粤北-琼南地区位于亚欧板块、 太平洋板块和印度洋板块交汇区域。 晚中生代以来该地区受多期构 造运动影响, 其热演化历史因能限定区域构造演化过程而受到广泛关注。 收集、 整理并使用反距离权重法插 值处理粤北-琼南地区低温热年代学数据, 对比分析年龄分布及热历史反演模拟结果, 恢复其晚中生代(约 150 Ma)以来的热演化历史并探讨其构造过程。 海南岛(琼)热历史可大致分为 4 个期次: 110~90 Ma 与 40~20 Ma 的两期十分快速冷却阶段, 以及 90~40 Ma 及 20 Ma 至今的两期热稳定阶段。 广东省(粤)的热历史可大致 分为 3 个期次: 高要-惠来断裂以南区域, 热历史表现为 150~80 Ma 的一期较为快速冷却阶段, 80~50 Ma 的 热稳定阶段以及 50 Ma 之后的两期幕式冷却阶段; 高要-惠来断裂至西江之间区域, 热历史表现为 120~80 Ma 的一期十分快速冷却(部分区域可达到极快速冷却), 30~ 10 Ma 的一期小规模十分快速冷却; 西江以北热历 史演化不同区域的第一阶段冷却时间并不一致, 分别在 120~100 Ma(非常快速)、 80~60 Ma(十分快速)、 50~ 30 Ma(较为快速)期间有一期快速冷却, 但在 10 Ma 左右都有过一期较快的冷却。 粤北-琼南地区晚中生代 以来的热演化可能与中生代晚期古太平洋板块俯冲、 新生代早期太平洋板块俯冲后撤、 始新世早期印-欧 板块碰撞有关, 且海南岛地区可能额外受到菲律宾板块及古南海运动的影响。

粤北地区侏罗纪构造热演化形成了丰富的岩浆岩, 但其成因机制仍存在争议。 利用粤北隘子花岗岩 的 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄、 微量元素及锆石 Lu-Hf 同位素数据, 结合全岩 Rb-Sr 和 Sm-Nd 同位素分 析, 探讨其岩浆源区及构造意义, 旨在完善粤北晚侏罗世太平洋板块俯冲环境下 A 型花岗岩的成因模型。 获得隘子花岗岩的锆石 U-Pb 年龄为 155±1 Ma(MSWD= 0. 12), 表明其形成于晚侏罗世。 锆石的负 εHf(t) 值(-10. 4~ -4. 6)相对较高但略低于华夏地块中元古代基底的( 87 Sr/ 86 Sr)i 值(0. 713 1 ~ 0. 713 9)、 锆石 Hf 地壳模式年龄(TDM2 = 1 490~1 856 Ma)相对较老但略小于华夏地块中元古代基底, 指示隘子花岗岩的源区 以古老地壳物质为主, 并有少量地幔物质加入。 结合区域构造环境分析认为, 隘子花岗岩形成于低角度俯 冲的太平洋板片沉降背景, 由软流圈上涌诱发华夏古陆弧后盆地薄弱区上地壳部分熔融, 最终形成正长花 岗岩。

石灰岩坡地极易发生岩溶作用, 探测其岩溶特征对喀斯特地区水资源调蓄机制解析、 岩溶水运移 规律研究及生态环境治理等具有重要意义。 采用高密度电阻率法、 探地雷达和地质钻探技术相结合的方 法, 系统开展了贵州普定陈旗石灰岩坡地岩溶发育特征的综合探测。 通过高密度电阻率法获取坡地不同位 置的电阻率反演图像共 7 幅, 结合探地雷达数据剖面图分析其岩溶裂隙发育特征, 揭示了研究区岩溶发育 的整体特征。 结果表明: 石灰岩坡地岩溶发育呈现显著的空间异质性, 尤其是在坡地中部区域发育管道型 岩溶; 高密度电阻率法可有效识别石灰岩坡地岩溶空间分布特征, 结合探地雷达技术可进一步提升对岩溶 发育程度和裂隙发育情况探测的分辨率; 地质钻探技术是验证这两种方法适用性的有效手段。

以成都市为例, 探讨了地质大数据在三维地质结构建模中的应用, 利用成都市地质大数据成果, 采用多源数据融合的三维建模方法, 构建了市域、 城市两个尺度的三维地质结构模型, 通过三维模型数据 提取断裂、 基覆界面、 细粒土、 卵石土 4 类重要地质结构面和地质体, 并分析了其三维空间结构变化特征。 研究成果可为成都市国土空间规划、 地下空间开发利用和重大工程选址等提供科学依据。

生态肌理是景边型传统村落特色和文化传承的载体和标识, 其破坏具有不可逆性, 因此把握其脆 弱性显得尤为重要。 藉此运用脆弱性理论, 建立景边型传统村落生态肌理脆弱性分析路径与评估框架。 基 于脆弱性调研信息, 聚焦暴露度、 敏感性、 适应力三要素, 归纳生态脆弱性作用机理, 厘清内涵。 综合运用 田野调查、 数理分析方法、 空间规划理论, 通过分析村落目前的存续环境及状态, 解析其脆弱性空间表征、 成因和外部作用力, 从外部影响因素和内部影响因素两个维度, 构建出景边型传统村落生态肌理脆弱性的 空间逻辑关联, 推演出景边型传统村落生态肌理脆弱性影响因子体系。 生态肌理保护的关键因子在于叠加 风景区特有的旅游驱动这一外部因素影响, 景村的生态、 社会价值、 游客行为等在此影响下, 形成多个关键 影响因子。 相较于偏稳定的物质空间保护因子, 这些因子更凸显景边型传统村落的生态敏感性, 增强此类 村落的保护可持续性, 为其活化利用提供理性决策的适宜性评估支持。

针对 UHPC 收缩问题, 采用煅烧菱镁矿的方法制备氧化镁膨胀剂(MEA)研究了煅烧温度-保温时 间和煅烧-粉磨先后关系对 MEA 活性的影响, 制备了不同活性的 MEA, 并将不同活性的 MEA 掺入 UHPC 中进行抗压和收缩性能测试。 结果表明: 菱镁矿的分解率随着煅烧温度和保温时间的升高而升高; 随着煅 烧温度和保温时间的增加, MEA 结晶度变高, 结构更加密实, 活性降低; 相同煅烧温度和保温时间条件下, 采用先烧后磨方法比采用先磨后烧方法制备的 MEA 结构更加疏松, 反应活性更高; UHPC 的抗压强度和收 缩值随 MEA 活性增大而降低, 其中掺入 6%活性最高, Ⅰ-MEA1 的 UHPC 基体早期自收缩可降低 33. 31%。

针对黄泛区粉土强度低、 水稳定性差等工程问题, 以钢渣、 粒化高炉矿渣、 脱硫石膏等为主材制备 固化剂(SBCG)对黄河冲积粉土进行改良固化, 通过标准无侧限抗压强度、 浸水软化、 冻融循环等试验对 SBCG 固化粉土的路用性能进行综合评价, 同时利用扫描电镜对固化粉土内部的微观结构进行观察。 结果 表明: SBCG 固化粉土可改善素土的压实性能, 各龄期标准养护强度随 SBCG 掺量增加得到明显提升, 3 d 龄期浸水强度损失率均小于 20%, 浸水后的 CBR 仍满足路基强度要求, 5 次冻融循环后残余强度比均超过 80%; 根据不同试验条件下固化粉土强度变化规律, 确定 SBCG 的掺量可控制在 10%以下; SEM 图像显示 SBCG 胶凝体系可在粉土内部水化生成大量的水化硅酸钙凝胶(C-S-H)裹覆在土颗粒周围, 钙矾石(AFt) 等填充于孔隙之间, 使粉土形成密实胶结结构, 有利于粉土水稳定性、 抗冻性能的改善。

为研究低水泥掺量稳定级配碎石基层结构的力学响应变化规律, 通过无网格法数值模拟计算软件 对比分析低水泥掺量稳定级配碎石结构层在不同沥青路面结构下的力学响应特性。 结果表明: 新建和改建 沥青路面结构的弯沉和层底应力等力学参数均随低水泥掺量稳定级配碎石结构层的厚度和模量变化而变 化, 低水泥掺量稳定级配碎石结构层的水泥掺量宜控制在 2. 0% ~ 2. 5%; 厚度对弯沉和层底应力的影响比 模量更显著, 厚度宜控制在 20~30 cm, 模量宜控制在 800~1 000 MPa; 低水泥掺量稳定级配碎石结构层在 不同沥青路面结构下均是以受压为主。 在低水泥稳定级配碎石结构层受压的工况下, 沥青路面设计应以弯 沉和半刚性基层层底拉应力作为控制指标。

针对湛江组结构性黏土的强触变性导致在该类地基中桩基的沉降具有明显的时间效应, 根据已有桩 基沉降时效性计算方法得到的计算值与实测值之间存在较大误差的现状, 以湛江组结构性黏土中桩基为研究 对象, 对其进行桩基沉降时效性模型试验及桩周土触变性试验, 得到在不同静置时间下桩基的沉降时间效应 系数及桩周土体的触变强度比率, 拟合桩基沉降时间效应系数与桩周土体触变强度比率的量化关系; 在双曲 线模型法的基础上, 根据桩基沉降时间效应系数与桩周土体触变强度比率的量化关系对双曲线模型参数进行 等效折减, 提出了一个考虑湛江组结构性黏土触变性的桩基沉降时效性计算公式; 通过试验与文献数据验证 了该计算公式的有效性。 结果表明: 该计算公式可以缩小实际工程中的桩基在长期荷载作用下的沉降计算值 与实测值之间的误差, 为在长期荷载作用下湛江组结构性黏土中桩基的沉降时效性计算提供参考。

为实现桥梁拉索施工过程中的索力精准监控, 提出在桥梁拉索制作阶段采用内置高分子应变传感 器对施工阶段拉索索力进行测量, 基于高分子应变法基本原理, 利用智能钢丝与拉索的协同变形实现拉索 索力测量。 通过试验高分子应变传感器的封装特点, 并将静载试验索力测量结果与传统的磁通量传感器测 量法进行了比较。 结果显示, 高分子应变索力测量技术制得的高分子应变平行钢丝智能拉索的传感线性和 重复性较好, 可识别的索力误差为-1. 38%, 具有较高的精准度及可靠性, 测量精度满足要求, 适宜于施工 阶段快速索力监测。

以广州地铁 22 号线番禺广场施工路段的非均匀地面沉降数据为例, 采用差分自回归移动平均 (ARIMA)模型与高斯过程回归(GPR)模型对地面沉降变化进行分析预测。 先利用训练集数据建立模型, 确 定 ARIMA(3, 1, 2)模型并预测其线性沉降量, 再利用 GPR 模型对 ARIMA 模型残差进行训练拟合并预测其 非线性变化量, 两个模型预测值叠加得到最终地面沉降预测值。 结果表明: ARIMA-GPR 混合模型预测值 的误差相比于 ARIMA、 GPR 两个单一预测模型有明显的减小, 预测精度提高 40%以上, 提升了单一模型的 预测精度, ARIMA-GPR 混合模型是一种有效可行的非均匀地面沉降预测方法。

随着变电站工程建设规模及输变电构件种类逐渐增加, 仅依赖于对计算和存储能力进行升级已难 以满足变电站海量三维数据渲染的需求, 对三维场景数据进行优化调度是提高渲染效率不可缺少的手段。 通过分析松散八叉树空间存储结构, 结合视相关的动态 LOD 技术提出了基于松散八叉树的变电站场景模型 动态调度方法。 该方法以视距为约束条件, 自上而下索引松散八叉树节点, 将符合条件的节点中的物体简 化为对应的 LOD 级别, 通过减少模型数据量提高了变电站三维场景的渲染速率。 以某变电站项目为研究对 象, 基于 Unity 3D 实现了三维变电站场景的快速渲染, 验证了该动态调度方法的有效性。

采用三维电解法处理污水处理厂生化尾水, 重点考察污水中化学需氧量(COD)的去除率。 在进行 电解电压、 初始 pH 、 极板间距及电解时间对 COD 去除率的影响的单因素试验基础上, 采用响应曲面分析 法(RSM)中的中心组合(BBD)法优化试验方案, 建立了 COD 去除率的数学模型。 结果表明: 各因素之间的 交互作用对废水 COD 去除率影响的大小顺序为电极间距>初始 pH>电解电压>电解时间; RSM 得出最佳运 行条件为电解电压 20. 13 V、 初始 pH 4. 85、 极板间距 7. 65 cm、 电解时间 125. 16 min, 此时获得的最佳 COD 去除率为 55. 94%; 而最佳条件下验证试验的 COD 去除率为 53. 40%, 与预测值的偏差仅为 2. 54 百分点, 证 明了 RSM 参数优化的有效性。

针对方解石(CaCO3 )虽然可以降低水环境中镉(Cd)的浓度, 但 Cd 2+在固相和水溶液之间的分配情 况尚不清楚的现状, 对一系列合成方解石-菱镉矿固溶体(Ca1-xCdx)CO3 在 25 ℃ 空气饱和水中的溶解作用 开展了实验。 结果表明: 溶解过程中, Cd 2+浓度在 6 h 内上升至峰值 0. 082 ~ 11. 102 μmol / L, 210~270 d 后 缓慢下降至稳定状态 0. 026 ~ 1. 334 μmol / L; 液相的 Cd 2+ / (Ca 2+ +Cd 2+ )物质的量比远低于相应固相的 Cd / (Ca+Cd)物质的量比(XCd ), 显示出强烈的钙和镉的非化学计量溶解; 方解石(CaCO3 )的溶度积(Ksp )和吉 布斯生成自由能(ΔG ° f )分别为 10 -8. 40±0. 02 ~ 10 -8. 40±0. 01 和-1 129. 40±0. 11 ~ -1 129. 38±0. 04 kJ/ mol, 菱镉矿 (CdCO3 )的 Ksp 和 ΔG ° f 分别为 10 -11. 59±0. 07 ~ 10 -11. 51±0. 17 和-671. 61±0. 45 ~ -671. 18±0. 99 kJ/ mol; 随着 XCd 的 增加,(Ca1-xCdx)CO3 固溶体的 Ksp 值从方解石的 10 -8. 40±0. 02 ~ 10 -8. 40±0. 01 非线性下降到 XCd = 0. 90 固溶体的 10 -12. 13±0. 09 , 再小幅上升到菱镉矿的 10 -11. 59±0. 07 ~ 10 -11. 51±0. 17 , 而其 ΔG ° f 值则呈线性升高。 在利用 Guggenheim 系数 a0 = -2. 36 和 a1 = -6. 89 构建的 Lippmann 图中, (Ca1-xCdx)CO3 固溶体的溶解呈现非化学计量特征, 依 次向上移动至 Solutus 曲线和菱镉矿的饱和曲线, 再沿该曲线从右向左移动, 接近方解石和(Ca1-xCdx )CO3 固溶体(XCd = 0. 21~0. 90)饱和曲线的交会处, 最终贫 Cd 的液相与富含 CdCO3 的固相达到平衡。

从生态和社会耦合角度出发, 基于生态安全-人类足迹, 通过最小累积阻力模型、 电路理论等方法 构建桂林市生态安全格局, 并识别生态结构和功能受损的国土空间修复关键区域。 结果表明: (1)桂林市 人类活动干扰分布集中, 高干扰区面积占研究区总面积的 8. 95%, 分布于叠彩、 秀峰、 七星、 象山、 临桂东 部以及其他县的建成区;(2)桂林市生态安全格局整体呈现网状的格局特征, 其中包含 13 个生态源地和 25 条源间潜在生态廊道; (3)在人类干扰评估和生态安全格局的基础上, 识别生态源地修复关键区 1 787. 76 km 2 , 生态廊道修复关键区长度 124. 49 km, 生态夹点修复关键区 74 处, 主要分布在阳朔、 资源、 兴安等地; (4)从面—线—点结合的角度分别对 3 类生态修复关键区提出整合破碎的源地斑块、 打造绿色廊道、 改善道 路环境等针对性修复策略。

为满足当前智能工厂对漆面缺陷检测的要求, 解决漆面缺陷检测时光线强度不均匀、 缺陷小、 正 负样本数量差距悬殊等问题, 提出一种基于像素聚类约束下的 Copy-Paste 数据增强方法和 MiniYOLO 轻量 级算法。 首先对漆面数据集每张图片进行光照强度下的像素聚类, 通过复制粘贴相同光线条件下的目标缺 陷, 丰富数据集缺陷特征; 在原始 YOLOv5s 基础上增加微尺度检测层对网络细化, 采用 K-means++算法对 先验框进行再生, 以提高模型对小目标的检测能力; 最后在骨干网络中使用坐标注意力机制, 以排除漆面 中与缺陷类似的非缺陷的误检测问题。 实验表明, MiniYOLO 在漆面数据集上 mAP 达到了 97. 7%, 模型大 小仅为 40. 3 MB, 能有效地满足实际工业生产的漆面检测需要。

针对现有真实图像去噪中存在的边缘光滑、 细节模糊等问题, 提出一种端到端基于空间及通道的 自注意力真实图像去噪算法: 在特征提取层, 将空间和通道自注意力结合起来, 强化网络理解不同区域和 不同特征之间的能力; 改进自注意力的前馈神经网络以增强网络对图像本地上下文的理解能力; 采用残差 学习的方式, 将改进的特征提取层应用于多尺度特征融合的编解码结构中。 实验结果表明, 该算法在 SIDD 和 DND 数据集的峰值信噪比分别为 40. 52、 40. 12 dB, 结构相似性分别为 0. 972、 0. 967, 有效提升了去噪效 果, 保留了图像更多细节纹理信息及边缘结构信息。

以广西边海国家风景道沿线 5 个地市 31 个区县为研究范围, 基于 GIS 空间分析、 旅游发展指数、 可达性分析、 引力模型等方法, 对广西边海国家风景道旅游空间结构进行识别, 结果表明: (1)旅游资源空 间布局上呈现中东部富集西北部稀疏的格局, 旅游服务设施则呈现中部多西部少的分布特点, 二者空间分 布类型为聚集型; (2)大新县、 东兴市、 海城区为一级旅游节点, 合浦县、 钦南区、 钦北区、 防城区、 港口 区、 宁明县、 凭祥市、 江州区、 龙州县、 靖西市及田阳区等为二级旅游节点; (3)基于缓冲区分析、 旅游资源 可达性分析和交通网络可达性分析, 识别出 7 条旅游发展轴(一级 1 条、 二级 4 条、 三级 2 条); (4)广西边 海国家风景道旅游经济联系呈东密西疏、 南强北弱的分布格局, 总体呈现网带状旅游空间结构。 从旅游节 点、 旅游轴线设计、 旅游经济联动角度提出了广西边海国家风景道旅游空间结构优化的建议。

旅游发展可以推动各民族在社会、 经济、 文化、 心理、 空间等方面的全方位嵌入, 对加强中华民族 共同体建设、 铸牢中华民族共同体意识具有重要作用。 以新疆喀什古城景区为例, 运用认知-情感-意向理 论, 以目的地居民旅游影响感知为出发点, 构建旅游影响感知、 旅游支持态度、 交往交流交融态度和中华民 族共同体意识的结构方程模型。 结果表明: (1)旅游积极影响感知、 旅游支持态度、 交往交流交融态度对铸 牢中华民族共同体意识有显著正向影响; (2)旅游支持态度、 交往交流交融态度在旅游影响感知对铸牢中 华民族共同体意识的过程中发挥链式中介作用; (3)旅游发展成本感知对旅游支持态度、 交往交流交融态 度和中华民族共同体意识的影响不显著。