子集模拟中马尔可夫链蒙特卡洛抽样算法比较

文章着重研究子集模拟中马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)抽样算法的抽样效率与计算精度。首先，阐述可靠度子集模拟的基本原理与中间状态样本生成的各种MCMC抽样算法，在稳态马尔可夫链构造基础上提出延迟拒绝MMH(Modified Metropolis Hasting)算法，通过在MMH算法上增加备选样本的延迟拒绝步提高MMH算法的抽样效率；阐述基于随机游走与基于扩散方程MCMC方法中建议分布的差异，进一步对备选样本接受率为1的preconditioned Crank-Nicolson(pCN)算法和条件抽样(Conditional sampling, CS)算法开展研究，证明两种算法的等价性；推导有效样本量的计算方法，提出采用有效样本量与总样本量的比值定义MCMC方法的抽样效率。通过复杂目标分布的样本生成研究不同MCMC抽样算法建议分布及其参数对备选样本接受率与抽样效率的影响，最后通过计算实例研究子集模拟过程采用不同MCMC抽样算法得到失效概率的相对误差及其变异性，揭示不同MCMC抽样算法对失效概率计算精度的影响。研究表明：不同MCMC抽样算法生成备选样本的接受率及其自相关性受建议分布及其参数影响较大，对于复杂的目标分布，pCN算法和CS算法的抽样效率较高，延迟拒绝MMH算法次之；采用CS算法和延迟拒绝MMH算法进行子集模拟得到的失效概率精度较高且变异性较低；增加子集模拟中间状态样本量可以提高失效概率计算精度并降低其变异性。     

基于图像处理研究铁尾矿的熔化行为

作为主要成分的SiO2是铁尾矿中最难熔化的部分.通过一组SiO2的熔化时序图像来探究铁尾矿的熔化情况.首先,进行图像预处理,建立质心位置追踪模型和体积估算模型.将灰度图转化为二值图,利用卡尔曼滤波器进行质心追踪和对质心运动轨迹的描述.通过计算二值图中0像素的数量得到面积随时间变化的图像,拟合出熔化过程函数.结合二值图中目标物体的边界信息得到的参数量建立多元线性回归模型.估算颗粒扁平度和物体的体积,熔融速率通过颗粒集合的质量变化函数得出.     

我国水-能源-粮食耦合关系及影响因素

为缓解我国水、能源和粮食资源紧张问题，促进资源可持续利用，构建水-能源-粮食系统，利用耦合协调度模型对我国的30个省（自治区、直辖市）进行测算,并利用空间杜宾模型分析主要影响因素。结果表明：2003—2017年，我国能源、粮食评价[JP]指数高于水资源评价指数，系统综合评价指数逐年递增；大部分省份耦合协调度处于初级协调水平且呈现逐年上升的态势，个别省份耦合协调度濒临失调；耦合协调度空间自相关性较强，虽有明显波动，但是呈现逐年加强的态势；影响耦合协调度的主要因素有从业人口数、固定资产投资额、人均生产总值、人口总数、[JP]文盲人口占比、工业污染排放、城镇化。     

我国主产区油茶持久性有机污染物分布特征及相关性研究

为了明确油茶中持久性有机污染物(POPs)的污染分布特征,利用气相色谱-三重四极杆串联质谱(GC-MS/MS)对我国主产区45个采样点135批次油茶果不同部位及对应油茶林土壤进行16种多环芳烃(PAHs)、18种多氯联苯(PCBs)和21种有机氯(OCPs)污染水平分析。同时分析油茶籽仁和油茶林土壤中主要POPs之间相关性。结果表明:油茶果各部位及油茶林土壤PAHs污染以萘、苊烯、苊萘嵌戊烷、荧蒽等低环PAHs污染较为明显;PCBs污染程度很轻,含量均在1μg/kg以下;OCPs污染主要为狄氏剂、毒杀芬、α-六六六、硫丹、异狄氏剂和艾氏剂。油茶籽仁中荧蒽与菲具有强正相关(R~2=0.90);油茶林土壤中芴与菲,■与苯并(a)蒽、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘和苯并(a)蒽,PCB138与茚并(1,2,3-cd)芘,PCB180与苯并(g,h,i)苝,p,p′-DDE与o,p′-DDT、p,p′-DDD之间均具有较强相关性(R~2=0.81～0.98)。     

空间统计在长江流域大米镉分布特征研究的应用

目的通过研究长江流域大米中镉含量的空间分布特征,为治理粮食作物镉污染提供科学依据。方法利用空间自相关对镉污染的聚集水平进行分析。结果湘江、岷江、涪江、沱江、青衣江、大度河支流流域的大米中镉含量高于长江流域的其他地区,2015年长江流域大米中镉含量的全局Moran's I指数值为0.596,在α=0.01水平上具有统计学意义。长江流域的大米样品中镉含量呈现中度的空间聚集性。湘江支流流域、岷江支流流域形成了2个"高-高"聚集区域,在鸭池河及其周边地区形成了一个典型的"低-低"聚集区域。结论长江流域整体上呈现中度的空间聚集性,局部地区呈现出空间异质性。     

计及时间相关性的微能源网鲁棒规划方法

微能源网以能源的梯级利用为原则,可实现风、光等多种新能源的高比例消纳,满足区域内电、热、冷等多种能源需求。微能源网中存在新能源出力与冷、热、电负荷的多重不确定性。为增强系统规划结果的鲁棒性,常采用不确定集表述新能源出力与多种用能需求的不确定性,实现针对微能源网的鲁棒规划设计,往往使系统规划结果过于保守,降低系统经济性。为克服以上问题,规避实际运行中不可能发生的场景,降低系统规划结果的保守性,文章提出一种考虑时间相关性的微能源网鲁棒规划模型。该模型在计及多重源荷不确定性的基础上,进一步考虑新能源出力与冷、热、电负荷的时间相关性。通过算例对传统不确定集与所提出的改进不确定集进行对比分析,验证了所提模型及方法的优越性和有效性。     

气候因子对湘东茶陵烟区烤烟氯、钾含量的影响

为探究气候因子对湘东烟区烤烟氯、钾含量的影响，对茶陵县2012—2018年间烤烟氯、钾含量及其与主要气候因子之间的关系进行了分析。结果表明，湘东茶陵烟区烤烟大田期平均气温23.0℃，≥10℃活动积温2 909.5℃，降雨量865.6 mm，日照时数529.5 h，属于适宜种植优质烤烟地区。2012年至2018年钾含量均处于适宜范围内，部分年度中、下部烟叶氯含量偏低。相关分析表明，上部烟叶氯含量与上部叶采收期气温、≥10℃积温、≥20℃积温显著负相关；中部烟叶氯含量与伸根期≥20℃积温显著正相关，而钾含量与下部叶采收期和大田期≥10℃积温显著正相关；下部烟叶钾含量与伸根期气温和≥10℃积温显著正相关；氯、钾含量与降雨量均无显著相关。雨水淋溶可能是造成茶陵烟区烟叶氯离子含量偏低的主要原因，而提高伸根期土壤温度可提高烟叶钾、氯含量。