基于限定记忆模式的GM-RBF水质在线软测量技术研究

针对现阶段水质监测中存在的水质变化响应滞后问题,提出一种限定记忆模式的GM-RBF水质在线软测量技术。该技术以软测量的基本思想为基础,通过引入基于记忆代数的代谢因子,变一维水质指标变量为多维"辅助变量"和"主导变量",并嵌入限定记忆控制项来防止陈旧信息引起的数据饱和,从而构建出动态建模数据集,最后利用GM-RBF组合模型实现了水质指标参数的多维非线性在线测量。实例验证中成功地对太湖流域沙渚断面水质进行了在线仿真测量,得出该断面水质在2015年呈现出先下降、再上下波动、后急速上升的变化趋势,其预测结果与实际情况基本相符;限定记忆模式下的GM-RBF水质在线软测量组合模型的预测误差MAE、MAPE、RMSE和RRMSE分别为0.203 7、0.020 5、0.251 1和0.033 9,与单一GM模型和RBF模型相比,该组合模型体现出离散性小、变化趋势与实测数据高度吻合的特点,兼具了GM模型和RBF模型的双重特性,且非线性拟合能力和泛化性能都得到了大大的提高。     

基于Sentinel-3 OLCI影像的渤海FUI水色指数遥感提取及应用

水色是水体水文学特征的基本要素之一。水色测定主要是采用福莱尔比色表(Forel-Ule Scale)将自然水体按颜色从深蓝到红棕共分为21个级别,用以观测、记录海洋和内陆水体的颜色。基于2020—2021年大辽河口、黄河口西南及秦皇岛近岸海域的现场实测数据和同步Sentinel-3 OLCI影像,验证了FUI水色指数遥感提取结果的准确性,发现当现场测量时间与卫星过境时间接近时,FUI水色指数遥感提取结果与实测结果基本一致。利用2021年1—12月Sentinel-3 OLCI影像,提取了渤海月均FUI水色指数遥感产品,发现渤海FUI水色指数的主要变化区间为5~17,整体呈现辽东湾、渤海湾及莱州湾沿岸海域高,秦皇岛海域及其他离岸海域低的空间分布特征,且存在秋冬季高、春夏季低的时间变化规律。此外,FUI水色指数对诸多海洋生态环境问题具有显著的指示功能。尝试将其应用于海洋水色异常和海水水质类别观测,均取得了较好的应用效果。由此可见,FUI水色指数遥感提取将在今后的海洋生态环境监测与评价方面发挥重要作用。     

基于机器学习的浮标实时自动化赤潮预警研究

实现赤潮预警对于减轻海洋环境灾害、避免海洋产业特别是海洋渔业重大经济损失具有重要意义。针对当前水文监测数据海量却难以实现实时自动化监测与预警,特别是难以利用传统监测手段实现对危害更大的赤潮的精准实时预测这一显著问题,提出利用浮标数据作为依据,借助机器学习在大数据分析和智能决策方面的优势,建立一种新颖的双重递进式赤潮预警机制的方法。首先,通过相关算法分析历史数据,以确认赤潮初步预警阈值;其次,对叶绿素a、pH、溶解氧等重要监测指标的当前和阶段性变化进行初步分析,判断是否达到预警触发条件;然后,进一步联合分类、回归、聚类、神经网络等机器学习相关方法,对数据进行深度挖掘;最后,通过这种递进式的机制对短期内是否会发生赤潮作出判断,以实现赤潮自动化预警预报。在此基础上,利用宁波梅山湾实际监测数据,证实了该方法在赤潮实时自动化预警中的有效性。     

基于能值改进生态足迹模型的天津市近10年生态安全趋势评价

运用基于能值改进的生态足迹模型,对天津市1998-2007年的生态足迹和生态承载力进行时间序列的测度,在此基础上对天津市生态安全的动态变化趋势进行评价.结果表明,10年间天津市人均生态足迹迅速增长,由1998年的0.588 hm2/人增长到2007年的1.063 hm2/人,人均生态赤字从1998年的0.274 hm2/人扩大到2007年的0.569 hm2/人,万元GDP生态足迹从1998年的0.409 hm2/人下降到2007年的0.235 hm2/人,这说明天津市在近10年的发展中,生产生活强度大幅度增加,资源消费已远超过承载力水平,但资源利用效率提高较快.天津市生态压力指数不断增加,已从稍不安全状态发展到很不安全状态,总体上天津市社会经济的不可持续度在增加.     

性能化设计思想在化工设施布局安全设计中的应用

指令性规范是目前化工设施平面布局安全设计的主要依据,但其在应用中存在着条款僵化、安全理论基础不全面、可拓展性不明确等问题。本文将性能化设计思想引入到化工企业平面布局安全设计中,初步提出了一种包含危险辨识、性能化目标确定、后果评估及安全设施效用评估等主要组成部分的基于性能化设计思想的平面布局安全设计体系。对体系中最重要的部分—性能化目标确定进行了重点分析,将化工设施布局安全设计分为装置内设备之间的位置设计、厂区内装置区之间的位置设计以及厂区与外部单位之间的位置设计三个级别,从工艺关联性等角度对各级别布局设计中事故场景选择及设施可接受受损水平进行分析,并提出了通过匹配事故场景和设施可接受受损水平来确定性能化目标的方法。     

适应市场经济 加强环境保护科技综合实力

回顾了环境科技的发展,结合当前科技体制改革和实施可持续发展战略的实际需要,提出了环保科研院所科技发展面临的主要问题。分析了环保科研院所在市场经济条件下,坚持开展社会公益性科学研究是经济建设社会发展的需要。同时,要以政府宏观指导为方向,发展高新技术,加强科技综合实力的建设,建立以市场调节为主要支撑点的科技发展运行机制,使环保科技活动成为联接政府目标和环境保护市场之间的纽带,推动环保科技自身的发展。      

用于直升机蒙皮修复的EA9396和HT6119胶粘剂的环境适应性研究

目的 通过测试不同胶粘剂在不同温度及不同环境介质中的粘结强度,研究胶粘剂的环境适应性,为直升机复合材料胶接维修提供工艺参考和数据支撑。方法 选取HYSOLEA9396（美国汉高）和HUITIAN HT6119（中国回天）2种胶粘剂,测试其黏度、适用期、挥发性、玻璃化转变温度、拉伸强度、弯曲强度和压缩强度等基本性能,并使用金属–金属胶接方式,在不同温度下和不同环境介质（普通大气、水、航空液压油、RP-3煤油、盐雾和湿热）中,测试其拉伸剪切性能。结果 随温度升高,2种胶粘剂的拉伸剪切性能均发生下降。在121℃前,HT6119胶粘剂的拉伸剪切性能优于EA9396胶粘剂;121℃（含）至149℃间EA9396胶粘剂拉伸剪切性能优于HT6119胶粘剂;当温度上升至177℃时,两者的性能相当。2种胶粘剂在不同环境介质均有较好的胶接性能,HT6119胶粘剂除了在航空液压油和盐雾条件下的拉伸剪切性能略低于EA9396胶粘剂外,其他环境条件下都优于EA9396胶粘剂。结论 EA9396和HT6119胶粘剂的拉伸剪切性能均随温度升高而下降,EA9396在中低温下的胶粘性能较好,HT6119在高温条件下胶粘...     

电镀锌镍合金与热渗锌涂层热带海洋大气环境腐蚀规律对比分析

目的 解决钢铁表面金属涂层在热带海洋大气环境中易腐蚀损伤或失效的问题,选择对热带海洋大气环境耐腐蚀性能优良的金属涂层,提高钢铁工件的使用寿命。方法 在某热带海域进行户外暴露试验,对钢铁试片电镀锌镍合金和热渗锌2种金属涂层的腐蚀规律进行研究。通过扫描电镜、X射线能谱仪、光学显微镜、划格试验等,对锌镍合金镀层和热渗锌涂层的表面形貌、化学成分、截面形貌、涂层厚度及附着力等分别进行观察与测试。结果 电镀锌镍合金镀层主要发生选择性腐蚀和点蚀,在720d内具有较好的腐蚀防护性能。热渗锌层以均匀腐蚀为主,涂层微裂纹促进了腐蚀,在90 d内基体无腐蚀,360～720 d涂层的腐蚀速率较快。结论 在采用的2种金属涂层工艺中,电镀锌镍合金镀层的耐腐蚀性能远优于热渗锌涂层。相对于该热渗锌涂层,电镀锌镍合金镀层更加适合作为钢铁工件金属涂层在该海域大气环境中长期使用。     

深海压力–流速耦合环境下基于灰色系统理论的有机涂层寿命预测研究

目的 建立深海压力–流速耦合环境下有机涂层的寿命预测模型,并预测有机涂层在该环境下的服役寿命。方法 首先针对涂层的湿态附着力变化结果,基于灰色系统理论,建立湿态附着力的GM(1,1)模型。随后再基于耦合环境下的试验结果,建立涂层水传输的扩散模型。最后,在此基础上,利用灰色关联分析方法,计算这2种失效影响因素在涂层失效过程中所占的权重因子,并基于这2个影响因素建立涂层失效的数学模型。结果 经过数学统计验证和试验结果对比验证,该模型精度良好,可靠性高。结论 该模型能够对深海压力–流速耦合环境下有机涂层的寿命进行准确预测。     

流域初始水权分配研究进展

当前我国水资源存在短缺和使用效率低下等问题,其最核心的解决办法就是建立水权市场,而其中的关键在于界定初始水权。通过界定初始水权,在各流域行政区域之间合理地分配。简要介绍了流域初始水权分配的最新研究进展和动态,主要包括分配原则、分配指标体系、分配方法和分配机制等方面。对这些研究进行了评述并且指出了存在的问题。由于水资源分配的特殊性,涉及到水量、水质和其它一些因素,单纯的分配水权难以获得成功。在此基础上,探讨了流域初始水权分配的未来研究方向,即在考虑到了水权、排污权和林权等集成的基础上,综合考虑初始水权分配的原则、指标体系和机制等,并且在分配方法上由单一目标模型向多目标模型发展,不确定性和模糊优化模型是未来流域水资源分配模型的发展方向。