水文模型知识图谱构建与应用

针对水利垂直领域缺少知识组织和结构化表达的场景案例,以及通用知识抽取模型在水利垂直领域中难以达到预期精度等问题,本文以水文模型方案推荐为例,提出了知识图谱的构建框架与流程,构建了包含模型继承发展关系、应用流域、模型精度等内容的知识模型,形成基于期刊文献类非结构化数据源的多策略知识抽取方法,以及实体对齐与知识融合的规则与方法等。对水文模型领域期刊文献进行了知识抽取、融合,构建水文模型知识图谱实例,共包含节点实体14 298个,属性实体39 133个,关系36 254条,实体识别的准确率、召回率、F1值均在90%以上。对建立的图谱实例进行了可视化表达和知识应用,结果表明:该图谱实现了基于期刊文献的水文模型知识快速采集学习、组织管理,支持模型检索推荐,提高了水文模型知识的发现与使用能力,对相似场景的水利知识图谱构建具有参考价值。

基于DBSCAN-RF洪水分类的洪水预报应用研究

【目的】洪水分类预报能有效提高洪水预报准确性,为防灾减灾工作提供科学依据。【方法】针对分类因子和分类算法优选问题,以海河流域徒骇河宫家闸上游为例进行研究,(1)充分考虑产汇流影响因素与洪水特征,选取洪峰流量、洪水总量、时段洪量、洪水历时、起历时、落历时、峰度、偏度、涨水仰角、落水仰角、C_(s)、C_(v)、前3 d面雨量、前10 d面雨量、累计面雨量及最大面雨量等16维分类因子,使用主成分投影法(Principal Component Analysis,PCA)对分类因子降维提高计算效率;(2)基于密度聚类(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)-随机森林(Random Forest,RF)算法进行洪水分类,减少对分类先验知识的依赖,提高了分类精度;(3)在徒骇河流域进行了方法应用,选择适用于半干旱半湿润地区的超渗-蓄满同时作用的产流模型及单位线汇流模型进行洪水分类预报研究,分别针对各类洪水进行模型率定。【结果】结果表明:轮廓系数为0.7015,表明DBSCAN算法聚类效果理想,基于RF算法的洪水分类准确率为91.67%,分类效果理想;经洪水分类预报,NSE系数均高于0.8,分类预报结果优于直接预报。【结论】结果说明:基于DBSCAN-RF洪水分类的洪水预报能较好地反映研究区域洪水演进过程,为研究区域洪水预报及防灾减灾工作提供依据。

基于高光谱变换的枸杞冠层含水率预测模型

为实现枸杞冠层水分信息的快速无损监测,以“宁杞7号”枸杞为试验对象,测定枸杞冠层叶片光谱和叶片含水率,对原始光谱进行一阶微分和连续统去除2种数学变换,将获取的原始光谱(OS)、一阶微分光谱(FDS)及连续统去除光谱(CRS)与含水率进行相关性分析,筛选出敏感波长并构建预测含水率的随机森林回归模型(RFRM)、偏最小二乘回归模型(PLSRM)、岭回归模型(RRM)及一元回归模型(URM),最后对模型的精度进行检验与评价。结果表明:从敏感波长分析,基于FDS构建的模型,其拟合度为0.716~0.938;基于CRS构建的模型,其拟合度为0.710~0.920;基于OS构建的模型,其拟合度为0.710~0.874;可见,基于FDS和CRS构建的模型,拟合度均高于基于OS构建的模型。从模型类型分析,RFRM的拟合度最高(0.874~0.938),其次为PLSRM(0.826~0.866)和RRM(0.737~0.889),URM的拟合度最低(0.710~0.730)。综合分析,基于一阶微分光谱构建的随机森林回归模型(FDS+RFRM)预测效果最优,其训练集和测试集的拟合度分别为0.938和0.893,检验集R^(2)、RMSE、MAE及RPD分别为0.872、0.561、0.466和2.156。研究将光谱变换与机器学习相结合,开发一套适用于枸杞冠层叶片含水率的且预测精度很高的高光谱探测模型,为枸杞冠层含水率的监测提供适宜高效的方法。

基于多时相土壤线一致性修正的土壤含水率反演

传统上依赖改进型垂直干旱指数(modified perpendicular dryness index,MPDI)进行土壤水分反演时每个时期的影像反演都需要依赖于地面实测数据进行校准。为降低土壤含水率反演对实测数据的依赖,该研究利用2020—2021年间的哨兵2号卫星数据,分析了近红外与红光波段特征空间中土壤线斜率的变化及其影响因素。并推导了土壤线斜率变化对土壤含水率反演的影响,揭示了MPDI反演土壤含水率时每期都依赖实测数据校准的根本原因,最终提出了一种土壤线一致性修正方法。基于这种修正,该研究构建了一个能够多时相比较的再修正干旱指数(re-modified perpendicular drought index,RPDI)。结果表明,经过统一率定的RPDI与土壤含水率的回归方程在不同时相的影像上均适用,反演结果显示了良好的精度,率定集决定系数R^(2)为0.49,无偏均方根误差为2.88%,验证集决定系数R^(2)为0.54,无偏均方根误差为3.05%,与MPDI每期单独构建回归方程反演相比,RPDI基于统一方程反演与其保持了相近的精度水平,极大减少了在遥感土壤含水率估算中对地面实测数据的依赖,有效提升了遥感技术在土壤水分监测中的应用价值。研究可为光学遥感数据在大范围连续土壤水分反演领域的应用研究提供参考。

塔里木河流域实际灌溉面积变化及其对陆地水储量的影响分析

塔里木河(简称塔河)流域是典型的干旱绿洲农业区,明晰农业灌溉面积增长对流域水储量的影响,对于维护流域生态环境稳定和可持续发展尤为重要。本文提出了基于作物长势的实际灌溉面积遥感监测方法,采用Landsat卫星影像解译了塔河流域2003—2022年实际灌溉面积,利用相关系数及脱钩指数评价了流域实际灌溉面积变化与水储量的相关和依赖关系。研究结果表明:(1)干旱区灌溉与非灌溉植被长势差异显著,以卫星遥感影像计算的作物生育期内最大植被指数(NDVI)为分类指标,采用随机森林分类器辅以一定数量的样本,可实现大范围年实际灌溉面积的快速提取;(2)塔河流域2003—2022年间实际灌溉面积由2989万亩增加到5420万亩,增长比例为81.33%。5个地州中增长量最大的是阿克苏地区,共增了926万亩,增长比例为87.94%;其次是喀什地区,共增长了668万亩,增长比例为77.44%;(3)从相关系数上看,塔河流域2003—2022年间实际灌溉面积与陆地水储量的相关系数为-0.74,5个地州中阿克苏相关性最高,为-0.96,克州最小,为-0.56;(4)从脱钩指数上看,整个流域灌溉面积的增长强依赖于水储量消耗,虽然依赖度近年来有所降低,但未达脱钩状态。从空间上看,喀什、克州、巴州、阿克苏均为强依赖状态,和田为脱钩状态。上述结果表明,对塔河流域大部分地区而言,如果灌溉效率没有显著提升,灌溉面积已不宜继续扩大。本文的研究结果可为塔里木河流域水资源管理与可持续发展提供参考。

2018-2022年青海省主要湖泊蓄水量时空变化数据集

青海省是中国西北部重要的生态功能区,水资源总量丰富,但时空分布极不均匀,且由于气候、地理环境等因素的影响,大部分湖泊长期缺乏监测。而湖泊作为地表水水资源的重要载体,是研究气候变化和人类活动对水循环过程影响的重要指示器。国产高分一号、六号卫星宽幅相机空间分辨率为16 m,组网运行可实现2天重复观测,可以高频次获取地表水体面积;ICESat-2激光测高数据具备厘米级的测高精度,可以获取高精度的地表水体测高水位。本数据集基于GF-1/6WFV水体面积和ICESat-2测高水位构建青海省湖泊蓄水量遥感监测模型,通过遥感手段对青海省湖泊蓄水量进行时空变化监测。经验证,本数据集中湖泊蓄变量监测精度总体优于93%,满足湖泊蓄水量时空变化遥感监测需求。本数据集在时间尺度上涵盖2018-2022年,共计60期月度监测结果;空间尺度上覆盖了青海省面积大于30 km^(2)的33个湖泊,主要集中分布在青海省西部、北部、东南部,可为青海省湖泊、水文与气候变化过程监测、水资源动态评价、优化水资源管理与调度提供基础数据支撑。

坡度对隧道火灾烟气温度分布的影响

从能量守恒的角度出发,建立预测隧道火灾烟气沿程温度变化的理论模型,研究坡度对隧道烟气温度的纵向衰减和最高温度的影响。并通过缩尺寸火灾模型试验进一步研究隧道坡度对火灾烟气温度分布的影响规律,共考虑0%,1%,2%和3%4种坡度。并将试验数据与烟气温度的理论模型预测值进行对比,验证其可靠性。试验结果表明:烟气自由蔓延时,无论沿隧道下坡方向还是隧道上坡方向,与火源相同距离处的烟气温度变化与坡度近似呈线性关系;随着坡度的增加,隧道下坡方向的烟气温度降低,隧道上坡方向的烟气温度则逐渐升高,但温度变化幅度不大;当纵向通风风速较大时,不同坡度间的温度差异性逐渐降低;隧道坡度的存在,既有可能加速燃烧,也有可能降低热量。

铁路隧道火灾烟气温度场分布规律的试验研究

以我国某铁路水下盾构隧道为背景,针对不同纵向通风风速、火灾规模等因素进行了18组缩尺寸火灾模型试验,对火灾时隧道内烟气温度场的纵向变化规律、高温烟气的蔓延规律进行研究,获得了不同工况下拱顶下方烟气温度纵向分布规律、火区内和火区下游烟气最高温度分布规律,以及火灾蔓延范围等。并根据火区内烟气最高温度的试验数据,得到关于烟气最高温度与纵向通风风速及火灾规模的理论公式。拟合结果表明,该理论公式与试验数据能够较好地吻合,相关性为0.92左右。

微信平台对于改善原发性肝癌患者疼痛强度及服药依从性的效果研究

目的探讨微信公众平台的建立对于改善原发性肝癌患者疼痛强度及服药依从性的效果。方法选取该院住院的84例原发性肝癌患者随机分为对照组和观察组。两组在院期间均接受常规指导,对照组采用传统护理,观察组出院后,由研究者指定护师定期通过微信平台向患者推送疼痛管理知识及个性化指导信息。干预3个月后,应用数字评分法及Morisky服药依从性量表对患者的癌痛情况及服药依从性进行评估。结果干预后,两组的疼痛强度差异无统计学意义(P>0.05),但观察组患者疼痛持续时间较对照组短[(5.09±1.68)h vs.(6.92±0.88)h],差异有统计学意义(t=-4.509,P<0.05);干预组的依从性得分及依从性好的比例高于对照组(P<0.05)。结论微信教育能提高癌症患者的服药依从性,降低疼痛对日常生活的影响。

1990-2022年胶东调水工程调蓄水库水色时空变化数据集

胶东调水工程作为山东省骨干水网,其调蓄水库水环境状况和山东省水安全保障息息相关,利用水体颜色指标可以综合评估水库水环境状况。本文通过Landsat-5 TM、Landsat-8/9 OLI和Sentinel-2 MSI等多源卫星数据协同,利用基于FUI(Forel-Ule Index)指数的水体颜色遥感监测方法,生产了1990–2022年胶东调水工程广南水库、龙泽水库、双王城水库、峡山水库、棘洪滩水库、门楼水库、米山水库等7个调蓄水库水色时空变化数据集。数据以GeoTiff栅格格式存储,同时保存了像元FUI取值和坐标信息,便于相关的地理信息系统软件读取和分析。本数据集可以为胶东调水工程调蓄水库水环境监管、调水工程运行对调蓄水库水环境影响机制研究等提供数据支撑。

汉江上游水资源时空演变及成因分析

采用1930年-2008年长系列资料,对汉江上游水资源时空演变情况进行了系统分析。对丹江口水库天然入库径流的丰枯变化规律进行了分析,并从降雨及土地利用变化引起降雨径流关系变化的角度分析了丹江口天然入库径流变化的原因。通过对比丹江口水库天然与实测入库径流,分析了汉江上游耗水变化情况。根据人类活动及气候条件,将资料划分为1990年以前、1990年-1999年、2000年以后三个时段,对比分析了径流平均年内分配的变化,从降雨、人类活动影响等方面进行了成因分析。通过研究降雨空间分布变化,分析了汉江上游水资源的空间变化情况。

纵向排烟与集中排烟下烟气控制效果的对比研究

以某特长公路隧道为研究背景,采用缩尺寸试验测试、数值模拟的方法分别对纵向排烟和集中排烟模式下隧道内火灾烟气的蔓延特性进行了研究,并对比分析了两种排烟系统在火灾工况下对烟气的控制效果。结果表明,纵向排烟模式将火灾烟气控制在火源下游并从隧道出口排出,高温烟气蔓延范围较长;集中排烟模式通过排烟阀将烟气抽离行车道,有效地控制了烟气蔓延和沉降,高温烟气维持在行车道的上部空间,主要通过竖井排出隧道。采用纵向排烟模式的坡度隧道烟气控制受烟囱效应影响较大,而在设置排烟道的坡度隧道中,将排烟阀开启进行自然排烟就能有效地减弱烟囱效应。因此,采用集中排烟模式的防灾安全性能要优于采用纵向排烟模式。

公路隧道纵向诱导风速对火灾烟气控制效果影响分析

针对某公路隧道采用集中排烟方式的工程实际,为了分析纵向诱导风速对隧道火灾烟气控制效果的影响规律,进而确定可能的火灾场景时的合理纵向诱导风速,采用火灾动力学模拟软件FDS构建了数值分析模型,并设计了相应的火灾工况。根据隧道实际交通流量、车辆类型及公路等级,确定了模拟火灾规模。分别分析了火灾规模为50MW时隧道内不同火源位置(排烟阀打开段中部、上游1个/下游5个排烟阀、上游2个/下游4个排烟阀),不同排烟方式下(双向均衡排烟、上游端单向排烟、下游端单向排烟),不同纵向诱导风速情况时的隧道2m高处能见度、烟气蔓延范围及排烟效率,根据模拟分析结果,进而确定了不同火灾工况时的合理纵向诱导风速。结果表明:不同纵向诱导风速对集中排烟模式下烟气控制效果影响显著;特定火灾规模时,火源位置、排烟方式对合理纵向诱导风速的影响不大。

构建游离脂肪酸诱导胰岛细胞凋亡模型验证球形脂联素的拮抗作用

目的:构建游离脂肪酸(棕榈酸)诱导胰岛细胞凋亡模型,并观察球形脂联素对胰岛细胞凋亡的拮抗作用。方法:实验于2004-15/2005-30在中山大学附属第二医院林百欣医学研究中心完成。构建游离脂肪酸诱导胰岛细胞凋亡模型及分组:采用小鼠胰岛素瘤细胞株βNIT-1,取对数生长期的细胞,按1×105个/孔的密度接种于6孔板,细胞生长至80%融合时将随机细胞分为3组,每组3孔,分别为对照组,棕榈酸组,棕榈酸+球形脂联素组。3组培养基均含5g/L的牛血清白蛋白、体积分数为0.03胎牛血清及体积分数为0.01的无水乙醇;棕榈酸组又加含有终浓度为500μmol/L棕榈酸;棕榈酸+球形脂联素组又加终浓度为500μmol/L棕榈酸和0.5mg/L脂联素。处理48h后终止实验。采用Hochest33342和脱氧核糖核酸末端转移酶介导的缺口末端标记法检测棕榈酸诱导胰岛细胞凋亡率和凋亡指数及脂联素处理后脂性凋亡的改善情况。结果:①经Hochest33342染色检测3组小鼠胰岛素瘤细胞株βNIT-1细胞凋亡指数明显不同(F=300.270,P<0.05),棕榈酸组明显高于对照组犤(12.40±1.57)%,(2.05±0.59)%犦,说明500μmol/L棕榈酸可成功构建胰岛细胞凋亡模型,经脂联素处理后凋亡指数明显降低犤(12.40±1.57)%,(3.87±0.93)%犦,说明球形脂联素组对胰岛细胞凋亡有拮抗作用。②经脱氧核糖核酸末端转移酶介导的缺口末端标记法检测小鼠胰岛素瘤细胞株βNIT-1细胞凋亡指数3组明显不同(F=191.221,P<0.05),棕榈酸组明显高于对照组犤(26.33±5.6)%,(2.32±0.78)%犦,说明500μmol/L棕榈酸可成功构建胰岛细胞凋亡模型,经脂联素处理后凋亡指数明显降低犤(2.32±0.78)%,(4.90±0.82)%,P<0.05犦说明球形脂联素组对胰岛细胞凋亡有拮抗作用。结论:①Hoescht染色法及脱氧核糖核酸末端转移酶介导的缺口末端标记法结果均表明在体积分数为0.03胎牛血清、5g/L的牛血清白蛋白的Dulbecco改良的Eagle培养液条件下加入终浓度为500μmol/L棕榈酸处理细胞48h可成功构建胰岛细胞凋亡的细胞模型。②球形脂联素可拮抗胰岛细胞的脂性凋亡,从而发挥了其调节糖脂代谢的作用。

卯时综合护理干预对患者脑卒中后便秘的疗效观察

目的探讨卯时指导患者饮用淡盐水并联合穴位按摩对脑卒中后便秘患者的临床效果。方法选取240例脑卒中便秘患者,分为观察组和对照组各120例。两组患者均给予常规护理,观察组在常规护理的基础上实施每日卯时为患者饮淡盐水200 ml并联合穴位按摩,比较两组患者干预前后便秘评分、大便性状评分和便秘患者生活质量。结果观察组及对照组患者干预后便秘评分、大便形状评分、生活质量评分与干预前比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论以子午流注理论指导的卯时饮淡盐水联合穴位按摩等综合护理干预能够有效改善脑卒中后便秘患者的便秘程度及生活质量,具有较好的临床应用价值。

择时饮水联合穴位按摩干预脑卒中后便秘的疗效观察

目的:探讨依据中医子午流注理论卯时指导患者饮淡盐水联合穴位按摩对脑卒中后便秘患者的临床效果。方法:将240例患者随机分为观察组120例,对照组120例。2组均给予常规护理,观察组在常规护理的基础上每日卯时定时嘱患者饮淡盐水200 m L,定时排便并联合穴位按摩。比较2组患者干预前后便秘评分、大便性状分型和便秘患者生活质量。结果:便秘评分干预前后2组组内比较,差异有统计学意义(P<0.05);干预后2组组间比较,差异也有统计学意义(P<0.05)。大便性状干预后2组均明显改善(P<0.05),观察组改善更明显(P<0.05)。生活质量评分干预前后2组组内比较,差异有统计学意义(P<0.05);干预后2组组间比较,差异也有统计学意义(P<0.05)。结论:以子午流注理论指导的卯时饮淡盐水联合穴位按摩能有效改善脑卒中后便秘患者的便秘程度及生活质量。

基于GIS的山洪及诱发灾害的风险分析

山洪及其诱发的泥石流、崩塌、滑坡等灾害突发性强、危害大 ,应根据区域灾害风险分析的结果 ,对潜在高风险区进行重点防护。本文在分析灾害成因和风险因素的基础上 ,采用指标模型法 ,基于地理信息系统技术对桂东县寨前流域内山洪及其诱发灾害的风险进行了分析 ,得出灾害高风险区的分布。

菁染料在荧光探针及光动力疗法中的应用

菁染料的研究及应用已有100多年的历史,近年来,它们在生物方面的应用研究已取得一定的成果.本文就近几年菁染料及其衍生物在生物医疗方面的研究及进展情况加以综述,特别阐述了这类染料用作荧光探针在生物大分子标识以及作为光敏剂在光动力疗法(PDT)中用于恶性肿瘤的诊断与治疗这两方面的研究进展.

医护患微信群互动对炎性肠病患者自我健康管理能力的研究

目的研究医护患微信互动对炎性肠病患者自我健康管理能力的影响。方法选择2014年5月至2016年5月该院消化内科280例患者,将其随机分为2组(实验组和对照组),实验组140例,对照组140例。对照组患者遵医嘱进行对症治疗、常规护理及常规健康教育;实验组在对症治疗、常规护理及常规健康教育的基础上应用医患微信互动的干预措施。将2组患者成年人健康自我管理能力测评工具(AHSMSRS)量表、就医依从性、复发率、患者健康达标率等分值进行比较。结果实验组患者AHSMSRS量表与就医依从性、复发率、患者健康达标率等分值显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论医护患微信互动的干预手段能显著提高炎性肠病患者的自我健康管理能力。

苏州火车站地下环形车道通风安全及火灾烟控技术研究

以苏州火车站地下环形车道的营运通风方案为对象,对正常运营和火灾时的需风量进行计算和分析,并采用计算流体力学方法对车道火灾模式下排烟的有效性进行了模拟研究,确定该车道采用竖井送排式加射流风机进行通风,竖井设在车道的西北和东南两个对角处,有效面积分别为10.2 m2和11.7 m2,为地下空间运营通风方案选择和计算提供参考依据。