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基于降雨-径流相关性分析与深度学习的洪水预报模型创新研究
在全球气候变化背景下,洪水灾害对人类生命财产安全和社会经济发展构成严重威胁。传统水文模型存在参数过多、计算复杂等局限性,而数据驱动的深度学习模型为洪水预报提供了新思路。然而,单一深度学习模型在捕捉复杂水文过程时空特征方面仍面临挑战,特别是输入时间步长的确定缺乏科学依据。为解决这些问题,华北水利水电大学的研究团队在《Results in Engineering》发表了创新性研究,提出了一种基于降雨-径流相关性分析(RRCA)的LSTM-Transformer混合模型(RRCALT)。该研究通过巧妙结合两种深度学习技术的优势,并引入科学的输入参数确定方法,显著提升了洪水预报的准确性和可靠性。研究采
来源:Results in Engineering
时间:2025-10-19
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数字技术与重型建筑可持续性障碍:基于三重底线结果的结构方程模型研究
在全球气候变化加剧的背景下,建筑环境作为温室气体排放的主要贡献者之一,其可持续转型迫在眉睫。特别是在沙特阿拉伯这样的国家,其建筑部门消耗了全国75%的电力,且正值“Vision 2030”愿景下大规模基础设施建设的浪潮中,如何平衡快速建设与可持续发展目标成为巨大挑战。尽管数字技术(Digital Technologies, DT)如物联网(IoT)、人工智能(AI)和建筑信息模型(BIM)等被寄予厚望,被认为能通过优化资源使用、提升效率来推动可持续性,但现实中,这些技术的应用效果往往受到诸多内部障碍的制约。以往的研究多孤立地探讨技术或障碍,缺乏对两者在重型建筑这一特定领域内复杂交互关系的深入剖
来源:Results in Engineering
时间:2025-10-19
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考虑功率平衡的10天预见期晚高峰低风电出力事件预测方法
Highlight晚高峰时段低风电出力事件(LWOE)的预测采用召回率(Recall)、精确率(Precision)和F1分数(F1-Score)作为评估指标。这三项指标能够克服样本分布不平衡的问题,相比准确率(Accuracy)能更全面精准地评估事件预测效果。召回率体现实际发生的LWOE中被正确预测的比例,用于衡量模型捕捉真实LWOE的能力;精确率则反映预测为LWOE的事件中真实发生的比例,评估模型预测结果的可靠性。数据描述本案例研究采用中国两个省份2021年至2022年风电场群的实际运行数据及对应负荷数据。A省位于中国东北部,属温带季风气候;B省地处西北地区,为温带大陆性气候。两省晚高峰负
来源:Renewable Energy
时间:2025-10-19
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基于垂直密相流粒子接收器的太阳能热发电技术可行性分析及其在高温聚光系统中的应用前景
Section snippetsSystem description and assumption太阳能热电站主要由三部分组成:(1)聚光接收系统,(2)颗粒/超临界二氧化碳(sCO2)换热系统,(3)sCO2布雷顿循环发电系统。该配置中,粒子接收器系统作为关键的能量吸收单元,其结构如图1所示。太阳辐射集中于接收管侧壁,而密相流从底部入口进入并轴向从顶部排出(图1)。图2展示了...Experimental setup实验采用中国科学院电工研究所八达岭聚光太阳能实验基地的线性聚焦太阳炉进行。如图5所示,系统包含颗粒-空气输送循环回路和线性聚焦太阳炉。闭式循环系统由两个颗粒储罐、输送管线、回流管
来源:Renewable Energy
时间:2025-10-19
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基于深度展开网络的压缩超快摄影冲击波速度诊断干涉光场重建方法
Section snippetsCUP-VISAR working principle图1展示了CUP-VISAR诊断系统的示意图,该系统由VISAR(任意反射面速度干涉仪)和CUP(压缩超快摄影)两部分组成。在VISAR系统中,探测激光器发出的探测光经光路传输至靶面,在多普勒效应作用下,反射的探测光产生多普勒频移。探测光随后返回至配备干涉仪的光学分路,形成干涉条纹。条纹的变化反映了冲击波速度的时空演化信息。Optimization solution framework实验中还需考虑光学系统及环境等因素引入的噪声。E=AI的反演过程可表述为求解以下优化问题:min‖I‖0s.t. E=AI+Z
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-10-19
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基于贝塞尔-高斯光束生成尺寸可调准完美涡旋光束的高效轨道角动量分集复用光纤耦合方法
亮点• 通过轴向移动单个轴棱锥实现准完美涡旋光束尺寸动态调谐• 耦合效率(η)超过95%且适用于多种轨道角动量(OAM)模式• 针对大气湍流引起的串扰与效率衰减进行量化分析• 阐明耦合失准导致的轨道角动量谱分散效应参数表为提升文章可读性,我们在理论分析前汇总了文本中的关键参数,其具体符号与定义如表1所示。尺寸可调准完美涡旋生成完美涡旋(PV)的常用方法是对贝塞尔-高斯(BG)光束进行傅里叶变换。根据傅里叶变换理论,将物体置于透镜后方距焦平面任意距离d处即可实现变换。本研究通过精妙调控轴棱锥轴向位移,使准完美涡旋光束像魔法师手中的光环般自由缩放,完美适配不同规格的环芯光纤(RCF)。结果与分析仿
来源:Optics and Lasers in Engineering
时间:2025-10-19
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基于优化偏振参数成像的红外图像增强方法研究
章节亮点整体设计本研究提出了一种优化的偏振参数成像模型及完整的红外偏振图像增强框架。首先采用改进的哈里斯鹰优化算法(IHHO)计算偏振形成角,获得加权偏振矢量图像序列(WPVφ(1,N), WPVφ(2,N), ..., WPVφ(d,N)),其中d代表特征维度,N为种群规模。通过偏振特征的多维分解与重构,显著提升目标特征的表达能力。优化偏振参数成像模型(OPPFM)针对多目标场景下的偏振信息丢失问题,IHHO算法随机初始化偏振形成角参数φ∈{φ1, φ2, ..., φd}。通过求解PPFM模型生成WPVφ(d,N)图像序列(其中上标d和N分别表示第d个特征维度和第N次种群迭代),在优化过程
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-10-19
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海底隧道三维任意入射P/SV波2.5D地震分析方法与响应特性研究
Section snippets海底隧道2.5D地震分析模型用于海底隧道地震分析的流程图如图1所示,包含五个部分:问题描述、建立2.5D运动方程、推导2.5D精确自由场位移、构建2.5D等效地震力、以及计算时域解。具体而言,第3.1节给出的2.5D精确自由场位移和第3.2节中的2.5D等效地震力将用于建立方程。固-液-隧道系统的2.5D地震动输入海床地震动输入的关键在于构建方程(1)中的2.5D等效地震力 F˜˜eqtotal。这可以采用Yang等人(2024a)提出的改进方法来完成,其中等效地震力仅由自由场位移决定。为此,将首先基于精确的2.5D解给出海床的自由场位移(记为 U˜˜f)(在
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-19
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基于复杂非线性模态分析(CNMA)的涡激振动预测方法及其在振动控制中的应用
Section snippetsGoverning equations为简化起见,适用于任何自由度(DoF)数量的复杂非线性系统的所提出的基于CNMA的VIV预测方法的基本原理,将通过一个浸没在均匀流中并带有内部非线性能量汇(NES)的弹性支撑刚性圆柱体来演示。该弹性支撑刚性圆柱体被建模为一个单自由度系统,具有质量ms、阻尼cs和刚度ks。该系统示意图如图1所示。圆柱体是...Prediction of steady-state VIV responses of a circular cylinder with or without an NES在本节中,基于CNMA的方法被应用于估算一个经过
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-19
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基于剪切映射的非奇异自适应模糊跟踪控制:具有可调预设性能的无人水面艇轨迹跟踪新方法
亮点•与现有采用固定收敛率预设性能函数(PPF)的USV预设性能控制(PPC)研究相比,本文引入了一种通过调节幂参数即可调整收敛速率的PPF。所提方法不仅满足了不同应用场景的需求,还增强了系统在动态环境中的灵活性和适应性。•与采用同胚映射误差变换(HMET)和障碍李雅普诺夫函数(BLF)处理约束的传统USV PPC方法不同,本文开发了一种基于剪切映射的缩放函数来克服奇异性问题。通过此设计,即使在显著的突发扰动下,也能保证预设性能。主要成果本节针对受到有界扰动的全驱动USV,提出了一种无奇异的基于PPC的轨迹跟踪策略。首先,设计一个模糊预测器来估计USV的未知动力学。其次,为解决传统PPF收敛速
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-19
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机载LiDAR波面重建与多峰方向谱分析:海洋工程监测新方法
多波束机载LiDAR数据采集本研究采用工作波长为905纳米的机械LiDAR系统。该传感器配备32对激光发射-接收模块,由5赫兹转速的电机驱动,可从不同高度对海面进行360°全方位扫描。系统采用单回波模式和飞行时间(ToF)测距原理,每秒采样点数高达128万点,并通过以太网接口保持稳定的数据传输。数据预处理本研究以激光雷达水平位置为中心点(0,0),分析半径范围设定为0.4米≤R≤2.4米,半径间隔为0.2米。论文分析采用多组雷达点云图像,每组包含5000至9000(NT)帧LiDAR点云图像,每帧采样时间为0.1秒,对应每组数据集的分析时长约500-900秒。由于水面反射率的动态变化...三维
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-19
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通过数据同化改进技术性波浪能资源评估:以朝鲜半岛案例研究为例
研究亮点研究区域朝鲜半岛位于温带地区,被东海、中国东海和黄海环绕,季风系统在此产生海洋表面波浪。近期研究表明朝鲜半岛经济专属区边缘具有每年85太瓦时的可观波浪能潜力(Kim等,2012),约相当于其电力消耗的15-20%(美国能源信息署,2017)。韩国的波浪能项目正逐渐接近商业化阶段。结果通过第3.1节与浮标测量的综合验证,证明了数据同化对波浪后报的改进效果。随后通过比较同化与非同化后报计算的资源属性参数,在第3.2-3.4节研究了同化对波浪气候分析和资源评估的影响。结果讨论基于同化波浪后报优于非同化后报的假设展开。结论基于浮标测量的数据同化提高了不同模型配置(ST4和ST6)下波浪后报的精
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-19
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结合软件度量与主题建模的智能合约漏洞检测机器学习方法
在区块链技术快速发展的今天,智能合约作为自动执行的数字化协议,正深刻改变着金融、供应链等领域的运作方式。然而这些部署在区块链上的程序一旦存在安全漏洞,就可能造成不可逆转的经济损失——正如2016年The DAO事件导致6000万美元数字货币被盗的案例所示。传统软件可以通过版本更新修复漏洞,但智能合约的不可篡改性使得预防性安全检测显得尤为重要。目前主流的智能合约安全检测方法主要存在三方面局限性:静态分析工具如Oyente和Slither依赖预定义漏洞模式,难以适应新型攻击向量;基于软件度量的方法虽能捕捉代码结构特征,但无法识别语义层面的风险模式;而深度学习模型虽然表现优异,却需要大量计算资源且缺
来源:Machine Learning with Applications
时间:2025-10-19
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La掺杂P25光催化协同混凝技术:一种应对地表水蓝藻污染的有效策略
结构表征(Structure characterizations of La-doped P25)通过透射电子显微镜(TEM)对La掺杂P25的形貌和微观结构进行分析(图2)。观察发现,La掺杂P25呈现四方晶系结构,平均尺寸约为17纳米(图2a),与纯P25(20纳米)(图S4a)相比有所减小。这归因于La离子掺杂抑制了晶粒生长,较小的晶粒尺寸可缩短电子从晶体内部迁移至表面的路径,从而导致能带间隙变窄。结论(Conclusion)本研究合成了La掺杂P25光催化剂,并在紫外光(UV)照射下,采用光催化-混凝耦合工艺分别处理了受到铜绿微囊藻(M. aeruginosa)和拟柱孢藻(C. rac
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-10-19
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基于边缘检测驱动LightGBM的H.266/VVC快速帧内分区方法
Highlight先前的研究表明,纹理复杂度和方向与分区结果高度相关,例如,具有复杂纹理的编码单元(CU)倾向于进一步分区,而具有垂直(水平)方向的CU则倾向于进行垂直(水平)分区。因此,核心挑战在于识别一组能够准确表征纹理复杂度和方向的有效特征。受前人工作启发,边缘(即物体边界)和梯度被证明是刻画纹理特性的关键指标。Motivation我们基于边缘和梯度特征设计了一种轻量级决策方案。具体而言,首先应用边缘检测算子识别帧中所有边缘,生成边缘图;随后计算待分区CU的边缘和梯度特征,封装为特征向量并输入预训练的LightGBM模型,直接预测所有潜在分区的概率。该方法通过多分类框架替代传统的多级二分
来源:Journal of Visual Communication and Image Representation
时间:2025-10-19
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通过分析火山的空间分布来确定弧段。在安第斯山脉北部对这种方法进行校准
火山活动在全球范围内广泛分布,特别是在板块边界处,如俯冲带区域。俯冲带相关的火山活动通常呈现出某种规律性,比如沿弧线分布的火山群或断续的火山活动。然而,这些火山活动的分布模式并非总是明确,有时被视为随机分布,有时则被认为具有某种分段特征。为了更好地理解这些模式,有必要开发一种可靠的分析方法,以确定火山活动的分段性是否普遍存在于全球多个俯冲带火山弧中。本文通过研究北安第斯火山弧,提出了一种无偏见的火山群识别方法,并展示了其有效性。北安第斯火山弧是研究火山活动分段性的典型案例,因为它已通过多种地质证据(如结构、地震活动和重力异常)被证实具有分段特征。因此,北安第斯火山弧成为验证基于火山喷发中心位置
来源:Journal of South American Earth Sciences
时间:2025-10-19
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LAS玻璃强化方法对力学性能的影响研究:热钢化、离子交换及混合强化技术的系统评估
亮点本研究通过对比热钢化(TT)、离子交换(IE)和混合强化(HT)三种方法,揭示了LAS玻璃力学性能的强化规律。混合强化技术成功融合了物理与化学强化优势,展现出卓越的工程应用潜力。强化方法对弯曲强度的影响图4展示了退火玻璃(AG)与不同强化处理后LAS玻璃的弯曲强度。计算结果表明,AG、TTG、IEG和HTG的弯曲强度分别为275兆帕、338兆帕、1326兆帕和1355兆帕。强化效果差异显著:与AG相比,TTG仅提升23%的强度,而IEG和HTG分别实现了382%和393%的惊人增幅!对于LAS玻璃体系,IE和HT的强化效率显著优于单一TT处理,这主要归因于表面压应力(CS)层深度与应力大小
来源:Journal of Non-Crystalline Solids
时间:2025-10-19
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通过COSMO-RS方法系统地设计和筛选新型氨基酸离子液体,作为从普通小球藻(Chlorella vulgaris)中可持续生产生物柴油的催化剂
飞灰(Fly Ash, FA)是一种常见的工业废弃物,通常是在燃煤发电过程中产生的矿物残渣。它被从电厂的废气中捕获并收集,用于进一步的利用或处理。飞灰是一种细小、玻璃状的粉末,主要由硅、铝和铁等元素组成。飞灰中包含多种矿物,如石英、辉石、长石、莫来石和赤铁矿等,这些成分在飞灰的结构和吸附性能中起着重要作用。此外,飞灰中还可能含有部分球形颗粒,称为“空心球”(cenospheres),这些颗粒在飞灰的表面形态和物理特性中具有显著影响。在实际应用中,飞灰因其低廉的成本和广泛的可用性,成为一种潜在的吸附材料。然而,其原始状态下的吸附能力有限,因此许多研究致力于通过改性手段提高其性能。其中,使用表面活
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-10-19
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盘管式氧化石墨烯膜:高效可扩展处理高盐有机废水的创新技术
Section snippetsMaterialsGO纳米片通过Hummers法制备。多巴胺盐酸盐、三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)和聚乙二醇(PEG 3350、PEG 2000、PEG 1000、PEG 600和PEG 400)购自Sigma-Aldrich。四硼酸钠(Na2B4O7)、海藻酸钠(SA)、氯化钠(NaCl)、硫酸镁(MgSO4)、氯化镁(MgCl2)、硫酸钠(Na2SO4)、亚甲基蓝(MB)、刚果红(CR)、罗丹明B(RB)、甲基蓝(MLB)、茜素红S(ARS)等试剂均用于实验分析。Preparation process and optimization of DTGO me
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-10-19
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膜法碳捕集技术再审视:从Polaris™膜开发到商业化应用的新机遇
背景:膜工艺考量要点碳捕集的技术经济挑战已被充分记录。烟气通常具有大流量、低压力和低浓度CO2的特点。无论采用何种分离技术,从这些气流中脱除CO2、提纯并压缩至约150巴进行封存都是成本高昂的。对于膜技术而言,低的CO2分压驱动力是一个特别严峻的问题。几乎所有商业化...背景:膜考量要点在我们先前的工作中,我们描述了MTR Polaris™膜的初步开发和性能。这种薄膜复合膜采用基于极性聚合物的选择性层,该层对CO2和其他极性物质具有极高的渗透性,涂层沉积在提供极低传输阻力的高孔隙率载体上。最初的(第一代)Polaris膜成为了评估候选燃烧后捕集膜性能的基准。其平均CO2渗透率为1,000 GP
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-10-19