An Artificial Neural Network-Based Response Surface Method for Reliability Analyses of c-φ Slopes with Spatially Variable Soil

This paper presents an artificial neural network（ANN）-based response surface method that can be used to predict the failure probability of c-φslopes with spatially variable soil.In this method,the Latin hypercube sampling technique is adopted to generate input datasets for establishing an ANN model;the random finite element method is then utilized to calculate the corresponding output datasets considering the spatial variability of soil properties;and finally,an ANN model is trained to construct the response surface of failure probability and obtain an approximate function that incorporates the relevant variables.The results of the illustrated example indicate that the proposed method provides credible and accurate estimations of failure probability.As a result,the obtained approximate function can be used as an alternative to the specific analysis process in c-φslope reliability analyses.

图卷积神经网络综述

图卷积神经网络是图论与深度学习的交叉,已成为机器学习领域的研究热点。基于此,介绍了图卷积神经网络的形成,梳理了两大类经典的图卷积神经网络:谱方法和空间方法,详细介绍了这两类图卷积神经网络模型,分析了图卷积操作的核心理论基础,介绍了图卷积神经网络在各领域的应用,总结了图卷积神经网络面临的主要挑战,展望了图卷积神经网络的发展趋势,并分析了图卷积神经网络在野外环境下蝴蝶识别任务中的潜在应用。

基于数字足迹的自驾旅游流时空分布及空间网络特征分析

自驾游正发展成为大众旅游时代的新模式,通过探索自驾旅游流的时空分布和空间网络特征,明确其时空格局的演化机制.以新疆地区为例,采用频次指数统计自驾旅游流跨时间年度、季节、节假日的游客数量,利用GIS空间分析方法阐明旅游流时空分布特征;根据实际需求基于社会网络分析方法中的多个指标建立综合评价体系,深入探究自驾旅游流的网络结构和相互关系.结果表明:新疆自驾游旅游流在时间分布特征方面具有多样性,受季节和节假日的影响,依然保持了持续吸引游客的稳定趋势;在空间分布特征方面,标准差椭圆的重心表明自驾旅游流在空间分布上更偏向新疆西北地区,标准差椭圆长短半轴差距显示旅游流在不同年份之间的分布相对稳定;在空间网络特征方面,新疆自驾旅游流整体网络间存在“涓滴效应”,自驾游客的移动路径和主要聚集区域呈现以乌鲁木齐市为核心,辐射向伊犁、阿勒泰、喀什等三个方向的趋势;旅游节点之间的关联不紧密,辐射牵动作用不明显,旅游流分布较为疏散且呈现明显的规模-序列表征.

中国绿色低碳发展的水平测度与空间关联效应研究——基于社会网络分析法

基于绿色低碳发展的理论内涵,从绿色效益、低碳效益和经济效益三个维度构建绿色低碳发展评价指标体系,利用熵值法测度绿色低碳发展指数,并运用Dagum基尼系数和社会网络分析法考察中国绿色低碳发展的时序演变特征与空间关联关系。研究表明,2011—2021年中国绿色低碳发展水平在低位保持稳步上升态势,且东部地区绿色低碳发展水平高于全国平均水平,更远超中西部地区;其Dagum基尼系数呈现先下降后平稳的趋势,表明中国绿色低碳发展水平的区域差异逐渐减小并趋于协调;中国省际绿色低碳发展的空间关联关系较强,且具有稳定性,但仍有提升的空间。

旅游生态效率评价与空间网络结构分析

以2014—2020年福建省及毗邻城市为研究对象,运用单一比值法评价旅游生态效率,借助引力矩阵、社会网络分析法构建空间网络结构,并讨论其结构特征。结果表明:旅游生态效率整体呈增长态势,但城市间差异明显,闽北地区的旅游生态效率高于闽南、闽东、闽西地区,且仅有闽南地区的旅游生态效率优于邻市;旅游生态效率呈现“沿海势弱,内陆均衡,北端聚强,南端落后”的分布特征;研究区内绝对差异仍然存在,低值城市间差异有所缩小;旅游生态效率网络结构发育程度低,但关联度不断上升;核心节点控制作用有所削弱,愈来愈多的城市“核心化”发展,网络结构日益稳健。因此,建议扩大规模经济优势,提高资源利用效率,积极发挥政府主导作用,联结区域发展,打造优劣互补、互通有无的发展模式。

多路绝对激光测距仪精密三维控制网的建立与解算

建立高精度三维控制网是实现大型粒子加速器等精密工程测量的前提条件,目前主要通过间接测量两点间距离或者自由设站实现,而多路绝对激光测距仪可在0.02~30 m范围内直接测量空间中两点间距离,利用高精度绝对测距值可建立高精度的三维测边控制网。基于多路绝对激光测距仪高精度绝对测距性能,建立仅含控制点间距离的秩亏自由网平差模型,通过任意初值选取,应用改进的LM算法迭代求解非线性超定方程组实现坐标概算,得到方程组的一组解作为未知数的近似值进行整网平差,获得高精度控制点坐标。实验数据分析表明,在8 m×3.5 m×2.5 m的实验范围内,建立控制点平均点位精度优于±1.14μm的三维测边网,可满足现代工业生产中对安装定位的高精度需求。

三大城市群经济增长空间关联网络分析

本文研究对象为长三角城市群、京津冀城市群和珠三角城市群,借助格兰杰因果检验及网络分析法,对比分析了2000—2020年三大城市群经济增长空间关联网络的关联关系和关联特征,并分析了各城市群内部的动力传导机制。主要结论有:(1)三大城市群内部各城市之间的经济增长空间关联程度都不高;(2)长三角城市群拥有最为完整的板块分布,珠三角城市群、京津冀城市群板块分布分别为双溢出双受益、三溢出一受益;(3)长三角城市群和京津冀城市群增长原动力为“资本溢出型”,而珠三角城市群的增长原动力为“劳动溢出型”。

环长株潭城市群碳排放空间关联网络结构特征及影响因素

基于社会网络分析(SNA)以及二次分配(QAP)方法,利用环长株潭城市群8个城市2010—2022年数据,对环长株潭城市群碳排放空间关联性及其影响因素进行研究。结果表明:环长株潭城市群碳排放空间关联网络结构逐渐增强,样本期间,网络密度由0.179增加到0.286,关联关系数由10增长到16,网络效率从1降至0.7619,网络稳定性上升;长沙处于关联网络主导地位,湘潭处于网络核心地位;产业结构及技术水平差异对环长株潭城市群碳排放空间关联关系具有显著影响。

基于物联网技术的异构通信网络空间节点识别方法

当前异构通信网络空间节点识别机制一般设定为目标式独立形式,识别的速度慢,导致F1值大幅度降低,为此提出对基于物联网技术的异构通信网络空间节点识别方法的设计与验证分析。根据当前测算,先设计空间节点可信认证协议,采用多层级的方式,提高识别的速度,制定多层级异构通信网络节点识别机制。基于此,设计通信网络空间节点物联网识别模型,采用交互核验的方式来实现节点识别。测试结果表明:针对选定的5个网络节点识别空间区块,这对所设定的三组恶意节点,最终得出的F1值均在0.5以上,这说明结合物联网技术,设计的异构通信网络空间节点识别方法更加灵活、多变,识别针对性较强,具有实际的应用价值。

基于时空图卷积网络的瓦斯体积分数预警效果研究

为了提升瓦斯体积分数预警效果,提出1种融合时空特征的瓦斯体积分数预警模型(STGCN),以图神经网络作为基本框架对同一工作面多传感器进行统一的训练和推断,并通过图卷积的方式捕捉瓦斯体积分数数据的时空特征。在此基础上,提出瓦斯体积分数分级预警方法,将预测扩展为分级预警。研究结果表明:STGCN在瓦斯体积分数预测和预警任务上取得更好的准确率和效率。研究结果可为矿井瓦斯灾害防治提供参考。

基于Logistic回归和神经网络的甘肃省道路结冰预警模型研究

为更好地开展公路交通道路结冰预报预警服务工作,利用甘肃省道路结冰高发区路段(甘肃武威以东)的交通气象站逐小时观测资料,分析道路结冰空间分布特征,探讨道路结冰与气象要素的相关性,采用Logistic回归法和神经网络算法构建道路结冰预警模型。结果表明:甘肃省道路结冰主要集中在冬季(12月至次年2月),其中00:00—10:00和22:00—23:00(北京时)出现道路结冰的频率较高。Logistic回归模型和神经网络模型对未发生结冰事件的预测准确率较高,分别为91.9%和96.2%;针对发生结冰事件,Logistic回归模型的预测准确率较低,为31.6%,而神经网络模型的预测准确率可达44.6%,说明2种模型对道路结冰预警有一定指示意义,神经网络模型预测效果优于Logistic回归模型。

贵州旅游经济关联网络对经济发展的影响研究

探索了旅游经济关联网络对经济发展的影响,可为贵州省推动经济建设提供决策参考。基于万有引力模型构建贵州省县域旅游经济关联网络,对网络的结构特征进行了分析,并通过空间计量模型探究网络的结构效应对经济发展的影响。结果表明:以黔中城市群为代表的区县出度中心性较高,省内旅游发展的不平衡性仍然存在。赤水、桐梓等旅游经济相对落后的区县集聚系数较高,“抱团”发展现象明显。旅游经济的溢出性和聚集性回归结果显著,其对经济发展的促进作用更为明显。据此,提出了相关建议:各区县之间应加强交流与合作,促进旅游经济协同发展;对于经济发展相对落后的区县,可与旅游经济溢出性较强的区县开展合作,或者与“相邻”区县建立密切的联系,提高自身经济发展水平。

基于时域二端口模型的综合能源系统气网动态仿真算法

为实现能源多梯度利用并减少环境污染,气-电耦合的综合能源系统(integrated energy system,IES)逐渐占据全球能源结构的重要部分。为明晰系统运行特性并充分挖掘能源子网调度潜力,综合能源系统动态仿真研究逐渐深入。天然气网中,管道传输过程深刻影响着其动态过程。然而现有管道传输过程时域仿真算法存在着精度与效率的两难。为解决上述问题,提出一种基于时域二端口模型的综合能源系统气网动态仿真算法。首先基于特征线法,构建气网源荷节点关系矩阵,进一步给出时域二端口模型;随后参考特征线法数值格式,构建状态量空间分布矩阵,用于获取气网状态量分布,并提出基于时域二端口模型和分布矩阵的气网动态仿真算法。算例结果表明,所提出的方法具有高效率和高精度两大优势,适合于气-电耦合的综合能源系统的较长时间仿真。

自适应网络演化视角下公共设施服务半径测算方法——以东莞市小学为例

城市公共服务设施的服务半径直接影响着居民生活的便利程度。目前研究将城市视为均质空间,对初始阈值设置依赖较高,且忽略了其空间复杂性及人口分布情况。因此,本文结合新城市科学思想提出自适应网络演化视角下的设施服务半径测算方法,通过模拟人与设施交互关系,揭示微观基本单元到宏观统计规律的涌现机制;以东莞市小学为研究对象,探索基于供需总量平衡条件下的小学服务半径和学校规模适宜尺度,为城市规划中公共服务设施的合理配置提供路径方法建议。结果表明:①东莞市小学的实际平均服务半径为960 m,大于500 m的国家标准和800 m的地方规范要求;②不同主导功能区的设施服务半径存在较为明显的差异,产业区的小学服务半径相比居住主导型地区的大200 m;③不同规制学校的用地效率不同,54班制小学可作为土地资源紧约束地区的推荐值;④设施配置标准应结合城市或区域的功能分区、人口特征和发展阶段进行动态评估优化,来提升公共服务设施供给与社会需求的匹配度。

大数据安全的空间关联效应及驱动因素研究

[研究目的]坚持大数据发展与安全并重,实施跨区域的数据流通与治理,是我国大数据领域发展的战略要求。研究大数据安全的空间关联及其驱动因素等议题具有重要的现实意义。[研究方法]该文借助社会网络分析和QAP方法,研究分析了我国省际大数据安全空间关联网络结构、个体特征及驱动因素。[研究结论]我国省际大数据安全空间关联网络的紧密性和稳定性有待加强。大数据安全发展存在显著的地区不均衡性,板块间溢出路径有待扩充完善。区域间在经济发展水平、产业结构、人力资本与大数据产业发展等方面存在的差异对大数据安全空间关联关系的建立有正向促进作用,地理距离则表现出一定的负向影响。

现代城市货运物流空间布局优化策略研究——以武汉市为例

物流业是推动国民经济发展和全社会实体货物流通的支柱产业,物流业的高质量发展对于促进建设国内统一大市场、推动经济转型和区域经济发展起到至关重要的作用。以湖北省武汉市为例,运用货车轨迹数据结合核密度估计方法和网络空间结构分析法对武汉市及武汉都市圈物流发展进行评估,挖掘货运物流的时空分布特征,探寻货运强度与城市发展的耦合关系,进而探究影响城市货运物流的关键因素。发现城市货运物流强度与城市经济发展水平、交通基础设施建设、工业及物流仓储用地分布有密切关系。最后,从货运物流的点(物流园区建设)—线(交通基础设施及货运通道建设)—网(货运物流区域网络结构)—时(货运物流动态时空分布特征)4个方面为武汉市货运物流空间布局优化提供科学支撑。

开源网络空间大数据暴力破解攻击识别算法设计

针对暴力破解攻击使网络安全面临重大风险问题,提出了开源网络空间大数据暴力破解攻击识别算法设计方案。构建开源网络空间数据信息模型,求出参变量矢量的集合,优化模型变量计算结果。基于蚁群算法将特征优化变换成路径搜索问题,先将网络暴力破解攻击特征当做是蚂蚁要访问的一个位置,再选择明确状态转移概率,将部分搜索细化,获得全局最优特征。利用信息增益法度量特征,求出数据集中各特征信息的增益,通过计算单一数据集中间值的函数,测量样本差异性,降低数据集合中的离群值,并与阈值比较识别出攻击行为。实验结果表明,所提算法能精准识别网络暴力破解攻击,识别率保持在95%以上,且误报率较低、识别效果最佳。

中国世界遗产地网络关注度空间分布特征及促进路径研究

文章以网络大数据为数据源,对我国世界遗产地与网络关注度的空间分布进行研究。结果表明:中国世界遗产地在空间上形成了一条“L”状集聚带、两个一级集聚中心、两个二级集聚中心和三个三级集聚中心,共有一条高关注带、两个一级关注中心、两个二级关注中心;二者既有耦合特征,又存在一定程度的空间错位;世界遗产地网络关注度的影响机制较复杂,是诸多合力综合影响的结果,世界遗产数量只是其中一个影响因素,这也是空间错位现象产生的原因。

土壤养分的空间变异性研究进展

土壤养分具有变异性,其变异性特征能够反映区域生态功能和景观格局的动态变化,是土壤的重要属性之一。本文从土壤养分空间变异的研究意义出发,通过对相关文献的阅读分析,简述了国内外关于土壤养分空间变异研究的发展历程和研究现状,分析了土壤养分空间变异的来源,简述了地统计学、地理信息系统(Geographic Information System, GIS)、遥感以及人工神经网络等研究方法在土壤养分空间变异研究的应用现状,并对目前研究所存在的问题进行了剖析,在此基础上对未来的研究方向进行了展望。

广州市长期护理保险定点服务机构空间分布特征及可达性研究

目的:研究广州市长护险定点服务机构的空间分布特征及其可达性水平。方法:运用最近邻指数、核密度分析、Ripley's K函数分析和网络分析法进行分析。结果:①广州市长护险定点服务机构为集聚式空间分布,总体上呈现“主-次”核心集聚分布,密度分布南重北轻、西密东疏。②不同服务类型定点服务机构的空间分异较为明显,机构护理和居家护理定点服务机构的空间集聚程度高,“机构+居家护理”和设备服务定点服务机构分布较为离散。③多距离尺度空间视角下,广州市长护险定点服务机构集聚效应显著。④广州市长护险定点服务机构大部分位于20分钟交通可达性的圈层内,定点服务机构的可达性与交通道路网联系紧密。结论:针对广州市长护险定点服务机构空间异质性现状和可达性水平,政府应进一步优化长护定点服务机构的空间分布、推动定点服务机构的建设、完善次干路交通网,为广州市长护险事业发展提供帮助。