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跨学科视角下的流域磷源示踪技术:原理、实践与挑战

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环境科学与技术 2024年第3期47卷 111-118页

作者：杨晶张家旋金鑫路恒通王浩吴青璇李思敏河北工程大学水利水电学院河北邯郸056038 河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省水污染控制与水生态修复技术创新中心河北邯郸056038 河北工程大学河北省智慧水利重点实验室河北邯郸056038

文章详细介绍了流域磷源示踪技术的种类和原理,包括化学特征示踪法、同位素示踪法、微生物指纹法和模型模拟法,并讨论了各方法的优势、局限性以及面临的挑战。尽管这些技术在理解磷循环的复杂性和动态特性方面各有优势,但其有效应用受... 详细信息

文章详细介绍了流域磷源示踪技术的种类和原理,包括化学特征示踪法、同位素示踪法、微生物指纹法和模型模拟法,并讨论了各方法的优势、局限性以及面临的挑战。尽管这些技术在理解磷循环的复杂性和动态特性方面各有优势,但其有效应用受限于技术方法的局限性、数据解释框架的多样性和比较难度、操作的高度复杂性以及对先进技术的依赖。该文强调了跨学科协作在推动技术创新、数据处理集成和成本效益平衡方面的重要性。通过结合化学、生物学、环境科学等学科的方法和理念,可以为磷源示踪技术的优化提供新视角,助力未来的研究和实践应用。

关键词：流域磷源示踪磷酸盐氧同位素微生物指纹模型

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联合归一化模块和多分支特征的行人重识别

计算机工程与设计 2024年第4期45卷 1233-1239页

作者：任丹萍董会升何婷婷张春华河北工程大学信息与电气工程学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省安防信息感知与处理重点实验室河北邯郸056038 河北工程大学体育与健康学院河北邯郸056038

针对行人重识别技术中存在特征挖掘不充分的问题,提出一种联合归一化模块和多分支特征的行人重识别模型。在主干网络中嵌入注意力机制引导的实例归一化模块,减轻背景等杂波信息的影响。在双级特征融合模块对局部特征进行加权后再聚合形... 详细信息

针对行人重识别技术中存在特征挖掘不充分的问题,提出一种联合归一化模块和多分支特征的行人重识别模型。在主干网络中嵌入注意力机制引导的实例归一化模块,减轻背景等杂波信息的影响。在双级特征融合模块对局部特征进行加权后再聚合形成对行人特征的更细节表达。联合平滑交叉熵损失、三元组损失以及跨分支特征蒸馏损失对网络进行优化。所提模型在Market-1501和DukeMTMC-ReID数据集上首位准确率分别达到了95.7%和89.2%。实验结果表明,该模型增强了对图像特征的提取。

关键词：归一化行人重识别注意力机制多分支特征特征提取特征蒸馏损失三元组损失

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基于多源城市数据的空气质量预测模型

计算机工程与设计 2024年第7期45卷 2235-2240,F0003页

作者：毕乐冯春芳陈湘国魏忠诚赵继军河北工程大学信息与电气工程学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省安防信息感知与处理重点实验室河北邯郸056038

针对目前空气质量预测研究方法只考虑单一站点时序特性的缺陷问题,提出一种基于多源城市数据的STRGNN模型。将相邻站点之间的空间相关性表示为距离图和相似图,根据领域类别对特征分组;将分组特征与构建的距离图和相似图成对组合输入至... 详细信息

针对目前空气质量预测研究方法只考虑单一站点时序特性的缺陷问题,提出一种基于多源城市数据的STRGNN模型。将相邻站点之间的空间相关性表示为距离图和相似图,根据领域类别对特征分组;将分组特征与构建的距离图和相似图成对组合输入至模型。通过收集邻近信息捕获空气质量的空间相关性,利用叠加多层的卷积捕获空气质量的时间相关性。仿真结果表明,该模型与GRU、Seq2Seq等4个基准模型相比,在1 h-6 h预测的MAE和RMSE分别降低了3%和1%,预测效果有所提升,验证所提方法与现有方法相比具有优越性。

关键词：空气质量预测多源城市数据距离图相似图空间相关性时间相关性图卷积网络

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联合注意力机制和多分支特征的行人重识别

计算机工程与设计 2024年第8期45卷 2520-2526页

作者：任丹萍董会升何婷婷河北工程大学信息与电气工程学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省安防信息感知与处理重点实验室河北邯郸056038

针对行人重识别技术中存在模型识别率低的问题,提出一个联合注意力机制和多分支特征的网络模型。在残差网络中嵌入自注意力机制模块强化图像有效特征的提取,在深度特征挖掘模块,使用全局特征分支、局部关联特征分支以及随机擦除特征分... 详细信息

针对行人重识别技术中存在模型识别率低的问题,提出一个联合注意力机制和多分支特征的网络模型。在残差网络中嵌入自注意力机制模块强化图像有效特征的提取,在深度特征挖掘模块,使用全局特征分支、局部关联特征分支以及随机擦除特征分支形成对行人更全面的描述。在优化过程中提出联合余弦交叉熵损失、全样本三元组损失、中心损失以及特征对齐损失对网络使用最小最大策略进行更新。所提方法在Market-1501和DukeMTMC-reID数据集上首位准确率分别达到了95.8%和89.8%。

关键词：行人重识别深度学习注意力机制多分支特征局部特征随机擦除三元组损失

均相与多相催化剂在CO_(2)环加成反应中的研究进展

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燃料化学学报（中英文） 2024年第1期52卷 105-130页

作者：李宁宁刘轩博张宇航王雨佳常涛朱正河北工程大学材料科学与工程学院邯郸市CO_(2)催化转化重点实验室河北邯郸056038 河北省杂环化合物重点实验室河北邯郸056005

二氧化碳(CO_(2))是一种主要的人为温室气体,主要由化学、热电和钢铁工业以及运输等部门产生。大气层中CO_(2)浓度的增加是导致诸多环境问题的主要原因,如全球变暖、海平面上升和全球气温升高。然而,CO_(2)作为一种可再生、廉价和无毒... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))是一种主要的人为温室气体,主要由化学、热电和钢铁工业以及运输等部门产生。大气层中CO_(2)浓度的增加是导致诸多环境问题的主要原因,如全球变暖、海平面上升和全球气温升高。然而,CO_(2)作为一种可再生、廉价和无毒的化学原料,可用来生产具有高附加值的化学品,进而降低碳浓度。五元环碳酸酯由于其优越的物理化学特性,如高沸点、高偶极矩和生物降解等性能而被广泛应用。由环氧化合物和CO_(2)合成环碳酸酯是迄今为止研究较多的方法。然而,由于CO_(2)的高热稳定性和动力学惰性,使其作为反应原料需要大量的能量投入,可能导致的结果是CO_(2)浓度是一个净增长过程。因此,利用CO_(2)作为C1构筑单元是一个长期的挑战。本工作基于CO_(2)固定反应机制,概述了各种类型的均相和多相催化剂在CO_(2)固定反应合成精细化学品环状碳酸酯中的研究进展,包括有机催化剂、离子液体、金属有机框架化合物、多孔有机聚合物等。目前,几乎所有类别催化剂均可以在室温和低压力下,以实验室规模成功地使用纯CO_(2)将其固定到末端环氧化合物上,对于非末端环氧化合物通过更高的温度和压力以实现相应转化。同时,分析了催化剂在多取代环氧化合物或生物衍生环氧化合物转化、低浓度CO_(2)转化和实现工业化三个方面所面临的挑战,并提出了未来相关研究努力的方向。

关键词： CO_(2) 环氧化合物催化剂环加成反应环碳酸酯

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粉煤灰基硅铝酸盐材料的合成及其捕集CO_(2)的研究进展

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低碳化学与化工 2024年第7期49卷 42-54页

作者：庞薇秦身钧郝龙龙门长全侯佳佳李神勇河北工程大学材料科学与工程学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省资源勘测研究重点实验室河北邯郸056038

CO_(2)大量排放导致全球变暖加剧,碳捕集可减缓CO_(2)排放对气候变化的影响,但吸附剂高昂的成本阻碍了碳捕集技术的发展。同时煤炭燃烧量持续增加使粉煤灰产量不断增加,而粉煤灰的高值化利用率较低。将粉煤灰用于合成粉煤灰基硅铝酸盐材... 详细信息

CO_(2)大量排放导致全球变暖加剧,碳捕集可减缓CO_(2)排放对气候变化的影响,但吸附剂高昂的成本阻碍了碳捕集技术的发展。同时煤炭燃烧量持续增加使粉煤灰产量不断增加,而粉煤灰的高值化利用率较低。将粉煤灰用于合成粉煤灰基硅铝酸盐材料,并应用于碳捕集技术可实现工业固体废物的高值化利用和碳减排的双重目标。介绍了粉煤灰合成硅铝酸盐材料前的预处理步骤,系统讨论了粉煤灰基沸石、Li_(4)SiO_(4)吸附剂和SiO_(2)介孔材料的合成和其捕集CO_(2)的研究,然后对粉煤灰基硅铝酸盐材料吸附CO_(2)的动力学进行了总结。粉煤灰基硅铝酸盐材料制备前的物理和化学预处理步骤可优化材料的孔隙结构及表面化学性质,胺功能化或金属离子掺杂等方式可实现对材料结构和CO_(2)吸附性能的调控。粉煤灰基硅铝酸盐材料的CO_(2)吸附动力学拟合因产物及吸附条件不同而存在差异。深入理论研究,推动规模化工程应用,对促进碳捕集技术发展具有重要的指导意义。

关键词：粉煤灰 CO_(2)捕集硅铝酸盐材料吸附动力学

融合PM_(2.5)浓度遥感生态指数的峰峰矿区生态环境质量时空特征及驱动力分析

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环境科学 2024年第10期45卷 5900-5911页

作者：张靓涵张未赵安周孙利辉河北工程大学矿业与测绘工程学院邯郸056038 邯郸市自然资源空间信息重点实验室邯郸056038

峰峰矿区作为我国重要的煤炭主产区,其煤炭开采和利用对生态环境造成了严重的影响,深入了解该地区生态环境质量时空演变及其驱动因素对于推进煤炭型城市转型具有重要意义.基于GEE平台的Landsat数据,构建了2000~2020年峰峰矿区新型遥感... 详细信息

峰峰矿区作为我国重要的煤炭主产区,其煤炭开采和利用对生态环境造成了严重的影响,深入了解该地区生态环境质量时空演变及其驱动因素对于推进煤炭型城市转型具有重要意义.基于GEE平台的Landsat数据,构建了2000~2020年峰峰矿区新型遥感生态指数(RSEInew),结合趋势分析和地理探测器等方法评估RSEInew的时空演变规律及驱动要素.结果表明:①2000~2020年峰峰矿区的RSEInew呈现波动增加趋势(trend=0.0022),其生态环境质量良和优等级占比呈现增加的趋势,其值由2000年的24.80%上升到2020年的65.54%;②RSEInew等级变化表明2000~2020年峰峰矿区生态环境质量等级显著改善(3和4)的比例为10.21%,主要分布在其西北部的和村镇和义井镇等地;显著退化(-3和-4)的比例仅为1.58%,主要零星分布在东部的临水镇和大社镇;③2000~2020年期间RSEInew值呈显著增加(P<0.05)的面积占比为18.29%,主要集中分布在中北部地区以及西部边缘地带;显著减小(P<0.05)的面积占比为9.25%,主要集中在峰峰矿区东部地区.变异系数结果表明,RSEInew高波动的地区主要集中在峰峰矿区的中部以及东部的彭城镇和临水镇;④从影响因素来看,2000~2020年期间土地利用类型(X6)的q值均值为0.290,远大于其他因子.社会经济要素的q值呈现上升的趋势,表明该地区生态环境质量的空间分布受人类活动的影响越来越强.交互作用结果表明土地利用变化是峰峰矿区生态环境质量的关键影响要素.

关键词： GEE平台新型遥感生态指数(RSEInew) 时空演变驱动因素峰峰矿区

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低影响开发设施的水文与水环境效应评估

水电能源科学 2024年第6期42卷 54-58页

作者：龙岩刘珂璇张子怡张冰楠张谷迪河北工程大学水利水电学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省智慧水利重点实验室河北邯郸056038

低影响开发(LID)作为海绵城市理念的核心之一,其目的是最小化土地利用活动对水资源的影响,减少城市对传统水资源的依赖,从而缓解水资源压力。以广州庙头涌排涝片为研究区域,基于SWMM模型,模拟透水铺装、雨水花园和绿色屋顶三种LID设施... 详细信息

低影响开发(LID)作为海绵城市理念的核心之一,其目的是最小化土地利用活动对水资源的影响,减少城市对传统水资源的依赖,从而缓解水资源压力。以广州庙头涌排涝片为研究区域,基于SWMM模型,模拟透水铺装、雨水花园和绿色屋顶三种LID设施组合的水文及水环境过程,并分析了LID设施空间分布变化对城市水文与水环境效应的影响。结果表明,单一LID设施中对城市水文效应控制最好的是透水铺装,对城市水环境效应控制最好的是雨水花园;当组合LID设施进行布设时,透水铺装+绿色屋顶+雨水花园(S7)对水文及水环境效应削减效果最好,对径流量的削减效果优于洪峰流量;LID设施布设在上游对径流量和污染物总量的削减效果最好,可以有效降低洪涝风险,改善城市水环境。

关键词：低影响开发 SWMM 空间分布水文效应水环境效应

调蓄水体及排口位置对城市管网排涝能力的影响研究

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水电能源科学 2024年第10期42卷 50-54页

作者：雷晓辉刘东坤龙岩张谷迪刘子维河北工程大学水利水电学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省智慧水利重点实验室河北邯郸056038

近年来城市内涝灾害频发,如何准确评估管网排涝能力,快速做出响应尤为重要。因此,结合不同区况特点,基于SWMM模型构建暴雨内涝模型,模拟分析不同工况下城区内涝情况,评估管网系统的排涝能力变化;并通过搭建物理实验平台,对不同工况下内... 详细信息

近年来城市内涝灾害频发,如何准确评估管网排涝能力,快速做出响应尤为重要。因此,结合不同区况特点,基于SWMM模型构建暴雨内涝模型,模拟分析不同工况下城区内涝情况,评估管网系统的排涝能力变化;并通过搭建物理实验平台,对不同工况下内涝结果进行分析验证。结果表明,研究区域在暴雨重现期大于20年一遇时,沿河排口位置变化对管网排涝能力影响不显著;大于50年一遇时,上游调蓄水体容积变化对内涝影响减弱;区域中排口位置于半淹没到全部露出水面状态变化时,发生大于2年一遇暴雨情况下,内涝变化程度最为明显;暴雨发生时当调蓄容积充满后,较大的调蓄水体可能对上游管网的液态变化造成更强扰动。研究可为暴雨期间城市防汛排涝提出指导性建议。

关键词：城市内涝机理模型物理模型城市调蓄水体排水管网