基于密度Canopy的评论文本主题识别方法

融合Sentence-BERT和LDA的评论文本主题识别(SBERT-LDA)方法,将LDA的主题数作为K-means算法中的k值,导致算法可解释性较差、主题一致性较低。为了解决上述问题,提出基于密度Canopy的SBERT-LDA优化方法(SBERT-LDA-DC),利用密度Canopy改进Kmeans算法。实验结果表明,提出的方法在一致性指标上要优于使用K-means以及K-means++对特征向量聚类的同类方法;与SBERT-LDA方法相比,在1852条戏剧评论数据集上,一致性指标值提高了22.9%。因此,所提出的SBERT-LDA-DC方法是有效的,对产品或服务提供者更好地了解用户意见、完善自身产品或提升服务水平提供了新方法,具有较强的实际应用价值。

基于卷积神经网络及气象要素回归法的地表死可燃物含水率预测模型

地表可燃物含水率是森林火险等级和火行为变化的重要指标,其预测模型对于火险预测、火灾管理等具有显著作用。本研究基于蒙古栎及樟子松林地的野外气象因子以及地表死可燃物含水率数据,进行气象因子随机森林相对重要性排序以及皮尔逊相关性分析,并使用深度学习中的卷积神经网络以及气象要素回归法预测可燃物含水率。结果表明:野外蒙古栎的可燃物含水率显著高于樟子松。随机森林结果表明,对于可燃物含水率具有显著作用的因子排列顺序从大到小为湿度、温度、降雨、风速、太阳辐射;相关性分析表明,当日的温度、湿度、降雨对于可燃物含水率具有显著影响,同时,气象因子之间也存在一定的相关性。卷积神经网络模型对于蒙古栎及樟子松林地表可燃物含水率的预测R~2分别为0.928、0.905,平均绝对误差(MAE)分别为6.1%、8.1%,平均相对误差(MRE)分别为8.9%、4.2%;气象要素回归法的R~2分别为0.495、0.525,MAE分别为30.5%、39.5%,MRE分别为52.1%、32.6%,卷积神经网络模型精度显著高于气象要素回归法。研究表明,深度学习的卷积神经网络能够为今后的可燃物含水率预测提供一定借鉴,可为更高水平的林火管理提供有效技术支撑。

红松人工林地表可燃物火蔓延速率预测模型

红松人工林因其枝叶内油脂含量较高而具有极高的火灾风险,地表火蔓延是其火灾扩展的主要方式,研究地表火蔓延速率预测模型可以为红松人工林的火灾扑救工作提供科学指导。本研究以黑龙江省帽儿山地区红松人工林地表可燃物为研究对象,设置不同的可燃物含水率(5%、15%、25%)、载量(0.5、0.7、0.9、1.1 kg·m^(-2))和坡度(0°、10°、20°、30°、40°),模拟野外可燃物床层特征进行室内点烧试验,使用热电偶法测定蔓延速率,根据实测蔓延速率对比分析Rothermel模型、修正后Rothermel模型和随机森林模型的预测精度,评估预测红松人工林地表火蔓延速率的最优模型。结果表明:直接使用Rothermel模型预测红松人工林地表火蔓延速率整体效果较好,但对于高坡度、高含水率条件下的蔓延速率预测效果不理想。重新拟合坡度参数后的Rothermel模型与随机森林模型预测效果均较好,且预测精度相近,但随机森林模型因其本身特性,还需进一步进行评估和验证。修正后的Rothermel模型更适合预测0°~40°坡度下的红松人工林地表火蔓延速率。

黑龙江省6种乔木叶片热解特性及气体释放特征

森林可燃物是森林火灾发生的基础,地表死可燃物是森林可燃物的重要组成部分,研究地表死可燃物的热解特性和气体释放对探究森林火灾对大气环境和碳平衡的影响及森林火灾的预防和扑救具有重要意义。本研究对黑龙江省6种乔木(樟子松、红皮云杉、水曲柳、胡桃楸、蒙古栎和白桦)地表凋落的叶片进行热重分析和气体释放分析,探究森林可燃物的热解过程及燃烧性,分析了热解特征、热解动力学特征和气体释放特征,并基于热解参数对其燃烧性进行四维评价。结果表明:研究区6种乔木叶片综纤维素热解开始的温度范围为143.31~180.48℃,结束的温度范围为345.04~394.38℃;木质素热解开始的温度范围为345.04~394.38℃,结束的温度范围为582.85~609.31℃。6种乔木叶片热解过程中综纤维素的热解影响了可燃物灰分含量及总热解的重量、温度。6种乔木叶片2个主要热解阶段的活化能分别为18.88~27.08和13.25~27.54 kJ·mol^(-1),指前因子分别为3.13~26.28和1.30~22.55 min^(-1),其中,红皮云杉、水曲柳、蒙古栎和白桦综纤维素热解阶段的活化能和指前因子大于木质素热解阶段,而樟子松和胡桃楸则相反。综纤维素热解阶段的CO、CO_(2)释放量分别为535.16~880.11、7004.97~10302.05 mg·m^(-3),木质素热解阶段分别为240.31~1104.67、20425.60~33946.68 mg·m^(-3),综纤维素热解阶段释放的CO和CO_(2)较少,重量损失却大于木质素热解阶段。6种乔木叶片的四维燃烧性排序中,点燃性最好的是白桦,剧烈性最强的是红皮云杉,持续性和消耗性最好的均是樟子松;点燃性与综纤维素的热解动力学参数呈显著正相关,持续性与木质素的热解动力学参数呈显著负相关。