石羊河流域归一化植被指数变化及其驱动因子分析

石羊河流域土地荒漠化问题严重,生态环境十分脆弱。以石羊河流域2000—2020年逐月NASA GIMMS归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)、气温、降水量、日照时数和蒸发量等资料为基础,采用趋势斜率、累积距平和信噪比、相关系数、多元回归等方法,分析研究了石羊河流域的植被指数变化及驱动因子。结果表明:(1)受海拔高度、地形地貌和气候差异的影响,石羊河流域NDVI的空间分布为上游>全流域>中游>下游。(2)全流域及上、中游年NDVI呈明显增长趋势,下游呈轻微增长趋势,趋势斜率为上游>全流域>中游>下游,各季节NDVI也呈增长趋势,夏、秋、冬季基本为明显增长。全流域及上、中、下游年NDVI在2010年或2011年发生了突变。(3)影响石羊河流域NDVI变化的气候因子依次为降水量、气温、蒸发量、日照时数。石羊河流域NDVI变化是气候变化与人类活动共同驱动的结果,全流域及上游气候因子对NDVI的贡献率比人类活动大,中、下游气候因子和人类活动对NDVI贡献相当。突变后人类活动的贡献率比突变前明显增大,气候因子的贡献率相对削弱。研究结果可为石羊河流域植被恢复及生态环境保护提供科学依据。

基于时序大数据机器学习的状态趋势预警研究

针对目前预测算法的预测时间短和预警不及时等问题,采用极限学习机(ELM)算法,构建了时序预测模型,并通过最小二乘法拟合构建预测值斜率趋势,采用高斯混合聚类得到了动态安全趋势阈值,再结合预测斜率趋势和动态安全趋势阈值实现了斜率趋势预警。结果表明,相比于门控循环单元结构(GRU)神经网络等建模方法,ELM算法具有更好的预警能力,并且斜率趋势预警能够较早发现运行时异常变化,实现准确且及时的预警。

冻融循环作用下泥质白云岩力学特性及损伤演化规律研究

针对饱水状态下的泥质白云岩,采用BCD–218 C低温数控恒温箱、WDW3100型微机控制电子万能试验机进行不同冻融循环状态下的单轴压缩试验,对其在单轴状态下应力-应变曲线变化特征以及抗压强度、峰值应变、弹性模量、泊松比的变化规律进行了分析。在现有的损伤力学理论基础上,引入斜率增大趋势系数,建立了以冻融循环次数和应变为控制变量的本构模型。结果表明,在冻融循环过程中,单轴抗压强度、峰值应变、弹性模量参数呈指数下降趋势,泊松比呈线性增加的趋势;受冻融循环的影响,应力-应变全过程曲线在第一阶段后出现短暂的线形平缓阶段,具有岩石局部滑移现象;岩石破坏形态从脆性向延性转化,具有峰前塑性硬化和峰后应变软化等行为特征。理论本构模型与试验结果相符合。

基于主分量分析的多维时间序列特征选择方法研究

研究了多维时间序列的特征选择问题。首先，讨论了主分量分析的原理；然后，将提出的斜率趋势算法和核函数分类算法应用于多维时间序列的特征选择过程中，并探讨了两类方法的优缺点；最后，采用两种算法对目标距离像多维时间序列进行了仿真实验。实验结果表明了所应用方法的可行性和有效性.