运用遗传算法进行污水厂费用函数拟合

污水厂费用函数的建立是城市污水厂建设规划中的重要环节之一。为了探索建立该函数的有效方法,本研究采用遗传算法,用收集到的若干污水厂的设计建设费用,进行污水厂费用函数的参数估计,并用牛顿法及其改进方法与其进行比较,结果显示遗传算法的拟合效果优于比较方法,说明运用遗传算法进行污水厂费用函数拟合是可行的。     

A pattern-oriented modelling approach to simulating populations of grey partridge

A number of wildlife species including the grey partridge (Perdix perdix) have shown dramatic post-war population declines. Multiple drivers have been proposed as reasons for the declines, for example agrochemical use and intensification of agricultural practices, climate, predation, and changes in landscape structure. These drivers may interact in non-linear ways and are inherently spatio-temporal in nature. Therefore models used to investigate mechanisms should be spatio-temporal, of proper scale, and have a high degree of biological realism. Here we describe the development and testing of an agent-based model (ABM) of grey partridge using a well documented pre-decline historical data set in conjunction with a pattern-oriented modelling (POM) approach. Model development was an iterative process of defining performance criteria, testing model behaviour, and reformulating as necessary to emulate system properties whilst ensuring that internal mechanisms were biologically realistic. The model was documented using ODdox, a new protocol for describing large agent-based models. Parameter fitting in the model was achieved to within ±2% accuracy for 15 out of 17 field data patterns used, and within 5% for the remaining two. Tests of interactions between input parameters showed that 62% of parameter pairs tested had significant interactions underlining the complex nature of the model structure. Sensitivity analysis identified chick mortality as being the most sensitive factor, followed by adult losses to hunting and adult overwinter mortality, agreeing in general with previous partridge models. However, the ABM used here could separate individual drivers, providing a better understanding of the underlying mechanisms behind population regulation, and allowing factors to be compared directly. The ABM used is rich in output signals allowing detailed testing and refinement of the model. This approach is particularly suited to systems such as the partridge system where data for comparison to model outputs is readily available. Despite the accurate fit between historical data and model output, making use of the predictive power of the approach the model requires further calibration and testing under modern field conditions.     

河南信阳市近62年来极端气温变化特征及周期分析

通过对河南省信阳市每日气温资料的搜集和整理,运用线性拟合及累积距平、Morlet复数小波等方法对WMO发布的10种极端气温指数进行了计算和分析。研究了信阳地区近62年来极端气温变化特征及周期性。结果表明,近62年来信阳地区的极端最高气温几乎没有变化,极端最低气温在波动变化中有小幅上升趋势,夏日、热夜、暖夜天数呈现波动上升,冰日、霜日、冷夜、冷日天数呈下降趋势。极端最高气温、极端最低气温、冷夜、暖夜、冷日、暖日都存在35 a左右的周期。夏日、冰日、热夜、霜日存在37 a左右周期。冰日的变化存在着5个左右的周期,极端最低气温、冷日与冷夜的变化存在4个左右的周期。其中极端最低气温、霜日、冰日、冷夜、冷日、暖夜都有5 a以下的周期。冷夜和暖夜、冷日和暖日、夏日和冰日以及热夜和霜夜存在负相关的关系,其中冷夜和暖夜以及热夜和霜日的变化幅度较大,它们之间有负相关关系。冷日和暖日以及夏日和冰日的变化较小,负相关的关系不太明显。总体来说,近60年来,信阳地区极端天气热指数呈上升趋势,极端天气冷指数呈下降趋势,整体气温呈现上升的趋势,其中近二十年气温上升更明显。     

不同营养水平沉积物在不同pH下对磷酸盐的等温吸附特征

研究了不同营养水平沉积物在不同pH下对磷酸盐的吸附等温线,分别采用了线性和非线性2种方法拟合吸附等温线,并分析比较了2种方法的适用性.结果表明:①不同营养水平沉积物对磷酸盐的吸附量在接近中性时最大,酸性和碱性条件下均下降,污染严重的沉积物对磷酸盐的吸附受pH影响较污染轻的大;②不同pH下,不同营养水平沉积物对磷酸盐的吸附等温线没有明显规律;③沉积物对磷酸盐的吸附行为采用线性和非线性拟合均存在不足,不能仅仅根据R2和X2的大小进行拟合方程的适用性比较;④为了获得更为真实可靠的拟合结果,可以利用线性和非线性方法分别进行拟合,而每一种拟合方法也要同时采用多种拟合方程,在对多个拟合结果比较的基础上确定更符合实验数据的拟合方程.      

顾及光滑拟合精度的地形曲线采样点布设规则研究

以加权平均抛物线拟合法为例,研究了顾及后期地形曲线光滑模型的采样点布设规则的确定问题.研究表明,对需要光滑拟合处理的地形曲线,除了传统的适当增加冗余采样点(采集质量检测点)外,还需要依据后期的光滑拟合模型,合理规划这些检测点的布点位置,才能有效保障地形曲线的科学采样与高保真重构.     

中国的降水量符合正态分布吗?

利用适合性检验方法 ,对中国境内 16 0个测站自 195 1～ 2 0 0 0年 5 0年的逐月降水资料是否符合正态分布进行了检验 ,并在此基础上对该 16 0个测站降水量的统计分布做了区划。研究结果表明 ,对夏季 ,通过显著性检验的测站数最少 ,而对冬季 ,通过显著性检验的测站数最多 ,即中国夏季降水多符合正态分布 ,而冬季降水多符合非正态分布。一方面 ,我国降水量的统计分布具有一定的区域性、其中黄河流域以南和江淮流域 ,东北地区的东部和西北部以及云南的部分地区为基本符合正态分布区 ,其原因是该区域的气候基本属于季风性气候 ;西北、华北和东北西部为严重偏离正态分布区 ,其原因是西北地区的气候基本是大陆性气候 ;其他地区为偏离正态分布区。另一方面 ,我国降水量的统计分布又具有较强的局地性 ,因此 ,在做有关降水量的分析预报时 ,有必要考虑其统计分布特征。     

我国高校消防科研投入产出效能研究

为进一步突出现阶段我国消防工程的科研效能,优化投入产出结构,集中采用数据包络分析中的CCR和BCC模型,对国内开设消防工程专业的13所高校2010—2014年的科研效率进行了分析。结果表明:13所高校中有10所高校综合效率为"1",即77%的高校处于投入产出效能最优状态;DMU9、DMU11、DMU13三所高校纯规模效率分别为0.813、0.989、0.211,表明加强对消防专业建立较晚的高校的支持力度很有必要;2010—2014年,我国消防科研效能的平衡度呈波动上升,人力资源投入和科技产出指标的相关性较显著,重点高校的科研效率平均高于普通院校将近0.1个效率点,表明对消防科研的发展总体而言,需从重视绝对数量的硬性资源投入转向科研质量的相对投入,以促进专业持续、有效发展。     

基于SAPSO-BP网络模型的海洋平台落物碰撞损伤分析

为了确保海洋平台作业过程中落物坠落对甲板撞击后的结构安全,对坠落立管撞击海洋平台甲板的过程进行了非线性仿真分析。运用ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型,对坠落立管不同撞击角度撞击海洋平台甲板进行模拟计算,得到甲板在不同工况下的损伤情况。运用1种自适应性变异的粒子群优化算法SAPSO与BP神经网络结合［1］,对海洋平台进行落物碰撞损伤分析。研究结果表明:落物与垂直方向偏离5°～10°为坠落时最危险的工况。SAPSO-BP提高了BP神经网络的拟合能力,减小了拟合误差,提高了拟合精度,验证了SAPSO-BP网络模型的实用性和可靠性。综合考虑制定适用于海洋平台落物安全的工作程序和平台及设备的防护措施,为海洋平台作业中落物风险评估和海洋平台作业安全保障提供参考。     

基于物种敏感性分布法的生态风险评价研究进展

生态风险评价是认识生态健康和污染物可能对生态环境产生不良影响的重要手段,而物种敏感性分布法是使用较为广泛的评价方法,其核心步骤是筛选出合适物种的毒性数据进行曲线拟合。在简要介绍物种敏感性分布法原理和步骤的基础上,综述了物种敏感性分布法应用的几个关键问题,即物种筛选、毒性数据选择和拟合模型确定。针对特殊水体,提出了基于区域同类型水环境物种对比的物种筛选法和基于水环境历史物种比较的物种筛选法。最后对未来的研究工作进行了展望,指出现有研究的不足和未来研究的方向。     

地铁施工引起地下管线变形的安全评估方法及其应用

研究地铁施工引起地下管线变形的安全评估方法,分析三点共圆法求算管线变形曲率中测点间距和测量误差的影响,并对其适用性及相关问题进行了探讨；提出利用六次多项式曲线拟合求算管线变形曲率的方法,并结合工程实例阐述其应用.