入侵植物薇甘菊在贵州的潜在适生区及其变化趋势

【目的】薇甘菊是一种危害性极大的外来入侵植物,2016—2022年间,多次在贵州省发现其入侵种群。预测薇甘菊在贵州的潜在适生区及其变化规律,可对贵州薇甘菊防控体系建设提供依据。【方法】在全球筛选薇甘菊分布点1001个,结合22个环境因子数据,采用最大熵模型(MaxEnt)预测当前及未来气候条件下薇甘菊在贵州的潜在分布情况,并进行主导因子分析。【结果】当前气候条件下,薇甘菊在贵州的高适生区面积为1.51万km 2,占全省面积的8.60%,主要位于黔西南州和黔南州;在未来气候条件下,薇甘菊在贵州的适生区呈扩增状态,适生区分布中心坐标(26.43°N,107.00°E)由黔南州向贵阳市转移;影响薇甘菊适生范围的主导因子是年平均温度、昼夜温差平均值、温度季节性变化、最冷月份最低温、年降水量和最热季平均降水量。【结论】薇甘菊在贵州的适生区范围广,温度和降水是主要影响因素。在未来气候条件下,薇甘菊在贵州的适生区呈扩增状态,整体向北迁移扩散的趋势明显。

应用最大熵模型预测不同气候变化情景下西康玉兰潜在地理分布

西康玉兰(Magnolia wilsonii(Finet et Gagnep.)Rehd.)是木兰科木兰属植物,具有很好的观赏、药用和科研价值。该种繁殖能力弱,对环境要求苛刻,分布区域狭窄、种群较小,被列为国家Ⅱ级珍稀濒危植物。预测气候变化对西康玉兰分布范围的影响,为西康玉兰的野生资源保存与可持续利用提供科学基础和参考依据。利用ArcGIS软件与最大熵模型(MaxEnt)计算西康玉兰主要气候因子的贡献率及对应不同适生等级的阈值范围,分析西康玉兰在全国范围内的潜在地理分布,并统计主要分布区域的不同等级适生区面积和现阶段分布点的比例,在4种气候情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0、RCP8.5)下,预测未来西康玉兰适生区分布范围以及其质心转移的变化。结果表明:MaxEnt模型预测西康玉兰潜在生境分布的特征曲线(ROC)训练集的AUC(ROC曲线下的面积)值为0.972;年均降水量、昼夜温差与年温差比值、湿度最小季度平均气温、最冷月份最低温是影响西康玉兰分布的主要气候因子,其贡献率分别为33.8%、26.7%、14.6%、14.3%。现阶段,西康玉兰的高、中、低适生区集中分布于云贵川三省交界地带,适生区总面积104.52×10^(4)km^(2),其中高适生区占总适生面积的16.62%,现有分布点处于高适生区内的比例为65.11%。未来20~50 a,全球气候变暖将有利于西康玉兰在中国的分布,其适生区分布基本格局不变,适生区总面积增加,但高适生区的东侧与南侧有缩减与破碎化的趋势;现阶段西康玉兰的潜在分布中心位于四川省的西昌市德昌县内,西康玉兰潜在分布中心有向西北部迁移的趋势,将迁移至西昌市的盐源县内。因此,对西康玉兰濒危资源的保护应结合地理分布,制定多样性保护策略(野生资源调查、野外回归的迁地保护、建立保护区、开展繁殖与栽培技术等)。

气候变化下中国八种梧桐属树种潜在适生区模拟

中国梧桐属(Firmiana)在世界梧桐属中占比较大,且除梧桐外其余种均为中国特有且分布范围狭窄的植物种,灭绝风险大,研究气候变化对中国梧桐属树种的影响对于维护生物多样性具有重要的意义。结合多时期第六次国际气候耦合模式比较计划(CMIP6)气候变量数据和中国八种梧桐属树种的分布数据,基于R语言kuenm程序包优化的最大熵(Maxent)模型模拟分析中国八种梧桐属树种在多尺度下的潜在适生区,得出梧桐属最适宜的模拟尺度、潜在适生区的面积变化和迁移方向、梧桐属多样性保护关键区域及保护空缺。结果表明:(1)梧桐属最适宜的模拟尺度为亚洲;(2)Maxent模型的接收者操作特征曲线下面积(AUC)值均大于0.9,表明模型对梧桐属潜在适生区预测结果具有较高准确度;(3)气候变化影响下除云南梧桐(Firmiana major)外其它树种的潜在适生区都将在未来有所扩大;(4)中国八种梧桐属树种潜在适生区迁移方向主要为东西向,南北向大跨度迁移较少,纬度变化不大;(5)丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis)的稳定潜在适生区最小;(6)中国梧桐属多样性保护关键区域主要分布于广西壮族自治区及云南、广东、海南等省区;(7)中国梧桐属多样性保护空缺区域主要分布于广西壮族自治区中部及海南省北部;(8)梧桐属多样性保护关键区域正在为人造地表所侵蚀。研究分析气候变化对中国八种梧桐属树种的影响及其潜在适生区变化、中国梧桐属多样性保护状态,可为中国梧桐属建立多样性保护廊道提供相关建议,为制定多样性保护规划及相应措施提供参考。

谱质心迁移在变工况轴承故障诊断的应用

轴承故障诊断普遍存在需建立不同模型以适应变工况的问题,故提出一种谱质心迁移学习模型,通过将源工况领域迁移至目标工况领域减少后者的建模代价,并增强模型通用性。首先计算两工况领域间频谱相似度(FSSM)并排序选择近距离源工况领域为初始训练集。其次在迭代过程中剔除与训练集谱质心均值距离较远的样本,并加入同数量目标工况领域无标签样本,直至两者谱质心均值距离一致,模型故障类别取决于支持向量机(SVM)和逻辑回归(LR)基分类器的输出。Spectra Quest齿轮传动系统试验结果表明,转速负载发生变化时,该模型诊断性能优于非迁移模型,且能够根据替换样本数、精度、频谱相似度、耗时等指标评估源工况领域质量,因此具有解决变工况轴承故障诊断问题的潜在价值。

气候变化和人类活动干扰下骆驼刺潜在分布格局变化特征

气候变化和人类活动是影响物种分布的最重要因素。骆驼刺是我国荒漠区的重要建群种,建群种的丧失将对荒漠生态系统产生严重损伤。因此预测气候变化和人类活动影响下骆驼刺适宜生境的变化特点对保护我国荒漠生态系统具有重要的意义。本研究采用61个骆驼分布点数据,和21个环境因子数据,运用最大熵模型(MaxEnt)预测骆驼刺当前在有、无人类活动干扰下的适宜生境分布,对影响其分布的环境因素进行了评估。并预测未来(2021—2040,2041—2060,2061—2080,2081—2100)四条共享社会经济路径(SSP126,SSP245,SSP370,SSP585)情景下,骆驼刺潜在分布区的变化特点。研究结果表明,在无人类活动干扰的情况下,骆驼刺适生区面积达132.29万km^(2),覆盖我国西北干旱区的大部分面积。年均降水量、最冷季度平均温、平均气温日较差、年均温、温度季节性、降水的季节性和高程被确定为影响骆驼刺潜在分布区的最重要因素。而在加入人类活动强度因素之后,骆驼刺适生区面积显著下降至71.31万km^(2),且呈现出破碎化状态。此时,年降水量、人类活动强度和高程是影响骆驼刺分布的最重要原因。在未来气候情景下,骆驼刺的适生区将产生一定的扩张。尤其在中高强迫(SSP370)和高强迫(SSP585)情景下,骆驼刺的适生面积将随时间推移产生显著的增加,且这种扩张主要向高纬度和高海拔地区发展。骆驼刺能保留大部分原有生境,仅在内蒙古中西部地区发生少量收缩。在气候变化条件下,骆驼刺能够在西北干旱区生存并扩张,故可将其作为防沙治沙的优良物种进行保护与开发。

变质心再入飞行器的质心移动方式研究

变质心控制是一种利用质量块的主动移动来改变飞行器质量特性的控制方式,该控制方式对于克服各种高速飞行器执行机构的气动烧蚀问题有着重要的意义。通过建立变质心再入飞行器的线性化方程,研究了质量块在飞行器内部不同方向上移动与可建立配平攻角之间的关系,并通过仿真计算可知再入飞行器再入的不同阶段质量块沿不同方向移动时的控制效率是有所差别的。研究结论对于提高变质心再入飞行器的控制效率有着重要的意义。

转弯时液罐车质心变化对侧倾稳定性影响研究

液罐车在转弯工况下液体晃动会影响其行驶稳定性,根据侧倾时液罐中的液体分布,得出液体质心位置的计算模型;根据车辆动力学模型,对质心变化影响下的三自由度模型进行优化,推导出液罐车在转弯工况下横向载荷转移率计算模型;运用MATLAB/Simulink软件对模型进行仿真,并与硬件在环仿真平台试验结果进行对比,对不同速度及前轮转向角下液体质心以及横向载荷转移率的变化进行仿真。仿真结果说明该模型能够较好的反映液罐车的运动状态;转弯时质心的变化与横向载荷转移率的变化趋势与侧倾角的变化趋势相似,可以为后续控制提供模型参考;同时,根据仿真结果得出速度-前轮转向角临界曲线,在该曲线下方,车辆是安全的。

从外在到内在:文化软实力建设之重心转移

目前学界既成的文化软实力概念,主要是对文化外显力量的形式指称,对文化内在力量的关涉极少。建设文化软实力的相应举措,也几乎都是从文化软实力概念的要求入手,是偏重于文化如何充分外显出去的建设。文化软实力建设应当是外在形式建设与内在内容建设的有机统一,并且应当以内在内容建设为主、以外在形式建设为辅。因此,针对过去偏重外在形式建设之现实,应及时有效地实现建设重心从外在到内在、从形式到内容的合理转移,至少要做到两方面建设并重。

云南省耕地空间转移特征的GIS分析

[目的]采用GIS分析云南省耕地空间转移的特征。[方法]在ArcGIS9.0中,利用云南省1986和2000年的分县土地利用遥感调查数据和云南省的数字高程模型,提取不同时期云南耕地的空间格局数据,并利用SPSS13.0统计软件分析耕地变化与自然、经济和社会因子的相关关系。[结果]1986～2000年,云南省耕地总量减少了18534.5hm2,减幅为0.29%,但水田与旱地的变化情况不同。耕地在水平方向上的变化表现为东减西增,耕地质心向西移动约1306m,向南移动约214m;在垂直方向上,耕地有从地面坡度≤8°的坝区和从地面坡度≥25°的陡坡地向地面坡度为8°～25°的中缓坡地转移的趋势;影响1986～2000年云南省耕地时空变化的主要因子是政策因子(政策法规和政府行为)的变动,其他因子的影响不明显。[结论]该研究可以为云南省今后的耕地保护决策提供依据。

基于质心迁移的领域适应性情感分类

针对监督学习方法在文本的跨领域情感分析效果较差的问题,提出基于质心迁移的领域间适应性情感分类方法。该方法利用源领域的标注文本对目标领域的大量未标注文本进行分类,选择一部分可信度高的文本加入到训练集,同时去除源领域中距离目标领域测试集质心较远的文本,通过迭代逐渐缩小两个领域间的质心距离,减小领域间差异。实验结果表明,该方法能提高跨领域倾向性分析的精度。

天津市城市扩展分析

利用遥感与地理信息系统技术,以天津市市内6区、环城4区的中心城区以及滨海新区为研究区域,对天津市城市扩展的质心转移进行分析,通过城市质心坐标位置的变化研究得出城市发展的轨迹.研究结果表明,城市扩展过程中城市质心处于不断转移的过程中,但是转移具有一定的规律性.结合天津市双中心型城市发展的特点,将天津市城市质心分为中心城区城市质心与滨海新区城市质心2个城市质心进行研究,两者之间的距离一直处于不断拉近的趋势,表明城市发展一直存在由于沿海和内陆的共同发展而带动城市腹地发展的趋势.

基于谱质心迁移的线损优化分摊方法研究

线损优化与分摊是我国电力市场改革中亟待解决的技术问题。提出一种基于谱质心迁移的线损优化分摊方法,以应对工业环境与模拟环境下线损优化分摊模型的领域适应性问题。首先计算各源领域与目标领域之间的电频谱相似度量(PFSSM),并据此将与目标领域最接近的源领域选为初始训练集,其次采用谱质心迁移模型剔除距离训练集谱质心均值较远的样本,并加入同数量的目标领域无标签样本,直至训练集谱质心均值与目标领域一致。最后基于我国某地区电力市场实际数据构造算例,试验结果表明通过计算源领域与目标领域之间的电频谱相似度量值,负载控制对线损优化分摊的影响小于线损分摊计算法则和母线运行方式。

基于谱质心迁移的线损优化分摊方法

线损优化与分摊是我国电力市场改革中亟待解决的技术问题。本文提出一种基于谱质心迁移的线损优化分摊方法,以应对实际工业环境与模拟环境下线损优化分摊模型的领域适应性问题。首先计算各源领域与目标领域之间的电频谱相似度量(Power Frequency Spectrum Similarity Measure,PFSSM),并据此将与目标领域最接近的源领域选为初始训练集,其次采用谱质心迁移模型在迭代过程中剔除距离训练集谱质心均值较远的样本,并加入同数量的目标领域无标签样本,其标签定义为支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和Logistic回归两个分类器的一致输出结果,直至训练集谱质心均值与目标领域一致。最后基于我国某地区电力市场实际数据构造算例,试验结果表明,通过计算源领域与目标领域之间的电频谱相似度量值,负载控制对线损优化分摊的影响小于线损分摊计算法则和母线运行方式。该方法较好地解决了迁移学习的领域适应性问题,并提升了不同环境条件下线损优化分摊精度,从而验证了所提出方法的有效性。

利用迁移学习的量化核最小平均P范数算法

在α稳定分布噪声背景下,核最小平均P范数算法(KLMP)的性能显著优于核最小均方算法(KLMS),但KLMP算法的计算量和存储容量都随迭代次数线性增加,不便实际应用。针对此问题,该文应用迁移学习理论,将基于样本实例获得的总滤波器划分为具有局部紧支撑结构的子滤波器之和,每个子滤波器的训练分别受不同的输入驱动,提出了最近实例质心估计核最小平均P范数算法(NICE-KLMP);为进一步减小存储容量,将在线矢量量化应用到该算法中,提出最近实例质心估计量化核最小平均P范数算法(NICE-QKLMP)。α稳定分布噪声背景下的Mackey-Glass时间序列预测的仿真结果表明,NICE-KLMP和NICE-QKLMP算法的复杂度显著低于KLMP算法,抗脉冲噪声性能显著强于NICE-KLMS算法,与KLMP算法相当。

重心转移曲线在时空演化模式表达中的应用

探讨了一种利用重心模型进行时空演化模式定量化表达的方法,并以湖南省1983～1992年疟疾发病空间分布数据为例,通过计算每年度疟疾重心坐标,生成疟疾重心转移曲线,定量地表达湖南省疟疾的时空演化过程。将此方法结果与空间自相关分析结果进行比较,发现两者基本一致。多尺度的重心转移曲线实验结果表明,此方法的尺度效应不明显。

孔隙压力成因测井反演方法研究--以Y井为例

异常孔隙压力成因复杂,不同成因的孔隙压力计算所采用的方法也不尽相同,在实际生产应用中若未充分考虑压力成因会导致严重的错误。依据研究区异常压力成因,选用Bowers法对大港油田Y井进行了处理分析,发现实际的MDT测试压力与Bowers法计算的孔隙压力不一致,这种情况在国内的孔隙压力研究中并未出现过。针对这一异常,在资料收集和文献调研的基础上分析了异常的原因,找出解决该问题的方法,并利用油田研究成果加以证实,首次为解决这类问题提供了参考,也从另一方面说明考虑成因的孔隙压力计算方法是十分必要且重要的。同时,也为孔隙压力数据反演其成因提供了一种思路。

民勤土地利用格局时空变化研究

应用1987年和2010年两期TM遥感数据,在GIS技术的支撑下,解译提取民勤县土地利用类型空间分布信息,用FRAGSTATS3.3软件计算斑块类型和景观两个层次的7个景观格局指数,分析民勤县土地利用类型空间转化特点和质心转移趋势。结果表明:(1)23年间,民勤县土地利用类型转换明显,戈壁、耕地面积增加,草地面积减少,林地部分退化。(2)土地类型多样性和均匀度减小、聚集度增加,表明人类活动对民勤县土地利用影响大,土地利用结构受个别土地类型影响程度加深、稳定性下降。(3)民勤县土地利用质心整体向西南方向偏移,沙漠、耕地质心向西南方向偏移明显,沙进人退的趋势显著。