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未来不同情景下陕西省碳储量的时空演变分析

环境科学 2024年第8期45卷 4683-4695页

作者：屈颂杰韩玲黄馨杨楠楠郭千慧子长安大学土地工程学院西安710054 长安大学地质工程与测绘学院西安710054

为了解陕西省不同情景下的土地利用发展趋势,并有效评估土地利用变化下陕西省陆地生态碳储量时空演变,研究运用Markov-FLUS和InVEST模型,分析2000~2020年的土地利用变化对于陕西省碳储量变化的影响,并模拟和评估陕西省2025年和2030年3... 详细信息

为了解陕西省不同情景下的土地利用发展趋势,并有效评估土地利用变化下陕西省陆地生态碳储量时空演变,研究运用Markov-FLUS和InVEST模型,分析2000~2020年的土地利用变化对于陕西省碳储量变化的影响,并模拟和评估陕西省2025年和2030年3种不同情景下的土地利用结构,碳储量和碳密度的时空变化.结果表明:①耦合的Markov-FLUS模型中各地类的ROC值均在0.7以上,表现出较高精度与优秀的分类性能,模型对研究区的土地利用驱动因子解释能力较好,具有高精度和优秀的分类性能.②2000~2020年,陕西省的耕地大幅减少,林地显著增加,高固碳效益的林地面积增加使得陕西省的碳储量从1546.95 Tg上升到1616.25 Tg.2000~2020年陕西省内各地区的变化互有差异,其中延安的碳储量显著增加了18.89 Tg,榆林的碳储量则在20年间显著减少了3.29 Tg.③海拔、降水和气温成为影响2020~2030年陕西省碳储量时空变化的主要因素,在2025年与2030年的3种不同情景下,在生态优先情景下碳储量分别为1632.27 Tg和1647.43 Tg,碳储量及其增速明显高于自然发展情景和耕地保护情景.④生态优先情景下碳储量增加区占比高于耕地保护情景,减少区占比低于自然发展情景,碳储量的分布表现最为均衡。同时,陕北黄土高原区的南部和北部区域在未来的发展中需要重点关注生态环境的保护.研究结果一定程度上可以为推进生态陕西建设和制定碳中和战略规划提供参考.

关键词：土地生态情景预测 Logistic-Markov-FLUS模型碳储量评估时空演变

2021年西安市食源性腹泻患者致泻大肠埃希菌耐药性及分子分型

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中国食品卫生杂志 2024年第2期36卷 166-172页

作者：王小强赵悦宛营思思张娟胜李浩西安市疾病预防控制中心陕西西安710054

目的了解2021年西安市食源性腹泻患者致泻大肠埃希菌(DEC)的感染状况、致病型分布、耐药性及分子分型特征。方法收集西安市5家哨点医院腹泻患者粪便标本,进行DEC分离和PCR毒力基因分型鉴定,采用微量肉汤稀释法和脉冲场凝胶电泳(PFGE)对... 详细信息

目的了解2021年西安市食源性腹泻患者致泻大肠埃希菌(DEC)的感染状况、致病型分布、耐药性及分子分型特征。方法收集西安市5家哨点医院腹泻患者粪便标本,进行DEC分离和PCR毒力基因分型鉴定,采用微量肉汤稀释法和脉冲场凝胶电泳(PFGE)对分离株进行药敏试验和分子分型,结果采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。结果389份粪便标本检出DEC阳性40份,阳性检出率为10.28%(40/389)。共分离到41株DEC,以肠产毒性大肠埃希菌(ETEC)和肠集聚性大肠埃希菌(EAEC)为主,分别占41.46%(17/41)和39.02%(16/41)。ETEC以estIa/estIb基因型为主(70.59%,12/17),EAEC以astA/pic基因型为主(87.50%,14/16)。40株菌(97.56%,40/41)对至少1种抗生素耐药,对氨苄西林、四环素、头孢噻肟和萘啶酸耐药率均超过50%,多重耐药率为56.10%(23/41)。41株DEC聚类分析得到40种带型,相似度为62.0%~100.0%。结论2021年西安市食源性腹泻患者中DEC检出率较高,主要致病型为ETEC和EAEC,PFGE带型较为分散,菌株耐药及多重耐药现象比较严重。

关键词：致泻大肠埃希菌毒力基因耐药性脉冲场凝胶电泳食源性致病菌

面向地图综合的VGI道路网重要度层次分解选取方法研究

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地球信息科学学报 2024年第1期26卷 135-143页

作者：熊顺杜清运马超刘平芝蒋丹妮西安测绘研究所西安710054 地理信息工程国家重点实验室西安710054 武汉大学武汉430072

自发地理信息数据具有现势性好、覆盖范围广、信息丰富、获取方便等特点,可作为全球范围内地理信息数据生产与更新的良好数据资料。但是由于数据的无尺度特性,导致自发地理信息道路数据细节过于繁杂,难以直接应用于生产。现有道路网自... 详细信息

自发地理信息数据具有现势性好、覆盖范围广、信息丰富、获取方便等特点,可作为全球范围内地理信息数据生产与更新的良好数据资料。但是由于数据的无尺度特性,导致自发地理信息道路数据细节过于繁杂,难以直接应用于生产。现有道路网自动选取算法在计算道路重要度时,对所有待选取道路的重要性进行排序,并依据重要性从大到小依次选取。这种方法忽略了选取过程中,道路网结构变化对道路重要性的影响。为此,本文提出了一种基于重要度层次分解的道路网自动选取算法,该方法针对自发地理信息道路网细节繁杂的特点,根据地图数据制图综合时逐级缩编的思路,采用基于层次分解的选取策略进行道路网选取:首先计算所有节点的重要度,然后剔除重要度最小的一些道路节点,并重新计算新的所有节点的重要度,重复上述步骤,直至所有道路节点排序完毕,从而可获得所有道路的重要性排序并完成道路网选取。利用开放街道地图道路网数据进行实验,实验结果表明本文算法选取结果优于网络中心性方法。

关键词：自发地理信息道路网选取重要度 K-shell算法层次分解复杂网络

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突发事件协同研判行为的演化博弈分析

清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 900-910页

作者：袁晓芳于鸿志曹玉静王新平西安科技大学管理学院西安710054 西安科技大学人因与管理工效学研究中心西安710054

突发事件协同研判中多个主体决策立足的收益路径不同,易导致突发事件研判失效、风险事件损失扩大,是目前亟待解决的关键性问题。该文以前景理论-心理账户(PT-MA)为基础,应用演化博弈模型研究了突发事件协同研判的参与主体(公众、一线人... 详细信息

突发事件协同研判中多个主体决策立足的收益路径不同,易导致突发事件研判失效、风险事件损失扩大,是目前亟待解决的关键性问题。该文以前景理论-心理账户(PT-MA)为基础,应用演化博弈模型研究了突发事件协同研判的参与主体(公众、一线人员、应急指挥部)之间复杂行为的互动机制,分析了各博弈主体策略选择的稳定性,并对关键参数变化下的行为演化路径进行仿真分析。模型分析结果表明:三方主体的协同研判策略选择存在3个平衡点;当应急指挥部的感知收益提高且处罚力度加大时,系统将达到最优。仿真分析结果表明:通过调整初始概率、收获感知参照点和惩罚力度3个参数,主体策略趋于正向,且收敛速度随着参数的增加而显著提升。因此可以通过加大奖励措施,提升决策初始概率值;通过表彰先进个人和组织公益宣讲等,降低收益感知参考点;通过完善相关惩罚条例并增加监督举报措施,提高消极策略的惩罚力度。以此促进协同研判主体的策略选择向积极方向演化。

关键词：突发事件协同研判前景理论心理账户演化博弈

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抽采钻孔孔周煤体渗流阻力分布特征试验研究

采矿与安全工程学报 2024年第3期41卷 645-654页

作者：张天军武晋宇庞明坤张磊孟钰凯刘荣涛西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 西安科技大学能源学院陕西西安710054

瓦斯抽采钻孔孔周煤体的孔隙结构变化是影响其渗流阻力的重要因素之一。为研究钻孔孔周粉碎区和裂隙区煤体渗流阻力的演化特征,采用稳态渗流法,研究了三轴压实状态下初始孔径大小对破碎煤样内部孔隙压力的影响规律,并对渗透过程中试样... 详细信息

瓦斯抽采钻孔孔周煤体的孔隙结构变化是影响其渗流阻力的重要因素之一。为研究钻孔孔周粉碎区和裂隙区煤体渗流阻力的演化特征,采用稳态渗流法,研究了三轴压实状态下初始孔径大小对破碎煤样内部孔隙压力的影响规律,并对渗透过程中试样分层界面对孔隙结构属性参数的影响进行了分析。结果表明:单一孔径试样在同一渗流速度下,随着孔径的增加,渗透状态逐渐由层流过渡到紊流,渗流阻力由黏滞阻力为主发展成惯性阻力为主,双重孔径组合试样最小孔径大小是影响孔压梯度变化的先决条件;双重孔径组合煤体平均颗粒粒径介于0.1~1.025 mm,孔喉比分布在2~4,且渗透压降随孔喉比的增加呈二次曲线规律增长;孔径大小的变化对渗透率的影响较大,随着初始孔径的增大,其影响瓦斯通过煤体的能力增强;单一孔径试样与双重孔径组合试样非达西流因子分别与粒径的倒数和粒径差的倒数呈线性关系,且随着非达西流因子的增加,非达西渗流效应越来越明显,说明非达西流β因子增长趋势受孔径大小的影响,且孔径大小突增导致流体与渗透骨架的相对接触面积减小,非达西流β因子进一步增加;可见,在瓦斯运移过程中,钻孔孔周煤体的破碎程度与煤层渗透性具有良好的一致性,结合渗透率与非达西影响因子,可以对试样孔隙几何结构参数作出定量描述,从而揭示孔隙结构变化对渗流阻力的影响。

关键词：抽采钻孔瓦斯渗流破碎煤岩渗流阻力界面改变

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煤制油气化灰渣防灭火凝胶的制备及性能

材料导报 2024年第3期38卷 251-257页

作者：张铎孙伟郭曦蔓岑孝鑫代爱萍西安科技大学安全科学与工程学院西安710054 西安科技大学化学与化工学院西安710054

针对煤制油气化灰渣堆积造成环境污染和固废资源浪费等问题,本研究提出以气化灰渣为基料、羟丙基甲基纤维素(HPMC)为胶凝剂,制备气化灰渣凝胶煤矿防灭火材料,使用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪分析其微观形貌与表面官能团特征。考察了材... 详细信息

针对煤制油气化灰渣堆积造成环境污染和固废资源浪费等问题,本研究提出以气化灰渣为基料、羟丙基甲基纤维素(HPMC)为胶凝剂,制备气化灰渣凝胶煤矿防灭火材料,使用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪分析其微观形貌与表面官能团特征。考察了材料的胶凝时间、热稳定性及保水性,确定了气化渣凝胶最优配方为水灰比1∶1.25、HPMC添加量1.5%(质量分数)。该凝胶较好抑制了煤自燃过程中羟基、甲基、亚甲基、取代芳烃、醚碳氧键等官能团反应,与未经凝胶处理的煤样相比,经凝胶处理的煤样在80℃时芳香烃峰面积减小11.85%,脂肪烃峰面积减小43.07%,120℃时芳香烃峰面积减小27.36%,脂肪烃峰面积减小44.23%。凝胶处理的煤样在氧化升温过程中,100℃时CO浓度降低65.07%,200℃时CO浓度降低53.09%,C 2H 4浓度降低23.68%。微观和宏观结果表明,气化灰渣凝胶较好地抑制了煤自燃进程,阻化性能优于CaCl 2,可有效防治煤自燃灾害,解决灰渣堆积问题,实现固废资源化利用。

关键词：气化灰渣煤自燃防灭火凝胶

Schmidt算法在导航卫星自主定轨中的应用

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测绘学报 2024年第5期53卷 879-888页

作者：宋小勇杨元喜毛悦阮仁桂王龙地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西安测绘研究所陕西西安710054

针对现有导航卫星自主定轨采用的等效观测Kalman滤波算法精度难以进一步提升的问题,本文将顾及卫星间状态量协方差信息的Schmidt分布式算法应用于自主定轨,给出了逐观测量处理的Schmidt分布式算法测量更新和时间更新计算公式,提出了采... 详细信息

针对现有导航卫星自主定轨采用的等效观测Kalman滤波算法精度难以进一步提升的问题,本文将顾及卫星间状态量协方差信息的Schmidt分布式算法应用于自主定轨,给出了逐观测量处理的Schmidt分布式算法测量更新和时间更新计算公式,提出了采用平方根滤波方法解决Schmidt分布式算法用于星间链路定轨时协方差阵非负定问题。仿真和实测数据自主定轨结果表明,相比等效观测分布式滤波算法,本文方法能够有效提升自主定轨精度。

关键词：导航卫星星间链路自主定轨 BDS 分布式滤波

基于ResNeSt网络路面状态识别的主动悬架模型预测控制

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控制与决策 2024年第6期39卷 1849-1858页

作者：寇发荣胡凯仑陈若晨何海洋西安科技大学机械工程学院西安710054

为了提升不同运行工况下的路面状态识别精度及主动悬架平顺性控制性能,提出一种基于ResNeSt网络路面状态识别的主动悬架模型预测控制(MPC)方法.首先,搭建基于多路径分散注意力思想的ResNeSt网络架构,建立面向主动悬架实时控制的路面状... 详细信息

为了提升不同运行工况下的路面状态识别精度及主动悬架平顺性控制性能,提出一种基于ResNeSt网络路面状态识别的主动悬架模型预测控制(MPC)方法.首先,搭建基于多路径分散注意力思想的ResNeSt网络架构,建立面向主动悬架实时控制的路面状态识别算法,采用交叉熵目标损失函数和AdamW梯度下降算法进行网络训练以及测试实验验证;然后,在此基础上设计基于路面状态识别的主动悬架MPC控制算法,根据离散状态空间方程推导悬架系统预测模型,以悬架预测输出和控制力输入为性能指标建立目标函数,并考虑不同路面的控制策略确定加权矩阵取值,在系统约束条件下,将MPC目标函数转化为二次最优规划问题的求解;最后,将所提出控制算法与被动悬架、LQG控制进行对比仿真分析,结果表明:ResNeSt网络可以快速准确地识别多种路面状态,所提出控制算法能够根据路面状态对悬架进行实时瞬态主动控制,簧载质量加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的均方根值平均值相比LQG控制分别降低36.56%、32.99%和36.28%.

关键词：路面状态识别 ResNeSt 深度学习残差卷积神经网络主动悬架模型预测控制

秦岭生态地质环境系统本底特征及研究体系初步构想

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地球科学 2024年第6期49卷 2103-2119页

作者：申艳军陈兴彭建兵穆青翼宁奕冰段丰浩师百垒长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 黄土科学全国重点实验室(筹) 陕西西安710054

生态文明建设已成为关系人民福祉和民族未来的重大战略任务.秦岭作为中国地理分界带、气候分区带和生态屏障带,也是黄河、长江的重要水源涵养地,其生态屏障功能对维系整个中国生态安全至关重要,在我国生态地质格局中占据重要地位.但目前... 详细信息

生态文明建设已成为关系人民福祉和民族未来的重大战略任务.秦岭作为中国地理分界带、气候分区带和生态屏障带,也是黄河、长江的重要水源涵养地,其生态屏障功能对维系整个中国生态安全至关重要,在我国生态地质格局中占据重要地位.但目前,在气候变化和人类活动的影响下,秦岭面临着地质环境多变、生态环境脆弱、地质灾害频发、人地系统不协调等一系列问题,导致秦岭中央生态屏障功能严重受限.生态地质环境作为生态系统载体,是开展秦岭生态保护与可持续发展研究的基础.本文尝试梳理秦岭生态地质环境系统要素组成及本底特征,掌握秦岭生态地质环境系统要素互馈与协同演进关系,明确秦岭生态损害-土水灾害-地质灾害递进演化过程,进而构建秦岭生态地质环境系统研究体系;同时,初步梳理了该领域亟待攻克五大关键科学问题.研究表明:(1)秦岭生态地质环境本底特征要素包括山体、岩体、土体、水体与林体,“五体”整体表现为:山脉西高东低、北陡南缓;构造复杂,岩性多样;土壤西贫瘠,东肥沃;北属黄河水系,南属长江水系,水系西疏东密;植被覆盖率高,植被类型差异东西较南北更为显著.(2)秦岭人地互馈强烈、工程建设活动频繁,导致局地生态损害严重,水土灾害及地质灾害频发.(3)秦岭生态地质环境系统由地质环境子系统、生态环境子系统和灾害环境子系统所组成,三大子系统间相互耦合、相互作用,互馈关系显著.(4)秦岭地质环境-生态环境-灾害环境三大子系统内要素组成多元、要素互馈显著,围绕各子系统要素间的互馈、协同、递进关系研究,剖析人类活动及外界环境对系统干扰劣化影响,构成了秦岭生态地质环境系统研究体系主体内容.(5)秦岭生态地质环境应把握生态绿色发展理念,聚焦生态地质安全和灾害环境系统问题,围绕秦岭林体-土体-岩体-山体-水体协同演化与动态调控机制,通过跨学科、多角度、全方位融合突破相关科学问题.研究以期为秦岭生态地质环境圈层互馈效应、协同演化机制及生态调控技术发展研究提供借鉴.

关键词：秦岭生态地质环境系统本底特征体系构想关键科学问题工程地质