基于ANN的土壤重金属分布和污染评价研究

农田土壤重金属污染与备受关注的农产品安全问题有密切联系,因此对其进行研究意义重大。以江苏省南通市为研究区,利用采样点实测数据,借助神经网络模型(ANN)并结合3S技术对问题进行研究,从而对土壤重金属的空间动态分布进行描述,并对各个空间位点重金属的污染状况进行评价。结果表明,神经网络模型能够智能地学习各个样点的空间位置与该点各重金属含量之间的映射关系和预先设计好的分类评价模式,并能够稳健地对各个空间插值点处的重金属含量和各个位点的重金属污染状况进行预测和评价。结论显示,南通市大部分农田土壤重金属污染较轻,但也存在局部地区的严重污染。结论与实际情况相符,表明神经网络模型可以为农田土壤重金属的研究提供一个新的思路和方法。     

流域地下水质评价的GIS与模型集成分析

流域水环境管理已经成为当今环境科学的一个重要研究对象,对流域规模的水资源可持续管理和战略环境评价,地下水质评价是其重要内容,急需方法学的支持。全面分析目前国内外GIS与模型集成的研究现状,论述GIS与综合指数模型和机理模型集成的所需条件、优势和存在的问题。强调集成中应对模型的特征、模型的输入输出要求、流域数据基础以及GIS软件的功能进行具体分析,否则将导致区域分析的误差加大甚至产生错误信息。结合地下水水质评价常用的指数模型和机理模型,提出了GIS与模型的集成框架,分析GIS在集成中的3种模式,指明GIS与模型集成的发展方向。最后基于GIS与模型集成的现存问题提出对策,得出GIS与综合指数模型和机理模型集成的最优方法及适用条件,为具体应用提供方法学指导。     

污水处理工艺系统优化设计理论的研究与发展

综述了污水处理工艺系统优化设计理论研究的发展历史 ,分析总结了优化设计模型研究的发展规律以及需要解决的关键性问题 ;详细介绍了几个具有典型代表性的非线性系统优化模型的结构及寻优方法 ;从 6个特征方面横向比较了部分优化数学模型的研究成果 ;结合国内研究动态提出了对该领域研究前景的展望     

模糊神经网络控制在污水处理中的应用研究

对模糊神经网络(FNN)技术应用于污水处理进行了研究,提出了一个具有五层的模糊神经网络控制器,仿真实验表明,该控制系统具有很强的鲁棒性与容错性.该控制器能够自动调整隶属度函数、动态优化控制规则,将其应用于溶解氧控制和出水水质预测,结果表明可以快速、有效地使溶解氧浓度达到期望值,实际出水水质预测结果也具有很好的收敛性和预测精度.     

我国大气污染源解析技术的发展与展望

大气污染源解析在过去的污染防治工作中发挥了关键支撑作用.围绕新形势下持续改善空气质量的新要求,本文在梳理我国大气污染源解析技术发展历程的基础上,对污染源谱库的构建、环境受体污染特征的刻画、源解析模型算法的发展、标准体系的形成以及源解析的应用实践等方面的发展情况进行了总结,结合环境管理需求对源解析技术在应用中存在的问题进行了分析,并对未来源解析技术的进一步发展作了展望.     

基于Grey-DEMATEL-ISM法的化学化工类专业学生实验不安全行为的影响因素研究

为预防和减少化学化工类专业学生实验安全事故,综合分析了2012—2022年间发生的66起高校实验室安全事故致因,并参照人因分析和分类系统模型,共提取出实验不安全行为的17个影响因素;应用基于灰色理论的决策试验评价与解释结构模型（Grey-DEMATEL-ISM）法对影响因素及其相互关系进行了评估和判断,构建了影响因素的多层递阶解释结构模型,并分析了各因素对实验不安全行为的影响情况。结果表明：高校实验室的组织制度和组织过程是影响学生实验不安全行为的本质因素;物理环境、监督检查、技术环境、精神状态、实验指导、资源管理、管理计划、问题纠正和生理状态是造成学生实验不安全行为的过渡因素;学生的偶然性违规、认知偏差、习惯性违规、机体活动能力、决策偏差和技能偏差是导致实验不安全行为的表层因素,对不安全行为有直接影响。各种影响因素的属性分类可为有效防控高校实验室安全事故提供参考。     

飞行器结构壁板声疲劳损伤智能识别技术研究

目的 针对飞行器结构壁板损伤疲劳问题进行研究,提高对声疲劳损伤的智能识别能力.方法 构建一种基于梯度提升决策树(GBDT)的高效智能识别模型,用于识别飞行器结构壁板的声疲劳损伤.该方法依赖于GBDT模型的强大性能,能够有效处理复杂的非线性关系,并通过迭代学习不断优化识别结果.基于某复合材料结构壁板噪声实测数据,构建时间、速度、标签数据集进行模型验证.结果 基于GBDT的噪声疲劳损伤智能识别准确率为 76.8%.结论 基于GBDT的声疲劳损伤智能识别方法具有良好的识别能力,能够在实际应用中对飞行器结构壁板的声疲劳损伤进行有效监测,验证了该方法的有效性和实用性.     

贻贝养殖区悬浮颗粒物浓度的卫星遥感反演研究

悬浮颗粒物(total suspended matter,TSM)是重要的水环境参数,影响着海水的透明度和初级生产力,因此总悬浮颗粒物的监测对于海洋牧场环境的评价具有重要意义.卫星遥感技术具有显著的时空观测优势,但目前尚无专门针对海洋牧场小尺度海域的TSM遥感产品.本研究以浙江嵊泗枸杞岛贻贝养殖区为研究对象,基于春、夏、秋、冬 4个季节的调查实测数据,建立了面向Landsat-8卫星遥感影像的TSM浓度定量反演模型.验证结果表明,反演模型具有良好的估算精度,决定系数R2 为 0.72,均方根误差为 6.59 g/m3,绝对偏差为 0.72 g/m3,平均绝对百分误差为 29.8%;进一步将其用于 2021-2022年春、夏、秋、冬 4个季节的Landsat-8影像,反演了贻贝养殖区及毗邻海域的TSM浓度遥感产品,分析了其时空变化特征.     

长江经济带城市减污降碳协同效应时空演化及驱动因素研究

在“双碳”目标和深入打好污染防治攻坚战的背景下,协同推进减污降碳对保护长江经济带生态环境和实现长江经济带高质量发展至关重要。基于长江经济带108个城市2011-2021年的面板数据,利用耦合协调度模型、收敛系数、空间自相关检验、标准差椭圆以及多尺度地理加权回归模型(MGWR),探究了长江经济带城市减污降碳协同效应的时空演化特征及驱动因素。结果表明：(1)2011-2021年长江经济带城市减污降碳耦合协调水平由0.574波动升至0.846,空间演化特征显示,上、中、下游地区耦合协调水平存在差异。(2)研究期内,各城市减污降碳协同效应差距逐渐缩小,且空间集聚上“高-高”集聚城市的数量逐渐增加。(3)各城市减污降碳协同效应的标准差椭圆呈“东北-西南”方向分布,重心不断向“西南-东北”方向迁移,2014年以后重心主要位于荆州市。(4)降水量、空气流通系数、产业结构升级、人均GDP、绿色技术创新、人口密度和对外开放水平是长江经济带城市减污降碳协同效应的主要驱动因素,且其影响存在空间异质性。研究显示,长江经济带城市减污降碳协同效应呈逐渐优化的趋势,且空间演化特征和受驱动因素的影响存在显著性差异,应从发挥城市间的带动和协同作用、因地制宜开展工作等方面推动减污降碳协同发展。     

基于Arrhenius模型和Peck模型的分段非线性加速模型

目的 解决Arrhenius模型无法估计湿度应力敏感产品和Peck模型试验时间较长的问题.方法 考虑温度应力和湿度应力对产品贮存寿命的综合影响,在产品激活能不变的假设下,将Arrhenius模型对产品激活能的估计和Peck模型对湿度应力参数的估计相结合,建立Arrhenius&Peck分段非线性加速寿命估计模型.基于此模型,在双应力恒加试验条件下,得到产品的寿命估计方程.结果 以弹上电子产品的恒定应力加速贮存试验为例,进行仿真分析,得到产品寿命的估计,并对比产品实际寿命.Arrhenius&Peck模型的寿命误差和失效率误差均控制在 5%以内,准确度高于Arrhenius模型和Peck模型.结论 构建的Arrhenius&Peck分段非线性加速寿命模型可以充分利用温度和湿度条件下的试验数据,对温湿敏感产品的寿命估计有较好的应用效果,为导弹产品的寿命估计提供一种可选方法.