地球科学

• 惠民凹陷基山砂体沉积特征及控制因素分析

  赵洪康;常象春;赵兰全;刘天娇;李孝军;

  针对基山砂体沉积微相认识不清、控砂机制不明确的问题，在高分辨率层序地层格架划分的基础上，综合利用岩心、粒度、测井以及地震等资料，对惠民凹陷沙三中亚段的沉积特征进行识别，分析不同层序时期的沉积相及砂体展布情况，探讨砂体展布的控制因素。研究结果表明：1）沙三中亚段基山砂体可以划分为7个四级层序和21个五级层序。2）研究区以三角洲前缘沉积亚相为主，发育有水下分流河道、河口坝、席状砂、滑塌浊积等沉积微相。不同层序时期的沉积相及砂体展布情况不同，其中Psq7～Psq4层序时期，三角洲不断向南以及向东延伸，水下分流河道砂体逐渐增厚，浊积岩的分布范围逐步扩大。3）在高分辨率层序地层格架的控制下，砂体具有多种叠置样式——靠近物源发育坝上河砂体叠置，远离物源发育孤立河道砂体叠置，浊积砂体在垂向上多套叠置、平面上迭合连片。4）砂体展布受构造调节带及坡折带的控制，构造调节带控制着入盆水系的方向；断裂坡折带控制着滑塌浊积岩的分布，使其主要分布在低水位时期的斜坡低部位。

  2025年07期 v.20 547-562页 [查看摘要][在线阅读][下载 8768K]
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• 基于机器学习的中国夏季降水预测

  梅平;王磊;殷紫欣;阳志;刘长征;

  为提高中国季节性降水预报能力，基于梯度提升决策树（gradient boosting decision tree,GBDT）算法，提出了一种新型时间动态机器学习（time dynamic machine learning,TD-ML）预报方案，重点解决了模型不稳定性和特征因子复杂性两大难点。根据中国160个气象观测站的月降水量数据，选取130项涵盖大气环流、海洋等全球气象要素的气候特征因子作为预测因子对中国夏季降水进行预报。实验结果表明，动态建模和特征增强均显著提升了预报效果：动态建模使距平相关系数（anomaly correlation coefficient,ACC）提高50%；特征增强使ACC值提高17%。两者结合后效果更佳，预测评分（predictive score,PS）提升4%,ACC值提高67%。与主流大气环流模式（如SYSTEM5、CFSv2、BCC＿CSM1.1）相比，TD-ML方案的PS评分相当或更优，ACC值大幅提升，表现出较强优势。此外，以南京站夏季降水为例，实验结果表明，包含冬季气象因素的起始月能显著提升预报能力，起始月选择对季节降水预报至关重要，未来可进一步验证其在不同地区和季节中的普适性。

  2025年07期 v.20 563-575页 [查看摘要][在线阅读][下载 2610K]
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工程技术

• 深厚煤层开采覆岩破坏高度预测方法

  牟海鹏;朱纪明;王忠昶;

  为了准确预测深厚煤层的覆岩破坏高度，搜集了136例覆岩破坏高度实测样本作为数据集。选取采高、采深、工作面斜长、硬岩岩性比例系数、煤层倾角作为覆岩破坏高度的主要影响因素，通过灰色关联法和重要度分析获得了各影响因素的权重。采用布谷鸟搜索-随机森林（cuckoo search-random forest, CS-RF）算法优化预测模型，将决定系数（R~2）、平均绝对误差（mean absolute error, MAE）、均方误差（mean square error,MSE）、袋外误差（out-of-bag error, OOB）作为回归模型评价指标，确定最优的RF预测模型的超参数，结合10折交叉验证，对CS-RF、RF这2种预测模型的预测表现进行了对比分析。测试结果表明：相较于RF预测模型，CS-RF预测模型在训练集上R~2值提高了0.31%,MAE、MSE值分别降低了2.37%、9.50%；在交叉验证集上R~2值提高了0.55%,MAE、MSE值分别降低了90.16%、5.23%；在测试集上R~2值提高了0.43%,MAE、MSE值分别降低了6.78%、6.47%。训练集上相对误差的小提琴轮廓宽度最大，相对误差数据在该区域最集中，相对误差的均值最小；CS-RF预测模型的覆岩破坏高度预测值与实测值的相对误差均值均小于RF预测模型的相应值，25个测试工作面的覆岩破坏高度的预测相对误差平均值为6.85%，证明CS算法提高了RF预测模型的准确性。这对覆岩破坏高度预测模型的训练和预测具有重要的借鉴意义。

  2025年07期 v.20 576-588页 [查看摘要][在线阅读][下载 2302K]
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• 基于响应面法的高速列车凸包型车顶结构气动减阻优化

  陈婧;杜礼明;王修召;

  高速列车气动阻力（F_A）随速度提升显著增加，但传统流线型设计面临空间利用率与减阻效率的矛盾。以CR400BF型高速列车（high-speed train, HST）为研究对象，将车顶部分区域的原流线型光滑结构改为凸包型非光滑结构，采用响应面法（response surface method, RSM）对其气动减阻性能进行优化。通过不同结构参数对F_A的影响分析，确定影响F_A的关键参数。运用RSM构建HST凸包型车顶结构F_A与关键参数之间的数学模型。通过设计试验方案、采集数据及进行回归分析，得到准确可靠的响应面模型。在此基础上，采用优化算法对HST凸包型车顶结构的气动减阻性能进行优化。结果表明：基于RSM构建的凸包结构多参数协同优化模型，优化效率较传统方法提升95%；最优参数组合（凸包半径109.6 mm、凸包高度580.1 mm、凸包阵列距离347.8 mm）使气动阻力降低25.1%，仿真与试验误差<3%；凸包结构通过延缓边界层分离、重构尾涡结构实现减阻，尾涡长度减少18.1%。

  2025年07期 v.20 589-598页 [查看摘要][在线阅读][下载 2321K]
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• 装配式钢弹簧浮置板轨道设计优化及性能分析

  任西冲;

  针对现有预制短钢弹簧浮置板轨道剪力铰结构薄弱、稳定性不足等问题，提出一种新型湿接装配式钢弹簧浮置板轨道，开展优化设计与力学建模分析，揭示轨道系统静力特性、动力响应、模态特征及减振性能。钢弹簧浮置板轨道通过预制短浮置板间现浇超高性能混凝土（ultra-high performance concrete,UHPC）湿接缝形成长板装配单元，兼具预制短浮置板高质量工厂化生产与现浇道床整体稳定性，可显著减少剪力铰数量；列车荷载下轨道应力均低于材料强度限值，钢轨最大垂向位移为3.8 mm，板缝位置折角较小，受力性能良好；当行车速度为100～140 km/h时，随着速度的增加，车辆和浮置板垂向振动加速度分别增加了10.9%和24.7%，其余动力响应指标变化不明显，系统各项动力响应指标均满足规范限值；轨道系统第一阶振型频率为11.04 Hz,Z振级减振量达20.11 dB，满足特殊减振需求。

  2025年07期 v.20 599-607页 [查看摘要][在线阅读][下载 2428K]
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• 基于TRIZ理论的球铰链定位压紧装置设计

  范志成;尹滦;高建;孙志龙;

  聚焦于球铰链定位压紧装置，运用发明问题解决理论（theory of inventive problem solving,TRIZ）展开创新设计。首先分析传统球铰链生产工艺存在的问题，实现自动化替代创新设计专用球铰链定位压紧装置，通过因果分析得出该装置达到预计效果将面临的技术难点，基于TRIZ理论的矛盾分析、物场分析等方法，确定技术矛盾与物理矛盾关键要点，挖掘出创新解的方法。通过TRIZ工具引导，提出一系列创新设计方案，涵盖球座精准定位结构设计和球压盖随动定位结构设计。经实验验证与实际应用效果评估，设计的球铰链定位压紧装置满足定位精度需求，能实现稳定均匀的压紧力输出，有效改善了操作的便捷性，提高了生产效率，为相关领域球铰链定位压紧作业提供了更优的解决方案。

  2025年07期 v.20 608-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 1799K]
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信息科学

• 基于PSO-SVM算法补偿的热温差式风速计试验装置

  李振宇;刘清惓;田祥民;洪鑫;

  针对传统机械式风速传感器在低风速（0～5 m/s）下测量精度不足的问题，设计了一种基于热温差原理的测风仪。该传感器采用4个加热电阻与4个PT100铂电阻对称分布于圆形印制电路板（printed circuit board,PCB）的东、南、西、北四向，通过监测对称探头的温度梯度实现风速与风向的实时解算。基于计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）仿真优化探头温度场分布，建立风速-温差-环境温度的多维映射模型。为克服温漂效应对测量稳定性的影响，提出基于粒子群优化-支持向量机（particle swarm optimizationsupport vector machine,PSO-SVM）算法，通过自适应参数调整来降低温漂的影响。实验结果表明，在0～5 m/s风速范围内，该测风仪的均方根误差（root mean square error,RMSE）为0.056 896 m/s，最大风向角偏差小于5°，说明该测风仪具有较高的精度。该测风仪为低风速场景下的精确测量提供了新方法，适用于智慧农业、建筑通风等精细化环境监测领域。

  2025年07期 v.20 615-624页 [查看摘要][在线阅读][下载 3487K]
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• 提升高校数据共享平台能力的分析和设计

  徐初;

  为避免数据重复采集、打破数据孤岛、实现跨部门跨系统的信息互通，很多高校采用数据接口、数据交换等技术手段实现了数据共享。文章分析了目前数据共享模式存在的数据开放能力不足、数据申请流程未贯通等问题，对数据共享平台进行了架构设计，并提出了通过构建数据资源目录、打通数据申请流程、管控共享数据质量、加强数据安全管理4个方式，提高数据可用性和安全性，规范数据共享流程，从而提升高校数据平台共享能力。

  2025年07期 v.20 625-632页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K]
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