科研产出
基于改进SVDD算法的池塘水质数据流异常检测
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：无线传感器网络获取的水质数据流具有高复杂性、非平稳性、非线性等特点,为了提高传感数据流的异常检测能力,保障水质监测数据流的有效性,该研究提出一种基于改进支持向量数据描述（SupportVectorDataDescription,SVDD）水质数据流异常检测方法。首先应用马氏距离改进Parzen-Window高斯窗函数,避免数据在分类过程中产生干扰。再利用改进的Parzen-Window获取训练数据的分布密度估计,并结合模糊隶属度函数,对传统SVDD算法进行密度补偿,构建改进的SVDD异常检测模型,从而降低有噪正常样本的干扰性,提高算法的分类精度。最后,选择密度补偿支持向量数据描述（Density Weighted Support Vector Data Description,D-SVDD）、传统SVDD和FastFood算法,在不同试验池塘的多个测试数据集中进行对比试验。结果表明,改进SVDD算法具有较高的检测性能,该算法在3口池塘的最高异常检测正确率TPR（True Positive Rate）值达到99.83%,最高检测准确率Accuracy达到99.83%,明显优于D-SVDD和传统SVDD算法,且最低运行时间仅1.34 s。结果可为水质数据流异常监测提供技术支持。
关键词： 水产养殖 水质 数据流 密度补偿 支持向量数据描述
全文链接
请求原文
远洋中型单拖渔船中层拖网优化与试验
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对在中东大西洋海域作业的远洋中型单拖渔船缺乏捕捞小型中上层鱼类手段的现状,该研究通过分析大型中层拖网和中国近海大网目拖网的结构特点和水动力参数,综合大型中层拖网和近海大网目拖网的设计参数,优化设计了网口网目尺寸为12 m、网口周长分别为552、456和360 m共3个规格的试验网,并进行模型试验和海上生产试验。结果表明:在拖速为2.31m/s时,模型试验测得552型试验网（网口周长552m）在L/S袖端间距L与长纲长度S之比为0.35、0.40、0.45 3种水平下的平均阻力为151.82 kN,网口高度为28.74 m;456型（网口周长456 m）的平均阻力为135.60 kN,网口高度为24.96 m;360型（网口周长360 m）的平均阻力为70.76 kN,网口高度为20.20 m。试验船在中东大西洋海域生产试验时,552型试验网平均拖速为2.06 m/s,平均每小时产量为0.13 t,456型试验网平均拖速为2.26 m/s,平均每小时产量为0.77 t,360型试验网平均拖速为2.52 m/s,平均每小时产量为1.13 t。中型拖网渔船使用中层拖网捕捞游泳能力较强的小型中上层鱼类,需要较高的拖速,作业拖速为2.31～2.57 m/s时产量较好。试验网具部分（不计网板、曳纲）的功率消耗占主机额定功率的11%～16%。研究结果有助于设计适合中国远洋中型拖网渔船的中层拖网。
全文链接
请求原文
海洋激光雷达测量水体剖面偏振信号的仿真模拟
《红外与激光工程 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：基于蒙特卡洛模拟方法,建立了一个水中激光偏振辐射传输模型,用于模拟分析船载偏振激光雷达水体垂直剖面的偏振探测回波,分析了不同光学参数的水体和激光雷达测量模式下的偏振测量误差。使用高斯分布设置了三种深度分布在10～30 m的低、中、高浓度散射层,其叶绿素a峰值浓度分别为0.1 mg/m~3、1 mg/m~3和10 mg/m~3。模拟了激光发射波长为532 nm,接收视场角为10～1 000 mrad的船载海洋激光雷达的偏振回波信号,并分析了影响偏振测量误差的主要因素。研究结果表明,由于激光在水中的多次散射过程,随着探测深度、叶绿素a浓度和接收视场角的增大,激光雷达接收光信号的单次散射率不断降低,导致激光雷达直接测量的退偏振比的误差随之增大。以100 mrad接收视场角为例,中浓度散射层情况下,在散射层上(0～10 m)、散射层中(10～30 m)和散射层下(30～40 m)的退偏振比相对误差分别为16%、125%、281%;在散射层中,低、中、高三种浓度散射层的退偏振比相对误差分别为54%、125%、731%。视场角从10 mrad增大到1 000 mrad时,退偏振比相对误差逐渐增大,在中浓度散射层情况下,其在散射层上、散射层中和散射层下的变化范围分别为6%～28%、17%～452%和10%～734%。文中结果表明,偏振海洋激光雷达探测水体退偏振比时,由于多次散射过程的影响,传统的退偏振比算法会引入较大误差,有必要在反演算法中对其进行校正,以提高激光雷达的探测精度。
关键词： 海洋激光雷达 偏振蒙特卡洛 水体光学参数 垂直剖面 退偏振比
全文链接
请求原文
珠江口盆地番禺4洼珠江组层序地层及其约束下砂体发育模式
《中国石油大学学报(自然科学版) 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：根据钻测井资料及地震资料,对番禺4洼珠江组层序地层进行研究,明确砂体发育特征与层序地层的关系,进一步分析二级层序不同演化阶段海平面变化、物源供给、构造沉降要素对砂体发育的影响,并建立二级层序控制要素作用下砂体发育模式。结果表明:研究区珠江组可划分为1个二级层序,5个三级层序,各三级层序均只发育海侵体系域和高位体系域;不同三级层序的结构特征存在差异,其中三级层序SQ1和SQ2海侵体系域和高位体系域均较为发育,而三级层序SQ3～SQ5以高位体系域为主;砂体发育特征与二级层序基准面演化及三级层序结构密切相关,二级层序基准面上升半旋回,砂岩含量整体有降低趋势,单层砂岩厚度减小;二级层序基准面下降半旋回,砂岩含量整体有增大趋势,晚期单层砂岩厚度明显增大;三级层序SQ3～SQ5砂体主要发育在高位域;全球三级海平面升降旋回控制研究区三级层序的发育及结构类型,进一步控制不同结构三级层序的砂体发育规律;物源与二级相对海平面共同控制二级层序内砂体的垂向叠置样式和平面演化。
关键词： 层序界面 层序结构 海平面 物源 砂体发育模式 珠江组
全文链接
请求原文
同振式矢量水听器耐压球壳优化设计
《兵工学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对深水矢量水听器的结构耐压问题,推导外压球壳最大应力公式,分析同振式球形矢量水听器的材料和尺寸对其声学性能和耐压性能的影响。基于此,给出一种最小平均密度薄壁耐压球壳的设计方法。从典型深海工程材料中优选7075T6铝合金材料,设计、制作一型设计耐压深度3 000 m的同振式球形矢量水听器。对该水听器耐压结构进行了有限元仿真,并对其灵敏度、指向性和耐压能力进行了测试。结果表明:该矢量水听器具有良好的余弦指向性,500 Hz处灵敏度为-188 dB,能够耐受37.5 MPa外压;最小平均密度薄壁耐压球壳的设计方法及工程样机设计方案是合理和可行的。
关键词： 同振式矢量水听器 薄壁耐压球壳 最小平均密度 有限元仿真
全文链接
请求原文
基于双向长短期记忆网络的流体高精度识别新方法
《中国石油大学学报(自然科学版) 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：碳酸盐岩储层的储集空间类型多样、储层性质复杂,导致流体的测井响应受到强非均质性的影响,给流体识别工作带来极大困难。针对该问题,提出基于测井序列信息的双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)流体识别模型,从测井响应特征差异性分析及相似性分析两方面出发,确定敏感曲线,结合Bi-LSTM网络的输入要求,建立流体识别样本库,并获得基于Bi-LSTM的流体识别模型。应用该方法对鄂尔多斯盆地马家沟组进行流体识别,与单向LSTM模型及其他3类机器学习算法预测结果进行对比。结果表明:基于Bi-LSTM的流体识别模型流体识别的符合率从82.7%提高到91.5%,取得较好的应用效果;该模型既能充分利用井下对应深度测井曲线的响应值,又能兼顾测井曲线随深度的变化趋势和前后关联,最大程度避免储层纵向非均质性带来的影响,提高流体识别能力。
全文链接
请求原文
陆相湖盆深水重力流混合事件层沉积及沉积学意义
《地质学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：重力流混合事件层在陆相湖盆广泛发育,其形成和分布对理解重力流沉积演化过程及重力流沉积常规与非常规油气勘探开发意义重大。以涠西南凹陷流沙港组一段和鄂尔多斯盆地延长组7段重力流沉积为研究对象,分析湖盆重力流混合事件层的沉积特征、类型、成因及沉积模式,并进一步探讨其地质意义。湖盆主要发育滑动、滑塌重力驱动块体搬运沉积和砂质碎屑流、泥质碎屑流、高密度浊流和低密度浊流等重力流流体沉积,同时广泛发育重力流混合事件层沉积。湖盆重力流混合事件层包含多层结构、双层结构和频繁互层三种大的类型;其中,双层结构的重力流混合事件层进一步根据上下两个沉积单元厚度的差异可细分为两个亚类。多层结构的混合事件层主要为流体侵蚀或砂体液化成因,多发育于混合事件层沉积近端;双层结构与频繁互层结构的混合事件层主要为流体减速膨胀、泥质碎屑流中碎屑颗粒的差异沉降成因,多发育于混合事件层沉积远端。相同沉积单元组成的沉积层在垂向上的规律叠置是岩芯中识别重力流混合事件层沉积的可靠依据;在未明确其沉积过程的情况下可能会导致沉积信息的错误解读。同时,重力流混合事件层的发育会导致重力流沉积非均质性增强,不利于常规油气的储集;但是,重力流混合事件层形成的细粒沉积物是非常规油气"甜点"区发育的优势沉积岩相组合类型。
全文链接
请求原文
利用反射地震资料和多尺度训练集的深度学习速度建模
《石油地球物理勘探 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：随着地震勘探数据量的逐渐增大,常规地震速度建模方法在稳定性、精度和计算效率等方面均面临挑战。为此,提出一种利用反射地震资料和多尺度训练集的深度学习速度建模的方法,即将反射波形数据和速度谱联合作为全卷积神经网络的输入,并在网络中引入Dropout层提高泛化能力,结合多尺度训练集,实现从地震数据到速度模型的映射。为了测试该方法在不同地质构造条件下的效果和适用性,分别应用层状模型、孤立异常体模型和BP盐丘模型进行数值实验。实验结果表明,联合使用地震反射波形和速度谱作为深度学习特征数据集时,速度建模准确性优于仅采用地震反射波形或速度谱作为特征数据集的结果,并克服了单独使用反射波形导致建模不稳定和单独使用速度谱建模精度不足的缺陷;使用多尺度速度模型构建训练集的速度建模结果在异常体边界的准确性优于采用单尺度模型训练集;深度神经网络只需经过一次训练,就可以快速地对与训练集中速度结构相似的地下构造进行速度建模,比常规方法具有更高的计算效率。在构建大量速度模型时,该方法具有很好的推广价值。
全文链接
请求原文
循环水养殖大口黑鲈摄食颗粒饲料的声学特征
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为突破智能投饲系统的技术瓶颈,近年来采用被动声学技术开展鱼虾摄食行为研究成为热点之一。该研究主要采用被动声学技术获取单体大口黑鲈（Micropterus salmoides）摄食声信号,从混合信号中提取完善的摄食信号,筛选可作为衡量大口黑鲈摄食活跃度的声学特征参数,以期对摄食活跃度进行量化。根据大口黑鲈喂食期间的同步音频与视频记录,确定信号类别并进行标记,主要提取每次吞食饲料的时域与频域特征,对比各参数与吞食次序之间的相关度。研究结果表明,摄食声信号能量主要集中于4.2～7.4 kHz,且大口黑鲈吞食间隔与吞食次序呈正相关,稳定性较强;而时域特征中的波形振幅极差与频域特征的功率积分值均与吞食次序呈负相关。吞食间隔、振幅极差及功率积分值均可以作为衡量摄食活跃度的量化指标,而共振峰与平均梅尔倒谱系数可作为摄食声识别参数,研究结果可为今后养殖鱼类被动声学智能投饲系统研发提供理论基础。
全文链接
请求原文
东营凹陷营11北地区沙三中亚段重力流触发机制
《中国石油大学学报(自然科学版) 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：以东营凹陷营11北地区沙三中亚段重力流沉积砂体为研究对象,通过岩心、测井、录井、地震及地化分析资料,对研究区滑动、滑塌、砂质碎屑流和浊流4种沉积类型重力流的触发机制和沉积演化特征进行研究,建立2种地震岩序列,阐明震级与软沉积物变形构造的类型及垂向序列之间的对应关系。结果表明:构造运动为研究区重力流砂体主要的触发机制,沙三中亚段3砂组沉积时期构造运动最为强烈;沙三中亚段的6砂组至4砂组沉积时期,水体较深,湖平面缓慢下降,研究区整体上发育较深水的重力流沉积;3砂组沉积时期,构造抬升,湖平面下降剧烈;3砂组至1砂组沉积时期,研究区东部发育滨浅湖三角洲砂体,中部和西部发育重力流沉积;3砂组沉积时期为湖平面下降最剧烈的时期,这一结论与研究不同构造强度下地震岩中软沉积物变形构造所得出的结论相契合。
关键词： 重力流 触发机制 地震岩 沉积演化 沙三中亚段 东营凹陷
全文链接
请求原文
