融合XGBoost和SVR的滑坡位移预测

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作者 王惠琴 梁啸 +4 位作者 何永强 李晓娟 张建良 郭瑞丽 刘宾灿 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期149-158,共10页

利用极端梯度提升与支持向量回归,同时结合猎人猎物优化算法的优势,提出了一种融合极端梯度提升和支持向量回归的滑坡位移预测模型.首先采用极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)进行滑坡位移初步预测,进一步利用猎人猎物... 利用极端梯度提升与支持向量回归,同时结合猎人猎物优化算法的优势,提出了一种融合极端梯度提升和支持向量回归的滑坡位移预测模型.首先采用极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)进行滑坡位移初步预测,进一步利用猎人猎物优化算法(hunter-prey optimizer,HPO)优化支持向量回归(support vector regression,SVR)的超参数而构建了一种组合预测模型(HPO-SVR)以修正XGBoost的预测结果.两组滑坡位移实测数据表明:HPO算法通过不断更新猎人与猎物位置的动态寻优策略,获得了更加合理的SVR的超参数.相对于XGBoost、SVR,以及其与粒子群优化算法、遗传算法和HPO的组合预测模型而言,XGBoost-HPO-SVR组合模型在阳屲山滑坡和脱甲山滑坡位移预测中取得了良好的效果,其均方根误差和平均绝对误差分别为3.505和1.357,0.550和0.538. 展开更多

关键词 极端梯度提升 支持向量回归 猎人猎物优化算法 滑坡位移预测

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低阶煤热解高污染酚氨废水的预处理技术及装置运行分析 被引量：1

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作者 李小锋 刘健 +4 位作者 甘涛 杨涛 任盼锋 乔梁 齐兆祥 《化学工程》 北大核心 2025年第2期88-94,共7页

针对低阶煤(兰炭)热解废水毒性高、含酚量大、化学需氧量COD_(Cr)高的特点,在现有预处理工艺的基础上,对陕北某兰炭厂废水水质特点进行工业化示范装置工艺设计。通过工程实例,考察低阶煤热解高污染酚氨废水预处理装置的工艺设计参数、... 针对低阶煤(兰炭)热解废水毒性高、含酚量大、化学需氧量COD_(Cr)高的特点,在现有预处理工艺的基础上,对陕北某兰炭厂废水水质特点进行工业化示范装置工艺设计。通过工程实例,考察低阶煤热解高污染酚氨废水预处理装置的工艺设计参数、运行稳定性、出水水质及能耗分析。结果表明:该示范装置设计处理量为10 m^(3)/h,设计操作弹性为60%—110%,实验考核处理量为8 m^(3)/h时可连续、稳定运行。装置出水中氨氮质量浓度≤300 mg/L、COD_(Cr)<5 g/L,即可满足进生化系统的水质要求,又可直接作为工艺水回用于熄焦。利用厂区自产富余蒸汽,同时溶剂回收塔采用减压精馏操作减少蒸汽消耗,最终吨水综合处理费用为44元,达到设计文件中对预处理系统运行成本的指标要求,为兰炭废水后续处理提供设计及工程化依据。 展开更多

关键词 兰炭废水 预处理 酚类物质 水质分析 运行分析

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GPR图像的数据集构建及其DRDU-Net去噪算法

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作者 王惠琴 高大庆 +3 位作者 何永强 刘宾灿 王莹 曹明华 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期20-28,共9页

为了解决生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)在生成探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)图像时存在训练不稳定的问题,提出利用带有梯度惩罚的Wasserstein距离生成对抗网络(WGAN-GP)生成GPR图像,并结合时域有限差分... 为了解决生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)在生成探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)图像时存在训练不稳定的问题,提出利用带有梯度惩罚的Wasserstein距离生成对抗网络(WGAN-GP)生成GPR图像,并结合时域有限差分法和实地采集图像提出了一种构建GPR图像数据集的方法.相较于原始GAN与Wasserstein GAN等方法,WGAN-GP具有更好的稳定性,而且生成的GPR图像更接近真实图像.在此基础之上,将密集残差块和U-Net相结合提出了一种适合于GPR图像的密集残差去噪U-Net方法.该方法利用U-Net中编码-解码结构提高了GPR图像的去噪性能;同时,密集残差块的引入加强了GPR图像的特征复用,且使U-Net训练更加稳定.最后,利用仿真实验验证了所提去噪方法的性能,并与三维块匹配(BM3D)和U-Net方法进行了对比.结果表明:所提方法与BM3D以及U-Net去噪方法相比,具有更好的去噪效果.当σ等于20时,在模拟和实测数据上取平均值,其峰值信噪比分别提升了约6.5 dB和2.4 dB;结构相似性分别提升了约0.09和0.04. 展开更多

关键词 GPR数据集构建 GPR图像去噪 WGAN-GP 密集残差块

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面向探地雷达常见地下目标的GDS-YOLOv8n检测方法

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作者 王惠琴 杨发东 +2 位作者 何永强 刘宾灿 刘鑫 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1170-1183,共14页

针对当前探地雷达(GPR)图像检测中存在准确率低、误检和漏检等问题,该文提出了一种GPR常见地下目标检测模型GDS-YOLOv8n。该模型首先使用DRRB特征提取模块替换YOLOv8n模型中的部分C2f模块,旨在增强模型对多尺度特征的提取能力。其次使用... 针对当前探地雷达(GPR)图像检测中存在准确率低、误检和漏检等问题,该文提出了一种GPR常见地下目标检测模型GDS-YOLOv8n。该模型首先使用DRRB特征提取模块替换YOLOv8n模型中的部分C2f模块,旨在增强模型对多尺度特征的提取能力。其次使用SPD-Conv下采样模块替换像素为320×320及以下特征图所对应的Conv模块,有效克服分辨率受限以及存在小目标的GPR图像在下采样过程中的信息损失问题;同时利用辅助训练模块,在不增加检测阶段模型复杂度的前提下提升GPR图像的检测性能。最后,引入Inner-SIoU损失函数,在添加新约束条件的基础上,通过比例因子生成适合于当前GPR图像的辅助边界框,以提高预测框的准确性。实验结果表明,GDS-YOLOv8n模型对金属管、PVC管和电缆线等6类常见地下目标在实测GPR图像数据集上的P,R和mAP50分别为97.1%, 96.2%和96.9%,较YOLOv8n模型分别提高了4.0%, 6.1%和4.1%,尤其对PVC管和电缆线目标的检测效果提升更明显。与YOLOv5n, YOLOv7-tiny和SSD等模型相比,其mAP50分别提高了7.20%,5.70%和14.48%。此外,将GDS-YOLOv8n模型部署到NVIDIA Jetson Orin NX嵌入式设备上,并使用TensorRT进行优化。经FP16量化后,模型的检测速度由22.0 FPS提高到40.6 FPS,能够满足移动场景下GPR地下目标实时探测任务的需求。 展开更多

关键词 探地雷达 深度学习 雷达图像处理 模型部署 实时检测

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厌氧氨氧化处理煤化工酚氨废水的研究进展 被引量：2

5

作者 靳德源 田文清 +4 位作者 何浩宸 李小锋 李党勇 梁继东 金鹏康 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期479-487,共9页

厌氧氨氧化(Anammox)脱氮具有能耗低、无需投加碳源、污泥产量低和温室气体排放量少等优点,在煤化工酚氨废水处理领域具有广阔的应用前景。本文运用引文分析软件VOSviewer对Anammox处理酚氨废水的研究进展进行了文献计量学分析,综述了An... 厌氧氨氧化(Anammox)脱氮具有能耗低、无需投加碳源、污泥产量低和温室气体排放量少等优点,在煤化工酚氨废水处理领域具有广阔的应用前景。本文运用引文分析软件VOSviewer对Anammox处理酚氨废水的研究进展进行了文献计量学分析,综述了Anammox在酚氨废水处理方面的研究进展,梳理了Anammox工艺应用于酚氨废水处理时所面临的技术难点,探讨了酚类物质对Anammox脱氮的毒性胁迫及毒性缓解对策,以期为Anammox应用于煤化工废水处理提供参考。 展开更多

关键词 厌氧氨氧化 煤化工废水 酚 氨 文献计量学

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危险废物灰渣玻璃化处理及资源化利用 被引量：2

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作者 李小锋 于伟锋 +2 位作者 张召锋 孟祥琪 王肖哲 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期7-10,16,共5页

危险废物焚烧、热解等过程产生的飞灰和底渣仍属于危险废物,其处理会占用大量土地。分析危险废物灰渣组分及熔融特性,设计相应的富氧燃烧熔融工艺、余热回收工艺及烟气净化工艺。根据固体废物玻璃化处理产物的判定、环境安全质量要求、... 危险废物焚烧、热解等过程产生的飞灰和底渣仍属于危险废物,其处理会占用大量土地。分析危险废物灰渣组分及熔融特性,设计相应的富氧燃烧熔融工艺、余热回收工艺及烟气净化工艺。根据固体废物玻璃化处理产物的判定、环境安全质量要求、应用技术要求,确定熔融工艺玻璃化产物的资源化利用方向。可以得知:燃料式富氧燃烧熔融玻璃化处理工艺能够固化重金属并完全分解二噁英,解决危险废物填埋二次污染的问题;系统烟气余热可回收利用以降低系统能耗,熔融玻璃化处理产物可替代建筑材料资源化再利用。 展开更多

关键词 固体危险废物 液态排渣焚烧 玻璃化处理 废物再利用

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基于新型PVA/PA/Fe凝胶载体的PN/A工艺研究

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作者 靳德源 何浩宸 +3 位作者 田文清 李小锋 李党勇 梁继东 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-9,共9页

部分硝化-厌氧氨氧化(PN/A)是低碳低耗的污水自养脱氮工艺。然而,如何在反应器内有效截留缓慢生长的厌氧氨氧化菌(AnAOB),并创建厌氧菌AnAOB与好氧氨氧化菌(AOB)的共生生境是构建PN/A稳定运行的关键。该研究拟采用负载铁的多孔生物载体P... 部分硝化-厌氧氨氧化(PN/A)是低碳低耗的污水自养脱氮工艺。然而,如何在反应器内有效截留缓慢生长的厌氧氨氧化菌(AnAOB),并创建厌氧菌AnAOB与好氧氨氧化菌(AOB)的共生生境是构建PN/A稳定运行的关键。该研究拟采用负载铁的多孔生物载体PVA/PA/Fe促进AnAOB的截留及与AOB协同共生,实现PN/A的快速启动和高效运行。结果表明,相较于未添加载体和添加PVA/PA载体,PVA/PA/Fe显著促进了AnAOB的截留及与AOB协同共生脱氮,AnAOB丰度相较对照组在Anammox阶段提高5.93%,在PN/A阶段提高7.81%;在Anammox阶段添加PVA/PA与PVA/PA/Fe载体的反应器表现出更良好的抗冲击负荷的性能,NLR可达1.01 kg-N/(m^(3)·d),而对照组只能稳定在0.61 kg-N/(m^(3)·d);加入PVA/PA/Fe载体的反应器在PN/A阶段启动7 d时就达到RETN>85%,而对照组与添加PVA/PA载体的反应器在经过12 d时才达到此处理效果。上述结果为PN/A工艺的实际应用提供了理论和技术指导。 展开更多

关键词 PVA/PA/Fe凝胶载体 ANAMMOX PN/A 铁 Candidatus_Kuenenia

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活化ATP对重金属离子Cr^(6+)的吸附动力学性能研究 被引量：6

8

作者 李红玑 周孝德 +1 位作者 张建民 李宁 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期164-167,共4页

天然纳米矿物凹凸棒石(ATP)通过碱焙烧、酸水热及微波活化手段可增大比表面积并改变其表面电荷,从而提高吸附能力。研究了活化ATP表面变化及对水体中重金属离子Cr^(6+)的吸附效果影响,并对吸附动力学性能进行讨论。研究结果表明,碱焙烧... 天然纳米矿物凹凸棒石(ATP)通过碱焙烧、酸水热及微波活化手段可增大比表面积并改变其表面电荷,从而提高吸附能力。研究了活化ATP表面变化及对水体中重金属离子Cr^(6+)的吸附效果影响,并对吸附动力学性能进行讨论。研究结果表明,碱焙烧、酸水热和微波活化改变了ATP表面官能团、Zeta电位和比表面积。NR-ATP的最佳吸附条件为:Cr^(6+)初始浓度为20mg/L,pH=6.5,温度在25℃、吸附时间为24h;活化ATP对Cr^(6+)的吸附动力学符合准二级动力学方程,且ATP、NR-ATP和HM-ATP中内扩散不是控制吸附过程的唯一步骤。 展开更多

关键词 碱焙烧ATP 酸水热ATP 酸微波ATP 六价铬 吸附动力学

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酚类化合物的加氢脱氧催化剂研究进展 被引量：2

9

作者 张君涛 武瑞瑞 +4 位作者 吴晓辉 申志兵 刘俊杰 刘峰 袁悦 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期57-62,共6页

针对酚类化合物加氢脱氧过程,从催化剂活性、选择性等方面综述了常用几类催化剂(硫化物催化剂、还原态金属催化剂、磷化物催化剂)的研究进展,为进一步深入研究生物油中酚类加氢脱氧催化剂奠定了基础。

关键词 生物油 酚类化合物 加氢脱氧 催化剂

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柠檬酸交联固定化小球藻复合材料的制备及药物缓释性能 被引量：3

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作者 李豪 白波 +5 位作者 裴柯 罗钰 梁琳琳 王贺铭 彭可慧 曹芳利 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期85-92,共8页

天然小球藻具有独特的理化/生物特性,通过柠檬酸对小球藻进行热化学改性,制备了一种新型复合材料,并将其用作酮洛芬的药物缓释载体。通过红外光谱和扫描电镜分别对合成的柠檬酸交联固定化小球藻复合材料的结构和表面形貌进行表征,提出... 天然小球藻具有独特的理化/生物特性,通过柠檬酸对小球藻进行热化学改性,制备了一种新型复合材料,并将其用作酮洛芬的药物缓释载体。通过红外光谱和扫描电镜分别对合成的柠檬酸交联固定化小球藻复合材料的结构和表面形貌进行表征,提出了材料的合成机理。研究了不同反应温度下合成的复合材料的羧基含量、酯化率、等电荷点等表面属性,确定140℃为最佳的反应温度。此条件下制备的复合材料具有最大的吸水倍率(为35.8 g/g),并对溶胀介质的pH敏感。以酮洛芬为模板药物,研究了柠檬酸交联固定化小球藻复合材料的药物负载性能及在模拟体内环境下的缓释性能,结果表明,pH=1.2和p H=6.8时,经8 h的酮洛芬的累积释放率分别为93.8%和79.7%,该聚合物对抗炎类药物有缓释作用,在智能药物输送方面具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 固定化技术 水凝胶 溶胀 药物负载 缓释

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极端热湿气候区相变屋顶隔热性能优化分析 被引量：3

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作者 景鹏飞 谢静超 +2 位作者 徐鑫 张召锋 崔娜 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2021年第6期887-896,共10页

为顺应南海岛礁开发建设与可持续发展,针对该地区建筑内部空调负荷较大,传统围护结构节能效果较差的问题.提出将相变屋顶应用于该地区,利用风洞试验测试探究其在不同辐射强度、相变层厚度和水平风速条件下的传热特性.并结合Matlab模拟... 为顺应南海岛礁开发建设与可持续发展,针对该地区建筑内部空调负荷较大,传统围护结构节能效果较差的问题.提出将相变屋顶应用于该地区,利用风洞试验测试探究其在不同辐射强度、相变层厚度和水平风速条件下的传热特性.并结合Matlab模拟进一步确定适合该地区的相变层应用形式、厚度及相变温度,结果表明:增大辐射强度可增加屋顶相变层融化和凝固初始阶段的外表面温升速率;增大相变层厚度及风速均可明显增加延迟时间,而风速对传热衰减度的影响不明显;当相变层厚度由0 mm增加至40 mm时,各风速下的传热延迟时间平均增加1.6 h,当风速由自然对流增加到3 m/s时,屋顶的传热延迟时间平均减小0.7 h;相变层在室外侧时可更好地降低内外表面温度并提高屋顶的传热衰减度,相比于相变层在室内侧时传热衰减度提高了1.1倍,内表面峰值温度降低1.6℃;相变层厚度不应超过30 mm;相变温度区间处于34~36℃时传热衰减度最大,为4.73,隔热效果最好. 展开更多

关键词 相变 衰减度 延迟时间

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