东北大学学报（自然科学版）

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一种基于深度网络的视图重建方法

张之敏，乔建忠，林树宽，王品贺

2020, 41 (8): 1065-1069. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.001

摘要 ( 616 )

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PDF(868KB) ( 721 )

为了解决在仅有单目视图的环境下实现立体匹配的问题，在现有视图重构网络模型Deep3D的基础上，提出了基于加权局部对比归一化约束的全卷积重构模型.该模型采用改进的全卷积神经网络架构作为模型的特征提取模块，以期减少训练参数，降低训练时间，增加模型的非线性.为了进一步提高重构精度，设计了新的基于加权局部对比归一化的约束条件，并采用结构相似性成本(SSIM)与L1成本相结合的损失优化函数对模型进行优化.在KITTI 2015数据集上展开实验，并与Deep3D模型及其后续的改进方法进行比较.实验结果表明，在只使用左视图作为训练数据的情况下，生成的右视图在SSIM和峰值信噪比两个指标上有很大提升，能够满足立体匹配方法中右视图的精度要求.

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基于AP-LOF离群组检测的配电网连接验证

司方远，韩英华，赵强，汪晋宽

2020, 41 (8): 1070-1074. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.002

摘要 ( 521 )

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PDF(557KB) ( 652 )

现有配电网连接验证工作将可疑异常值视为具有二元属性的独立个体，因此难以有效识别和验证具有高度内在相关性的局部离群组.针对这一问题，提出了基于AP-LOF离群组检测的配电网连接验证方法.通过引入近邻传播(affinity propagation，AP)聚类方法，将待校验台区用户聚类为多簇，并基于局部离群因子(local outlier factor，LOF)算法对所有簇心进行离群点检测，从而准确识别出台区内的离群组用户.以某电力公司实际用户电压数据进行算例分析，结果证明了AP-LOF算法在配电网连接验证中的适用性和有效性.

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基于traceroute的多特征子网发现与分析

姚巍，赵海，朱剑，陈香伊

2020, 41 (8): 1075-1082. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.003

摘要 ( 653 )

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PDF(738KB) ( 678 )

互联网测量的研究促进了路由器级拓扑发现的发展，而网络层的子网能为其提供更详细的中间互补视图.针对子网边界条件以及完整性考虑不足引起的准确率较低问题，提出了一种多特征结合子网发现算法.研究了同一子网IP的traceroute路径特征，将多个特征结合设计更精准的子网边界判定条件.通过筛选子网的完整性，缩小候选子网的搜索空间，启发式求解子网发现问题.实验结果表明，本文算法与现有其他算法相比，能更准确地发现子网，有效地减少子网误报情况，同时效率有所提高.最后，对六个地理上分散的ISP进行子网推断，并分析了这些ISP之间常见的各种子网特征.

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车载热成像行人检测RoI提取方法

刘琼，罗晴，彭绍武

2020, 41 (8): 1083-1090. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.004

摘要 ( 608 )

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PDF(847KB) ( 662 )

热成像适合低照度行人检测，车载热成像背景灰度分布变化大，行人目标易与背景干扰物混淆，捕捉远距离行人困难，以双阈值分割方法提取RoI(region of interest)很难满足系统召回率和虚警率要求.针对车载热成像行人检测，提出新的RoI提取方法，包括图像预处理、RoI提取和后处理.设计膨胀最大值滤波器进行图像增强；利用Haar-like特征来改进自适应双阈值分割法进行RoI提取，设计增量计算模型以提高计算效率；设计目标时序特性和空间对称性过滤器来排除虚假RoI.与基准方法相比，当虚警率不高于40时，本文方法提高召回率49%，且RoI提取速率不低于18帧/s.

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基于网页结构与语言特征的垃圾网页链接检测方法

杨望，江咏涵，张三峰

2020, 41 (8): 1091-1096. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.005

摘要 ( 553 )

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PDF(534KB) ( 644 )

现有的垃圾网站检测方法主要针对自建的垃圾网站，对于通过入侵正常网站注入垃圾网络链接的检测效率不高.本文提出一种基于网页结构与文本多维特征的检测框架，该框架将网页进行分块处理.通过计算优势率的方法提取内容特征，根据标签数、属性键和属性值利用独热率的方法提取结构特征.使用机器学习算法进行训练并得到检测模型，进而有效地检测垃圾网站链接.同时，将本文的检测方法与基于内容分析的检测算法和黑名单匹配算法进行对比，本文提出的方法检测准确率最高有13%的提高.

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车辆悬架系统的优化设计与动力学特性分析

李小彭，李凡杰，杨舲雪，刘晓龙

2020, 41 (8): 1097-1102. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.006

摘要 ( 914 )

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PDF(533KB) ( 1268 )

为了提升含减振元件惯容器的车辆悬架系统的综合减振性能，建立了含有减振元件惯容器、弹簧、阻尼器的车辆悬架系统模型.采用遗传算法对悬架参数进行优化，基于振动功率流理论对减振元件衬套进行优化选型.通过对车辆悬架系统动力学模型进行数值求解，探究了参数优化前后车辆悬架系统的动力学响应，探讨了衬套参数对功率传递的影响.研究结果表明，相比原始设计参数，采用优化算法得到的参数能够有效改善车辆悬架系统的综合减振性能，理论计算与仿真数据的结果相互验证了所建模型的正确性，衬套的优化选型有助于进一步提高车辆悬架系统的减振性能.

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非光滑NES在转子-叶片系统振动抑制中的应用

曹焱博，李之傲，韩金超，姚红良

2020, 41 (8): 1103-1110. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.007

摘要 ( 663 )

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PDF(985KB) ( 777 )

用非光滑非线性能量阱(non-smooth nonlinear energy sink，NSNES)抑制转子-叶片系统的振动，NSNES结构采用分段线性刚度梁形式.首先介绍了NSNES的结构和工作原理，然后利用拉格朗日方程建立转子-叶片-NSNES系统的动力学模型，最后采用数值法分析了该耦合系统处于稳态共振时，NSNES对转子振动和叶片振动的抑制能力.在给定参数下，附加于叶片尖部的NSNES在抑制转子振动时，抑振率可达到68%；在抑制叶片振动时，抑振率可达到62%.文中还将该NSNES的抑振能力与具有相同质量线性动力吸振器(linear dynamic vibration absorber， LDVA)的抑振能力进行了对比.

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低速WEDM制备的微织构螺旋微铣刀的铣削实验研究

巩亚东，金丽雅，孙瑶，苏志朋

2020, 41 (8): 1111-1115. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.008

摘要 ( 534 )

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PDF(839KB) ( 662 )

基于五轴低速走丝电火花线切割机床与回转机构相结合的加工方法，制备了后刀面具有微织构的螺旋微铣刀.建立了微织构螺旋微铣刀微刃单元的切削力理论模型，并开展微织构微铣刀与常规微铣刀的对比实验研究.结果表明:微织构螺旋微铣刀的切削力相对于常规刀具降低了30%~40%，相同加工条件下，微织构螺旋微铣刀所加工的表面粗糙度降低至0.745μm，而常规微铣刀所加工的表面粗糙度为1.130μm.

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基于规则和混合算法的智能STEP-NC微观工艺规划

张禹，王志伟，李东升，巩亚东

2020, 41 (8): 1116-1122. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.009

摘要 ( 597 )

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PDF(875KB) ( 650 )

为解决STEP-NC微观工艺规划智能性差和效率不高的问题，提出一种基于规则和混合算法的智能STEP-NC微观工艺规划方法.首先，采用本文提出的基于规则的加工资源匹配算法，为每一加工工步匹配相应的机床和刀具；然后，以最短换刀时间为优化目标，采用混合算法 (混沌算法和遗传算法) 对STEP-NC加工工步序列进行优化；最后，以最少加工时间和最低加工成本为优化目标，通过混合算法对STEP-NC加工工艺参数进行优化，进而得到最优的STEP-NC微观工艺规划.通过实例验证了该方法的有效性和可行性.

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自适应FGM激光熔覆成形的粉体快速混合机理

辛博，程光，姚俊，巩亚东

2020, 41 (8): 1123-1128. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.010

摘要 ( 533 )

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PDF(3366KB) ( 798 )

多相粉体的快速、精确混合是自适应功能梯度材料(A-FGM)零件的成形基础.为提高载气驱动下的粉体混合均匀性，建立了气固两相流数值分析模型，采用雷诺时均法进行数值模拟，设计了一种载气驱动的快速混粉设备，通过ANSYS-FLUENT分析了不同混粉参数和混粉器构型对混粉腔体内流场的影响规律，并通过元素分析和图像处理实验测量了粉末混合的均匀度.实验结果表明:载气驱动下的合金粉体混合机制以对流混合为主，提高粉粒的平均流速和位移能有效增加粉粒群的流动性，提高粉体混合均匀度.

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氧化锆陶瓷车削刀具几何参数的多目标优化

马廉洁，左宇辰，周云光，付海玲

2020, 41 (8): 1129-1134. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.011

摘要 ( 653 )

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PDF(1682KB) ( 1042 )

通过氧化锆车削试验测得切削力和刀具磨损量，以工件材料去除量与刀具磨损量的比值作为刀具利用率的量化指标.采用粒子群算法改进BP神经网络，并以此对单因素试验值进行训练预测.采用最小二乘拟合，建立刀具利用率和切削力关于各刀具几何参数的一元模型，以相关系数检验模型的可靠性.基于一元模型，分别提出了刀具利用率和切削力关于刀具几何参数的多元模型.利用粒子群算法结合正交试验值对多元模型进行优化求解，并通过验证试验证明了多元模型具有较高的精度.将多元模型作为目标函数，以刀具利用率最大和切削力最小为优化目标，基于粒子群算法进行了刀具几何参数的多目标优化，验证试验结果表明优化得到的刀具几何参数是合理的.

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采用泡沫铝填充薄壁结构的穿透器缓冲防护研究

骆海涛，孟祥志，李玉新，刘广明

2020, 41 (8): 1135-1139. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.012

摘要 ( 478 )

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PDF(1254KB) ( 618 )

携带探测仪器的穿透器高速侵彻行星体，内部科学仪器将受到高g值冲击，极易损坏.为了科学仪器的缓冲防护以提高自身存活率，本文设计了一种具有多层能量吸收结构的穿透器样机，将泡沫铝填充薄壁结构(简称FTS)应用于内部载荷的缓冲防护设计上以提高存活率.在LS-DYNA中模拟了穿透器侵彻星球介质的过程，通过冲击试验和仿真分析验证了该种措施的有效性.研究结果表明:FTS对隔离冲击和能量吸收效果明显，为穿透器工程样机的研发提供了重要的解决方案.

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节流板孔直径及流量对核级管道流致噪声的影响

谢翌，奚冬，刘建，刘帅

2020, 41 (8): 1140-1147. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.013

摘要 ( 542 )

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PDF(1977KB) ( 782 )

建立了核级节流管道的流动-振动-辐射噪声仿真模型，并基于实验和仿真研究了辐射噪声产生的机理及节流孔径和来流流量对振动噪声的影响规律. 节流管道的噪声受节流管道流场中流体尾迹涡的影响:流体在管壁上产生周期性的激振力，且激振力的频率与管道模态所对应的频率相近，从而加剧了振动，导致辐射噪声的产生. 此外，随着节流孔直径的增加，节流管道的振动及辐射噪声逐渐减小；随着来流流量的增加，节流管道振动以及辐射噪声逐渐增大.

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车轮轮辐钢S500LF的疲劳性能

高彩茹，朱长友，张大伟，杜林秀

2020, 41 (8): 1148-1152. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.014

摘要 ( 473 )

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PDF(1240KB) ( 679 )

采用PX-100高频疲劳试验机，采用升降法在振动频率为100~120Hz、拉-压对称应力的条件下测定车轮轮辐钢S500LF的疲劳极限，并用数理统计方法分析确认疲劳极限为291MPa.此值作为母体50%存活率下的疲劳极限估计量时，以95%的置信度，相对误差不超过±5%.在测定的疲劳极限基础上，采用多试样法测得不同应力水平下的疲劳寿命，据此绘制出应力-寿命关系曲线，通过回归得到应力-寿命曲线方程.对试样断口进行了理论分析，结果表明试验钢韧性良好.

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基于数据挖掘与清洗的高炉操作参数优化

刘馨，张卫军，石泉，周乐

2020, 41 (8): 1153-1160. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.015

摘要 ( 649 )

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PDF(1952KB) ( 1050 )

为了提高企业生产力，实现“智慧钢厂”，对企业的海量生产数据信息进行有效挖掘，收集了某钢厂最近4年的高炉生产数据，利用箱型图进行数据清洗，提高数据质量.采取工艺理论和专家经验结合随机森林算法筛选出23个影响铁水质量和产量的特征参数.以铁水产量和铁水［Si+Ti］质量分数为目标参数，通过k-means聚类分析法将其分为3类.将分类结果与特征参数整合后进行分析，得到造成铁水产量和质量大范围波动的13个参数，同时提供了相应参数的合理控制范围.研究可对高炉稳定顺行以及数据挖掘在钢铁行业的应用提供指导.

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基于三维点云的岩体结构面自动分类与参数计算

郭甲腾，张紫瑞，毛亚纯，刘善军

2020, 41 (8): 1161-1166. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.016

摘要 ( 614 )

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PDF(2356KB) ( 964 )

结构面间距是岩体稳定性和力学特性分析中的一个重要参数，在岩石力学、采矿工程、边坡监测等领域的数值计算中广泛应用.本文以岩体边坡露头为研究对象，基于非接触测量获得的三维点云数据，提出一种基于密度聚类的结构面细化分类方法；在结构面粗略分组提取的基础上，通过投影变换、散乱点拟合等算法，求得结构面间距和岩体体积节理数.设计开发了结构面细化分类及间距等参数计算与分析原型系统，实际案例分析表明，本文方法可有效实现结构面的自动细化分类，并能够计算出间距等相关参数，可为岩体质量分级和岩体稳定性分析等提供方法支撑.

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地下工程岩体节理迹长统计下限值的确定方法

吴超，李元辉，徐帅，戴星航

2020, 41 (8): 1167-1173. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.017

摘要 ( 590 )

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PDF(1101KB) ( 716 )

以山东某金矿为工程依托，以实际获得的岩体节理信息为样本，借助聚类分析方法及其指标，采用全面实验法，开展地下工程岩体节理迹长统计下限值的确定方法研究.从节理迹长统计下限值的定义及特征入手，借助DBI指标(Davies-Bouldin index， DBI)实现优势节理组的划分与最佳优势节理分组方案的确定.取离散性系数k是否大于或等于20作为判别节理组能否作为优势节理组的条件，采用离散性系数k及其概率分布指标n综合分析确定岩体区域节理迹长统计下限值，构建在不同岩体条件下确定节理迹长统计下限值的方法，旨在剔除随机节理，优化节理样本数据，精确获取岩体节理空间分布特征.

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裂隙水岩反应特征与雷诺数对溶解速率的影响

王者超，卫如雷，毕竞超，毋振华

2020, 41 (8): 1174-1179. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.018

摘要 ( 616 )

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PDF(732KB) ( 619 )

以中国首个地下大型水封油库——黄岛油库为依托，在不同雷诺数条件下进行花岗岩单裂隙水岩相互作用试验，分析花岗岩单裂隙水岩反应特征和雷诺数对花岗岩表面可溶矿物溶解速率的影响.研究结果表明，在酸性条件下花岗岩发生化学反应的主要矿物为榍石；水岩之间发生的最主要化学反应为CaTiSiO₅+4H⁺→TiO²⁺+H₄SiO₄+Ca²⁺，H₂O+CO₂HCO^-₃+H⁺和TiO²⁺+2H₂O→H₂TiO₃↓+2H⁺；0~10d内水岩化学反应最强烈，随后逐渐降低，直至达到平衡；流体流动能显著提升榍石的溶解速率，相比Re=2500工况，Re=500工况下流体流动对榍石溶解速率的影响更大，这是由于较高的流速降低了溶质运移速率，使得宏观化学反应速率降低.

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天空冷背景下受力岩石微波辐射特征实验研究

徐忠印，刘善军，吴立新，车德福

2020, 41 (8): 1180-1187. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.019

摘要 ( 521 )

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PDF(1049KB) ( 632 )

分析了环境因素对微波辐射观测的影响机理. 以此为基础，在天空冷背景条件下，利用岩石试验机、微波辐射计、声发射、温度测试仪等，开展了岩石弹性变形阶段循环加载微波辐射变化特征的室外观测实验. 结果表明，在天空冷背景下能可靠获取岩石受力变形过程中的微波辐射能量变化信息. 花岗岩弹性变形阶段的微波辐射亮温变化与应力间呈同步性很强的正相关关系，相关系数达0.94; 岩石表面的温度变化与应力间亦呈正相关，但其变化滞后于应力变化，且单位应力的微波亮温升幅远大于表面温度升幅. 实验证实了利用微波辐射观测手段可有效探测岩石受力引起的岩石内部应力状态的变化.

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辽南新元古界 “震旦系兴民村组”解体及沉积环境分析

曹煜昊，田德欣，卢崇海，邵九龙

2020, 41 (8): 1188-1194. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.020

摘要 ( 891 )

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PDF(2175KB) ( 641 )

通过对原划“震旦系兴民村组”的研究，于原划兴民村组周家崴子段底部石英砂岩中发现冰筏坠石和细纹层构造等冰期环境的特征，在该段下部和中上部见有冰晶痕、雹晶痕等冰碛作用遗迹.原划兴民村组王家坦子页岩段属于浅海相开阔陆棚亚相沉积环境，并归属到震旦系.该层位所产的水母化石纹饰结构简单，个体极小，其形成时代应早于埃迪卡拉纪.原划兴民村组干岛子灰岩段属于内源碳酸盐沉积.鉴于上述研究，有必要对原划分兴民村组进行解体，划为南华系上统周家崴子组、王家坦子组和干岛子组三个组级单位，这样有利于我国新元古代晚期各岩石地层单位的对比与研究.

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用磁处理油酸钠溶液浮选钛铁矿及增效机理研究

袁致涛，许元凯，孟庆有，赵轩

2020, 41 (8): 1195-1200. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.021

摘要 ( 614 )

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PDF(795KB) ( 592 )

研究了磁处理油酸钠溶液对钛铁矿和钛辉石浮选的影响.研究发现磁处理油酸钠溶液使钛辉石回收率由75.0%降至60.6%，钛铁矿回收率由75.2%降至69.3%；磁处理后的油酸钠溶液中钛铁矿和钛辉石的Zeta电位均正移，且钛辉石正移幅度较大，说明磁处理后油酸钠对钛铁矿的选择性增加.通过研究磁处理后油酸钠溶液的电导率、表面张力和光谱性质的变化揭示磁处理影响浮选的机理.磁处理后油酸钠溶液的电导率和表面张力增加，溶液中氢键作用减弱，促进了油酸根离子的释放，数量增多且得以释放的油酸根离子选择性吸附在钛铁矿表面，使钛铁矿和钛辉石之间的可浮性差异扩大.

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降雨条件下多层土坡入渗机理与稳定性分析

孙子涵，王述红，杨天娇，刘欢

2020, 41 (8): 1201-1208. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.022

摘要 ( 744 )

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PDF(1096KB) ( 936 )

基于VG(Van Genuchten)模型多层土含水率方程，建立了考虑边坡倾角的含水率与基质吸力控制方程，提出了土层间渗透系数比不同的情况下多层土坡入渗深度计算方法.通过在Geo-Studio软件中的Seep/w板块建立多层土的一维和二维模型，分析雨水入渗过程中土层交界面处饱和滞水区形成过程及不同降雨条件下多层土坡稳定性变化规律，并验证本文计算方法的正确性.结果表明:多层土坡降雨过程中，土层交界面处体积含水率、孔隙水压力变化范围较大，对于各层渗透性不同的多层土坡，在同一降雨强度下，渗透系数比越大，则交界面处滞水向下消散的速率折减得越多，交界面处孔隙水压力变化范围越大；多层土坡在交界面处出现饱和滞水区后孔隙水压力急增，导致土抗剪强度骤降，进而引发土坡稳定性系数大范围下滑.上述结论为降雨边坡预警工作提供参考依据.

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基于最大熵模型的创意产业分布的适宜度

赵琪，刘抚英

2020, 41 (8): 1209-1216. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.08.023

摘要 ( 467 )

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PDF(1908KB) ( 544 )

针对创意产业园区的分布特征构建创意产业的生态位模型，选取与城市环境有关的23个因子，通过最大熵模型(MaxEnt)确定每个因子的贡献度，从中筛选出对创意产业分布做出主要贡献的8个环境因子.以模糊隶属度研判城市环境因子对创意产业的作用，并与环境因子的权重相结合，得到研究案例区创意产业的适宜度，据此生成创意产业适宜度预测图.应用GIS空间分析的方法，依据城市环境适合创意产业发展的程度，将城市划分为不适宜区、一般适宜区、次适宜区和最适宜区四类区域.研究结果显示，创意产业最适宜区主要集中在东部沿海城市和省会城市，并且预测结果与实际现状相近，模型可靠性较高.

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