山丘区河流滩地边缘内凹形态对溶质运移及水质恶化风险的影响

滩地是河流的重要组成部分,具有调蓄洪水、净化水质、供生物栖息等功能。以浙江龙游县灵山港为典型山丘区河流,在现场勘测的基础上,提出了弯曲度指数(I-e)以表征滩地边缘内凹形态。基于I-e,滩地内凹形态可划分为低弯(I-e<2)、中弯(2≤I-e<4)和高弯(I-e≥4)3个等级。根据对灵山港下游18个滩地4次现场监测数据,并应用Mike 21构建该河段的二维水动力-水质耦合模型,定量分析了近滩区溶质运移过程。现场监测与数值模拟均表明随着I-e升高,河流水质风险随之呈极显著升高(P<0.01)趋势。模拟结果进一步表明,适当降低高弯内凹形态可有效降低河流水质风险;而根据维持生境多样性的需求,不宜将内凹形态降至低弯。所获取的不同边缘形态下的溶质时空分布可为滩地保护及修复提供重要参考。     

海量数据分类中的模糊区域判定算法研究

针对传统的K-means聚类算法在海量数据分类中,对数据模糊分解区域判定不敏感,容易陷入局部优化解,无法实现海量数据的模糊聚类的问题,本文设计一种用于海量数据分类的模糊区域判定算法,通过计算大数据模糊区域状态特点的参量,进行大数据最优聚类中点的选取,在聚类中心区域创建任意下单个数据的互通,对每个微小数据特征实现互通;通过计算隶属度以及确定聚类数的方式,解决被隐藏在海量数据中的模糊区域真实边界,实现对海量数据模糊区域的聚类求解。结果说明,所提算法能得到精确的模糊聚类效果,提高海量数据的模糊聚类效率。     

增量式匿名化的隐私保护数据挖掘算法

在匿名隐私保护系统中增量式匿名化隐私保护数据具有容量大和分散性强的特点,导致挖掘的聚类性不好。提出一种基于互信熵特征提取的增量式匿名化隐私保护数据的挖掘算法,在云计算平台下分析增量式匿名化隐私保护数据的存储结构模型,结合闭频繁项集特征重组方法进行增量式匿名化隐私保护数据的离散化特征重构,在重构的Hadoop云计算平台中进行增量式匿名化隐私保护数据的关联特征提取,采用增量式支持向量机算法对提取的数据特征进行分类识别,根据分类结果实现增量式匿名化的隐私保护数据挖掘。仿真结果表明,采用该方法进行匿名化的隐私保护数据挖掘的准确性较高,特征提取精度较好,收敛性较强。     

生态调度专刊—鱼类产卵行为与生态水文指标响应关系研究-以长江四大家鱼为例

四大家鱼作为我国重要淡水经济鱼类，近年来产卵规模大幅衰减，水文条件作为影响家鱼自然繁殖的重要因素，确定四大家鱼产卵行为与生态水文指标响应关系对保护四大家鱼早期资源具有重要意义。本文采用ROC曲线、分类回归树、Logistic回归等方法以长江中游宜昌段为研究区域，将生态水文指标对家鱼产卵刺激划分为“无效、低效、高效”多分类问题，应用不同数据挖掘方法，分析家鱼产卵行为与生态水文指标响应关系，并对比研究了不同方法间的性能与优缺点。结果显示，ROC曲线判别准确率、预测准确率、模型鲁棒性均最优，认为ROC曲线是本次研究中判定生态水文指标对四大家鱼产卵规模影响的最优方法。当流量日增量大于1370m3/s且两次洪峰间隔时间大于7.5d时可以引起四大家鱼高效产卵响应。辨识出高效刺激家鱼产卵的生态水文指标及其阈值，将对生态调度的优化改进具有重要的现实意义。     

生态调度专刊：中华倒刺鲃在人工塑造生境条件下的栖息偏好研究

为了促进受水电工程影响河段鱼类资源的恢复,以中华倒刺鲃为例,依托大型生态试验场塑造多种近自然微地形生境,研究鱼类的栖息行为偏好特性,营造适宜鱼类栖息的水文水动力环境。采用PIT射频识别系统实时监测鱼类栖息行为,选取流速、涡量、湍流动能和床体切应力四个水动力指标计算了对应流场条件下的中华倒刺鲃栖息适宜度,并基于随机森林和CART算法提出了影响中华倒刺鲃栖息选择的主要水动力指标,分析揭示了其栖息行为的水动力选择机制。结果表明：深潭浅滩及沙洲河段的进出口是中华倒刺鲃的喜好栖息场所,涡量和流速是影响中华倒刺鲃栖息的主要水动力指标。流速高于0.545m/s低于2.3m/s,涡量高于0.72m_-1^低于15.7m_-1^时的流场条件为试验工况下中华倒刺鲃的最适宜栖息环境。研究为鱼类栖息地生态修复及生态调度工作提供了一定的理论依据和技术支撑。