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极端降雨下地下空间淹水对城市内涝过程的影响研究

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应用基础与工程科学学报 2024年第2期32卷 349-364页

作者：宋天旭刘家宏梅超王佳张克寒石虹远中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 水利部数字孪生流域重点实验室北京100038

极端降雨会引起城市内涝,造成地面严重积水,从而威胁城市地表及地下空间的生命财产安全.当前水动力模型涉及地下空间的模拟较少,地下空间设防高度对城市内涝时空分布特征的影响分析还存在不足.针对以上问题,以郑州市二七区主城区在“7... 详细信息

极端降雨会引起城市内涝,造成地面严重积水,从而威胁城市地表及地下空间的生命财产安全.当前水动力模型涉及地下空间的模拟较少,地下空间设防高度对城市内涝时空分布特征的影响分析还存在不足.针对以上问题,以郑州市二七区主城区在“7·20”特大暴雨事件中的内涝过程为例,构建了考虑地下空间淹水的城市内涝模型.模拟了在地下空间不同设防高度下,城市内涝时空分布特征.研究结果显示:(1)构建的地下空间淹水模型具有一定物理机制,参数可量化,且计算简便,适用于大范围考虑地下空间淹水的城市内涝模拟;(2)不考虑地下空间淹水会使地表内涝风险被高估,高风险与超高风险面积之和将会增大10.7%;(3)当设防高度增加10cm时,城市地表的积水最大深度提高10.0%,流速增加2.3%,高风险与超高风险面积增加3.4%.这一结果表征了地下空间设防高度对城市内涝过程的影响机制与规律,为科学设置设防高度,有效防控城市地表-地下整体内涝风险提供了参考和依据.

关键词：极端降雨 “7·20”暴雨城市内涝地下空间地表-地下联合模拟风险评估设防高度

利比亚德尔纳2023年极端洪水模拟复盘分析

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水利学报 2024年第6期55卷 723-734页

作者：刘家宏宋天旭梅超王佳张克寒中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 水利部数字孪生流域重点实验室北京100038

全球气候变化背景下,极端强降雨和洪涝等水文事件的极值屡屡刷新历史记录,造成重大损失。2023年9月10—11日,在地中海飓风“丹尼尔”的影响下,利比亚东北部地区发生罕见特大暴雨,引发德尔纳市上游两座水库接连溃决,造成巨大人员伤亡。... 详细信息

全球气候变化背景下,极端强降雨和洪涝等水文事件的极值屡屡刷新历史记录,造成重大损失。2023年9月10—11日,在地中海飓风“丹尼尔”的影响下,利比亚东北部地区发生罕见特大暴雨,引发德尔纳市上游两座水库接连溃决,造成巨大人员伤亡。本文对德尔纳市极端洪水事件进行了梳理,并以德尔纳市洪灾及受影响区域为研究对象,建立了二维水动力模型,对溃坝洪水进行了模拟和复盘分析。通过哥白尼应急管理服务(Copernicus Emergency Management Service,CEMS)提供的受灾数据对模型结果进行对比验证(CEMS持续监测欧洲和全球即将发生或实时发生的灾难事件)。结果显示,影响德尔纳市的溃坝洪水持续了2 h左右,对城市的破坏主要集中在前30 min。本次复盘分析了德尔纳市溃坝洪水演进与风险分布特征,可为我国城市地区大坝溃决风险防控、早期预警和应急管理提供参考借鉴,同时也可为世界其他地区的大坝溃决风险防控、早期预警和应急管理提供参考借鉴。

关键词：极端降雨溃坝洪水城市洪涝灾害复盘风险评估

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一种基于COMSOL的四极场离子运动仿真模型

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质谱学报 2024年第4期45卷 472-481,I0002页

作者：杨丽娜熊行创方向中国计量科学研究院北京100029 国家市场监管重点实验室(计量数字化与数字计量) 北京100029

四极场质谱仪是目前应用最广泛的小型质谱仪器之一。研究四极场中离子运动轨迹,对于深入理解和认识四极场中离子的行为非常重要,不仅有助于提出新的质谱技术问题,也对质谱仪器研制具有指导意义。离子运动的数值模拟和仿真是研究四极杆... 详细信息

四极场质谱仪是目前应用最广泛的小型质谱仪器之一。研究四极场中离子运动轨迹,对于深入理解和认识四极场中离子的行为非常重要,不仅有助于提出新的质谱技术问题,也对质谱仪器研制具有指导意义。离子运动的数值模拟和仿真是研究四极杆中离子运动行为的高效数字化手段。本文基于COMSOL Multiphysics建立了四极场的数字仿真模型Sim-Quaq-COM-V1.0,应用该模型得到的仿真数据结果与理论计算结果一致,可作为研究四极场中离子行为的精确数字化模型。在此基础上,对比研究了双曲四极杆与圆柱四极杆中离子的运动行为,相同条件下,m/z 69离子在双曲四极场中通过的数量约为圆柱四极场的4倍。该仿真计算模型能够快速配置全局参数,节省几何设计和建模的时间,降低计算难度;模型支持并行计算技术,在计算速度和计算量方面均有大幅提升,能够同时处理大量离子,缩短研究周期,助力质谱仪器设计和研发技术的数字化发展。

关键词：四极场数值模拟质谱仪仿真建模 COMSOL

融合多特征和注意力机制的多模态情感分析模型

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数据分析与知识发现 2024年第5期8卷 91-101页

作者：吕学强田驰张乐杜一凡张旭才藏太北京信息科技大学网络文化与数字传播北京市重点实验室北京100101 青海师范大学藏语智能信息处理及应用国家重点实验室西宁810008

【目的】针对当前多模态情感分析中多模态特征提取不充分,模态内部信息和模态间交互信息结合不充分的问题,提出一种融合多特征和注意力机制的多模态情感分析模型。【方法】在多模态特征提取方面,增加视频模态中人物的肢体动作、性别和... 详细信息

【目的】针对当前多模态情感分析中多模态特征提取不充分,模态内部信息和模态间交互信息结合不充分的问题,提出一种融合多特征和注意力机制的多模态情感分析模型。【方法】在多模态特征提取方面,增加视频模态中人物的肢体动作、性别和年龄特征;对于文本模态,融合基于BERT的字粒度语义向量和融合义原信息的词粒度语义向量,丰富了多模态数据的低层特征。利用自注意力机制和跨模态注意力机制以实现模态内部信息和模态间信息的充分结合。将各模态特征进行拼接,通过软注意力机制为各模态特征分配注意力权重,通过全连接层输出最终的情感分类结果。【结果】在公开数据集CH-SIMS和本文构建的热点舆情评论视频数据集HPOC上与Self-MM模型对比,实验结果表明,本文模型在CH-SIMS数据集上的二分类准确率、三分类准确率和F1值分别提升1.83、1.74和0.69个百分点,在HPOC数据集上分别提升1.03、0.94和0.79个百分点。【局限】视频中人物所处的场景可能不断变化,不同的场景可能蕴含不同的情感信息,模型未考虑融合人物所处的场景信息。【结论】本文模型丰富了多模态数据的低层特征,充分结合模态内部信息和模态间信息,能够有效提升情感分析的效果。

关键词：多特征多模态情感分析注意力机制

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基于视觉语言提示学习的少样本图像分类方法

北京邮电大学学报 2024年第2期47卷 11-17页

作者：李宝安王欣宇滕尚志吕学强北京信息科技大学网络文化与数字传播北京市重点实验室北京100101

为了提高少样本图像分类的性能和泛化能力,充分利用大规模视觉语言预训练模型,提出了一种高效处理少样本图像分类问题的方法。首先,在文本编码部分,整合多个可学习的文本提示,充分挖掘图像类别标签在提示语句中不同位置对模型泛化性能... 详细信息

为了提高少样本图像分类的性能和泛化能力,充分利用大规模视觉语言预训练模型,提出了一种高效处理少样本图像分类问题的方法。首先,在文本编码部分,整合多个可学习的文本提示,充分挖掘图像类别标签在提示语句中不同位置对模型泛化性能的影响;其次,在图像编码部分,引入可学习的视觉提示,使图像预训练参数能更好地表征少样本图像;最后,在图像和文本特征编码器后添加特征适配器,并在图像分类数据集上微调网络,以提升网络在少样本图像分类数据集上的性能。在10个公开数据集上进行了大量实验,结果表明,相较于现有方法,所提方法在单样本分类的平均准确度上提高了2.9%。

关键词：提示学习视觉语言模型少样本学习图像分类预训练模型

藏南中成明赛和浅成马扎拉金矿床成矿异同:来自地质和硫化物原位微量元素、硫同位素约束

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岩石学报 2024年第6期40卷 1733-1747页

作者：翁玮俊李华健杨林董超一王庆飞中国地质大学(北京) 地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心北京100083 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013

特提斯喜马拉雅带地处青藏高原南部,是产于青藏高原大陆碰撞背景的新生代金成矿省,然而其赋存的造山型金矿床分布零散,且不同构造层次造山型金矿床(如中成、浅成)的蚀变矿化、流体组成和成矿过程缺乏系统对比。本文通过详细对比特提斯... 详细信息

特提斯喜马拉雅带地处青藏高原南部,是产于青藏高原大陆碰撞背景的新生代金成矿省,然而其赋存的造山型金矿床分布零散,且不同构造层次造山型金矿床(如中成、浅成)的蚀变矿化、流体组成和成矿过程缺乏系统对比。本文通过详细对比特提斯喜马拉雅东段中成明赛金矿和浅成马扎拉金(锑)矿床蚀变矿化、硫化物结构、原位微量元素和硫同位素组成,探讨其成矿过程、成矿流体组成及控制因素。两矿床均赋存于侏罗系板岩和凝灰岩夹层中,板岩中蚀变弱,沿层理发育浸染状黄铁矿-铁白云石-绢云母-石英;而凝灰岩夹层蚀变强,长石和黑云母等矿物已蚀变为铁白云石、绿泥石和绢云母等,并发育大量浸染状自形-半自形黄铁矿和毒砂。板岩中黄铁矿(明赛:Py sa;马扎拉:Py sb)结构均较为均一,且Au(平均为0.33×10^(-6))等微量元素含量低,δ^(34)S值变化较大(Py sa:8.12‰~15.6‰;Py sb:-24.3‰~3.36‰)且与侏罗系地层δ^(34)S值相吻合。明赛凝灰岩中黄铁矿(Py va)发育富砷同心环带,具较高的Au(平均含量为14.3×10-6)、As含量,而马扎拉凝灰岩中黄铁矿(Py vb)发育不规则核-边结构且富Au(平均含量为3.8×10-6)、Cu、Pb、Sb。两矿床凝灰岩中黄铁矿和毒砂的δ^(34)S值相似(Py va平均值为2.7‰、毒砂为2.4‰;Py vb平均值为3.2‰、毒砂为3.2‰),与藏南造山型金矿中黄铁矿δ^(34)S值一致。上述两个矿床板岩中黄铁矿贫金且硫同位素组成差异较大,可能为成矿流体与含不同沉积黄铁矿围岩反应所致;而凝灰岩中的黄铁矿富金且与毒砂具有相似的硫同位素组成,可归因于同源流体与相同围岩发生均一化水岩反应。本次研究表明藏南地区广泛分布的凝灰岩是形成造山型金矿的有利岩性,研究区不同构造层次的造山型金矿具相似物质源区,成矿系统差异性受控于不同水岩反应过程。

关键词：硫化物原位微量元素硫同位素水岩反应造山型金矿青藏高原

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水文时间序列分析方法研究进展

地球信息科学学报 2024年第4期26卷 927-945页

作者：李路宫辉力郭琳朱琳陈蓓蓓首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 首都师范大学资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 首都师范大学地面沉降机理与防控教育部重点实验室北京100048

水文时间序列分析领域的发展对于有效管理和利用水资源至关重要。本文基于WoS核心合集数据库和CNKI数据库,采用文献计量学方法和CiteSpace软件,揭示国内外水文时间序列分析领域的发展脉络、研究热点及发展方向。首先从水文时间序列的随... 详细信息

水文时间序列分析领域的发展对于有效管理和利用水资源至关重要。本文基于WoS核心合集数据库和CNKI数据库,采用文献计量学方法和CiteSpace软件,揭示国内外水文时间序列分析领域的发展脉络、研究热点及发展方向。首先从水文时间序列的随机性、非线性、不确定性等出发,结合机器学习、神经网络等新兴方法,将水文时间序列分析领域的相关进展分为6个方面。然后,对各方面开展了详细介绍,并与传统方法作对比,总结了传统方法的缺陷;最后,指出提高水文时间序列分析结果准确性的方向,主要包括:(1)在时空尺度上进行建模,并融合多元数据进行分析;(2)将物理机制融入机器学习模型,提高模型的可解释性和泛化能力;(3)在研究过程中考虑气候变化(极端天气事件)和水文过程的耦合;(4)将多个复杂特性综合进行研究,并提高每个复杂特性的研究水平。通过揭示国内外水文时间序列分析领域的发展脉络、研究热点及发展方向,我们能够更好地理解和应对气候变化、极端天气事件以及人类活动对水资源的影响,提高我们对水文过程的认识,为水资源规划、水灾风险管理和可持续发展提供科学依据。

关键词：水文时间序列分析 CiteSpace 机器学习非线性不确定性非平稳性耦合

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水文模型知识图谱构建与应用

水利学报 2024年第1期55卷 80-91页

作者：周逸凡段浩赵红莉赵慧子李豪韩昆中国水利水电科学研究院北京100038 水利部数字孪生流域重点实验室北京100038

针对水利垂直领域缺少知识组织和结构化表达的场景案例,以及通用知识抽取模型在水利垂直领域中难以达到预期精度等问题,本文以水文模型方案推荐为例,提出了知识图谱的构建框架与流程,构建了包含模型继承发展关系、应用流域、模型精度等... 详细信息

针对水利垂直领域缺少知识组织和结构化表达的场景案例,以及通用知识抽取模型在水利垂直领域中难以达到预期精度等问题,本文以水文模型方案推荐为例,提出了知识图谱的构建框架与流程,构建了包含模型继承发展关系、应用流域、模型精度等内容的知识模型,形成基于期刊文献类非结构化数据源的多策略知识抽取方法,以及实体对齐与知识融合的规则与方法等。对水文模型领域期刊文献进行了知识抽取、融合,构建水文模型知识图谱实例,共包含节点实体14 298个,属性实体39 133个,关系36 254条,实体识别的准确率、召回率、F1值均在90%以上。对建立的图谱实例进行了可视化表达和知识应用,结果表明:该图谱实现了基于期刊文献的水文模型知识快速采集学习、组织管理,支持模型检索推荐,提高了水文模型知识的发现与使用能力,对相似场景的水利知识图谱构建具有参考价值。

关键词：知识图谱水文模型知识抽取知识应用

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植物重力感受:从淀粉体沉降到蛋白极性再定位

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科学通报 2024年第1期69卷 12-14页

作者：乐捷龙英强中国科学院植物研究所植物分子生理重点实验室北京100093 中国科学院大学北京100049

1880年Charles Darwin在The Power of Movement in Plants一书中曾详细记载对植物向性生长的观察结果,包括向重性、向光性、向水性等^([1]).重力是地球表面无时无刻不存在的一种环境因子,植物向重性生长是经过长期适应重力环境并演化形... 详细信息

1880年Charles Darwin在The Power of Movement in Plants一书中曾详细记载对植物向性生长的观察结果,包括向重性、向光性、向水性等^([1]).重力是地球表面无时无刻不存在的一种环境因子,植物向重性生长是经过长期适应重力环境并演化形成的植物生长和发育特性.

关键词：向光性向性重力感受地球表面环境因子向重性生长和发育