三峡库区草堂河流域土壤pH空间分布预测制图

以三峡库区草堂河流域为研究区,利用网格布点,共采集102个土壤样点,分析测定土壤的pH值,结合成土母质和地形等10个环境因子,以样点总数的85%作为训练集进行预测模型构建,15%作为验证集检验模型精度,利用随机森林(Random Forest, RF)模型对研究区土壤pH进行空间分布预测并制图。结果表明:土壤pH与谷深、坡长呈显著正相关,与海拔、距河网垂直距离、坡高呈显著负相关。三叠系大冶组灰岩发育的土壤pH值高于三叠系须家河组石英砂岩发育的土壤pH值。基于环境因子的RF预测模型,平均绝对误差(MAE)为0.47、均方根误差(RMSE)为0.59、决定系数(R~2)为0.85,能解释研究区土壤pH值85%的空间变异。对土壤pH值产生主要影响的环境因子为成土母质和海拔。可见,基于环境因子的RF预测模型,预测精度高,可以作为土壤pH空间分布预测的有效方法,能为流域尺度下其他土壤属性的空间分布预测提供依据和借鉴。     

火烧迹地信息遥感提取研究进展与展望

火烧迹地是描述森林燃烧最重要的信息之一,也是碳循环扰动和全球变化研究的重要参数。重点对近年来国内外广泛使用的火烧迹地产品的解译标志和模型算法进行了归纳总结,以往研究主要侧重于火烧迹地提取模型算法开发,忽视了复杂地形下阴影、纹理等细节特征的作用,限制了人们对火烧迹地的准确提取和科学评估。针对该问题提出了对火烧迹地信息提取改进途径的展望,基于模拟真实地表的DEM参数,优化地形校正效果,建立阴影校正植被指数;明确灰度纹理产生的条件,尝试建立颜色空间和灰度纹理映射方案,实现颜色纹理的定量解译;耦合阴影校正植被指数与颜色纹理,希望减少对小面积火点的遗漏和混淆信息误判,基于高分卫星数据实现长时间序列高精度火烧迹地信息提取,对探讨全球火烧迹地产品研发具有典型代表意义。     

基于SVM⁃RF的泥石流窗口坝闭塞度判别研究∗

为了研究野外泥石流防治工程中窗口坝的开口闭塞类别,基于量纲分析理论,以室内水槽试验模拟实际工程,分析模型试验与实际工程的相关物理量及对应的相似准数;引入支持向量机和随机森林分类模型,在开源机器学习工具Scikit-Learn中,采用python编程实现算法;以室内水槽试验数据作为支持向量机和随机森林的训练样本,进行机器学习得到分类模型,提出一种用于判别泥石流窗口坝闭塞类型的新方法;将测试结果与经验公式中闭塞度判别值F的分类结果进行正确率对比,结果表明,F值的分类准确率为88%,而支持向量机为92%,随机森林为94%,随机森林分类效果最好,机器学习理论为泥石流窗口坝在实践中的设计提供了新思路。     

基于机器学习的恐怖袭击事件后果预测方法研究

恐怖袭击事件通常会造成严重的人员伤亡、财产损失和社会影响,针对在不同场景下发生恐怖袭击所造成的后果进行预测是目前应对恐怖袭击事件急需解决的问题之一。利用多源数据,首先基于随机森林算法对恐怖袭击事件是否造成死伤进行分类预测,进而基于岭回归算法预测事件造成的具体死伤人数。研究结果表明:随机森林在测试集上对有死伤事件的召回率达到0.85,岭回归预测死亡和受伤人数的平均绝对误差分别小于1人和2人。研究结果可为反恐资源配置优化、预防恐怖袭击事件和减少其造成的损害提供辅助决策支持。     

单纤维过滤介质表面尘粒捕集的随机模拟

基于控制面概念和粒子运动轨迹计算,建立单纤维过滤介质表面尘粒捕集的三维随机计算模型,采用Ku-wabara流场表征单纤维表面的气流绕流特征。计算分析了St数、无量纲粒径及单纤维过滤模型填充密度对沉积物形态结构和积尘状态下单纤维捕集效率的影响。结果指出,St数对沉积物形态结构具有显著作用,随St数减小,沉积物由紧密的堆积结构演变为分叉显著的树枝状结构。模拟结果还发现,无论过滤条件如何变化,无量纲单纤维捕集效率随捕集粒子数呈近似线性增加关系。     

基于纠错码的指纹加密算法研究

对指纹加密算法进行整体介绍,并加入纠错机制,设计了带纠错功能的指纹加密算法。该法利用二进制序列发生器生成随机以多项式的系数形式的密钥,将指纹点加密,在密钥恢复阶段用拉格朗日差值来恢复多项式,并利用循环冗余校验码进行校验,可以保证找到最准确的密钥来保证多项式的准确度。实验结果表明:利用带有纠错码的模糊金库算法很好地实现了指纹模板的加密和解密,从而达到了保护生物信息安全的要求;通过密钥长度增长可以提高系统的安全性能。     

沿海和河口城市防灾设防标准系统分析

本文针对天津、上海、青岛等三种不同类型的沿海、河口城市,运用灰色理论、随机模拟等方法进行了洪水、风暴湖、巨浪等环境因素的计算,并进行了灾害经济损失的风险分析,给出了不同的防灾设防标准。     

平稳地震地面运动改进金井清谱的相关函数模型

胡聿贤平稳地震地面运动谱模型是对Kanai-Tajimi模型的一种改进。通过数学推导证明胡聿贤谱是将基岩地震动模拟为过滤白谱过程,经具有某种特性的线性单自由度土层滤波后而形成的,从而在物理上解释了胡聿贤模型的合理性;研究了低频截止频率的作用,推导出胡聿贤模型的相关函数的表达式。本文所得结果可为结构随机地震反应时域分析提供基础。     

多起叉车作业事故探源

叉车装卸运输在企业的生产过程中,应用非常广泛。叉车不同于固定的机械设备,其工作环境是随机变化的,工作状况又取决于驾驶员的即时操作,这就对叉车驾驶员提出了很高的安全技能要求。企业应加强对厂内机动车辆驾驶的安全管理,提升驾驶人员的安全技术水平,找出事故规律,预防事故重复发生。     

基于随机过程的城市应急车辆数量配置模型

针对城市中应急车辆的配置规模问题,运用随机过程理论,获得系统中空闲应急车辆数量期望值模型。在一定的事件需求下,空闲应急车辆数量期望值与应急车辆配置总量、平均的事件发生间隔时间成正比,与平均的事件救援时间成反比。克服了采用马尔可夫过程分析多用于应急车辆繁忙期以及布局研究的局限。以某市火灾统计数据为例,说明了模型的使用,为在宏观上合理确定城市应急车辆的配置规模提供理论依据。