黄河三角洲地区典型地块土壤盐分空间变异特征研究

针对目前黄河三角洲地区存在的土壤盐渍化问题,以黄河三角洲地区典型地块为研究区,运用经典统计学和地统计学相结合的方法研究了不同深度土层盐分含量的空间变异特征,绘制了各土层盐分的随机性和结构性的半方差图以及空间分布图。结果表明：受内在因子和外在因子的共同作用,各土层含盐量均具有中等的变异强度和空间自相关性,自相关距差异不大。Kriging插值结果表明,研究区内各土层含盐量的空间分布表现为条带状和斑块状分布。微地形和气候条件是影响表层土壤盐分空间变化的主要因素,地下水性质是影响深层土壤盐分空间分布的主要因素。该研究为黄河三角洲地区盐渍化土壤的分区、改良、管理和合理利用提供了理论基础和参考依据。     

湖泊底泥营养参数的空间估值

乌梁素海是河套灌区农田退水的主要受纳水体,农田退水中营养物质的流入使湖泊底泥中沉积了大量的营养物质,其中沉积的氮磷是形成湖泊富营养化的关键因素之一,了解底泥中氮磷的含量可为湖泊水体、水草、底泥中氮磷的迁移转化提供基础数据。为此利用地质统计学中的普通克里格法对乌梁素海底泥中氮磷的含量进行空间估值,估值后进行了精度分析,并对实测值和估值进行了误差分析。通过分析可知,地质统计学中的普通克里格法可用于湖泊底泥营养参数的空间估值。     

基于Kriging方法Argo数据重构太平洋温度场研究

采用Kriging算法,将2007年1~12月份期间获得的太平洋海域的Argo剖面浮标资料重新构成3°×3°的月平均海温场。重构的温度场能较好地揭示太平洋暖流区、西边界流系的季节性变化和西边界流系强温度锋面。将插值数据与同一时期的实测数据进行比较。结果表明Kriging算法得到的海表温度最大误差0.7℃,平均误差0.3℃,平均相对误差0.7%,平均标准误差0.06℃,计算结果令人满意。进一步利用重构的太平洋表层及水下4个断面的温度场分析了太平洋海域的温度分布格局及季节变化,赤道海区表层暖水占主体,随着水深增加,东部冷水迅速往东扩展,在200 m时冷水基本把北上的太平洋暖水切断。     

基于特征融合的果园非结构化道路识别方法

针对果园道路无明显边界且道路边缘存在阴影、土壤和沙石干扰等问题，提出一种基于特征融合的果园非结构化道路识别方法。通过相机标定获取畸变参数对采集到的图像进行畸变矫正，并提出一种基于滤波与梯度统计相结合的动态感兴趣区域(ROI)提取方法对HSV颜色空间S分量进行ROI选取，采用最大值法将颜色特征与S分量多方向纹理特征掩膜相融合并进行二值化与降噪处理。根据道路边缘突变特征寻找特征点，并提出一种基于距离与位置双重约束的两级伪特征点剔除方法。为更好贴合非结构化道路不规则边缘，引入分段三次样条插值法拟合道路边缘，以此实现道路识别。试验结果表明，在晴天、阴天、顺光、逆光、冬季晴天和雨雪天气6种工况条件下，S分量、纹理图像和融合图像的平均纵向偏差均值分别为2.43、39.71、1.36像素，平均偏差率均值分别为0.99%、18.02%和0.54%,相较于S分量与纹理图像而言，使用本文方法构建的融合图像其平均纵向偏差与平均偏差率均得到有效减少。最小二乘法、随机采样一致性法(RANSAC)与分段三次样条插值法拟合边缘的平均偏差均值分别为2.64、3.16、0.66像素，平均偏差率均值分别为1.02%、1....     

多源降水融合分析产品在重庆复杂地形下的精度评价

利用2020-2021年两套多源降水融合分析产品FAST和FRT产品、经过质量控制后的重庆地区35个国家气象站逐小时降水量资料，结合各站点地形因子对两套产品进行相关性和误差检验，为复杂地形下的水文气象研究提供数据支撑。结果表明：（1）FAST、FRT产品与观测值的相关性较好，呈正相关，误差较小，产品整体比观测值偏低，两者略有差别。（2）在月、季时间尺度上，春季的精度最好，汛期5-9月的误差和离散程度最大。（3）随着降水等级增大，产品的误差、相关性以及TS等级评分的分布越离散，误差绝对值逐渐增大，TS等级评分逐渐降低，相关性则先降低后增大，其中降水等级0.1～1.9mm、≥20mm的相关性较好。（4）在地形因子上，产品精度略有差别，其中斜坡上产品的精度最优，其余依次为平坡、陡坡以上和缓坡；起伏度大于70m产品的精度最优；随着海拔增加，产品精度先降低，当海拔大于700m时，产品精度提升；坡向为西南、东的产品精度更优，其中西南坡向最优。FAST和FRT降水产品在重庆地区具有较高的精度，可以为自动站点稀少地区的降水数据提供有效补充。     

基于回归Kriging代理模型的吸油烟机用多翼离心风机优化

为提高风机系统的最大风量来达到吸油烟机性能改善的目的,采用一种代理模型方法对多翼离心风机的叶轮进行优化设计.确定多翼离心风机的关键参数:叶片出口角β₂、叶片最大弯曲度f和叶片出口位置Δφ及其参数变化范围,利用最优拉丁超立方试验设计方法生成44组样本.结合高可信度的计算流体力学(CFD)构建能准确反映3个设计变量与最大风量之间关系的回归Kriging模型,利用遗传算法对其进行寻优,并采用最小化代理模型预测(MSP)的加点准则达到优化收敛条件.研究结果表明:构建的回归Kriging模型能准确反映设计参数与最大风量的映射关系.对最优的叶轮设计参数进行模型试验,显示优化后的叶轮使得油烟机最大风量提高了4.4%,并且在多个工况下风量和效率均有一定程度提高.     

基于CENTURY模型的张掖草地土壤有机碳模拟及影响因素研究

研究草地土壤有机碳的时空分布及影响因素有利于推动区域生态系统碳汇管理，对实现“双碳”目标有重要意义。以张掖草地为研究对象，运用CENTURY模型模拟张掖草地土壤有机碳密度，采用结构方程模型分析各环境因子对草地土壤有机碳的作用路径及强度。结果表明：1970—2022年土壤总有机碳密度呈增长趋势，与缓性及惰性土壤有机碳的变化趋势较为一致；有机碳密度呈现东南高，西北低的空间分布格局；总有机碳密度的高值区主要是肃南县的东南部与民乐县，高台、临泽、甘州区相对较低；海拔、年降水量对土壤总有机碳密度存在正效应，而年均温度、土壤含水量、pH值是负效应。年均温度的直接效应最大，海拔通过影响降水、温度和pH值等间接影响土壤有机碳密度，降水量对土壤有机碳密度不仅有直接影响，还会通过影响土壤含水量、pH值等间接影响土壤有机碳密度。     

高维三次样条插值法在气动参数计算中的应用

根据一维三次样条插值算法能够达到二阶连续的光滑程度，将其扩展到高维插值，应用到由多自变量决定的气动参数计算。相对于高维线性插值算法，提高了插值精度，同时又避免了高次拉格朗日插值中的失真现象。并针对于高维三次样条插值算法，提出一种改进的边界条件，能够提高插值精度，简便工程应用。通过标准函数的数值试验，证明该高维插值方法及其改进边界条件对气动参数计算精度的提高是明显的。     

基于Kriging模型与NLPQL算法的高比转数离心泵参数化设计

针对目前采用传统设计方法无法有效解决高比转数离心泵效率低的问题,以型号为100-80-125的高比转数离心泵为研究对象,基于Kriging模型对其叶轮子午流道盖板控制点参数和叶片型线参数进行了全面的敏感性筛选,并采用NLPQL算法对高比转数离心泵进行参数优化,以期提高其运行效率.对优化后的模型进行了数值计算,并通过试验对比了优化前后模型泵的运行效率.研究结果表明:在额定流量工况下,优化后泵模型的实际效率提高了3.2%,扬程提高了2.3 m;优化后未出现不利于铸造和加工的几何形状,优化效果较为显著.研究结果可为提高高比转数离心泵的效率提供了一种行之有效的方法.