桂林理工大学学报

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桂林理工大学学报

2025, 45(1): 0-0.

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地球科学

花岗岩(含)稀土副矿物组合对稀土元素风化富集的制约———以桂东南六陈与大容山岩体为例

傅旋霓, 白艳萍, 付伟, 赵芹, 李佩强, 郭心荷, 唐专红

2025, 45(1): 1-15.

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花岗岩是中国南方离子吸附型稀土矿床的主要成矿母岩。以桂东南六陈和大容山两个相邻花岗岩体为例, 通过成矿母岩-富矿风化壳典型剖面地球化学和矿物学对比分析, 探讨了不同特征花岗岩稀土元素风化成矿效应的差异及其影响因素。六陈岩体钾长花岗岩稀土元素含量高于大容山岩体二长花岗岩, 在风化壳中也产生了更显著的稀土元素次生富集效应。两个风化壳剖面所处的气候、地形和植被等外生环境条件无明显差异, 母岩遭受的化学风化程度相似, 且两处剖面在风化作用过程中表现出明显的元素迁移特征, 综合推断成矿母岩中稀土元素的物质供应是导致风化成矿效应差异的主要因素。六陈岩体风化壳主要(含)稀土副矿物组合为“褐帘石+萤石+磷灰石”, 大容山岩体主要(含)稀土副矿物组合为“褐帘石+榍石+磷灰石”。六陈岩体钾长花岗岩中褐帘石贡献的稀土含量远高于大容山岩体二长花岗岩, 分别占 39. 30%和9. 00%, 即成矿母岩中褐帘石稀土总量越高, 对应风化壳中的稀土含量越高。成矿母岩中抗风化能力弱的稀土副矿物是六陈岩体和大容山岩体风化壳离子相稀土的主要来源, 褐帘石含量是影响花岗岩类母岩风化成矿潜力的关键因素。

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地球科学

北祁连大岔大坂蛇绿混杂岩中玻安岩的年代学及地球化学特征

宋琦, 刘希军, 田昊, 李得超, 刘潇, 刘鹏德, 张治国

2025, 45(1): 16-29.

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通过对北祁连大岔大坂蛇绿混杂岩中的玻安岩进行锆石 U-Pb 年代学和原位 Hf 同位素、全岩主微量元素地球化学特征的研究, 旨在揭示玻安岩的成因, 并对北祁连洋早古生代的构造演化历史提供约束。大岔大坂玻安岩的 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄为 482. 6±4. 8 Ma。玻安岩具有中等 SiO2 含量(48. 14% ~55. 77%)、高 MgO 含量(14. 34% ~18. 61%)和 Mg#值(0. 78~0. 82), 以及低 TiO2 含量(0. 27% ~ 0. 40%), 高CaO/ Al2O3(0. 64~0. 98)和 Ti / Zr 值(107 ~ 120)。此外, 玻安岩富集大离子亲石元素(LILE), 亏损高场强元素(HFSE), 球粒陨石标准化轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)弱亏损, 具类似 N-MORB 的地球化学特征。大岔大坂玻安岩具有正的 εHf(t)值(4. 8~13. 1), 表明其来源于亏损地幔。上述特征表明, 大岔大坂玻安岩具有与弧后盆地玻安岩类似的地球化学特征, 而与 IBM 玻安岩存在明显差异, 印证了大岔大坂玻安岩与俯冲初始相关的 IBM 玻安岩具有不同的成因。推测大岔大坂玻安岩可能为弧后盆地初始扩张的产物, 表明北祁连洋在早奥陶世发生了洋壳的俯冲消减作用。

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地球科学

橄辉无球粒陨石 NWA 16071 的岩石学、矿物化学特征和岩石成因

杨宝琛, 缪秉魁, 夏志鹏

2025, 45(1): 30-42.

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NWA 16071 是一块新发现的橄辉无球粒陨石, 主要由橄榄石和易变辉石组成, 矿物颗粒之间有少量碳质、金属和硫化物等填隙物。 NWA 16071 陨石具有两种结构区域: 一种是粒状结构区域, 主要由粗粒橄榄石和易变辉石组成; 另一种是嵌晶结构区域, 常见易变辉石主晶包裹球形橄榄石和金属球。样品中的橄榄石广泛发育宽 20~50 μm 还原边, 边部较核部富镁; 辉石主要为易变辉石(En83. 7Fs8. 9Wo7. 4 ), 少量顽火辉石(En96. 5Fs2. 6Wo0. 9 )出现在橄榄石边部; 金刚石呈不规则粒状分布在石墨中; 大量方石英分布在褐铁矿脉中。岩石学和矿物化学特征表明, NWA 16071 陨石是一块具有嵌晶结构的橄榄石-易变辉石型橄辉无球粒陨石, 化学成分落在Ⅲ型低 FeO/ MgO(高 Fo)群范围内。拉曼光谱表明, 石墨具有较低的结晶程度, 金刚石为冲击成因。硅酸盐矿物普遍存在冲击裂隙、橄榄石发生面状变形和金刚石的出现, 表明样品的冲击程度在 S5 以上。嵌晶结构、陨硫铬铁矿出溶和方石英的存在表明冲击后的温度在 1 500~1 700 ℃ , 高温和退火过程消除了部分冲击变质特征。

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地球科学

基于人工智能的探地雷达数据处理及在地下空间隐患探测中的应用

王师麟, 潘广山, 孟庆生, 陈玉红

2025, 45(1): 43-50.

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针对城市浅层地质结构及其物理力学性质的复杂性和探地雷达探测技术面临的难题, 提出了一种基于数据驱动的人工智能反演电磁波速度的有效方法。利用随机理论建立足量、多样化的地质模型, 根据二维时域有限差分方法(FDTD)模拟理论合成记录, 建立用于深度学习的样本数据集; 采用能够很好地描述电磁波传播过程非线性复杂关系的全连接神经网络对数据集进行训练, 获得用于预测的神经网络权重; 通过理论合成数据和野外实测数据验证了方法的有效性。结果表明, 理论合成数据预测出的电磁波速度模型与真实速度模型高度一致, 野外实测数据的预测结果也进一步证实了方法的可靠性。

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土木工程

TLD 耗能结构系列风振响应的简明封闭解

李创第, 余洋城, 杨雪峰, 葛新广

2025, 45(1): 51-56.

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针对使用调谐液体阻尼器(TLD)的耗能建筑结构在 Davenport 风速谱下的系列响应计算复杂不利于实际应用的问题, 提出了一种基于频率响应特征值函数二次正交化的简明解法。基于 TLD 的集中质量法获得耗能结构在风振作用下的运动方程; 通过复模态法和一阶微分方程的虚拟激励法得到耗能结构的系列风振响应的频域解; 基于频率响应特征值函数的二次正交化获得 TLD 耗能结构Davenport 风速谱下结构功率谱函数的简明解; 利用谱矩的定义得到 TLD 耗能结构风振响应的 0 ~ 2 阶谱矩及结构加速度方差的简明封闭解。通过算例将本文方法同虚拟激励法比较验证了其正确性, 并且计算结果不受积分步长影响, 相较于虚拟激励法在计算效率上更高, 更有助于实际工程应用。

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土木工程

不同锚具下预应力 CFRP 布加固混凝土方柱预应力损失

黄东发, 李健, 卢春玲, 王强

2025, 45(1): 57-65.

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自锁式锚具张拉 CFRP 布加固混凝土方柱时 CFRP 布与锚具间滑移较大, 造成了较多预应力损失,为了提高预应力 CFRP 布加固混凝土柱有效横向约束力关键技术问题, 设计并提出一种楔片式锚具张拉CFRP 布, 对 12 组预应力 CFRP 布加固混凝土方柱进行了考虑不同锚具类型、柱表面处理、预应力水平和张拉次数对 CFRP 布预应力损失试验。结果表明: 与自锁式锚具对比, 楔片式锚具张拉 CFRP 布持荷过程预应力损失率减小达 40. 7%, 其中 CFRP 布回缩损失最为明显, 降低幅度达 68. 4%; 柱表面涂胶处理后降低了摩擦损失, 进行二次张拉, CFRP 布持荷过程预应力损失有效降低。根据实测数据建立理论计算公式,预应力 CFRP 布加固混凝土方柱的应力损失计算值与试验结果吻合较好。

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土木工程

缺陷对套筒灌浆连接性能的劣化影响规律

刘其舟 , 林钰涵 , 杨惠君

2025, 45(1): 66-74.

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针对装配式建筑的套筒灌浆缺陷严重危害结构安全, 目前缺陷分布对套筒灌浆连接性能的劣化影响规律仍未明确的现状, 考虑到缺陷可划分为集中和分散两大分布类型, 设计并制备了含集中和分散缺陷的两类半套筒灌浆连接试件进行单向拉伸试验。结果表明: 连接接头主要出现钢筋断裂和灌浆端钢筋拔出两种破坏模式; 缺陷集中或分散分布并不会对套筒灌浆连接的初始刚度产生显著影响; 相较缺陷分散分布而言, 缺陷集中分布对套筒灌浆连接极限承载力和变形能性能的劣化影响更大, 出现拔出破坏的概率更高,且劣化差异随着缺陷率的增加而增大; 获得了可反映缺陷分布对套筒灌浆连接性能劣化影响规律的计算模型, 可作为含缺陷装配式结构性能评估的参考依据。

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测绘科学

基于 BIM LOD 规范的给排水管网室内外一体化建模

蓝贵文, 莫栩琪, 郭亚峰, 张乐坦, 施晓勇, 端木星慧, 陈看

2025, 45(1): 75-81.

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为弥补传统管网三维可视化在室内空间表达方面的不足, 提出一种给排水管网室内外一体化建模方法。参考建筑信息模型 LOD 规范, 根据管件结构特点及复用性, 结合结构实体几何法 CSG 和面向对象的思想构建了 3 个细节层次的给排水管网设施模型族 LOD 200、 LOD 300 和 LOD 400, 以满足不同工程项目阶段对模型应用的需求, 支持给排水管网多尺度模型可视化表达。以某社区建筑的给排水管网为例, 将给排水管网室内外 BIM 模型加载到 SuperMap 软件, 实现给排水管网室内外一体化展示和空间分析等功能, 验证了方法的可行性。

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测绘科学

基于奇异谱分析的 GNSS-MR 雪深反演

范兴群, 刘立龙, 薛张芳, 吴昊舰, 吴晗

2025, 45(1): 82-86.

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针对当前二次多项式难以准确拟合信噪比趋势导致反演结果偏差较大的问题, 引入奇异谱分析方法对原始 SNR 信号分解重构, 得到高质量的 SNR 有效残差序列, 再利用全球卫星导航系统多路径反射测量技术进行雪深反演。为验证该方法的可行性和有效性, 选取P351 测站 2015—2016 年 GNSS 观测数据进行实验, 结果表明: 基于 SSA 方法的单星和多星反演雪深结果都优于二次多项式反演雪深, 其反演结果与实测值均方根误差分别为 11、 10 cm, 相关系数为 0. 986 2、 0. 992 6; 与二次多项式方法反演结果相比, 均方根误差分别降低了 31. 2%、 28. 5%, 验证了该方法运用于 GNSS-MR 雪深反演的可行性和有效性。

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环境科学与工程

石油污染土壤的生物修复及微生物群落结构分析

潘家媛, 彭芃, 农接亮, 申泰铭, 解庆林

2025, 45(1): 87-94.

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为探究不同生物修复方法对石油污染土壤的修复效果, 从天津大港油田的污染土壤中分离出 3 株石油烃降解菌(J1、 J2 和 J3), 将其构建为高效降解菌群, 通过生物强化(BA)和生物刺激(BS)对污染土壤进行 10 个月的生物修复。结果表明, BA 法中 3 个不同深度的土样 BQ1、 BQ2 和 BQ3 中总石油烃(TPHs)的总降解率分别为 86. 05%、 61. 91% 和 43. 87%; BS 法中 TPHs 的总降解率分别为75.76%、 58. 91% 和38. 48%。结合土样中石油烃各组分的降解情况发现, 相比于 BS 法, BA 法不仅对 TPHs 表现出更好的降解效果, 还对高分子量组分表现出更好的降解能力。经过生物修复后, 土壤中 Salegentibacter sp. 、 Halomonassp. 和 Bacillus sp. 3 个菌属的总丰度最大增加了 47. 87 百分点, 成为土壤中的优势菌属, 这说明两种生物修复方法能一定程度上改善土壤中微生物群落的多样性和功能性, 并增加与石油降解相关的功能基因丰度。

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环境科学与工程

三维电解-Fenton 法处理垃圾膜浓缩液试验

王潇潇, 钟溢健, 李金城, 陆祖贤, 罗雪静, 朱红祥

2025, 45(1): 95-102.

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为了提高膜浓缩液处理效果, 采用三维电解-Fenton 法研究了电解时间、电压、 pH、极板间距、亚铁投加量对垃圾渗滤液膜浓缩液处理效果的影响, 通过响应面法优化操作条件。结果表明, 在电解时间为120 min、电压为 14 V、 pH= 3、亚铁投加量为 0. 9 mmol /L、极板间距为 10 cm 的试验条件下, TOC 的去除率达 59. 71%、 UV254 的去除率达 90. 46%。通过对膜浓缩液的三维荧光和紫外-可见光谱分析发现, 腐殖酸、富里酸等大分子难降解有机物经三维电解-Fenton 法处理后转化成为小分子, 使膜浓缩液可生化性得到改善, 说明三维电解-Fenton 法对膜浓缩液具有较好的处理效果。

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计算机科学

平衡鲁棒性与数据失真的可逆数据库水印方案

王春东, 李悦

2025, 45(1): 103-110.

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数据库水印在保护版权和防止数据泄露方面起着不可替代的作用, 但往往数据失真度和水印鲁棒性是正相关关系, 鲁棒性越高, 失真度越大。针对此问题, 提出了一种平衡水印鲁棒性和数据失真的最优可逆数据库水印方案(IGADEW)。该方案不再局限于寻找单一最佳嵌入密钥, 亦或最佳嵌入位置, 而是利用遗传算法(GA)综合优化对象, 设计带权目标函数来评估鲁棒性和失真度的平衡。 IGADEW 方案中引入基于散列函数的消息验证码(HMAC)加密、数字签名手段来保证鲁棒性, 设置阈值约束来限制数据失真。可逆嵌入操作基于差值扩展(DEW)算术运算实现, 并在提取阶段使用投票机制来避免检测结果的随机性。使用 UCI 数据集验证了方案的有效性, 与现有方案相比, IGADEW 对常见的插入、删除、修改攻击具有更好的鲁棒性, 同时数据失真更小。

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计算机科学

基于边缘增强的交叉注意力医学影像分割方法

陆秋, 张云磊 , 邵铧泽 , 黄琳

2025, 45(1): 111-119.

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为了在复杂的腹部多器官 MRI 和 CT 医学影像中解决目标区域与背景的边缘误分割问题, 提出一种以 ResUNet 网络为基架, 包含二维分轴的交叉注意力机制和两阶段边缘增强模块的网络模型(REAUp-L)。第 1 阶段的边缘信息增强模块用于下采样阶段, 以更好地提取边缘信息; 第 2 阶段的不确定性概率边缘区域增强模块用于上采样阶段, 以更好地保留边缘信息和降低噪声造成的误差; 跳跃连接阶段使用一种二维分轴交叉注意力机制, 以更好地捕获全局依赖关系。在腹部多器官数据集上进行的实验结果表明: 该网络模型较基于 UNet 改进的 3 种主流网络模型在 Dice 和 IoU 评价指标中都有了一定的提升; 边缘增强能有效提取医学影像的边缘信息, 得到更加清晰的边缘曲线, 有利于进一步提升分割性能。

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计算机科学

基于骨骼数据和双流网络的跌倒检测方法

王琰 , 王玫 , 刘鑫 , 阚瑞祥

2025, 45(1): 120-126.

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针对老年人因摔倒后救助不及时而造成伤亡、给家庭和社会带来了严重负担, 而及时发现老年人摔倒并通知其子女或者帮助其呼叫救助成为当前越来越迫切的需求的现状, 以 Kinect v2 信息采集系统为平台, 提出了一种基于特征融合与注意力机制优化的双流网络的跌倒检测方法, 在有效提高跌倒检测准确率的同时, 也避免了涉及用户隐私的问题。用骨骼点三维数据与骨骼向量夹角体现人体倾覆跌倒, 通过图卷积神经网络(GCN)与双向门控循环单元(Bi-GRU)提取空域与时域特征, 结合注意力机制与特征融合操作增强网络对跌倒行为特征信息的提取能力与学习能力, 进一步提高老人跌倒事件检测的准确率。仿真结果表明, 在实际场景测试与 Florence 3D 数据集中达到了较好的效果, 验证了该方法的准确性与有效性。

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旅游资源开发

旅游景区价值共创模型与实现机制———以桂林龙脊梯田景区为例

徐尤龙, 黄维, 明瑶

2025, 45(1): 127-134.

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价值共创理论应用广泛, 但缺乏指导旅游景区价值共创的模型与机制。基于顾客体验逻辑的价值共创理论, 从旅游产品、游客体验、信息反馈和吸收改进 4 个方面提出了旅游景区价值共创 PEFI 模型, 并在此基础上提出建立游客体验信息反馈沟通机制和旅游产品游客意见吸收改进机制。以桂林龙脊梯田景区为例, 对旅游景区价值共创 PEFI 模型及其实现机制进行了应用分析, 有助于景区旅游产品的持续改进和实现景区品牌的价值共创, 拓展了价值共创理论在旅游景区方面的研究和应用。

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