基于改进粒子群算法和元胞自动机的城市扩张模拟——以南京为例

为合理利用多智能体算法解决城市扩张动态模拟问题,基于地理学理论和社会学规律对粒子群算法进行有针对性的改进,提出分段式粒子群算法(SPSO),并结合元胞自动机模拟复杂时空过程的能力,构建出适用于城市扩张模拟的地理元胞自动机SPSO-CA。在SPSO-CA中我们利用多时像的土地利用数据、交通路网数据和地形数据,挖掘出1995~2000年南京城市扩张的土地转换规则。再由此规则实现1995~2008年的南京市城市扩张过程的动态模拟。最后对比SPSO-CA、PSOCA及NULL模型结果得:SPSO-CA总精度86.3%,Kappa系数为0.792,Moran’s I为0.078,PSO-CA总精度83.6%,Kappa系数为0.755,Moran’s I为0.054,NULL模型总精度81.9%,Kappa系数为0.741,真实的Moran’s I为0.072。这表明无论是总精度还是空间一致性,SPSO-CA都优于PSO-CA和NULL模型,即用SPSO-CA模拟城市扩张是可行的。     

采用支持向量机算法优化电化学处理油田污水的工艺参数

采用支持向量机(SVM)算法,将Box-Behnken设计法与支持向量回归算法(SVR)实验参数优化软件相结合,优化电化学去除油田污水COD的工艺参数。通过量子粒子群算法对SVM算法参数进行优化,从建立的回归模型中找到工艺参数的全局最佳点:电解时间60 min,电解电流3 A,三维电极填充料中石英砂质量695 g。模型得到的COD理论最优去除率为92.48%,验证实验得到的COD去除率为91.43%。     

Green and compatible industrial development in Western China

Western China has lagged a lot in terms of industrial structure and economic development,compared with the national average.And China announced its target of CO_2 emission reduction,i.e.by 2020,CO_2 emission per GDP will drop by40-45%compared with 2005.The target will be incorporated into China's long-term industrial planning.Against this background,this paper will make a comprehensive examination of the industrial development of Western China,aiming to discover a green and compatible way.First,we analyze the spatiotemporal evolution of regional industrial structure for the period 2000-2010.Second,we try to discover the industrial structure optimization path for Western China by employing the Vector Auto Regression model.Lastly,we try to provide some advice and suggestions for further industrial development in Western China.Our examination shows that further industrial development in Western China should pay full attention to resource conservation and recycling,and develop on a green and compatible path.     

Optimization-Based Atmospheric Plume Source Identification

This work applies optimization and an Eulerian inversion approach presented by Bagtzoglou and Baun in 2005 in order to reconstruct contaminant plume time histories and to identify the likely source of atmospheric contamination using data from a real test site for the first time. Present-day distribution of an atmospheric contaminant plume as well as data points reflecting the plume history allow the reconstruction and provide the plume velocity, distribution, and probable source. The method was tested to a hypothetical case and with data from the Forest Atmosphere Transfer and Storage (FACTS) experiment in the Duke experimental forest site. In the scenarios presented herein, as well as in numerous cases tested for verification purposes, the model conserved mass, successfully located the peak of the plume, and managed to capture the motion of the plume well but underestimated the contaminant peak.     

1000 MW燃煤机组电除尘深度节能技术研究及应用

电除尘设备在减少工业粉尘排放量、降低大气环境污染、保护生态环境等方面有着重要的作用,随着我国对节能减排工作的重视及环保要求的提高,保证其安全、稳定、经济、节能运行成为火电厂环保工作重点。对北仓电厂三期2×1000 MW机组电除尘电场供电方式优化、电除尘振打方式优化、电除尘闭环控制技术、电除尘高频电源技术、电除尘灰斗、瓷套蒸汽加热技术组合集成应用进行了研究,在确保除尘效率达到要求的情况下,降低运行电耗。相关的电除尘深度节能技术成果在国内同类型设备中具有一定的借鉴意义。     

炼油废水污泥脱水工艺条件的优化

采用化学除油降黏—污泥调理—离心脱水工艺处理某炼油厂废水处理系统的混合污泥,并对工艺条件进行优化。实验结果表明,最佳的工艺条件为：化学除油降黏阶段处理体系的pH=4,反应温度35 ℃,H₂O₂加入量 2 g/L,m（H₂O₂）∶ m（Fe²⁺）=4,反应时间 60 min;污泥调理反应阶段的CaO加入量7.0 g/L;离心脱水阶段在分离因数为1 558时脱水5 min。在此条件下,得到的泥饼的含水率为70.0%~75.0%（w）,含油率小于2%（w）,污泥比阻约为3.0×10⁷ s²/g。     

低碳城市理念下的郑州市绿地系统优化研究

低碳城市是一种实现低碳经济、进行低碳生产与消费、形成低碳生活、建设良性与可持续发展的能源生态体系的城市模式。通过调控城市绿地系统、优化城市开放空间,有利于低碳城市理念下的生态城市建设,实现城市的可持续发展。首先对低碳城市建设与城市绿地系统优化的关系进行了分析;其次对郑州城市绿地系统建设存在的主要问题进行了探讨,借助AreGIS9．3软件分析了郑州市绿地服务区的影响范围;最后基于城市绿地系统优化原则提出四方面的优化建议——注重城市的生态设计;优化绿地系统的空间布局;实现“点”、“线”、“面”的有机结合;实施适度的绿地容量限制;发展立体绿化与推广绿色建筑材料的使用。     

基于排队论的城市垃圾箱最佳间距研究

针对城市垃圾箱最佳间距的研究不够精细的现状,本文通过建立排队论模型得到了可供不同城市参考的城市垃圾箱最佳间距参数表。通过对部分城市街道的垃圾箱摆放间距情况进行实地调查,运用层次分析法将影响垃圾箱间距分布的多重因素转化为单因素;建立了基于指数分布的数学模型,利用排队论分析单因素状态下的垃圾箱间距分布,得到了求解城市垃圾箱最佳间距的一般方法。     

响应面法优化超临界水氧化处理农药废水

在间歇式超临界水氧化系统中对草甘膦农药废水进行降解实验。选取温度、反应时间、过氧量3个量为因素量,总有机碳(TOC)去除率为响应量进行中心组合设计（CCD）。在实验的基础上,利用响应面分析法（RSM）对实验结果进行分析及参数优化：建立了TOC去除率与各个因素关系的二次多项式数学模型;分析了各个因素单独的及相互作用对TOC去除率的影响;优化结果表明,在温度483℃、反应时间29.2 min、过氧量148.4%的条件下,达到了最佳效果,此时TOC的去除率为100%。     

脂肽类生物表面活性剂液体发酵条件的响应面优化

通过Plackett-Burman和Box-Behnken实验对解淀粉芽孢杆菌XZ-173液体发酵生产表面活性素进行了响应面优化研究。首先使用Plackett-Burman实验对影响表面活性素产量的17个因素进行显著性筛选,结果表明,MnSO4、CuSO4、温度和转速为显著性因素。再运用Box-Behnken实验对这4个显著因素的取值进一步优化,得到各因素优化后的数值分别为4.4 mg/L(MnSO4)、0.18 mg/L(CuSO4)、29℃(温度)和163 r/min(转速)。响应面分析结果表明:该菌株产生表面活性素的最佳培养基为:葡萄糖15 g/L,蛋白胨5 g/L,L-谷氨酸钠6 g/L,KH2PO40.8 g/L,MgSO40.4 g/L,KCl 0.4 g/L,酵母提取物3 g/L,L-苯丙氨酸2.5 mg/L,MnSO44.4 mg/L,CuSO40.18 mg/L,FeSO40.12 mg/L;最适培养条件:pH 7.5,温度29℃,转速163 r/min,接种量5%,装液量50 mL/250 mL,摇床培养36 h。在优化后的条件下,表面活性素实际产量为336 mg/L,实际实验结果与模型预测结果相一致。表面活性素采用HPLC技术分离,发现其在浓度仅为50 mg/L时EI24就可达到70%以上,反映了表面活性素优异的乳化活性以及广阔的应用前景。