2013~2020年江苏省碳排放驱动因素趋势预测

根据江苏省历年经济统计数据及能源消费数据进行灰色GM（1,1）预测和多项式组合预测,并对预测数据进行LMDI分解分析.结果表明： （1） 2013～2020年江苏省碳排放量仍会持续增加;（2）人口、产业结构和能源强度的变动都会带动碳排放增长;（3）经济增长仍是未来碳排放量不断增加的主要推动因素,而能源效率提升将在很大程度上减缓未来碳排放增长趋势;（4）产业结构对未来碳排放增长的抑制作用逐渐增强,而能源消费结构对未来碳排放增长的抑制作用逐渐削弱,甚至消失.最后,指出未来江苏省的减排重点是降低第二产业碳排放、提高能源利用效率,同时兼顾第三产业的碳排放等建议,为江苏省及其他类似省份制定减排政策提供决策参考.

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的热分解动力学研究

利用非等温热重分析法(TG),研究了高纯氮气气氛下1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][BF4])的热分解动力学及机理函数。采用等转化率法和多元非线性回归法测定了[bmim][BF4]的热分解动力学。等转化率法表明[bmim][BF4]的活化能为E和指前因子logA分别为:198 kJ/mol和11.94 s-1。多元非线性回归法表明[bmim][BF4]的热分解机理模型函数为:n级自催化反应(Cn),反应级数为n=1.1426,所对应的机理模型函数为fα=1-α1.14261+1.0024α,指前因子logA和活化能E分别11.18 s-1和188 kJ/mol。另外,等转化率法和多元非线性回归法测得的活化能与量子化学计算法得到的活化能值均相吻合。

EMD-GM(1,1)模型及在大坝变形预测中的应用

大坝水平位移影响因素复杂,形成的数据序列一般不具有单调性,但灰色GM(1,1)模型只有在数据序列具有单调性时才能得到比较好的结果。针对这种情况,详细讨论了EMD-GM(1,1)模型的基本内容及建模过程。EMD-GM(1,1)模型利用EMD的自适应性,自动地从目标序列提取出若干个独立的内在模式分量(IMF),剩余余项则具有单调性,然后采用GM(1,1)模型对余项进行拟合,并使用适宜的方法对各IMF分量进行拟合,最后通过加权平均求出最终值。仿真试验表明,EMD-GM(1,1)模型由于考虑了白噪声对模型的影响,提高了灰区间的白色度,预测效果比传统的GM(1,1)模型效果好。因此,在大坝变形的预测预报中EMD-GM(1,1)模型比GM(1,1)模型具有更高的应用价值。

船舶水下电场的预测方法

为了实现对船舶水下电场信号目标特征的控制,提出一种信号预测的方法。对测得的信号进行小波分解并分别在静电场和轴频电场频段进行重构。对高频的轴频电场信号构建自回归预测模型,对低频的静电场信号以灰色GM(1,1)模型进行拟合。将预测结果进行叠加得到对下一时刻电场信号的预测值。实测数据对该方法的检验结果表明:用该方法对船舶水下电场进行预测,电场的预测误差在原信号幅值的20%以内。

滑坡位移非线性时间序列预测模型研究

从分析滑坡位移的实际变化情况和滑坡位移演变规律的角度出发,将滑坡位移分解为受其自身地质结构属性控制的趋势项位移分量和由外界环境因素影响的周期项位移分量。采用经验模态分解法对滑坡位移趋势项和周期项进行非线性时间序列的分解;在此基础上采用标准GM(1,1)灰色模型、滚动GM(1,1)灰色模型和灰色马尔科夫模型分别对滑坡位移的趋势项和周期项进行预测,将预测结果进行叠加运算,即可得到滑坡位移的预测值。以三峡库区白水河滑坡的位移变化情况为例,通过分析对比滑坡位移的实测值与预测值之间的位移-时间关系曲线,可以很好地预测出滑坡位移的发展变化趋势。这说明对滑坡位移进行时间序列分解,有助于提高滑坡位移的预测精度,并可有效应用于滑坡位移预测的工程实例中。

基于高精度土壤数据库的苏北旱地固碳速率和潜力研究

旱地占我国农田面积的70%以上,明确它未来不同时段的固碳速率和潜力对于制定中国农田温室气体减排清单及各个时期"固碳减排"政策皆具有重要意义。选择属于黄淮海平原一部分的江苏省北部(简称"苏北地区")29个县(市)旱地为研究区,以最新建立的1∶50 000高精度大比例尺土壤数据库为基础,利用生物地球化学模型DNDC(Denitrification and Decomposition)估算了该地区2011─2040年(30 a)、2011─2070年(60 a)和2011─2100年(90 a)3个时段的固碳速率和潜力。结果表明,苏北地区393多万平方公顷旱地在未来30、60和90 a的固碳总量分别为43.18、69.40和88.91 Tg;年均固碳速率分别为367、295和252 kg·hm^(-2)。其中,潮土和紫色土的固碳速率最大,各个时段的年均固碳量一般在300 kg·hm^(-2)以上,而石质土和石灰土固碳速率最小,各个时段的年均固碳量一般在200 kg·hm^(-2)以下。从空间分布来看,地处北部的灌南县固碳速率最大,各个时段的年均固碳量均超过330 kg·hm-2;而中部的盱眙县固碳速率最小,各个时段的年均固碳量均低于250 kg·hm^(-2)。总体来看,苏北旱地不同土类和各个县(市)的未来固碳速率和潜力差异很大。因此,今后针对该地区不同的土壤类型和行政单元制定适宜的固碳减排措施是十分必要的。

基于小波分解和残差GM(1,1)-AR的非平稳时间序列预测

提出基于二进正交小波变换和残差GM(1,1)-AR方法的非平稳时间序列预测方案.首先利用Mallat算法对非平稳时间序列进行分解和重构,分离出非平稳时间序列中的低频信息和高频信息;然后对高频信息构建自回归模型,对低频信息则用灰色残差模型进行拟合;最后将各模型的预测结果进行叠加,从而得到原始序列的预测值.该方法不仅能充分拟合低频信息,而且可避免对高频信息的过拟合.实验结果表明,这种方法比传统的非平稳时间序列预测方法具有更高的预测精度.

一种解决经验模态分解端点效应的边界延拓法

用于电子设备或系统辐射发射趋势预测的数据大多呈现非线性、样本量小的特点,这大大增加了预测建模的难度,而经验模态分解(EMD)可以将非线性、非平稳的数据分解成若干个呈现一定周期性的本征模态函数(IMF),并且EMD具有完备性和正交性,可通过分别对分解得到的IMF分量建模,从而完成对原始数据的建模。但EMD被端点效应问题所困扰,为了提高EMD的分解精度,针对分解过程中的端点效应问题,以及辐射发射趋势预测的时间序列数据样本量小的特点,利用建立灰色均值GM(1,1)预测模型所需数据量小的优点,提出了一种基于灰色均值GM(1,1)预测模型的边界延拓方法,在原始数据两端各拓展一个极大值和一个极小值,对原始数据进行边界延拓,从而抑制EMD的端点效应。仿真对比结果表明:该方法在分解层数和平均相对误差方面均优于未经延拓处理的EMD,且对数据样本量要求不高。

一溴三氟丙烯灭火过程中HF的产生机理及生成量研究

卤烃灭火介质在灭火过程中,受热分解产生的HF不仅对火灾现场的设备具有严重的腐蚀现象,而且对灭火现场的人员存在严重的伤害,故HF的生成量问题一直是卤烃灭火介质评价的重要性能指标之一.一溴三氟丙烯(简称BTP)作为可降解卤烃的一种,被认为是具有重大应用潜力的新一代"哈龙"替代技术,然而,目前对于BTP在灭火过程中HF的产生机理以及生成量预测,尚缺乏深入的认识.本工作首先应用量子化学从头算方法,在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上,对BTP在火场作用下的热分解动力学特性进行研究;其次,采用原位光谱诊断方法,对BTP与火焰作用过程中HF的浓度变化进行实时在线测量,全面评估不同工况下燃烧状况和腐蚀性气体的浓度变化情况;再次,以量化计算结果为基础,通过理论分析和实验结果分析,建立HF生成量的理论预测模型;最后,通过对各种实验工况下的实验结果与理论计算结果的比较,验证HF理论计算模型的可靠性;该论文的研究结果表明,火焰温度以及BTP和火焰的接触时间,为影响HF生产量的关键因素;以量化计算结果为基础,结合热分解动力学的理论,构建出的HF生成量模型的计算结果和实验测量结果具有良好的一致性.该论文的研究,可以为优化BTP的系统设计,减少腐蚀性气体的生成量和拓宽BTP的工程应用范围提供基础.

基于试验分析确立融合模型的IHS—小波变换融合方法

在多光谱和全色影像分辨率相差较大情况下,IHS遥感影像融合方法会因光谱分配问题导致一定的光谱扭曲;而小波变换方法在变换域具有良好的分频特性,且融合规则和算子对融合效果作用明显。将IHS和小波变换结合,通过试验分析发现小波分解得到的低频部分与光谱信息关系密切、高频部分与空间信息关系密切。在试验分析的基础上分别给出低频、高频部分的融合规则和算子,应用于BJ-1卫星数据的自身融合验证表明,在保持空间清晰度的同时能够明显地降低光谱扭曲程度,较好解决了其多光谱和全色影像分辨率相差较大对数据融合的影响,相比传统的IHS方法有效降低了光谱扭曲。

集约生产计划问题参数规划模型的转换与分解算法

为求解模糊的集约生产计划问题,从模糊集约生产计划已清晰化后的参数规划模型着手,将参数规划模型进行分解,提出了分解算法,并将分解算法与分枝定界法进行了比较分析,仿真结果验证了这种算法的有效性与优越性.

基于GOCI数据的绿潮覆盖面积精细化提取方法

针对静止海洋水色卫星（geostationary ocean color imager,GOCI）数据空间分辨率较低、存在大量混合像元导致绿潮的覆盖面积偏大的问题,对GOCI数据大于NDVI（normalized difference vegetation index）阈值的像元进行混合像元分解得到绿潮（green tide）的覆盖面积,以16m分辨率高分一号提取的绿潮覆盖面积为＂真值＂,然后建立两者之间的关系模型,并对关系模型进行了验证。