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利用Prophet模型进行地下水位异常识别初探

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：李永生周晨张思萌石伟年华黑龙江省地震局

针对地下水位数据的复杂特性（包括非线性趋势、季节性波动和随机扰动），引入Facebook开发的Prophet时间序列预测模型，旨在利用其非线性趋势捕捉、季节性波动解析及对异常值和数据缺失的灵活应对能力，显著提升地下水位异常识别的准... 详细信息

针对地下水位数据的复杂特性（包括非线性趋势、季节性波动和随机扰动），引入Facebook开发的Prophet时间序列预测模型，旨在利用其非线性趋势捕捉、季节性波动解析及对异常值和数据缺失的灵活应对能力，显著提升地下水位异常识别的准确性。通过黑龙江省绥化市北林区地震台的观测数据，验证了Prophet模型在捕捉时间序列动态特征上表现优越，能有效识别异常。模型调整后的高拟合精度和预测能力得到证实，其预测误差低，决定系数高。此外，模型在地震预测中识别出与地震相关的水位异常，为地震前兆研究提供了新视角。本文结果证明Prophet模型在处理复杂时间序列数据具有效性，为地震预测提供了新工具，未来可进一步探索模型优化、跨领域应用及多源数据融合等。

关键词：地下水位异常识别时间序列预测 Prophet模型地震预测

2001-2021年黑龙江省森林植被生态质量变化分析

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环境监测管理与技术 2024年第1期36卷 43-48页

作者：吴霞潘雪公衍铎国世友韩书新谢连妮温秀卿荔千妮黑龙江省生态气象中心黑龙江哈尔滨150030 黑龙江省气象台黑龙江哈尔滨150030

通过统计分析及空间插值等方法,使用气象和遥感数据,分析2001—2021年黑龙江省林区主要植被生长季的气候条件及植被生态质量变化特征。结果表明:2001—2021年黑龙江省林区生长季降水量、平均气温和日照时数分别呈增加、增加和减少趋势... 详细信息

通过统计分析及空间插值等方法,使用气象和遥感数据,分析2001—2021年黑龙江省林区主要植被生长季的气候条件及植被生态质量变化特征。结果表明:2001—2021年黑龙江省林区生长季降水量、平均气温和日照时数分别呈增加、增加和减少趋势。在水分、热量整体逐步增加的背景下,气候条件有利于改善植被生态质量。2021年生长季大部分林区植被生态质量为优和良等级;与多年平均比较,85%以上的林区呈偏好趋势,尤其是中部、东南部部分林区呈很好趋势。植被生态质量指数平均每10 a增大4.3,99%以上的林区呈提高趋势,特别是北部、东南部及中部部分林区改善明显。

关键词：森林植被生态质量气候条件黑龙江省

“23·8”黑龙江极端强降水过程特征与成因

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应用气象学报 2024年第3期35卷 257-271页

作者：齐铎王承伟白雪梅公衍铎孙琪栾晨唐凯赵玉洁黑龙江省气象台哈尔滨150030 黑龙江省大兴安岭气象局加格达奇165000

利用多源观测资料及ERA5(ECMWF reanalysis version 5)再分析资料,从气候统计、天气分析及物理量诊断等角度,分析2023年8月2—4日黑龙江省东南部一次极端强降水过程。高空持续辐散、副热带高压和东北北部冷涡稳定少动、西南低空急流持... 详细信息

利用多源观测资料及ERA5(ECMWF reanalysis version 5)再分析资料,从气候统计、天气分析及物理量诊断等角度,分析2023年8月2—4日黑龙江省东南部一次极端强降水过程。高空持续辐散、副热带高压和东北北部冷涡稳定少动、西南低空急流持续水汽输送等有利条件是此次强降水过程持续时间较长的主要原因。该过程可分为两个阶段:第1阶段,经向水汽净收入层和大气饱和层深厚,大气层结为弱对流不稳定;中层受西北气流控制,低层西南急流发展、伴随弱低涡东移,形成水平风速辐合及系统性上升运动,产生大范围持续性降水;该阶段以层积混合云为主,降水效率高,个别时段伴有列车效应,造成极端小时降水量及较大累积降水量。第2阶段,经向水汽净收入集中在对流层低层,且中心强度较大,对流层低层暖湿、饱和,中高层干冷,大气具有较强对流不稳定;在中层槽和低层暖式切变的系统性抬升以及地形辐合抬升的共同作用下,局地有积云发展,引发短时强降水,降水强度分布不均。

关键词：极端强降水西南急流列车效应地形效应

刺五加内生真菌CWJ01产抑菌物质发酵条件优化及成分分析

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食品工业科技 2024年第17期45卷 209-220页

作者：李玉国姜坤张道志徐恒伟冯丹萍孟小茜郑春英黑龙江省方正林业局有限公司黑龙江哈尔滨150822 黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒区植物基因与生物发酵重点实验室黑龙江省普通高校微生物重点实验室黑龙江哈尔滨150080

从刺五加叶中分离得到一株具有较好抑菌活性的内生真菌CWJ01,为提高该菌株发酵液抑菌活性,并探究其抑菌活性物质基础,在单因素实验的基础上,结合抑菌活性进行正交试验优化刺五加内生真菌CWJ01的发酵条件,并采用柱色谱法对其含有的次生... 详细信息

从刺五加叶中分离得到一株具有较好抑菌活性的内生真菌CWJ01,为提高该菌株发酵液抑菌活性,并探究其抑菌活性物质基础,在单因素实验的基础上,结合抑菌活性进行正交试验优化刺五加内生真菌CWJ01的发酵条件,并采用柱色谱法对其含有的次生代谢产物进行分离,结合形态学及ITS序列分析法,对内生真菌CWJ01进行菌种鉴定。结果表明,CWJ01的最适发酵工艺条件:以PDB为基础培养基,以2%葡萄糖为碳源,以1%蛋白胨为氮源,培养基初始pH为7.0,培养基装液量为60%,菌株接种量为5%,空气浴振荡器转速为140 r/min,温度为28℃,连续培养15 d;在最适发酵条件下,CWJ01发酵液对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径可达27.48±0.17 mm;从内生真菌CWJ01发酵液中分离得到反式肉桂酸及苯甲酸,并且内生真菌CWJ01经鉴定为波兰青霉(Penicillium polonicum)。本研究可为深入挖掘药用植物内生菌抗菌活性物质提供参考。

关键词：刺五加内生真菌抑菌活性发酵条件菌种鉴定次生代谢产物

2009年以来黑龙江省固体潮调制比特征与地震关系研究

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大地测量与地球动力学 2024年第10期44卷 1053-1058页

作者：张思萌李永生张雁翔石伟刘长生李俊秋黑龙江省地震局哈尔滨150090

在中国地震台网中心统一地震目录的基础上,采用固体潮调制比时空扫描方法,对黑龙江省2009年以来发生的4级以上地震事件进行详细分析,旨在揭示这些地震震前固体潮调制比的时空演化特征。结果表明,7次4级地震中观察到6次地震震前出现了调... 详细信息

在中国地震台网中心统一地震目录的基础上,采用固体潮调制比时空扫描方法,对黑龙江省2009年以来发生的4级以上地震事件进行详细分析,旨在揭示这些地震震前固体潮调制比的时空演化特征。结果表明,7次4级地震中观察到6次地震震前出现了调制比异常,表明调制比异常与地震发生的关联性具有较高的对应率,约为86%,异常区域分布在震中距150 km范围内,异常通常在主震前1.5 a左右出现,呈高值异常,多数在震前5个月内消失或减弱。因此,固体潮调制比分析方法对黑龙江省4级以上地震的预测具有一定的指示意义。

关键词：地震固体潮调制比时空特征时序特征

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基于机器学习的黑龙江省强降水致灾预估方法研究

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灾害学 2024年第3期39卷 60-65页

作者：李昊宸邵源铭杨洪伟蒋慧亮徐永清李亚滨魏磊哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150096 黑龙江省气候中心黑龙江哈尔滨150030

采用黑龙江省1984—2019年各县强降水灾情资料和逐日降水资料,以逻辑回归和长短时记忆网络模型为基础,建立了黑龙江全省、大兴安岭、小兴安岭、松嫩平原、三江平原和东南半山区的强降水致灾与否二分类预估模型。通过机器学习,得到黑龙... 详细信息

采用黑龙江省1984—2019年各县强降水灾情资料和逐日降水资料,以逻辑回归和长短时记忆网络模型为基础,建立了黑龙江全省、大兴安岭、小兴安岭、松嫩平原、三江平原和东南半山区的强降水致灾与否二分类预估模型。通过机器学习,得到黑龙江省以及5个地区判断强降水致灾与否的最佳观测天数在4~6 d、最佳的日降水量阈值为16~20 mm。比较全连接逻辑回归模型、优先考虑日期的部分连接逻辑回归模型D、优先考虑站点的部分连接逻辑回归模型S和长短时记忆网络LSTM模型等四个模型的表现,前三种逻辑回归模型表现差距不大,相对表现最好的全连接模型,其在大部地区所表现的准确率、精确率、召回率和F1分数均在0.7以上,而LSTM模型只在大兴安岭表现更好一些。

关键词：机器学习逻辑回归模型长短时记忆网络模型强降水致灾预估模型黑龙江

中国东北地区岩石圈有效弹性厚度及构造涵义研究

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大地测量与地球动力学 2024年第3期44卷 325-330页

作者：常金龙陈石李冬妮刘淑杰雷凯悦黑龙江省地震局哈尔滨市150090 黑龙江省地震局鹤岗地震监测中心站黑龙江省154101 中国地震局地球物理研究所北京市100081 鹤岗市自然资源局黑龙江省154100

基于WGM2012布格重力异常数据,获取中国东北地区岩石圈有效弹性厚度T e分布。采用小波多尺度分解方法,反演区域不同深度地质体横向差异。结合地震重点监视地区(依舒断裂带北段地区、扎兰屯地区、长白山地区)地震活动特征,分析岩石圈深... 详细信息

基于WGM2012布格重力异常数据,获取中国东北地区岩石圈有效弹性厚度T e分布。采用小波多尺度分解方法,反演区域不同深度地质体横向差异。结合地震重点监视地区(依舒断裂带北段地区、扎兰屯地区、长白山地区)地震活动特征,分析岩石圈深部构造与地震活动之间的关系。结果表明,依舒断裂带北段地区T_(e)约为15.5 km,岩石抗变形能力较弱,浅部密度横向差异较明显,震源深度较浅;扎兰屯地区T_(e)约为24.5 km,岩石抗变形能力较强,深部密度横向差异较大,震源深度较深;长白山地区T_(e)约为11.5 km,受西太平洋板块俯冲作用下的热地幔动力作用,地震活动相对较活跃。

关键词：布格重力异常有效弹性厚度小波多尺度分解径向对数功率谱

气候变化背景下未来黑龙江玉米生育期气候资源变化

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玉米科学 2024年

作者：刘兴丽初征陈畅王鑫楚巩敬锦王秋京吕佳佳黑龙江省气象数据中心黑龙江省气象科研所齐齐哈尔市气象局通河县气象局

玉米是我国重要的粮食作物，玉米的产量直接关系到我国粮食安全问题。黑龙江作为我国重要的玉米生产基地与输出基地，玉米产量与播种面积多年稳居全国第一。同时玉米受气候变化的影响复杂多变，对产量的影响具有不确定性玉米不同生育期... 详细信息

玉米是我国重要的粮食作物，玉米的产量直接关系到我国粮食安全问题。黑龙江作为我国重要的玉米生产基地与输出基地，玉米产量与播种面积多年稳居全国第一。同时玉米受气候变化的影响复杂多变，对产量的影响具有不确定性玉米不同生育期的气候资源变化是玉米生产的重要指标，因此，本研究客观的捕获了未来2021-2050年玉米各生育期的气候资源变化，揭示了气候变化影响玉米营养生长和生殖阶段的气候资源变化特征。结果表明：（1）未来玉米出苗-抽雄和抽雄-成熟期均呈缩短趋势，其中RCP8.5(RCPs，Representative Concentration Pathways，指未来辐射强迫上升至8.5W/m2)情景缩短更快。相同情景下，抽雄-成熟缩短的更多。（2）各生育期中，RCP8.5情景下温度更高，增温速率也更快。相同情景中，抽雄-成熟期温度普遍更高。（3）未来RCP4.5(指未来辐射强迫稳定在4.5W/m2)情景下水资源更为丰富，但时空分布也更为不均。本研究衡量了玉米生育期的气候资源变化，其间的气候资源变化对玉米播种收获、玉米品种布局具有重要的指示作用，为黑龙江省玉米稳产高产提供理论依据。

关键词：气候变化气候资源玉米生育期

黑龙江多宝山地区晚泥盆世A型花岗斑岩年代学、地球化学特征及其地质意义

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第3期54卷 811-827页

作者：符安宗李成禄石国明杨文鹏杨元江郑博李金明黑龙江省自然资源调查院哈尔滨150036

黑龙江多宝山地区位于兴蒙造山带东段,为兴安地块与松嫩地块的拼合部位,是研究嫩江—黑河洋(古亚洲洋分支)构造演化的关键地段。对嫩江市多宝山地区西侧出露的花岗斑岩开展岩石学、年代学和元素地球化学等方面的研究,以期限定其形成时代... 详细信息

黑龙江多宝山地区位于兴蒙造山带东段,为兴安地块与松嫩地块的拼合部位,是研究嫩江—黑河洋(古亚洲洋分支)构造演化的关键地段。对嫩江市多宝山地区西侧出露的花岗斑岩开展岩石学、年代学和元素地球化学等方面的研究,以期限定其形成时代,探讨岩石成因及构造背景,为嫩江—黑河洋构造岩浆演化提供依据。花岗斑岩呈肉红色,具多斑状结构,块状构造,斑晶由钾长石、石英和少量的斜长石组成,基质主要由微晶结构的长英质矿物和少量黑云母组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(365.1±2.6)Ma,形成于晚泥盆世晚期。岩石地球化学具有高质量分数的SiO_(2)、K_(2)O,低质量分数的CaO、MgO和Al_(2)O_(3),高TFeO/MgO和Rb/Sr值,富集Rb、Th、Zr和Hf元素,贫Sr、Ba、Eu、Ti和P元素,REE配分曲线呈燕式分布,负铕异常明显,表现出A型花岗岩的特征。以高的Zr/Hf值,Na_(2)O、TFeO质量分数和相对低的P_(2)O_(5)、Rb质量分数区别于高分异I型、S型花岗岩。特征微量元素比值与大陆地壳相应值相近,且岩石具有较低的MgO、Cr质量分数和Mg#值,指示其源区主要来自地壳。综合分析表明,该期花岗斑岩为非典型A1亚类花岗岩,兼具火山弧和板内花岗岩的元素地球化学特征,形成于嫩江—黑河洋北向俯冲挤压体系下派生的局部拉张环境。

关键词：晚泥盆世锆石U-Pb年龄地球化学 A型花岗岩花岗斑岩黑龙江多宝山地区