广西钦州湾围垦工程对茅尾海潮汐动力参数的影响

北部湾茅尾海是中国南方重要的经济开发区,兴建有滨海新城和多个港口码头,近年来围垦开发严重。本研究通过建立二维水动力数值模型系统,分析重要潮汐动力参数,对比研究1985年与2020年间钦州湾围垦和港口建设对当地水动力环境的影响。结果表明:经过围填海和港口工程之后,茅尾海的潮差变化较小,略微增加了0.05 m左右;全日分潮K1、O1及半日分潮M2、S2是影响钦州湾潮汐动力较大的驱动力,围垦后在茅尾海内海地区都略微增加了0.02~0.03 m,其中K1、O1是影响茅尾海的关键潮汐动力参数,敏感性测试分析表明三墩公路建设、钦州港海岸围垦和核电厂导堤建设对茅尾海潮差增加贡献率大致占60%、20%和10%;同时,围垦对束窄钦州湾航道具有一定的优化效应,围垦后钦州湾外湾三条水道峰值通量都明显增加,形成航道束水攻沙效果,对通航和维护主航道稳定性具有一定优势。因此,仅从潮汐动力参数变化角度分析,目前的围垦和港口工程迎合了当地河势特征,对潮汐动力场扰动较小,具有优化局部水动力场环境和提升通航安全性作用。

洪灾情景下食品类物资供需分配及配送路径优化——以上海市奉贤区为例

应急物资的供需分配和物流优化是应急物资管理决策中的重要支撑。本文基于最优供需分配模型,构建了基于供需分析的物资供应点分配方法。该方法考虑了市场储备点需同时对受灾需求点和原有需求点进行保障性物资供给的约束条件,相比传统方法能进一步提高物资供需分析的合理性与准确性。在物资供应点分配的基础上,构建了洪灾情景下的应急物资配送路径优化方法。该方法基于真实道路网络,利用“度”“方形集聚系数”及“道路设计日交通量”评估路段可靠性,并充分考虑洪涝灾害对道路通行时间的影响,以“路径行程时间最短”和“路径可靠性最高”为目标,采用启发式算法进行最优路径的求解。以上海市奉贤区为研究区开展案例研究。通过市场与政府协同供应的多种方案情景的对比分析,发现G方案(政府全供应)配送经历时间久、总花费时间成本多,可能导致应急救援任务超时,S方案(市场全供应)配送效率低,易导致人力、运力资源浪费,而S1500方案(由市场供应1500 m覆盖范围内的避难场所,由政府供应剩余的避难场所)则是同时适合案例中2种洪灾情景下3类物资(饮用水、大米、婴儿奶粉)的协同供应方案。该研究结果可为研究区相关部门的应急救援救助提供决策支持。本文提出的方法能够为其他地区的相关研究提供方法借鉴。

改进的DeepLabv3+同图复制篡改检测算法

为解决现有的篡改检测算法难以提取图像篡改边缘特征、篡改区域定位精度较低问题,提出一种改进的DeepLabv3+同图复制篡改检测算法。该算法在DeepLabv3+网络中引入双重注意力机制模块,用于捕捉上下文信息,以提高模型对篡改区域的适应性;采用残差细化模块对预测掩膜进一步优化,以增强模型对篡改边界的敏感性;使用一种新的混合损失函数用于模型训练,以利于模型在像素级和图像级中学习篡改图像与对应真实掩膜之间的映射关系。实验结果表明,改进的DeepLabv3+同图复制篡改检测算法,在COPYMOVE_NIST和COPYMOVE_COCO数据集上的3个评价指标均高于FCN、U-Net及DeepLabv3+算法,检测精度分别达到0.929和0.895,能够有效地提取图像篡改边缘特征,解决边缘像素漏检和误检问题。

内河航运密集小目标船舶的图像检测方法

针对小目标船舶在密集性场景中检测的漏检率和误检率较高的问题,基于深度卷积神经网络,提出一种船舶检测方法。该方法选用YOLOv7模型作为算法参考框架进行改进,设计自适应锚框匹配算法,利用CIoU距离度量方式重构K-means聚类算法,以更好地适应船舶数据集中物体的尺寸和比例分布;增加一个针对小尺度目标的细粒度检测头,并使用分散注意力机制对网络模型结构进行重新设计;采用负片图像增强技术来扩充数据样本以获得更多训练样本。实验结果表明:与YOLOv7原模型相比,本文算法在内河航运船舶检测任务中的查准率和查全率分别达到92.8%和88.9%,分别提高10.9%和23.6%;mAP50达到92.6%,提高23.4%;FPS指标下降11.4;模型大小为47.1 MB,在PC端上单张图片耗时需要32.26 ms,实现了小目标船舶的高效检测。

海岸线围垦对广西钦州湾地形演变的影响分析

广西钦州湾是中国南方重要河口型海湾,近期在高强度人类活动影响下,钦州湾水动力过程发生变化,对港口航运和岸线稳定性产生影响。文章基于1985年和2020年两期岸线和水下地形数据,采用水动力–沉积动力耦合的数值模型系统模拟了近35年工程建设和海岸围垦对钦州湾水动力和未来水下地形演变的影响。结果表明,围填海工程略微增加了龙门水道和外湾地区的潮汐场流速,有利于优化流路的空间分布格局;同时,围垦改变了潮汐不对称性分布,变化较大区域发生在茅尾海北部、龙门水道、外湾中部和三墩公路周边,对滩潮格局发育和局部冲淤态势产生影响;钦州湾中部龙门水道侵蚀略微增加,但变化范围更为集中,外湾地区变化幅度略微减少,变化趋势向东西两侧水道集中。总体而言,围垦工程导致钦州湾水下地形变化趋于稳定。钦州湾围垦工程对动力地貌稳定性产生重要影响,对维持港口航运和海岸带经济可持续性发展具有积极意义。

改进型YOLOv5s的瓷砖表面缺陷检测方法

针对瓷砖质检过程中存在瓷砖缺陷漏检及检测精度低等问题,提出一种改进型YOLOv5s的瓷砖表面缺陷检测方法。该方法在自适应锚框匹配算法中引入CIoU (complete intersection over union)度量,解决原始K-Means聚类算法中欧式距离无法聚类出宽高比合适的锚框问题;在特征提取结构中,引入Res2Net残差单元,在通道上进行分组级联特征提取,实现模块级别的多尺度检测;在缺陷检测阶段使用滑窗方法进行高分辨率瓷砖图像的缺陷检测。实验结果表明,使用该方法后瓷砖表面缺陷检测的精度由73.8%提升至80.0%;召回率由69.0%提升至78.1%;50%交并比精度均值(mean average precision at 50%IoU,mAP50)由72.6%提升至80.5%;与其他主流算法相比,该算法具有更好的检测效果和鲁棒性。

基于投入产出的中国省际农业水-土-碳足迹流动分析

水-土-碳多要素耦合研究是近年来资源环境领域的热点之一。开展农业水-土-碳足迹流动分析有助于揭示农业生产和贸易带来的跨区域环境影响,对不同区域资源可持续管理和协同减排具有重要意义。以中国30个省级行政区为研究对象,基于投入产出方法科学识别不同省区农业水、土、碳足迹的空间格局、流动特征及关联状况。主要结论如下:(1)省域尺度农业水、土、碳足迹具有较大的空间差异,这归因于自然条件、社会经济、产业结构、耕作方式及种植结构等的区域差异;(2)农业水、土、碳足迹流动主要从西部和北部流向东部和东南部地区,这与农产品市场供需关系密切相关,表明东部和东南部地区农产品消费导致了西部和北部地区资源的虚拟占用和隐含碳排放;(3)农业水、土、碳足迹及其强度之间存在一定程度的关联关系,经济发展状况、地区产业结构、自然条件状况等因素均会影响某一要素或几种要素的消耗强度,进而影响其关联作用;农业水、土、碳足迹流动表现出明显的关联性特征,空间关联网络存在不均衡性,关联渠道有待丰富;(4)建议未来加强农业技术革新,提高机械化、智能化生产水平;通过土地规模化经营实现水土资源的节约集约利用;开展基于水-土-碳跨区域影响的横向农业生态补偿,实现中国省际协同减排和资源优化。