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基于联邦学习与卷积神经网络的入侵检测模型

信息安全研究 2024年第7期10卷 642-648页

作者：罗文华张晓龙中国刑事警察学院公安信息技术与情报学院沈阳110035

网络入侵检测模型需要在大规模的网络流量数据中及时准确地识别出恶意数据,但单一机构的标签数据不足,各机构之间不愿共享数据,导致训练出的入侵检测模型性能不高.针对上述问题,提出一种基于联邦学习和1维卷积神经网络的入侵检测模型FL-... 详细信息

网络入侵检测模型需要在大规模的网络流量数据中及时准确地识别出恶意数据,但单一机构的标签数据不足,各机构之间不愿共享数据,导致训练出的入侵检测模型性能不高.针对上述问题,提出一种基于联邦学习和1维卷积神经网络的入侵检测模型FL-1DCNN,在保证较高检测精度的同时,允许更多的参与方保护自身数据的隐私和安全,解决了标签数据不足的问题.FL-1DCNN模型首先对原始数据集进行一系列预处理操作,然后在联邦学习机制下将1维卷积神经网络作为各参与方的通用模型进行特征提取,最后通过Sigmoid分类器进行二分类.实验结果表明,FL-1DCNN模型在CICIDS2017数据集上的准确率达到96.5%,F1分数达到97.9%.此外,相较于传统集中式学习训练出的模型1DCNN,FL-1DCNN模型在训练时间上缩短了32.7%.

关键词：入侵检测联邦学习深度学习卷积神经网络 CICIDS2017数据集

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温州市鳌江水系叶绿素a和氮、磷的分布特征与富营养化研究

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环境污染与防治 2024年第2期46卷 291-296页

作者：王嗣彤程全国雷坤王艳张志敏孙明东吕旭波沈阳大学环境学院辽宁沈阳110044 中国环境科学研究院北京100012

为探究温州市鳌江水系氮、磷污染特征,选取17个采样断面,于2022年1月、2022年6月进行两次水样采集,并据此对水体理化指标、氮磷浓度与叶绿素a(Chl-a)的时空分布特征进行研究,利用灰色关联度分析方法判别理化指标、氮磷营养盐与Chl-a的... 详细信息

为探究温州市鳌江水系氮、磷污染特征,选取17个采样断面,于2022年1月、2022年6月进行两次水样采集,并据此对水体理化指标、氮磷浓度与叶绿素a(Chl-a)的时空分布特征进行研究,利用灰色关联度分析方法判别理化指标、氮磷营养盐与Chl-a的相关性。同时运用氮磷比判定鳌江水系的营养限制因子,并初步判定鳌江水系的富营养化程度。结果表明:Chl-a、氮磷营养盐浓度存在时空差异;根据灰色关联度判定总氮、溶解性无机氮、氨氮是鳌江水系枯水期Chl-a的主要影响因子,氨氮、溶解性总磷和可溶性磷酸盐是丰水期Chl-a的主要影响因子;鳌江水系在丰水期主要表现为磷限制状态,枯水期主要表现为氮、磷共同限制状态;鳌江水系富营养化评价结果显示丰水期富营养化较严重,下游河段较上游河段严重。

关键词：鳌江水系氮磷叶绿素a 氮磷比富营养化

黄河流域数字经济-技术创新-生态环境协整分析

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人民黄河 2024年

作者：庞博傅尧李晓星狄雅肖张歌王丽芳苏兆瑞中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室准格尔旗矿区事业发展中心

为探索黄河流域数字经济、技术创新、生态环境三者之间的协整关系，基于2011—2020年黄河流域各省（区）面板数据，构建生态环境质量、数字经济发展水平、技术创新水平评价指标体系，采用泰尔指数对其时空演变特征和区域差异进行研究，... 详细信息

为探索黄河流域数字经济、技术创新、生态环境三者之间的协整关系，基于2011—2020年黄河流域各省（区）面板数据，构建生态环境质量、数字经济发展水平、技术创新水平评价指标体系，采用泰尔指数对其时空演变特征和区域差异进行研究，运用ARDL协整检验模型、格兰杰因果检验方法分析三者之间的长期协整关系、短期动态影响及因果关系。结果表明：1）黄河流域生态环境质量、数字经济发展水平、技术创新水平在2011—2020年整体上均呈上升态势，在空间上地区间差异较大，生态环境质量呈“低低集聚、高高靠拢”格局，数字经济发展水平和技术创新水平呈东南高、西北低的格局；2）生态环境、数字经济、技术创新三者之间存在长期稳定的协整关系；3）数字经济、技术创新对生态环境的影响具有显著的正向效应，其中数字经济影响生态环境的效应明显大于技术创新的，数字经济影响生态环境的短期效应大于长期效应，而技术创新影响生态环境的短期效应小于长期效应；4）技术创新对数字经济的影响具有极显著正向效应，其中长期效应大于短期效应。提出了产业结构调整、加强污染防治、做好协同发展顶层设计等建议。

关键词：生态环境数字经济技术创新协整黄河流域

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基于注意力机制的安全帽佩戴状态检测模型

中国安全生产科学技术 2024年第8期20卷 196-202页

作者：韩飞腾刘永强房玉东冯涛郭玮薛明姬玉成应急管理部大数据中心北京100013 清华大学自动化系北京100084

为缓解安全生产视频监控场景下物体尺寸小、背景复杂、遮挡容易导致的安全帽佩戴状态漏检、误检、定位不准等问题,提出1种基于注意力机制的2阶段高精度安全帽佩戴状态检测模型。提出双向多层连接融合的特征金字塔网络,并设计基于编解码... 详细信息

为缓解安全生产视频监控场景下物体尺寸小、背景复杂、遮挡容易导致的安全帽佩戴状态漏检、误检、定位不准等问题,提出1种基于注意力机制的2阶段高精度安全帽佩戴状态检测模型。提出双向多层连接融合的特征金字塔网络,并设计基于编解码的空间注意力机制去除冗余特征,提升小尺寸目标的召回率;采用多尺度卷积提取候选区域多层上下文特征,并利用注意力机制对不同层级、不同尺度的上下文特征进行显式加权,进而提高模型在复杂背景下的鲁棒性;解耦候选区域分类和定位网络,分别引入通道注意力和空间注意力提升模型分类和定位精度。研究结果表明:基于注意力机制的安全帽佩戴状态检测模型整体上优于当前相对主流的高精度检测框架,如YOLOv3、SSD、RetinaNet、Faster R-CNN、TridentNet模型。研究结果可有效缓解安全生产视频监控场景下安全帽佩戴状态的漏检、误检和定位不准等问题。

关键词：安全生产安全帽佩戴状态检测目标检测注意力机制特征金字塔

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基于SWMM模型的海绵城市建设效果评估

中国农村水利水电 2024年

作者：张沛林杨建涛王森刘晋广州市增城区水务局珠江水利委员会珠江水利科学研究院水利部珠江河口治理与保护重点实验室

为定量评估广州市荔湖片区海绵城市建设成效，研究通过本底分析、资料收集等构建了片区排水分区尺度上的SWMM模型，并从年径流总量控制率、管网过流能力和内涝风险方面对广州市荔湖片区海绵城市建设效果进行了模拟分析，以期验证该区域... 详细信息

为定量评估广州市荔湖片区海绵城市建设成效，研究通过本底分析、资料收集等构建了片区排水分区尺度上的SWMM模型，并从年径流总量控制率、管网过流能力和内涝风险方面对广州市荔湖片区海绵城市建设效果进行了模拟分析，以期验证该区域按照海绵城市建设实施方案开发建设后，片区防灾减灾能力，同时本研究成果可为南方高密度地区海绵城市建设对缓解城市内涝提供理论参考。通过对广州市荔湖片区模拟计算得出主要结论如下：（1）广州市荔湖片区低影响开发建设后，年径流总量控制率显著提升，2022年片区年径流总量控制率为81.46%，较2019年低影响开发建设前提升了15.37%；（2）对广州市荔湖片区低影响开发建设前后排水管网过流能力模拟分析，结果表明片区在低影响开发建设前，在不同重现期降雨条件下，管网均出现溢流情况，且随着设计重现期的增大，管网溢流比例增加。片区低影响开发建设后，在不同重现期降雨条件下，管网溢流情况均明显降低；（3）对广州市荔湖片区低影响开发建设后内涝风险模拟分析，结果显示在发生百年一遇24h降雨（累计降雨量322mm）时，片区基本为无风险区域，极少部分为低风险区域，荔湖片区海绵城市建设后能有效应对百年一遇暴雨。广州市荔湖片区通过海绵城市建设可有效降低雨水外排，提升了片区防灾减灾能力。

关键词： SWMM模型海绵城市效果评估年径流总量控制率过流能力荔湖片区

四川乡城然乌温泉水文地球化学特征和成因分析

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地震 2024年第3期44卷 173-195页

作者：芮雪莲杨耀龙锋赵敏官致君四川省地震局成都610041

以四川乡城地震观测温泉(乡城然乌温泉)为主要研究对象,通过采集观测泉及周边其他出露温泉点的水样开展了水化学主要离子组分、微量元素和氢氧同位素分析,研究温泉水循环特征和成因模式。结果表明,该温泉水化学类型为Na-HCO_(3),是中温... 详细信息

以四川乡城地震观测温泉(乡城然乌温泉)为主要研究对象,通过采集观测泉及周边其他出露温泉点的水样开展了水化学主要离子组分、微量元素和氢氧同位素分析,研究温泉水循环特征和成因模式。结果表明,该温泉水化学类型为Na-HCO_(3),是中温、弱碱性、低矿化度的温泉,温泉水中含有B、 Li、 Ba等微量元素,温泉水离子来源主要为水-岩作用过程中对围岩硅酸盐、碳酸盐及石膏矿物的溶解;氢氧同位素分析表明,温泉补给来源主要为大气降水;硅-焓模型估算观测泉的深部热储温度为275℃,循环深度为5.3 km;采用硅-焓方程法计算得冷热水混合比例为84%~86%。乡城然乌温泉成因是山区大气降水入渗补给后,经历深循环受到大地热流加热后,沿乡城断裂带上升,热水在上升过程中与浅部冷水相遇,最终在河谷中出露形成中温温泉。采用“多阶段定位法”对研究区M_(L)≥1.0地震进行重新定位,结果表明,乡城然乌温泉附近区域地震震源深度基本都位于温泉循环深度以下,说明乡城然乌温泉水热活动对所在区域地震活动具有一定的控制作用。乡城然乌温泉属于深循环温泉,能够反映地壳深部活动信息,适合于进一步开展地震前兆地球化学观测。

关键词：乡城然乌温泉水文地球化学同位素温泉成因地震活动

基于AHP-模糊综合评价法的蓄滞洪区可持续发展评价

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南水北调与水利科技（中英文） 2024年第2期22卷 299-308页

作者：姬金雪王乐要威刘勇王宇晖东华大学环境科学与工程学院上海201620 长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室南京210029

基于生态系统服务价值理论,对蓄滞洪区生态系统的气候调节价值、水质净化价值、空气净化价值、土壤保持价值、碳固定价值、生物多样性价值和科研教育价值7个方面进行生态服务价值评估,采用替代成本法、成果参数法等核算方法对各项生态... 详细信息

基于生态系统服务价值理论,对蓄滞洪区生态系统的气候调节价值、水质净化价值、空气净化价值、土壤保持价值、碳固定价值、生物多样性价值和科研教育价值7个方面进行生态服务价值评估,采用替代成本法、成果参数法等核算方法对各项生态服务功能进行价值核算。通过评估生态系统服务价值,将生态效益纳入可持续发展评价体系,系统构建能够有效反映经济资源子系统、防洪子系统、生态功能子系统之间相互作用与制约关系的蓄滞洪区可持续发展评价指标体系。此外,构建模糊综合评价模型进行现状评价和情景预测。结果表明:2个蓄滞洪区现阶段可持续发展评价为一般。在调整种植结构、土地利用方式、打造特色养殖模式等方式的情景下,区域可持续发展水平较好。研究能为蓄滞洪区的生态效益量化评价和可持续发展提供参考。

关键词：蓄滞洪区可持续发展生态价值核算指标体系模糊综合评价

长江流域丘陵与平原城镇降雨径流污染特征对比分析

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环境工程技术学报 2024年

作者：安欣琪林炳权刘宇轩赵晨高雅弘齐飞胡潜王振北邱斌孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心

随着城市化进程的加速，长江流域降雨径流导致的城镇面源污染问题日益凸显。在长江流域丘陵城镇重庆永川区和平原城镇常州金坛区分别选取部分老城区和部分新城区作为研究区域，监测4个研究区域降雨径流的水质和水量，采用场次降雨径流... 详细信息

随着城市化进程的加速，长江流域降雨径流导致的城镇面源污染问题日益凸显。在长江流域丘陵城镇重庆永川区和平原城镇常州金坛区分别选取部分老城区和部分新城区作为研究区域，监测4个研究区域降雨径流的水质和水量，采用场次降雨径流平均浓度（EMC）和综合径流系数法计算各下垫面降雨径流污染物平均浓度和污染负荷，采用b参数法分析降雨径流初期冲刷效应。结果表明：（1）SS、COD、TP、NH3-N和TN的EMC主要受地形、降雨特征及前期干旱天数影响，丘陵城镇中交通道路SS和COD的EMC分别是其他下垫面的1.10～7.05倍和0.86～8.98倍；平原城镇中交通道路SS和COD的EMC分别是其他下垫面的1.01～3.70和1.07～6.70倍；（2）丘陵城镇降雨径流初期冲刷效强于平原城镇，且SS和COD的初期冲刷强度较高，b值范围分别在0.25～1.2和0.5～1.28之间；（3）丘陵城镇各下垫面污染负荷平均输出系数大于平原城镇，丘陵城镇老城区各指标污染负荷平均输出系数为平原城镇的0.37～16.13倍，丘陵城镇新城区各指标污染负荷平均输出系数为平原城镇新城区的0.38～7.11倍。研究揭示了长江流域丘陵和平原城镇降雨径流污染特征，可为这两类城镇降雨径流污染控制提供参考。

关键词：城镇降雨径流污染场次降雨径流平均浓度(EMC) 初期冲刷效应污染负荷下垫面

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基于振动台试验的水平层状边坡共振响应分析

地震工程与工程振动 2024年第3期44卷 116-126页

作者：文钊刘汉香李欣魏应松王铭萱成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059 中国五冶集团有限公司四川成都610063

共振现象已经多次在汶川震害调查中被发现,其在结构工程中已经得到了广泛的研究,但在边坡工程中尚未开展深入的研究。采用振动台模型试验开展水平层状边坡的固有振动特性及其共振响应研究。首先分别通过白噪声激振、正弦波扫频和天然波... 详细信息

共振现象已经多次在汶川震害调查中被发现,其在结构工程中已经得到了广泛的研究,但在边坡工程中尚未开展深入的研究。采用振动台模型试验开展水平层状边坡的固有振动特性及其共振响应研究。首先分别通过白噪声激振、正弦波扫频和天然波激振获取边坡的固有频率,讨论不同方法在获取边坡固有频率方面的优劣性。其次,通过输入不同频率、不同幅值的正弦波激励,研究边坡的动力响应特征,重点关注边坡在共振频率处的加速度和位移响应特征。结果表明:白噪声激振和扫频试验分析结果较为接近,且白噪声激振对于边坡固有频率的变化识别更为敏感,天然波谱比曲线由于出现多个峰值,导致固有频率的确定较为模糊。边坡在其固有频率处存在共振响应现象,表现为边坡加速度峰值放大系数和位移响应峰值在共振频率段会出现峰值集聚,且相较于高程效应,共振对边坡响应的放大效应具有主导作用,会加剧边坡在振动作用下的变形破坏。研究有助于从边坡共振的角度揭示边坡的地震响应特征,也可以为边坡的抗减震研究提供思路。

关键词：水平层状边坡振动台试验固有振动特性共振响应