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基于神经网络和GIS的耕地土壤铊含量分布及其驱动因素

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中国环境科学 2024年第1期44卷 269-277页

作者：张云霞郭朝晖肖顺勇谢慧民肖细元李长周中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083 湖南省生态环境农村工作站湖南长沙410014

采用多元统计、GIS和神经网络相结合的方法研究了耕地土壤Tl含量的空间分布格局及其主要驱动因素.结果表明,研究区耕地土壤Tl环境质量较好.研究区耕地土壤Tl含量范围为0.01~7.33mg/kg,算术平均值(0.91±0.40)mg/kg,超过湖南省土壤Tl含... 详细信息

采用多元统计、GIS和神经网络相结合的方法研究了耕地土壤Tl含量的空间分布格局及其主要驱动因素.结果表明,研究区耕地土壤Tl环境质量较好.研究区耕地土壤Tl含量范围为0.01~7.33mg/kg,算术平均值(0.91±0.40)mg/kg,超过湖南省土壤Tl含量背景值(0.61mg/kg),耕地Tl含量累积特征明显,但明显低于2017年全国农用地土壤污染状况详查工作中土壤Tl含量评价参考值(1.0mg/kg).耕地土壤中Tl含量流域分布特征明显,耕地土壤Tl含量呈现“东高西低,南高北低”趋势,高值聚类区主要分布湘江流域南部地区和武水流域.武水流域耕地土壤Tl含量算术均值达到1.10mg/kg,存在潜在污染风险.研究区耕地土壤Tl含量积累和分布格局受水力、工业活动和自然因素的综合影响.高海拔和水网密度区耕地土壤Tl累积明显.黄棕壤的土壤Tl含量显著高于其他类型土壤.

关键词： Tl 耕地土壤空间分布流域特征驱动因素

基于核空间联合稀疏表示和指数平滑的多基地水下小目标识别

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电子学报 2024年第1期52卷 217-231页

作者：王佳维许枫杨娟中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

针对多基地水下小目标分类识别问题,本文提出了一种基于核空间联合稀疏表示和指数平滑的多基地水下小目标识别方法 .对水下目标多角度散射信号提取6种典型的具有信息互补性和关联性的特征,提出一种随机森林(Random Forest,RF)和最小冗... 详细信息

针对多基地水下小目标分类识别问题,本文提出了一种基于核空间联合稀疏表示和指数平滑的多基地水下小目标识别方法 .对水下目标多角度散射信号提取6种典型的具有信息互补性和关联性的特征,提出一种随机森林(Random Forest,RF)和最小冗余最大相关(minimum Redundancy and Maximum Relevance,mRMR)相结合的特征选择方法(RF-mRMR),得出综合的特征重要性排序结果 .通过实验得出分类模型所需的最优特征子集,达到降低数据处理复杂度和提高目标分类结果的目的 .为了捕捉到数据中的高阶结构,在联合稀疏表示模型的基础上,使用核函数将线性不可分的特征数据映射到高维核特征空间.为了充分挖掘稀疏重构后包含在残差波段中的有用信息,使用指数平滑公式对具有一定意义的残差信息进行再利用,最后由核特征空间下的最小误差准则判定目标的类别.应用本文提出的方法对4类目标的海试数据进行识别,结果表明,相较于其他7种对比算法,本文提出的改进方法具有更好的分类性能,而且大多数情况下,本文提出的算法在双基地声呐模式下具有比单基地声呐更高的识别准确率和更低的虚警率.

关键词：多基地水下小目标识别多特征融合特征选择核空间联合稀疏表示指数平滑

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基于BERT迁移学习模型的地震灾害社交媒体信息分类研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第9期49卷 1661-1671页

作者：林森刘蓓蓓李建文刘旭秦昆郭桂祯应急管理部国家减灾中心北京100124 武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079

社交媒体数据具有现势性高、传播快、信息丰富、成本低、数据量大等优点,已经成为分析突发灾害事件的重要信息源,但社交媒体数据也存在质量各异、冗余而又不完整、覆盖不均匀、缺少统一规范、隐私与安全难以控制等缺点。为了利用社交媒... 详细信息

社交媒体数据具有现势性高、传播快、信息丰富、成本低、数据量大等优点,已经成为分析突发灾害事件的重要信息源,但社交媒体数据也存在质量各异、冗余而又不完整、覆盖不均匀、缺少统一规范、隐私与安全难以控制等缺点。为了利用社交媒体数据为灾害应急响应提供精准化依据,需要能够甄别社交媒体内容并进行有效分类的先进技术。利用基于变换器的双向编码表征进行迁移学习,建立文本分类模型,对地震灾害事件后“黄金”72 h内的微博数据进行多标签分类,面向应急需求将标签划分为致灾信息、损失信息、救援救助信息、舆情信息、无用信息5种类型,从而定向挖掘可用于灾情分析的精细化专题信息。所提模型在训练集和测试集上的分类准确率分别达97%和92%,有效提升了微博文本数据的分类精度。评估结果表明,所提模型能够较好地分类社交媒体中地震灾害标签信息,可应用于地震灾害事件的快速灾情研判,这种社交媒体灾情信息获取方法弥补了传统灾害信息获取手段的滞后性。

关键词： BERT 预训练模型迁移学习社交媒体地震灾害灾害应急响应多标签分类

基于BP神经网络的儿童乘员头部损伤预测模型及评估参数研究

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汽车工程 2024年第2期46卷 329-336页

作者：王彦鑫李海岩崔世海贺丽娟吕文乐天津科技大学机械工程学院天津300222 现代汽车安全技术国际联合研究中心天津300222

智能座舱与虚拟测评规程的推广,给乘员损伤评价带来新挑战,损伤机理与损伤风险评估参数更加多样化。本文基于图斯特6岁儿童乘员损伤仿生模型与BP神经网络算法构建正面100%重叠刚性壁障工况中乘员坐姿角度与头部损伤指标相关性预测模型,... 详细信息

智能座舱与虚拟测评规程的推广,给乘员损伤评价带来新挑战,损伤机理与损伤风险评估参数更加多样化。本文基于图斯特6岁儿童乘员损伤仿生模型与BP神经网络算法构建正面100%重叠刚性壁障工况中乘员坐姿角度与头部损伤指标相关性预测模型,探究不同坐姿下头部损伤风险以及不同评价指标之间的相关性与差异性。结果表明,构建的相关性损伤预测模型具有良好的可信度(R2>0.90),可以用于损伤预测与分析。现有头部损伤评价指标在小角度坐姿范围内(95°~108°)对头损伤评估及预测具有良好的一致性,但是对于大角度坐姿乘员,不同损伤评价指标对头部损伤风险的评估存在显著差异。因此,目前实施的头部损伤评价参数具有局限性,未来虚拟测评中应综合运动学和生物力学参数对头部损伤风险进行更加全面的评估。该研究结果可以为儿童约束系统的改善、虚拟测评以及大角度坐姿乘员头部损伤评价参数的选取提供数据与理论支撑。

关键词：损伤仿生模型儿童乘员 BP神经网络虚拟测评坐姿角度

基于人体臂部的连续动态服装压力预测模型及准确性表征方法

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纺织学报 2024年第7期45卷 150-158页

作者：谢红张林蔚沈云萍上海工程技术大学纺织服装学院上海201600

通过建立人体臂部与弹性压力臂套的三维有限元模型,对弹性压力臂套的穿套过程及人体肘关节着装后屈曲的2种工况进行数值模拟,计算得到人体臂部软组织外表面及弹性压力臂套随时间变化的等效应力;基于此数据建立线性回归模型,选取均方根... 详细信息

通过建立人体臂部与弹性压力臂套的三维有限元模型,对弹性压力臂套的穿套过程及人体肘关节着装后屈曲的2种工况进行数值模拟,计算得到人体臂部软组织外表面及弹性压力臂套随时间变化的等效应力;基于此数据建立线性回归模型,选取均方根误差作为线性回归模型表征指标,以用于表征织物基传感器测试的准确性。最后对模型进行应用,在有限元模型中选取臂部肘关节外侧屈曲点处,提取此处随时间变化的应力曲线,基于曲线上的特征点建立线性回归模型;选取2种柔性传感器,将其缝制在与模型屈曲点处同样的位置,测试匀速屈肘时的电信号数据,并通过力电耦合模型将电信号转换为应力值。选取均方根误差(RMSE)作为表征线性回归模型的指标,对2种传感器测试数据进行分析,结果显示其中一款传感器的测试值的回归效果与真实值的差距较小,可以认为此传感器运用于肘部弯曲测试准确度更高,效果更好。

关键词：织物基传感器连续动态压力数值模拟服装压力人体臂部压力臂套

典型锡矿开采加工活动集中区域农田土壤重金属污染评价与源解析

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环境科学 2024年第8期45卷 4847-4859页

作者：张浙贾智彬伍思扬程亮王春荣胡健卢然生态环境部环境规划院重金属污染防治研究中心北京100012 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 中国科学院生态环境研究中心北京100085

研究典型矿业开采加工活动集中区域农田土壤重金属污染状况与源解析,是推动矿山集中开采区农田土壤生态修复和农田保护的重要前提.通过采集西南地区某矿业开采区周边农田土壤,检测其重金属含量,并运用地累积指数法、综合污染指数法、克... 详细信息

研究典型矿业开采加工活动集中区域农田土壤重金属污染状况与源解析,是推动矿山集中开采区农田土壤生态修复和农田保护的重要前提.通过采集西南地区某矿业开采区周边农田土壤,检测其重金属含量,并运用地累积指数法、综合污染指数法、克里金插值法、健康风险评价法和PMF受体模型对重金属的污染状况、分布规律、健康风险和来源进行研究.结果表明,农田土壤中8种重金属除Ni外其他均值超过了当地土壤背景值.地累积指数评价结果为:Cd和Hg处于极度污染,Pb和As为中污染-重污染,Cr、Zn、Ni和Cu污染程度较轻.健康风险评价中经口摄入为主要暴露途径,且对人体构成健康风险,构成非致癌健康风险的主要元素为As,致癌风险则为As、***模型解析得出:含铁矿石的风化自然源贡献率为28.02%,主要因子为Ca和Fe;农业源贡献率为3.02%,主要因子为Pb和As;工业和大气沉降综合源贡献率为33.09%,主要因子为Hg;成土母质源贡献率为17.27%,主要因子为Ca;采矿与冶炼等矿业活动源贡献率为18.60%,主要因子为Zn和Cd.

关键词：锡(Sn)矿农田土壤重金属健康风险评价源解析

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区域减污降碳协同控制--以重庆为例

工程科学与技术 2024年第1期56卷 183-194页

作者：楚英豪李京王鹏李杉屈加豹方宁杰四川大学建筑与环境学院四川成都610065 四川川大生态环境技术有限公司四川成都610065

在中国面对实现碳达峰、碳中和与环境根本好转目标的背景下,重庆市作为西部大开发的重要战略支点,有责任有义务率先实现减污降碳,助力国家生态文明建设。CO_(2)和大气污染物的排放过程复杂,涉及要素众多,因而有必要明确影响CO_(2)和大... 详细信息

在中国面对实现碳达峰、碳中和与环境根本好转目标的背景下,重庆市作为西部大开发的重要战略支点,有责任有义务率先实现减污降碳,助力国家生态文明建设。CO_(2)和大气污染物的排放过程复杂,涉及要素众多,因而有必要明确影响CO_(2)和大气污染物排放的关键因素,为重庆市实现减污降碳协同控制提供科学参考。本文以对数均值除法指数模型(LMDI)为基础,构建扩展的LMDI–CO_(2)模型和LMDI–AP模型,并以2011—2020年重庆市CO_(2)排放和工业SO_(2)排放为对象进行实证分析,定量评估各因素对重庆市CO_(2)排放和工业SO_(2)排放变化的影响效果。同时,根据重庆市经济社会、能源环境历史发展情况挖掘各因素的影响机制,归纳协同减排的关键因子,探究重庆市减污降碳协同控制机制。结果显示,2011—2020年,经济发展效应是推动重庆市CO_(2)排放增加的首要因素,贡献率达245.59%;能源强度效应对CO_(2)减排的贡献最大,贡献率为210.51%;此外,产业结构优化为CO_(2)减排也做出了贡献。工业经济发展是推动重庆工业SO_(2)排放的主导因素,贡献率为64.47%;其他因素均为SO_(2)减排做出贡献,其中,能源强度和结构效应贡献率分别为42.65%和6.31%。可见,随着经济的发展、人口规模的扩大和生活水平的提高,重庆市CO_(2)和污染物减排的压力将会增大,“高碳化”能源结构制约着两者减排,提高能源效率和优化产业结构对实现“双减”起着关键作用。因此,降低能源强度、升级产业结构、优化能源结构是未来重庆市实现减污降碳协同控制的重要途径。

关键词： CO_(2)排放大气污染驱动因素协同控制 LMDI模型

EPA/DHA型磷脂酰胆碱对MPP+诱导的SH-SY5Y细胞损伤的保护作用

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中国食品学报 2024年第5期24卷 138-149页

作者：葛丽君卢蔚波简士凯郑慧敏薛静浙江工商大学海洋食品研究院杭州310012 浙江工商大学海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心杭州310012

为探究EPA/DHA型磷脂酰胆碱(PCEPA/DHA)抗帕金森病(PD)的活性及其机制,采用MPP+诱导SH-SY5Y细胞构建PD体外模型,分析PCEPA/DHA干预对MPP+诱导的SH-SY5Y细胞活力、细胞形态及活性氧(ROS)水平等的影响,并结合转录组学技术筛选关键基因及... 详细信息

为探究EPA/DHA型磷脂酰胆碱(PCEPA/DHA)抗帕金森病(PD)的活性及其机制,采用MPP+诱导SH-SY5Y细胞构建PD体外模型,分析PCEPA/DHA干预对MPP+诱导的SH-SY5Y细胞活力、细胞形态及活性氧(ROS)水平等的影响,并结合转录组学技术筛选关键基因及通路。结果表明:1)PD造模的最佳条件为600μmol/L MPP+处理SH-SY5Y细胞24 h,PD模型组细胞相对活力下降(53.71±3.21)%;2)PCEPA/DHA可剂量依赖性增强MPP+诱导的SH-SY5Y细胞活力,改善细胞形态和降低细胞氧化应激水平;3)转录组学结果表明:PCEPA/DHA对MPP+诱导SH-SY5Y细胞的保护作用与改善线粒体功能障碍,改善多巴胺和突触核蛋白相关功能以及抑制细胞凋亡等密切相关。

关键词： EPA/DHA型磷脂酰胆碱帕金森病氧化应激转录组学

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工艺非球形颗粒在呼吸道内沉积的动力学特性

中国环境科学 2024年第1期44卷 520-527页

作者：庄加玮陈庚阳杨如梦郭张辉刘恩海刁永发沈恒根常州大学城市建设学院江苏常州213164 东华大学环境科学与工程学院上海201620 常州大学石油与天然气工程学院、能源学院江苏常州213164

为探明铸造车间内非球形颗粒在工人呼吸道内沉积的动力学特性,借助电镜扫描获得粉尘颗粒的微观形貌,通过数值模拟方法分析5种形状颗粒在G3~G6及G9~G12呼吸道内运动规律,并讨论颗粒形状、呼吸量、颗粒粒径对其沉积分布的影响.结果表明,... 详细信息

为探明铸造车间内非球形颗粒在工人呼吸道内沉积的动力学特性,借助电镜扫描获得粉尘颗粒的微观形貌,通过数值模拟方法分析5种形状颗粒在G3~G6及G9~G12呼吸道内运动规律,并讨论颗粒形状、呼吸量、颗粒粒径对其沉积分布的影响.结果表明,颗粒的形状因子φ越大、粒径越大、呼气量越大,非球形颗粒在呼吸道内沉积率ηt越高;φ越小,非球形颗粒在G3~G6呼吸道内沉积分布越分散,在G9~G12呼吸道内则相反;非球形颗粒在G3~G6呼吸道内主要因惯性碰撞发生沉积,φ越小的颗粒受到的曳力作用越强,不同形状颗粒间沉积率差异明显胜于其在G9~G12呼吸道,局部沉积率差异更是超过了30%.因此,形状因子小的非球形颗粒更易被输运至呼吸道较深的位置,对工人的健康威胁可能性更大.

关键词：职业卫生呼吸道铸造车间颗粒形状沉积率数值模拟