基于CNN-GRU-ATT的城市暴雨积水预测研究

多发频发的极端暴雨事件导致很多城市普遍面临严重内涝问题。能否准确高效地预测城市积水点的水位变化,是城市内涝防治的重要组成部分。为有效提升城市暴雨积水预测的精度和效率,建立了一种基于卷积神经网络(CNN)-门控循环单元(GRU)-注意力机制(ATT)的城市暴雨积水预测模型。首先利用CNN与GRU提取水位数据的局部空间特征和深层时间特征,然后引入ATT加强对降雨序列中关键信息的记忆,从而完成城市积水点的水位预测。利用开封市某积水点的实测水位对模型进行了验证,并与以往的CNN-GRU、ATT-CNN-LSTM以及CNN-LSTM模型进行了对比分析。结果表明,CNN-GRU-ATT模型的损失函数在epoch=20处即达到收敛,损失函数值最终稳定在0.0002左右,收敛效果较好。此外,与其他3种模型相比,CNN-GRU-ATT模型的预测精度评价指标表现均为最优,且模型仍能保持较高的运算效率。其中均方根误差为1.39%,平均绝对百分比误差为4.32%,决定系数为0.9954。这表明CNN-GRU-ATT模型能够准确、高效地预测出积水点的水位变化情况,可为暴雨内涝预警和制定防汛排涝方案提供有效的科学依据。

基于图注意力网络的城市内涝积水预测与研究

极端暴雨天气多发频发造成的城市内涝,严重威胁居民的人身财产安全,准确高效的内涝点积水面积预测在提高城市灾害应急处置能力中发挥着至关重要的作用。为了提高城市内涝点积水预测的准确性和直观性,提出一种基于GAT和LSTM网络的GATLSTM组合预测模型,通过GAT提取积水信息局部空间特征,并通过节点分配权重的方式加强对关键信息序列的记忆,随后采用LSTM提取积水面积序列的时间特征,对内涝点积水面积进行预测。以开封市区某内涝点的积水数据建立模型并评估验证,将GATLSTM模型和LSTM、GAT以及GCNLSTM模型进行对比,结果表明:GATLSTM模型的预测精度优于另外3种模型,能够准确地对内涝点积水面积进行预测,可以为防汛工作和应急响应措施的制定提供科学依据。

激光补光技术对香菇氨基酸含量影响研究初探

氨基酸含量是影响香菇品质的重要指标。文章分别通过大棚生产比对试验和实验室暗室试验栽培香菇,并在不同生长阶段测量其氨基酸含量。结果表明,采用激光补光技术的大棚种植的香菇氨基酸含量明显增加。实验室暗室采用补光技术后,香菇氨基酸总量增加了20.8%,其中蛋氨酸含量增加了70.2%。采用激光补光技术提高了氨基酸总量,该研究为提高香菇经济价值和营养价值提供了重要的科技支撑。

高熔点材料搅拌摩擦焊用搅拌头夹具的结构设计

基于搅拌摩擦焊用搅拌头与机床的配合特点,文中提出了一种工装夹具的设计方案,采用成形连接,通过毂孔配合面传递载荷,法兰盘约束搅拌头轴向运动,分析了焊接和非焊接状态下的工装配合关系。以低碳钢焊接为例,计算夹具与搅拌头配合受载情况,结果表明,最大应力区分布在搅拌针中部圆周面,容易形成磨损带,夹具所受应力主要分布在机床与夹具配合的轴间部位和毂孔内部,主要由于毂孔与搅拌头端面直边存在剪切作用,应力最大115.96 MPa,安全系数为2,满足设计要求。根据搅拌头及夹具制备材料,提出了电火花或铣削等加工方法,并明确相关技术要求。

动态对比增强MRI在甲状腺相关性眼病眼外肌微循环及活动性分期中的评估价值

目的 探讨动态对比增强磁共振成像(dynamiccontrast-enhancedMRI,DCE-MRI)技术在甲状腺相关性眼病(thyroid-associated ophthalmopathy, TAO)临床活动性分期中的价值。材料与方法 前瞻性纳入TAO患者56例,其中活动期组(37例,74只眼),非活动期组(19例,38只眼)。计算并比较两组间眼外肌的半定量参数[达峰时间(time to peak, TTP)、时间-信号强度曲线下面积(area under the time-signal intensity curve, AUC)和时间-信号强度曲线最大斜率值(maximum enhancement slope, Slope_(max))]以及定量参数[容积转运常数(volume transfer constant, K^(trans))、反流速率常数(the rate constant, Kep)和血管外细胞外间隙容积分数(fractional volume of the extravascular-extracellular space, V_(e))]的最小值、平均值和最大值。采用多因素logistic回归筛选TAO活动性分期的独立影响因素。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析显著差异参数及其联合模型在TAO分期中的效能。结果 活动期组眼外肌的TTP均值、AUC最大值、AUC均值、V_(e)最大值和V_(e)均值均高于非活动期组(P<0.05)。AUC最大值和V_(e)均值是TAO活动性分期的独立影响因素(AUC最大值,P=0.030;V_(e)均值,P=0.014)。采用AUC最大值和V_(e)均值预测活动期TAO的ROC曲线下面积分别为0.689和0.673。联合AUC最大值和V_(e)均值可进一步提高对TAO活动性分期的诊断效能(ROC曲线下面积0.731)。结论 眼外肌DCE-MRI半定量和定量参数均可辅助TAO活动性分期。联合AUC最大值和V_(e)均值可以有效评估TAO活动性分期。

血脂联合磁共振参数在甲状腺相关性眼病糖皮质激素治疗疗效预测中的价值

目的:评估血清脂代谢指标联合眼眶磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)定量参数在预测中重度活动期甲状腺相关性眼病(thyroid-associated ophthalmopathy,TAO)患者糖皮质激素(glucocorticoid,GC)治疗疗效中的价值。方法:回顾性纳入44例接受GC治疗的中重度活动期TAO患者,根据GC疗效将患者分为敏感组(n=28)和抵抗组(n=16)。收集两组患者在GC治疗前的血清脂代谢指标和基于眼眶MRI测得的泪腺突出度/眼眶脂肪厚度(lacrimal gland herniation/orbital fat thickness,LGH/OFT)及其他临床参数,并比较两组间各参数差异。采用Logistic回归和受试者工作特征曲线分析与GC治疗疗效相关的独立预测因子并评估其预测价值。结果:敏感组患者血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平显著低于抵抗组(P=0.005,P=0.019),且敏感组病程更短(P=0.037)。敏感组患者LGH/OFT显著高于抵抗组(P<0.001)。总胆固醇和LGH/OFT是TAO患者激素是否敏感的独立预测因子(OR值分别为0.230、1.395_(每0.1单位),P均<0.05)。联合血清总胆固醇≤4.8 mmol/L和LGH/OFT≥1.51预测GC治疗敏感性,可以获得最佳预测效能(曲线下面积为0.838,灵敏度为87.5%,特异度为65.6%)。结论:血脂参数和眼眶MRI定量参数均可预测中重度活动期TAO患者GC治疗敏感性,两者联合可进一步提高预测效能。

精神分裂症中氧化应激相关通路与诊断和预测价值的研究进展

精神分裂症是一种疾病负担较重的重性精神疾病。氧化应激与促炎因子的交互作用相互叠加促进慢性神经炎症和免疫损伤,导致多巴胺能和谷氨酸能通路失调,出现精神病性症状,与精神分裂症的病理机制息息相关。该文从色氨酸犬尿氨酸代谢通路、WNT/β-Catenin通路与NF-κB通路、多巴胺代谢这3条研究较为集中,涉及炎症和氧化应激相互作用的通路中寻找生物标志物,并讨论相关的抗氧化剂在精神分裂症诊治中的应用,总结其当前研究进展。

压缩感知结合深度学习重建技术在眼眶MRI中的应用研究

目的:探讨压缩感知(compressed sensing,CS)结合深度学习(deep learming,DL)重建技术在眼眶MRI中的应用价值。方法:选取30名健康者接受MRI扫描,均采用并行成像(parallel imaging,PI)(作为S组,加速因子为2)及CS扫描成像(作为CS组,加速因子为2、3、4、5),经DL重建后获取图像(作为DL组,包括S2pL、CS2DL、CS3pL、CS4DL、CS5DL序列)。比较各组之间的主观指标(图像总体质量、眼肌边界清晰度、诊断置信度)和客观指标[眼肌-题肌信号强度比(signal intensity ratio,SIR)眼肌信噪比(signal to noise ratio,SNR)及眼肌-题肌对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)]。采用SPSS 26.0统计学软件进行数据分析。结果:在主观指标评分中,S组和CS组图像经DL重建后,图像总体质量、眼肌边界清晰度、诊断置信度的评分均有提高,但CS2与S2、CS2DL与S2DLCS2与CS2DL在图像总体质量、眼肌边界清晰度、诊断置信度方面比较差异无统计学意义(P>0.05);CS3与CS2、CS5与CS5DL在图像总体质量、眼肌边界清晰度方面比较差异有统计学意义(P<0.05);CS2pL与CS3DL在图像总体质量、眼肌边界清晰度方面比较差异无统计学意义(P>0.05);CS3与CS3DLCS4与CS4DL在图像总体质量、眼肌边界清晰度、诊断置信度方面比较差异有统计学意义(P<0.05)。在客观指标评价中,在眼肌SNR和眼肌-题肌CNR方面,S组和CS组图像经DL重建后的评价结果均提高,DL组与S组、DL组与CS组比较差异有统计学意义(P<0.05);在眼肌-题肌SIR方面,DL组与CS组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:DL重建技术在提高图像SNR、CNR的同时还能改善图像质量,选用加速因子为3的CS结合DL重建技术,既能缩短扫描时间,又可获得较高质量的图像,还可提升患者的检查体验,在眼眶MRI中具有重要的应用价值。

基于区块链和人机交互的工程质量验收系统

针对传统工程质量验收中存在信息查阅耗时、数据易被篡改等问题,在工程质量验收管理需求分析的基础上,综合利用区块链技术的信息溯源和防篡改特性,以及人机交互技术的高效处理和响应信息能力,开发一种基于区块链和人机交互的工程质量验收系统,用实际案例数据验证该模型的实用性,并从读写延迟和数据存储两个维度测试了系统的性能.结果表明:该系统在无网络延迟条件下,有关工程质量数据的读延迟和写延迟分别小于1.5 s和3.5 s;该系统因有关工程质量验收事务数据增加而产生的存储容量在可接受范围;该系统满足既有研究对区块链系统提出的性能要求.

米字形高铁网对区域社会经济高质量发展的影响

以全国首个米字形高铁网为研究对象,从空间格局、经济发展、社会发展及生态环境这4个维度分析其对区域高质量发展的影响;构建影响评价模型,建立多维度指标评价体系,并对影响效果进行量化分析。结果表明:米字形高铁网建成开通,使河南省际和省内加权平均旅行时间大幅缩短至4.90 h和1.62 h,改善幅度达到65.6%和37.8%;区域联系强度显著增强,逐步形成以省内联系为主,向东北及东南方向稳步拓展的“中心-外围”式发展结构;郑州高铁枢纽首位度由1.90稳步升至2.83,核心枢纽地位进一步巩固;采用双重差分模型验证了米字形高铁网对河南省各地市社会固定资产投资、外资利用规模、人均GDP、城镇化率及就业升级指数等经济和社会发展指标均具有正向促进作用;铁路客运综合能耗优化量和综合营运减排量稳步提升,工业废气SO2排放量降低,生态环境效果显著。

基于SPAD-502与GreenSeeker的冬小麦氮营养诊断研究

用GreenSeeker和SPAD-502测定了不同氮素处理的冬小麦冠层NDVI与叶片SPAD值,分析了它们与叶片全氮、叶绿素含量及产量间的关系。结果表明:冬小麦抽穗期SPAD值和NDVI值均与叶绿素含量呈极显著正相关;除抽穗期和返青期外,SPAD值与叶氮含量、叶绿素含量的相关系数在其余各生育期均达到显著或极显著水平;NDVI值与叶氮含量、叶绿素含量在拔节期、乳熟期的相关性同SPAD值一致;SPAD值可以进行叶绿素的诊断,NDVI值可以进行氮的诊断。氮营养诊断时期应该选择拔节期。通过回归建立了基于SPAD值、NDVI值的产量估测模型,可以通过SPAD值、NDVI值对冬小麦产量进行估算。

逆时偏移计算中的边界处理分析及应用

在地震资料的处理中,逆时偏移方法可以实现复杂构造高精度成像,但计算量和存储量两大问题影响了该方法的实际应用.逆时偏移算法中的边界处理方式的优化可以大大减少存储量,本文讨论了记录波场边界信息的吸收边界和随机边界这两种方法的计算效率和成像效果,提出了吸收边界中只记录边界范围内未衰减单层波场的方法并通过数值实验验证了其可行性,选择了不同的边界策略应用于模型数据和实际资料的处理.结果表明:记录单层波场边界信息的吸收边界的成像效果同传统存储波场历史的方式几乎无差别,但要额外存储每个时刻的波场边界信息;随机边界不需要额外存储波场信息,但会带来边界漫反射影响和计算区域的增加;记录单层波场边界可以明显减少存储量,并且不影响成像效果.

不同小麦品种主茎茎秆形态结构特征及其与倒伏的关系

为给小麦抗倒育种和栽培提供参考,选用河南省有代表性的6个小麦品种(矮抗58、周麦22、豫农202、郑麦004、偃展4110和豫农416),研究了其茎秆形态特征和解剖结构的变化特点及其与抗倒伏性的关系。结果表明,矮抗58、周麦22和豫农202未发生倒伏,其余品种在生育后期均发生不同程度倒伏。株高、重心高度、基部节间长度和小维管束数目与抗倒伏指数均呈极显著负相关,茎秆第2节间粗度和壁厚与抗倒伏指数呈极显著正相关。矮抗58抗倒性较强的原因是株高和重心高度低,豫农202的第1和第4节间长度以及基部节间(第1和第2)长度占总茎长的比例均最小,而周麦22基部节间粗度和壁厚最大,这3个抗倒品种间机械组织层数和厚度无显著差异。

不同氮营养冬小麦冠层光谱红边特征分析

利用FieldSpec Pro FR2500光谱仪测定了不同氮素处理冬小麦冠层光谱,分析其红边特征变化规律及其与农学成分的相关关系。结果表明,波长550 nm6、80 nm9、80 nm1、100 nm与3506-80 nm和7501-100 nm可作为氮素营养诊断的敏感特征点与波段范围。随着施氮量的提高,拔节期、抽穗期以及灌浆期的红边位置（REP）、红谷位置（Lo）与光谱反射率一阶微分极大值（FD-Max）均增大,红边宽度（Lwidth）则有减小的趋势。总体上看,施氮与无氮处理在整个生育期均存在较大差异,施氮处理之间差异较小。冠层反射光谱的红边位置、红谷位置随生育期向长波方向移动,呈现“红移”现象;从抽穗期开始逐渐减小,呈现“蓝移”现象。冬小麦红边参数中红边位置与农学组分之间的相关性优于其他参数,除与地上部生物量正相关显著外,与叶面积指数、叶含水率、叶绿素含量、叶可溶性蛋白含量、叶鲜重、叶含氮量均呈正相关且达到极显著水平。红谷位置则与叶面积指数、叶含水率、叶绿素含量、叶鲜重以及SPAD值呈极显著正相关,与可溶性蛋白呈显著正相关。红边宽度与叶面积指数、叶含水率、叶氮含量、叶绿素含量以及叶鲜重均呈极显著正相关,与可溶性蛋白含量呈显著正相关。反射率一阶导数极大值与叶面积指数、叶含水率、叶鲜重呈极显著正相关,与叶含氮量极显著负相关。通过红边参数与农学组分稳定良好的数学关系,可以对农学组分进行预测估算。

高场强超声波技术在食品蛋白质加工中的应用研究进展

食品中的蛋白质不仅能为人类提供必需营养,在食品加工中也起着重要作用。高场强超声波技术作为一种新兴技术,在未来食品蛋白质加工中的应用具有巨大潜力。本文综述近10年国际上以高场强超声波为手段对食品蛋白质进行改性的研究,从高场强超声波作用基本原理,高场强超声波对蛋白质结构、凝胶性、粒径、溶液黏度、溶解性、浊度、乳化性和起泡性的影响以及对蛋白质反应、蛋白质提取和对蛋白质感官品质的影响多个方面分别进行阐述。

四川盆地西部茅口组多类型储集层成因与启示

四川盆地中二叠统茅口组储集层非均质性强、成因复杂,对储集层发育的主控因素及分布规律存在较大争议,这给茅口组油气勘探造成很大困扰。利用野外剖面、邻区钻井以及地震勘探等资料,从岩相古地理、储集层特征、地震储集层预测等方面,探讨了四川盆地西部茅口组储集层成因。认为,四川盆地茅口组在碳酸盐岩大缓坡沉积体系下,西部地区发育大规模浅水高能礁滩相带,从而证实了金马—鸭子河构造带和龙泉山隐伏构造带发育着由二叠系断至基底的深大断裂;茅口组顶部礁滩相沉积在不整合面岩溶和断裂相关热液白云岩化双重作用下,可能普遍发育溶蚀孔洞型储集层及热液白云岩储集层,是四川盆地西部寻找茅口组大规模气藏的有利区带。

海底地震仪远震记录接收函数反演——以南海西南次海盆为例

由于海底环境和海底地震仪（OBS）结构的特殊性,用OBS远震记录进行接收函数岩石圈反演研究因为存在一定的困难,所以还很少见.在深入分析问题的基础上,以国产I-4C型宽频带OBS在南海西南次海盆记录的天然地震为实例,我们将傅里叶变换和小波变换相结合以压制海底地震仪记录中的非平稳干扰,获得了信噪比较高、震相清晰的地震记录,进而成功开展了远震记录的岩石圈结构接收函数反演.主要结论是：（1）OBS接收函数的求取是可行的,关键是压制非平稳干扰.（2）西南次海盆的Moho面埋深为海底下10～12km（地壳厚6～8km）,沉积物厚度为1～2km,浅部地壳存在低速区,与沉积物和海底扩张停止后的岩浆喷发产生的岩石碎屑和裂隙有关.（3）在扩张脊中央Moho面上方6～12km存在S波低速区,推测扩张中心可能存在下地壳熔融或岩浆房,在17～30km区间S波速度呈负梯度,我们认为扩张中心更深的地方存在热物质的供给.

玉米不同器官元素分布对施肥的响应

【目的】研究施肥条件下玉米不同器官干重、元素分布的比值变化,揭示施肥对作物的影响。【方法】设置不施肥(CK)、施氮磷肥(NP)、施氮钾肥(NK)、施磷钾肥(PK)、施氮磷钾肥(NPK)5个处理,用田间试验方法研究了成熟期农大108玉米茎秆、叶片、籽粒的干重以及N、P、K、Cu、Zn、Fe、Mn等元素分布对不同施肥处理的响应。【结果】玉米干重及元素含量在不同器官的分布存在差异,N含量为叶片>籽粒>茎秆,P含量为籽粒>叶片>茎秆,K含量为茎秆>叶片>籽粒,Fe含量为叶片>茎秆>籽粒。施肥降低了不同器官间N、P、K、Fe元素含量的差异,改变了不同器官干重与Cu、Zn元素含量在整株中的相对比值。除个别处理外,N、P、Fe与Cu、Zn元素的对施肥的响应趋势具有一致性。同时,玉米不同器官元素分布对不同肥料组合的响应存在差异性,N、P、K元素对不同肥料组合响应程度较大,Cu、Zn、Fe、Mn微量元素响应较小;玉米茎、叶对不同肥料组合响应程度较大,籽粒较小。从总体上看,NPK处理对玉米元素分布的影响高于NP、NK、PK处理。另外,玉米不同器官元素的分布受肥料交互效应的影响。【结论】不同肥料配施对玉米不同器官元素分布影响的趋势与程度既存在共性也存在差异性,通过调整施肥可以改善作物养分在不同器官的分布,促进养分的吸收和良性循环,从而达到优质高效生产的目的。

平原区水系连通实践与思考

根据我国"十二五"战略规划,河湖水系连通将作为提高河流健康性的一个重要途径。通过水系连通,能增强水体的流动性,使污染水体的稀释速度加快,对改善水体水质具有重要作用。近年来泗洪县城市化进程加快,城区水系连通性差,水体自净能力较弱,水质不断恶劣。通过规划的大、小连通方案,能使河网水体实现有序流动,满足水资源调节的需求;同时根据MIKE11模型模拟计算结果,在结合截污措施的前提下,河道水质能得到有效改善。

塔中北斜坡鹰山组碳酸盐岩层间岩溶储集层特征

塔中北斜坡鹰山组大规模发育层间岩溶型储集层,岩溶作用深度贯穿不整合面以下180 m范围内。但是不同区块储集层特征差异大、主控因素认识不清等成为制约鹰山组勘探的瓶颈。通过对层间岩溶概念的重新厘定,详细分析塔中井下岩溶型储集层特征,结合构造演化与海平面变化特征,认为塔中鹰山组层间岩溶形成于加里东中期Ⅱ幕构造运动期,暴露时间相对较短,没有形成完整的岩溶体系,大型洞穴不发育,多为孤立的小型洞穴,储集层类型以孔洞型、裂缝-孔洞型为主;暴露时鹰山组地层倾角较小,岩层面与潜水面接近平行,使岩溶作用局部顺层溶蚀,储集层呈准层状分布,但区域上具有穿层性;3期海平面变化与潜水面相对停滞期使鹰一段—鹰二段共发育5套储集层。通过上述分析及储集层分布模式建立,综合预测了有利勘探区块。