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基于SSA-CG-Attention模型的多因素采煤工作面涌水量预测

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煤田地质与勘探 2024年第4期52卷 111-119页

作者：丁莹莹尹尚先连会青刘伟李启兴祁荣荣卜昌森夏向学李书乾华北科技学院河北省矿井灾害防治重点实验室北京101601 吉林大学建设工程学院吉林长春130026 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

矿井工作面涌水量预测对确保矿山安全、优化资源配置、提高工作效率等都具有重要作用。为提高预测结果的准确性和稳定性,基于钻孔水位和微震能量数据与涌水量的强关联性,选择其作为多因素特征变量,提出SSA-CG-Attention多因素矿井工作... 详细信息

矿井工作面涌水量预测对确保矿山安全、优化资源配置、提高工作效率等都具有重要作用。为提高预测结果的准确性和稳定性,基于钻孔水位和微震能量数据与涌水量的强关联性,选择其作为多因素特征变量,提出SSA-CG-Attention多因素矿井工作面涌水量预测模型。该模型在门控循环单元(GatedRecurrentUnit,GRU)提取时序特征的基础上,与卷积神经网络(ConvolutionalNeuralNet-work,CNN)融合形成新的网络结构提取数据的有效非线性局部特征,并且加入注意力机制(Atten-tion),在预测过程中将注意力集中在输入元素上,提高模型的准确性。最后通过麻雀搜索算法(Spar-row Search Algorithm,SSA)优化模型参数,避免局部最优解的问题。将提出的模型分别与传统的BP神经网络、LSTM、GRU单因素涌水量预测模型以及MLP、SLP、SVR、LSTM、GRU、SSA-LSTM、SSA-GRU多因素涌水量预测模型的预测结果进行对比分析,结果表明:SSA算法以最少迭代次数快速寻优,避免了局部最优解的缺陷;SSA-CG-Attention多因素涌水量预测模型整体预测指标绝对误差(E_(MA))、均方根误差(E_(RMS))以及平均绝对百分比误差(E_(MAP))分别为5.24 m^(3)/h、7.25 m^(3)/h、6%,指标方差和为8.90。相较于其他预测模型预测精度更高,相较于单因素涌水量预测模型,多因素涌水量预测模型预测结果更加稳定。研究结果为矿井工作面涌水量预测提供了新的思路与方法,对矿井工作面涌水量预测及防控有着借鉴与指导作用,具有一定的理论价值和现实意义。

关键词：涌水量预测卷积神经网络门控循环单元注意力机制多因素预测微震能量

月桂酸-石蜡二元共晶和纳米SiO气凝胶新型建筑储能材料的研制和性能表征

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化工进展 2024年

作者：闻静张红婴张屹东许润泽江西理工大学土木与测绘工程学院

本文以月桂酸(LA)和石蜡(PS)为原料制备了月桂酸-石蜡(LA-PS)二元共晶混合物，通过真空吸附法将二元共晶混合物吸附到纳米SiO2气凝胶中形成复合相变材料月桂酸-石蜡/纳米SiO2气凝胶。泄漏实验表明，纳米SiO2气凝胶对LA-PS的最大吸附率为... 详细信息

本文以月桂酸(LA)和石蜡(PS)为原料制备了月桂酸-石蜡(LA-PS)二元共晶混合物，通过真空吸附法将二元共晶混合物吸附到纳米SiO2气凝胶中形成复合相变材料月桂酸-石蜡/纳米SiO2气凝胶。泄漏实验表明，纳米SiO2气凝胶对LA-PS的最大吸附率为70%；傅里叶红外光谱的结果显示，LA-PS/纳米SiO2气凝胶具有优异的化学相容性；DSC测试结果显示，LA-PS/纳米SiO2气凝胶的相变温度为35.19℃，相变潜热为115.89J/g。此外，LA-PS/纳米SiO2气凝胶的储能效率为98.99%，说明LA-PS/纳米SiO2气凝胶具有良好的蓄热性能。因此，制备的复合相变材料在玻璃窗透明围护结构利用方面，具有合适的相变温度、较高的相变潜热和较好的热稳定性和耐久性，从而具有较好的应用前景。

关键词：复合相变材料脂肪酸石蜡纳米SiO 气凝胶建筑节能

装配整体式UHPC-NC组合框架抗震性能拟静力试验研究

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应用基础与工程科学学报 2024年第2期32卷 514-526页

作者：张晓磊王伯昕鞠彦忠王德弘韩永鸣宋一峰吉林大学建设工程学院吉林长春130021 东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012

为研究装配整体式超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)-普通混凝土(Normal Concrete, NC)组合框架的抗震性能,对2榀1/2缩尺的三层两跨框架结构进行了拟静力试验.1榀为装配整体式UHPC-NC组合框架(Precast Concrete Fr... 详细信息

为研究装配整体式超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)-普通混凝土(Normal Concrete, NC)组合框架的抗震性能,对2榀1/2缩尺的三层两跨框架结构进行了拟静力试验.1榀为装配整体式UHPC-NC组合框架(Precast Concrete Frame, PCF),1榀为全现浇混凝土框架(Reinforced Concrete Frame, RCF).UHPC-NC组合框架采用预制柱、预制U形UHPC梁外壳后浇NC梁芯的叠合梁和节点后浇UHPC制成.研究结果表明:两个框架具有基本相同的破坏过程,PCF的损伤较RCF轻,整体性更好;两个框架的滞回曲线饱满,与RCF相比,PCF的承载能力更高,提高了约16%,PCF的耗能能力高于RCF;PCF的刚度略高,刚度退化稍慢;两个框架的位移延性系数均为3.9~4.6,PCF的位移延性系数更大.装配整体式UHPC-NC组合框架结构的抗震性能优于全现浇框架结构的抗震性能.

关键词：装配式混凝土结构 UHPC-NC组合框架拟静力试验抗震性能滞回性能 UHPC

多空间尺度下土地利用类型对长三角地区水质的影响研究

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长江流域资源与环境 2024年第3期33卷 537-546页

作者：卢薪宇宋正姗李建江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院江苏徐州221006 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044

为深入探究不同空间尺度以及不同水情条件下,长三角地区水质空间格局与土地利用类型关系,选取了2021年316个测站的溶解氧浓度、pH值、总氮浓度、总磷浓度、高锰酸盐指数、水温、氨氮浓度、电导率和浊度等9个水质指标月平均数据,以测站... 详细信息

为深入探究不同空间尺度以及不同水情条件下,长三角地区水质空间格局与土地利用类型关系,选取了2021年316个测站的溶解氧浓度、pH值、总氮浓度、总磷浓度、高锰酸盐指数、水温、氨氮浓度、电导率和浊度等9个水质指标月平均数据,以测站为中心,划分500、2 000 m缓冲区及子流域缓冲区,采用综合因子评价法、Pearson相关性分析和冗余分析等方法研究水质空间分布特征及土地利用类型影响。结果表明:(1)长三角整体水质较优,为Ⅱ级,主要污染物为氮磷和有机物,其中西南地区总磷浓度高,东北地区低;(2)同时,该区域水质枯水期和丰水期差异明显,表现为枯水期电导率、总氮和溶解氧均高于丰水期;(3)土地利用类型对水质影响明显,小尺度上,影响水质的主要土地类型为农业用地;此外,林地对水质影响在枯水期较丰水期强。在大尺度上,林地对区域水质影响较大。因此,小区域尺度上开展合理的农业措施管理和大区域尺度实施退耕还林还湖等措施对长三角地区水体生态治理具积极意义。

关键词：长三角水质评价土地利用时空尺度

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利用SG平滑滤波优化GNSS-R潮位反演

南京信息工程大学学报 2024年第2期16卷 270-278页

作者：孙波王新志陈发源朱廷轩黄鑫南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044

利用全球导航卫星系统反射(GNSS-R)信号进行潮位反演时,需要对多路径频率进行估计.常规反演方法仅对主频率估计,因此存在数据利用率低、反演结果时间分辨率不足的问题.为解决该问题,本文利用Savitzky-Golay(SG)平滑滤波优化GNSS-R潮位反... 详细信息

利用全球导航卫星系统反射(GNSS-R)信号进行潮位反演时,需要对多路径频率进行估计.常规反演方法仅对主频率估计,因此存在数据利用率低、反演结果时间分辨率不足的问题.为解决该问题,本文利用Savitzky-Golay(SG)平滑滤波优化GNSS-R潮位反演.首先,利用Lomb-Scargle周期图(LSP)法提取信号功率的前4个频率f_(1)~f_(4),并反演它们对应的潮位值;然后,利用SG平滑滤波方法提取最佳反演结果;最后,以法国BRST站和MAYG站30 d的数据验证算法的有效性.通过与LSP法和窗口LSP(WINLSP)法进行对比,结果表明:相比LSP法,滤波后BRST站和MAYG站的日均反演值数量分别提升34.3%和19.6%,反演值的最大时间间隔分别减少43.2%和29.4%,RMSE值变化不大;相比WINLSP法,滤波后BRST站和MAYG站的日均反演值数量分别提升24.2%和45.9%,反演值最大时间间隔分别减少25.4%和28.6%,RMSE值均减少了7 cm.总体而言,该方法能够在保证精度的前提下提高反演结果的数量,同时提高了数据的利用率和潮位反演的时间分辨率.

关键词：全球导航卫星系统反射测量平滑滤波多频率潮位

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改进的麻雀搜索算法优化无线传感器网络覆盖

吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 761-770页

作者：段锦姚安妮王震于林韬长春理工大学电子信息工程学院长春130012

针对麻雀搜索算法在高维复杂问题上由于随机性大而容易陷入局部最优的问题,提出了一种融合多策略改进的麻雀搜索算法。在初始化阶段,引入佳点集策略以确保种群具备多样性和遍历性。在发现者位置更新中,采用动态学习机制平衡全局寻优和... 详细信息

针对麻雀搜索算法在高维复杂问题上由于随机性大而容易陷入局部最优的问题,提出了一种融合多策略改进的麻雀搜索算法。在初始化阶段,引入佳点集策略以确保种群具备多样性和遍历性。在发现者位置更新中,采用动态学习机制平衡全局寻优和局部探索;在跟随者位置更新中,引入莱维飞行扰动机制以增强局部逃逸能力。最后,将本文算法应用于解决无线传感器网络覆盖问题,从最大化覆盖率、最小化冗余和最大化能耗均衡3个角度对多目标覆盖优化问题进行抽象。仿真结果表明:3项改进措施显著提高了算法性能,增强了网络节点覆盖质量,使网络整体性能得到了有效提升,证明本文算法具备实际应用的良好性能。

关键词：信息处理技术麻雀搜索算法无线传感器网络覆盖佳点集初始化动态学习机制莱维飞行策略

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干湿循环作用下吉林省西部土壤盐离子对混凝土的侵蚀破坏机理

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第2期54卷 558-569页

作者：王伯昕黄智鑫毕广泽吉林大学建设工程学院长春130026

为了解决干湿循环条件下长期的外部碳酸盐和硫酸盐侵蚀导致混凝土耐久性能显著退化的问题,进行了在干湿循环条件下混凝土内部CO_(3)^(2-)和SO_(4)^(2-)侵蚀规律和迁移规律的研究。先通过混凝土受到离子侵蚀的化学反应过程和扫描电子显微... 详细信息

为了解决干湿循环条件下长期的外部碳酸盐和硫酸盐侵蚀导致混凝土耐久性能显著退化的问题,进行了在干湿循环条件下混凝土内部CO_(3)^(2-)和SO_(4)^(2-)侵蚀规律和迁移规律的研究。先通过混凝土受到离子侵蚀的化学反应过程和扫描电子显微镜(SEM)实验分析并对比两种离子对混凝土侵蚀的损伤机理,后通过引用房室模型的方法分析CO_(3)^(2-)和SO_(4)^(2-)在混凝土表面与外界交界面处的传输和交换规律。结果表明:在180 d的时间内,离子侵蚀主要发生在混凝土表面0~20 mm的范围内,房室模型的预测值与实测值决定系数R^(2)在0.75左右;混凝土被侵蚀的深度与水灰比正相关,并且房室模型可以预测混凝土受到侵蚀的程度;硫酸盐和碳酸盐的化学反应生成物引起的膨胀压力导致混凝土产生裂缝而引起破坏。

关键词：干湿循环碳酸根离子硫酸根离子混凝土

煤系铝土矿中铀与钍富集特征及其自然伽马异常响应

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煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 64-78页

作者：张晓慧张尚清刘东娜赵峰华赵军钟庄华侯旭勤太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 山西省第三地质工程勘察院有限公司山西晋中030620

山西省煤系铝土矿资源丰富,深部铝土矿资源评价正逐步开展,为进一步确定煤中铝资源禀赋,探求高效勘查方法,以山西孝义地区上石炭统煤系铝土矿层为研究对象,选取并采集了3个钻孔的37个样品,应用显微光学分析、XRD、SEM、XRF和ICP-MS等技... 详细信息

山西省煤系铝土矿资源丰富,深部铝土矿资源评价正逐步开展,为进一步确定煤中铝资源禀赋,探求高效勘查方法,以山西孝义地区上石炭统煤系铝土矿层为研究对象,选取并采集了3个钻孔的37个样品,应用显微光学分析、XRD、SEM、XRF和ICP-MS等技术方法,在分析煤系铝土矿层沉积环境和成矿物源的基础上,研究铝土矿中铀(U)、钍(Th)元素的赋存状态与富集成因,探讨U、Th元素的地球化学特征与自然伽马异常的响应关系。结果表明,研究区铝土矿层形成于海相碱性弱氧化为主的沉积环境,沉积过程中存在氧化、弱氧化–弱还原和还原环境,且氧化还原条件不断发生微弱变化;铝土矿与其顶板黏土岩(矿)物源相似,主要源自酸性岩浆岩,而底板铁质岩的物源则与玄武岩或钙质泥岩有关;铝土矿层U、Th元素异常富集主要受控于物源母岩类型及铝土矿、黏土矿物和含钛矿物的吸附能力;铝土矿中富集的U、Th元素是自然伽马高异常的主要原因,且Th元素的贡献较U元素明显。研究结果对划分煤系铝土矿和围岩、确定煤系铝土矿的层位及推测矿体厚度具有实际意义,并对开展深部煤系铝土矿勘探与开发也具有理论指导意义。

关键词：山西孝义铝土矿铀钍富集成因自然伽马异常煤系

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基于亚像素定位的人体姿态热图后处理

吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1385-1392页

作者：王宇赵凯长春理工大学电子信息工程学院长春130022 黑龙江科技大学电子与信息工程学院哈尔滨150022

为提高热图预测关节点的精度,提出了一种基于亚像素定位的人体姿态热图后处理方法,该方法包括2个策略:第一个策略是翻转图像热图的亚像素偏移处理,可以消除与原始图像热图的未对齐偏差;第二个策略是局部区域曲面拟合的热图解码,实现关... 详细信息

为提高热图预测关节点的精度,提出了一种基于亚像素定位的人体姿态热图后处理方法,该方法包括2个策略:第一个策略是翻转图像热图的亚像素偏移处理,可以消除与原始图像热图的未对齐偏差;第二个策略是局部区域曲面拟合的热图解码,实现关节点的亚像素定位。本文热图后处理方法独立于网络模型,不需要对模型进行任何修改即可应用于当前基于热图的人体姿态估计模型。在COCO2017和MPII数据集上对本文方法进行了实验。以HRNet-W32-256×192模型和Simple Baseline-W32-256×192模型为例,COCO2017数据集上平均精度分别提高了0.9和1.1,验证了方法的有效性。

关键词：计算机视觉人体姿态估计热图后处理高斯拟合热图解码