龙群算法(CSA)、鲸鱼优化算法(WOA)、樽海鞘群体算法(SSA)、侏獴优化算法(DMO)、粒子群优化算法(PSO)的优化结果作对比;最后,建立WPT-ISO-RELM模型,并构建包含WPT-SO-RELM在内的17种模型作对比模型,通过黑河流域莺落峡水文站、讨赖河水文站2个月径流预测实例对各模型进行验证。结果表明:①ISO寻优精度优于SO、GWO、CSA、WOA、SSA、DMO、PSO,通过关键参数的改进,能有效提升ISO的极值寻优能力和平衡能力;②WPT-ISO-RELM模型对莺落峡水文站、讨赖河水文站月径流预测的平均绝对百分比误差分别为0.854%、0.447%,平均绝对误差分别为0.245、0.068 m^(3)/s,纳什效率系数均在0.9999以上,优于其他对比模型,具有更高的预测精度和更好的稳健性;③ISO对于高维和低维问题均具有较好的优化效果,算法寻优能力对提升RELM预测精度十分关键,算法优化性能越强,寻优精度越高,由此获得的RELM超参数越优,所构建的模型预测性能越好。

关键词：月径流预测正则化极限学习机改进蛇群优化算法小波包变换群体智能算法超参数优化

优化次溴酸盐-叠氮化钠化学法测定海水中铵态氮同位素

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同位素 2024年第3期37卷 218-226页

作者：杨海丽自然资源部第三海洋研究所分析测试中心厦门361005 中国地质调查局舟山海洋地质灾害野外科学观测研究站青岛266237

利用次溴酸盐将海水样品中的NH_(4)^(+)氧化为NO_(2)^(−)并与叠氮化钠反应转化为N_(2)O,测试其氮同位素组成,探讨转化过程中试剂添加量、NH_(4)^(+)浓度、溶解有机氮(DON)含量及高浓度样品稀释对测试结果的影响,确定最佳实验条件,同时... 详细信息

利用次溴酸盐将海水样品中的NH_(4)^(+)氧化为NO_(2)^(−)并与叠氮化钠反应转化为N_(2)O,测试其氮同位素组成,探讨转化过程中试剂添加量、NH_(4)^(+)浓度、溶解有机氮(DON)含量及高浓度样品稀释对测试结果的影响,确定最佳实验条件,同时绘制不同丰度铵态氮同位素标样校准曲线。结果表明,在最佳反应条件下,NH_(4)^(+)浓度范围在5~50μmol/L之间,其NH_(4)^(+)-N_(2)O转化率均在92%以上,且水样中DON含量对NH_(4)^(+)-N_(2)O转化率和δ^(15)Nair值准确度无显著影响。4种丰度铵态氮同位素标样校准曲线斜率为0.465,相关系数R^(2)为0.999,相关性良好。铵态氮同位素标样δ^(15)Nair值标准偏差为0.35‰(n=5),测量值与参考值的差值为0.26‰,精密度与准确度符合环境样品测试要求。5个海水样品铵态氮δ^(15)Nair值范围为11.46‰~22.31‰,标准偏差在0.20‰~0.62‰(n=5)之间。

关键词：化学法次溴酸盐氮同位素铵态氮氧化亚氮

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水溶性氧化钙陶瓷型芯的挤出式3D打印参数优化与表面精度控制研究

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机械工程学报 2024年第1期60卷 170-178页

作者：穆英朋刘富初张驰黄捷飞刘鑫韩光超樊自田许峰中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院武汉430074 中国地质大学深圳研究院深圳518057 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074 荆门市炬峰机械设备制造有限公司荆门448000

挤出式3D打印成形水溶性氧化钙陶瓷型芯可高质高效成形复杂内腔铸造构件,铸件内腔的残留型芯用水溶解即可快速清理,在复杂内腔构件精密铸造领域具有较大的应用潜力。以针头内径、层高/内径比值、打印速度和内部填充方向四个关键工艺参... 详细信息

挤出式3D打印成形水溶性氧化钙陶瓷型芯可高质高效成形复杂内腔铸造构件,铸件内腔的残留型芯用水溶解即可快速清理,在复杂内腔构件精密铸造领域具有较大的应用潜力。以针头内径、层高/内径比值、打印速度和内部填充方向四个关键工艺参数进行四因素三水平正交试验,通过对不同工艺参数的3D打印成型坯体进行表面粗糙度测量与统计,采用极差分析确定各个打印参数对坯体表面质量影响的主次顺序,并得到挤出式3D打印氧化钙陶瓷型芯的最优打印参数。结果表明,内部填充方向对型芯坯体表面成形质量有显著的影响,当内部填充方向与外轮廓呈45°和90°时,内部填充浆料与外轮廓层有较多的拐点,拐点处的成形方向发生突变,进而造成挤出压力方向发生突变并作用于外轮廓层,外轮廓层变得凹凸不平,层层堆积成形的坯体表面粗糙度较大、表面质量较差。当针头内径为0.41 mm、层高/内径比值为70%、打印速度为20 mm/s、内部填充方向与外轮廓层平行时,坯体表面粗糙度最小,型芯坯体表面质量最好。通过增加外轮廓层数来可以有效地减小甚至消除填充方向对坯体表面粗糙度的影响,当外轮廓增加至两层时型芯坯体表面粗糙度降低了近22%,这对水溶性陶瓷型芯的快速精确成形具有重要意义。

关键词：氧化钙陶瓷型芯挤出式3D打印内部填充方向外轮廓层数