10个品种波斯菊表型多样性分析

以10个品种波斯菊的物候期、生长动态及22个表型性状为指标,进行物种变异和遗传多样性的分析,并对其进行聚类分析,以探究其亲缘关系。结果表明:(1)波斯菊不同品种的物候期存在明显差异;(2)各品种生长过程遵循‘S’曲线;(3)通过对其20个数量性状进行表型性状的变异分析可知,波斯菊各品种表型差异主要表现在花色、花梗长、每果实结籽数、冠幅、着花量等性状;(4)聚类分析将波斯菊分为2个大类:‘白雪公主’、‘白丝袜’和‘花季’为1类,此类株高相对低矮,花梗长、叶面积较小,每果实结籽数较大、花色明度较高且色调简单;其余7个品种‘阿波罗’(粉渐变)、‘栗黄’、‘海贝’、‘闺蜜’、‘梦之蓝’、‘玫红’和‘海蓝之星’为1类。总之,研究表明波斯菊各品种具有广泛的变异和丰富的遗传多样性。

暴雨灾害风险评估与区划——以山东省滨州市为例

选取滨州市国家级气象观测站1978~2020年观测资料及区域自动站建站以来的观测资料、暴雨灾害灾情、地理信息与其他社会经济资料,应用GIS技术及统计方法多因子的叠加,综合得出暴雨灾害风险评估和区划:(1)山东滨州暴雨危险性大致为中北部地区高于南部地区。(2)滨城区大部、邹平市中部偏南的地区、无棣县西南部、沾化区东南部、惠民县东部与南部边缘、阳信县中东部及博兴县南部边缘地区人口暴雨灾害风险为高或较高。(3)经济暴雨灾害风险高或者较高的地区主要为滨城区大部、邹平市中南部、惠民县北部与南部边缘、无棣县中南部及博兴县南部边缘地区。(4)滨城区中北部与南部边缘地区、惠民县东部和东南部、博兴县南部小部分地区、沾化中西部和东南部暴雨农业风险为高或较高。

聚乙烯醇对泡沫混凝土性能及孔结构的影响

以聚乙烯醇和普通硅酸盐水泥为主要原料,制备泡沫混凝土。研究了聚乙烯醇对泡沫混凝土力学性能、吸水率、干密度和孔结构的影响。结果表明,掺入适量聚乙烯醇可显著减小气孔的尺寸,优化孔径分布;掺入适量聚乙烯醇可以提高泡沫混凝土的抗压和抗折强度;聚乙烯醇可以降低泡沫混凝土的吸水率,并在一定程度上减小了泡沫混凝土的干密度。

保温叠合剪力墙FRP连接件力学性能

以夹心保温叠合剪力墙为研究对象,研究螺纹型、矩形和六芒星状3种纤维增强复合材料连接件(FRP)在施工阶段和使用阶段下的抗剪力学性能,并且对三种FRP连接件在两个阶段下的破坏形态、抗拔承载力和荷载-位移曲线进行分析,结果表明:试件的破坏形态主要有混凝土锚固破坏,层间剪切破坏和断裂破坏。施工阶段下单根FRP连接件最终抗剪承载力在1.41~3.91 kN之间,使用阶段下单根FRP连接件最终的抗剪承载力在3.19~6.02 kN之间,根据理论公式得到的计算值与试验值对比可知,在两个阶段情况下3种连接件的安全系数均大于1,均有较大的安全储备,可以应用到实际工程中。

基于二次均值阴影集的FCM聚类算法

为减少五区域阴影集中使用常数值来定义阴影集的五值隶属函数而造成的划归误差,利用平均值隶属度构建了一种基于二次均值阴影集的FCM聚类算法(FCM-5QSS)。首先,通过FCM算法得到对象与簇之间的隶属度矩阵;然后,使用平均值隶属度来定义阴影集的五值隶属函数,同时通过模糊度性质及不确定性平衡原理得到两对阈值,进而将隶属度对应的对象划分到5个区域中;最后,通过划分核心区域和次核心区域中隶属度μ≥ηfalse的对象簇,得到聚类结果。在8个UCI公开数据集上的实验结果表明了所提出方法的有效性。

基于中间态的网络安全机器翻译模型

针对网络安全领域的中译英机器翻译存在大量专业术语,数据规模小以及不同语言的句法结构存在差异等问题,提出了一种基于中间态的网络安全机器翻译模型。通过研究中英句法结构上的差异,制定将中文转换为中间态的规则。结合BERT与SpaCy生成包含语义嵌入的中间态词向量,利用BERT捕捉句子的上下文语义信息,通过SpaCy解析依存关系,将两者整合为高维特征向量。实验结果表明,所提出的翻译模型在低资源网络安全双语数据集BLEU值达到了28.2,提升了1.0个BLEU值,WMT18公开中英双语数据集BLEU值达到了21.1,提升了0.9个BLEU值。可见通过中间态以及捕捉上下文语义信息和句法结构信息,模型能够更准确地处理专业术语、复杂句法等问题。

弹性网络正则化的高维序列因果关联识别研究

弹性网络正则化方法兼顾了L1正则化与L2正则化的优点,能够解决高维时间序列因果关系分析中共线性、过度拟合与信息冗余等问题,有效发掘高维序列之间的主要关联关系。首先,基于VAR模型与长期格兰杰因果关联网络,阐述高维序列因果关联识别的方法;其次,讨论了弹性网络正则化如何解决高维序列因果关系建模的弊端,融合L1与L2正则化的主要特点;最后,结合多维大宗商品期货价格日度波动率序列,探索了弹性网络正则化在高维序列因果关联识别的应用,并与其他正则化方法进行比较。结果表明,弹性网络正则化方法避免了信息冗余与“过度稀疏化”的问题,识别与提炼商品价格波动因果关联网络中的主要影响节点与传导关系,挖掘序列关系网络中的主要因果关联。

基于特征波段选择的芦苇LAI高光谱遥感估测

选取典型芦苇湿地基于芦苇叶片实测高光谱数据和叶面积指数(Leaf Area Index,LAI),在原始光谱的基础上进行了平滑(R)、一阶微分(FD)、倒数(RT)、对数(LT)、倒数一阶微分(RTFD)、对数一阶微分(LTFD)等六种光谱变换,利用竞争性自适应重加权算法(CARS)对不同变换下芦苇LAI特征光谱波段予以筛选,进而用筛选的特征波段采用逐波段组合法(BCI)构建芦苇LAI敏感光谱指数,利用随机森林(RF)、极端梯度提升(XGBoost)以及支持向量机(SVM)回归算法,构建芦苇LAI的高光谱估算模型。结果表明,采用CARS算法筛选不同变换光谱的特征波段构建模型,发现经过FD变换(R~2=0.417,RMSE=0.905)的模型效果最优。在CARS基础上使用筛选过后的特征波段构建植被指数进行建模比较,模型效果最好的是XGBoost(R2=0.620,RMSE=0.826)。

落花生属植物中共生固氮途径相关基因进化的分析

共生固氮是植物通过与根瘤菌共生形成根瘤来固定大气氮的重要生物过程。尽管对豆科植物中的共生固氮途径已有一定研究,但落花生属植物中该途径的遗传进化机制尚不明确。本文通过对花生属植物中共生固氮途径的相关基因进化进行分析,结果表明:落花生属植物及外类群植物(葡萄)中存在共生固氮途径相关的5个家族的371个基因,其在落花生属植物中存在扩张,其中INV基因呈现急剧扩增。多倍化、串联重复及基因丢失事件联合促进了共生固氮途径相关基因在落花生属植物中的扩张和多样化;多倍化及串联重复产生的同源基因呈现了趋异的表达模式,暗示古老起源基因的新功能化。研究结果为认识落花生属植物共生固氮途径相关基因的进化提供了理论参考,对探索生物固氮效率的改良提供了基因组学支持。

多源数据融合的山东半岛城市群建成区时空演变

随着城市化进程的推进,快速精准地提取城市群建成区,并深入剖析其时空特征,对未来城市的可持续发展至关重要。夜间灯光数据能够很好的对城市区域进行识别,现已广泛的用于城市建成区的提取,但是单一的灯光数据无法完全准确的对建成区进行提取,会导致建成区的提取误差。为了准确揭示山东半岛城市群时空演化特征和主导因素,本文运用了EVI(增强植被指数)、道路密度网和夜间灯光数据等多源数据融合的REANI指数对建成区进行提取,分析山东半岛城市群建成区的时空演变。通过REANI指数提取城市群建成区,结果表明,山东半岛城市群近从20年扩张速度和扩张强度稳步提升,形成以西部为主,东部为辅的单一扩张模式,并且城市群扩张受到经济因素最显著,社会、自然因素次之。

超前钻孔直径对高应力巷道卸压及掏槽爆破效果影响研究

随着煤炭开采逐步向深部推进,巷道开挖过程中应力集中问题日益突显,亟需有效解决。本文采用Ansys/Ls-Dyna数值模拟软件,针对高应力环境下不同超前钻孔直径对巷道卸压效果及掏槽爆破效果的影响进行了系统研究。利用ImageJ图像处理软件对巷道掏槽爆破损伤云图进行了详细分析。结果表明,随着超前钻孔直径的增加,钻孔孔底至岩石内部区域的有效应力逐渐降低,有效实现了卸压作用;随着超前钻孔直径的增大,掏槽爆破岩石块度逐渐减少,小块度占比显著增加,且在大直径钻孔爆破中岩石块度的分布更为均匀。研究成果对提升高应力巷道掏槽爆破效果具有重要指导意义。

三角B样条函数研究及超越曲线曲面绘制

在函数空间中构造了一类具备形状可调性、高阶连续性、变差缩减性等性质的三角B样条曲线和曲面。研究定义了三角B样条基函数,分析参数对三角B样条曲线形状的调节作用,并精确地绘制出由三角B样条构造的摆线、螺旋线、椭圆等超越曲线,最后基于张量积形式构造了三角B样条曲面。实例表明,构造的三角B样条曲面在计算机辅助几何设计几何造型中具有实用性和有效性。

唐山市植被覆盖度时空演变及地形因子的响应

植被覆盖度在生态环境质量评价、地表过程监测和生态保护决策等方面发挥着重要作用。研究基于GEE平台,采用像元二分法获取唐山市不同时段的植被覆盖度。通过Sen趋势分析和MK检验探讨植被覆盖度的时空演变情况。利用GIS叠加分析研究植被覆盖度与地形因子的关系。结果表明:(1)唐山市植被覆盖度稳定,城市建设区域和南部沿海地区较低,中部和北部低山区较高,中等级及以上占比超过65%。(2)在2001~2021年间,唐山市的植被覆盖度轻微改善,改善面积达到了39.041%。(3)植被覆盖度与高程和坡度显著相关,特别在高程200米以上和坡度15°~32°范围内,中高等级和高等级植被覆盖度较高。探究植被覆盖度演变对该地区的生态环境改善具有重要意义。

镁铝尖晶石纳米前驱体溶胶的制备及表征

以六水氯化镁和六水氯化铝为主要原料,氨水为沉淀剂,利用共沉淀法制备了镁铝尖晶石前驱体溶胶。测定了溶胶的固体含量、p H值和密度,对凝胶作用后的粉体进行了综合热分析,红外光谱分析、XRD和TEM。研究表明:使用共沉淀法制备的镁铝尖晶石前驱体溶胶胶粒为水滑石Mg_2Al(OH)_7和Al(OH)_3的无定型混合物,溶胶固体含量为5.8%,密度为1.21 g/cm3。干凝胶粉受热时Mg_2Al(OH)_7和Al(OH)_3发生分解,500℃时开始形成镁铝尖晶石雏晶,700℃时镁铝尖晶石形成的粒径较小,约为15 nm。继续升高煅烧温度,镁铝尖晶石晶格趋于完善,平均晶粒尺寸增大。

新年致辞

<正>亲爱的读者、作者、审稿专家以及所有关心和支持我们期刊的朋友们:金蛇贺瑞辞旧岁,瑞气盈门启新程!在这万象更新的时刻,《华北理工大学学报(自然科学版)》编辑部,向大家致以最诚挚的新年祝福!过去的一年,是砥砺奋进的一年,也是收获满满的一年。我们见证了自然科学领域的蓬勃发展,众多重大突破和创新成果如繁星般闪耀,照亮了人类探索未知的道路。作为自然科学类综合期刊,我们深感责任重大,始终坚守学术阵地,致力于为广大科研工作者提供高质量的学术交流平台。

钢桁架锥形结构轴压力学性能分析

依托青岛虚拟创享中心的实际工程项目,以钢桁架锥形结构为研究对象,提取了单榀主桁架子结构,并利用Abaqus2023有限元软件对其进行了轴压力学性能分析。重点研究了单榀钢桁架锥形结构的破坏模式和传力机理,同时结合钢桁架腹杆内力分布规律,研究了关键位置处腹杆截面类型以及截面壁厚对单榀钢桁架锥形结构承载力的影响规律,分析结果表明:该腹杆发生压弯屈曲,通过与其他杆件相交节点的连接将内力传递给其他腹杆。截面类型由矩形变成H型时,桁架的极限承载力降低1.3%。变成后,该腹杆的屈曲现象得到一定程度的缓解,整体结构的变形程度相对减小,极限承载力提高2.6%。而截面壁厚由8 mm增加到24 mm时,极限承载力提升17.6%。研究成果可为工程实践提供一定参考。

基于CIA-ISM-BN煤矿瓦斯爆炸事故分析

为识别动态情景下煤矿瓦斯爆炸事故的影响因素,推断因素之间的因果关系,采用CIA(Cross Impact Analysis)、ISM(Interpretive Structural Model)和BN(Bayesian Network)结合的情景建模方法来构建煤矿井下瓦斯爆炸事故风险评价模型。利用CIA-ISM组合生成不同影响级别下瓦斯爆炸事故影响因素的因果层次网络,并进行情景推断和分析。将层次网络映射到BN模型中,通过概率推理量化复杂依赖关系的层次网络,确定瓦斯爆炸的主要致因和造成的损害。结果表明:(1)重视监管机制、违规生产、管理技术、员工安全教育培训、违章作业和通风环境之间的微循环,可以有效阻断事故演化路径;(2)瓦斯爆炸事故发生下,造成人员伤亡、经济损失和社会影响以及有毒有害等次灾害的概率分别为94.7%,95.0%,24.0%;(3)不健全的监管机制是导致瓦斯爆炸事故发生的根本原因。

三友石矿露天转地下开采边坡稳定性研究

以受地下开采扰动的唐山三友石矿中部采区8#矿体为对象,运用相似模拟实验,并利用全场应变仪和静态应变分析系统,对三友石矿在露天转地下开采过程中的边坡及围岩的位移变化及应力分布进行研究,以此探究边坡的稳定性问题。结果表明:随着地下开采的深入,南北帮露天边坡及围岩的位移逐渐发生变化;随开采深度的增加边坡位移逐渐增加,开采至-47 m水平时,北帮露天边坡坡脚的位置出现最大水平位移为46 mm,坡顶的位置出现最大竖直位移为86 mm,南帮边坡坡脚最大水平位移值为36 mm,最大竖直位移值出现在坡顶位置54 mm,地下开采对北帮边坡的位移影响大于南帮边坡;地下开采对浅部围岩影响大于深部,矿体下盘围岩的稳固性大于上盘;南北帮最大应力值均出现在坡脚位置,北帮边坡应力受地下开采影响最大处为+48 m水平,且应力集中分布,开挖扰动对矿体上盘的影响大于下盘。

中阶煤的孔隙特征研究

明确煤体的孔隙结构对煤层气的开采及瓦斯突出危险性评价有重要意义。为了解中阶煤孔隙特征,首先通过扫描电子显微镜测试煤层表面,后采用低温液氮吸附法和压汞法分析孔隙结构,并对测得实验数据进行绘图,研究其分形特征。结果表明:钱家营焦煤(QJY)、宁夏1/3焦煤(NX)、东欢坨气煤(DHT)三种煤样的吸附等温曲线均属于Ⅱ类吸附曲线,且呈倒"S"型。东欢坨煤的比表面积最大,宁夏煤次之,钱家营煤的比表面积较小,煤的变质程度与比表面积呈现明显的负相关性。孔径在≥50 nm的孔含量与平均孔径呈正相关;3个煤样中孔径≤10 nm的孔容占比均最大,煤孔隙主要是由微孔组成。孔隙发育情况:DHT>NX>QJY;钱家营煤与东欢坨煤的分形维数都呈现出吸附孔D _(2)>渗流孔D 1的特征,其微小孔的孔隙结构比较复杂,且无规则性。宁夏煤吸附孔的分形维数D_(2)=2.890,在2~3之间,微小孔具有分形特征。

基于集成学习的入侵检测模型

入侵检测系统通过对网络上的恶意行为检测,来保证网络安全和计算机系统的稳定,随着人工智能技术的发展,机器学习与深度学习算法被广泛应用在入侵检测系统中。以入侵检测模型为研究目标,针对网络异常行为检测中的不平衡数据多分类问题,对现有的网络异常行为检测多分类模型进行优化,提出了一种基于卷积神经网络、LSTM(Long Short-Term Memory)神经网络与XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)算法集成的检测模型(CNN+LSTM-In-XGBoost)。该模型包括数据预处理、长短期神经网络模型训练、数据降维、采样后XGBoost模型训练3个部分,通过对UNSW-NB15数据集进行实验分析,发现其准确率和分类平均f1-score均高于基准算法,特别少数类样本的分类准确率相比基准机器学习算法与神经网络模型有较大提升。