DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 水合物防治技术 由于水合物形成后会对生产和安全造成严重影响，且水合物一旦生成后难于消除，因此有必要对水合物的生成采取相应预防措施 [ 25 ]。预防水合物的生成的方法主要有四种 [ 8 ] [ 26 ] [ 27 ]：1) 除水；2) 加热；3) 化学添加；4) 降压。结合塔里木油田气藏特征和的实际生产情况，可采取降低压力(井下节流工艺)和加抑制剂法(注醇法) [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] 预防水合物生成，综合分析以上四种防治工艺缺点及适用性，结合KS区块高温、高压，气井超深的特点，考虑优选井下节流工艺。因为井下节流不仅能预防水合物生成，还可减少井筒积液，降低设备承压，延长气井自喷时间 [ 32 ]。但该方法缺少在超深高温高压天然气井中应用的现场经验及可行性研究。因此本文通过PIPESIM进行模拟分析井下节流工艺在水合物防治方面的有效性，并对节流工艺的参数进行优化设计。 以KS 9井生产现场数据为例，设置产气量30 × 10 4 m 3 /d。初步估计节流油嘴下入深度为3000 m，设置井下节流嘴直径为敏感性因素，分别选取5.5 mm~8 mm油嘴进行模拟，结果如图10所示。 由图10可知，当选择5.5 mm节流嘴时，由于节流压降过大，无法满足生产需求。为了达到更好的节流降压效果，首先选取6 mm油嘴进行不同下入深度条件下的井下节流模拟设计如表3所示。 在模拟计算过程中发现3000 m处下入6 mm节流油嘴就能达到防治水合物的目的。因此对下入深度依次往上进行模拟，发现2400米~3000米下入节流嘴都能达到目的。为了达到更好的节流效果，同时结合下入施工难易程度 [ 33 ]，考虑在2500 m处下入6 mm节流嘴。下入节流嘴前后的压力/温度曲线如图11所示。 图10. 节流嘴尺寸敏感性分析图 Table 3 Statistics of simulation results of different penetration depths (mouth diameter 6 mm 深度/m 嘴后压力/MPa 嘴后温度/℃ 嘴后水合物生成温度/℃ 井口温度/℃ 井口水合物生成温度/℃ 是否生成水合物 2200 62.75 102.85 59.85 58.64 59.27 是 2300 62.98 103.03 59.88 59.18 59.27 是 2400 63.32 103.67 59.90 59.87 59.28 否 2500 63.53 105.28 59.92 60.03 59.28 否 2600 63.72 105.75 59.93 60.11 59.29 否 2700 63.98 106.92 59.94 60.25 59.30 否 2800 64.24 108.05 59.94 60.46 59.31 否 2900 64.50 109.21 59.95 60.65 59.31 否 3000 64.78 111.02 59.95 60.79 59.32 否 表3. 不同下入深度模拟结果统计表(嘴径6 mm) 图11. 节流前后压力–温度关系曲线 可以看出，节流后系统温度–压力曲线和水合物生成临界曲线没有交点，因此，在井下2500 m下入直径6 mm节流嘴达到了防治水合物生成的目的。
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user: 5. 生产实例分析 塔里木油田KS 9区块开发方案设计动用地质储量360.84 × 10 8 m 3 ；探井及评价井6口，后期2口生产井转排水井(初期边部KS 902、904井生产，在水淹后转排水井)；预测稳产10年，开发40年累产气183.93 × 10 8 m 3 ，累产水77.94 × 10 4 t，天然气地质储量采出程度50.44%，单井平均合理产能76 × 10 4 m 3 /d。区块开发指标如表4所示，优化后的单井生产参数如表5所示。 Table 4 Statistics table of Kes 9 block production indicator 生产指标 开发方案 总井数/口 6 开井数/口 6 见水井/口 2 合理产能/(10 4 m 3 ∙d −1 ) 454 日产水/(m 3 ∙d −1 ) 50 累采气/(10 8 m 3 ) 183.93 (40年) 地质储量采气速度/% 2.1 地质储量采出程度/% 50.44 (40年) 表4. 克深9区块开发指标统计表 Table 5 Statistics of single well production index in Kes 9 bloc 井号 合理配产/ (10 4 m 3 ∙d −1 ) 主体油管尺寸/in 油嘴尺寸/mm 水合物 防治措施 是否生成 水合物 Kes9 8 3 1/2 6 节流降压 否 Kes902 90 3 1/2 6.5 无 否 Kes903 21 3 1/2 6 节流降压 否 Kes904 130 4 1/2 7 无 否 Kes905 120 4 7 无 否 Kes907 85 4 7 无 否 表5. 克深9区块单井生产参数统计表 截至2019年2月，日产水20.6 m 3 ，日产气439 × 10 4 m 3 /d，累产气24.42 × 10 8 m 3 。自投产以来，气井采用井下节流工艺对存在水合物形成风险的气井进行预防，均未出现水合物堵塞井筒的情况发生，实现了安全、高效、顺利投产，证明了水合物防治技术在高温高压气田的有效性，对其他高温高压气藏的水合物预测及防治具有良好的指导作用。
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user: 6. 结论 1) 对KS 9井的井筒压力分布、井筒温度分布、水合物生成临界温度–压力曲线、水合物生成位置进行预测，结果表明，KS 9井距井口80 m向上有天然气水合物生成，需进一步采取水合物防治措施。 2) 模拟研究了产气量、油管尺寸、地层压力等敏感性参数对水合物的影响。产气量低，油管直径小，地层压力高，易生成水合物。 3) 对于埋深7500 m左右，温度178℃，压力高达125 MPa的气井，当产气量为30 × 10 4 m 3 /d时，选择4 in及以上油管，可避免水合物生成；当产气量大于等于40 × 10 4 m 3 /d时，无论选择何种尺寸油管，均不会有水合物生成。 4) 优选井下节流降压的水合物防治技术，优化设计节流嘴直径6 mm、下入深度2500 m作为KS 9井的节流工艺参数，解决了水合物防治在高温、高压条件下的技术难题。 研究成果指导并应用于塔里木克深区块开发方案的编制，对类似气藏水合物预测及防治具有较强的指导意义。
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user: 摘要 开放带来进步，封闭必然落后。开放是1978年以来中国历史演进的“关键词”，是中国共产党带领人民创造世所罕见的“两大奇迹”的重要法宝。党在国家政治生活中所处的地位及其所担负的历史使命，决定党必须以开放的理念引领自身建设，继承党的建设的历史经验、学习参政党建设的有益成果和吸取国外政党建设的经验教训。这是党发展壮大的必由之路，也是党完成历史使命的必然选择。
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user: 1. 引言 开放带来进步，封闭必然落后。开放是1978年以来中国历史演进的“关键词”，是中国共产党带领人民创造世所罕见的“两大奇迹”的重要法宝。开放发展理念具有丰富的内涵，与党的理论有着内在联系。第一，实现合作共赢是开放发展的目标导向。新时代开放理念是对马克思对外开放理论的继承与发展，当生产力发展到一定程度，开放自然发生，各个国家之间成为一个系统，彼此之间相互影响。中国的开放发展理念顺应世界“和平、发展、合作、共赢”的时代主题，努力打造人类命运共同体。第二，提高党的领导能力是开放发展的核心。开放理念是提高党的领导能力关键一环，党的领导是中国特色社会主义制度的最大优势，实现中国的开放发展只有在党的领导下才能顺利进行。中国的开放发展理念应全面提高党的领导能力，建设执政能力强、政治信仰坚的领导集体。第三，造福人民是开放发展的根本价值旨归。开放理念是党践行其宗旨的重要指导原则，中国共产党作为马克思主义性质的政党，“人民性”是其鲜明特征和巨大优势。中国的开放发展理念应始终在中国共产党的领导下，坚持发展为了人民，发展依靠人民，发展的成果由人民共享，实现全体人民的共同富裕。第四，掌握全球治理话语权是开放发展的重要目的。开放理念是中国参与全球治理的重要手段，改革开放四十多年来，中国始终坚持以开放理念引领中国的发展，逐渐成为世界上第二大经济体，越来越接近世界舞台的中央，但中国的发展不是为了称霸。中国的开放发展理念坚持走和平发展的道路，为全球治理贡献中国智慧、中国方案。党在国家政治生活中所处的地位及其所担负的历史使命，决定党必须以开放的态度主动继承党的建设的历史经验、积极学习其他参政党建设的有益成果和主动吸取国外政党建设的经验教训。这是党发展壮大的必由之路，也是党完成历史使命的必然选择。
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user: 2. 新时代以开放理念引领党的建设，主动继承党的建设历史经验 中国共产党是一个具有广泛包容性、开放性的马克思主义政党。建党近百年，中国共产党不断发展壮大，其重要原因是党善于总结历史经验，并且善于在历史前进的逻辑中前进、在时代发展的潮流中发展。自中国共产党诞生以来，党在加强自身建设方面积累了众多历史经验，这些宝贵经验为新时代党的建设提供了宝贵的思想资源。 2.1. 继承批评和自我批评的优良作风 正确地开展批评和自我批评是中国共产党将马克思主义建党学说的基本原理和中国共产党建设实践相结合的产物，是中国共产党区别于其他政党的显著标志之一，是国际共产主义运动史上的伟大创举，也是中国共产党在新民主主义革命时期形成的关于党的建设的优良传统。延安整风时期，面对党内存在两条路线的矛盾斗争，中国共产党正确分析了党内斗争的根本性质，创造了利用党内教育的方式，克服以往针对党内矛盾采取“残酷斗争，无情打击”的方式，充分发扬党内民主，开展批评和自我批评，让犯过错的同志进行自我检查，“同志间的互相帮助和检讨”，以帮助其提高思想认识。这一方式找出了同志的错误及其产生的根源，并提出切实有效地克服错误的办法，既达到了弄清思想，又团结同志的目的；既解决党内存在的突出问题，又统一了全党。而“中国共产党内部的团结，是团结全国人民胜利争取抗战胜利和建设新中国的最基本的条件” [ 1 ]，这一举措保证了党的思想统一和组织的团结，为党领导人民取得革命战争的胜利奠定了强大的组织基础。 批评和自我批评的方式加强党的建设的思想虽然产生于新民主主义革命时期，但其思想精华在今天依旧适用。党的十八大以来，党情发生巨大变化，党的集中统一领导在逐步深化、强化，但部分党组织中存在将批评和自我批评的党内教育方式逐渐形式化、教条化，将“批评和自我批评”变为“表扬和自我表扬”的错误倾向，严重损害党的作风和形象，不能达到对党内同志进行马克思主义思想教育的根本目的。因此，中国特色社会主义进入新时代，中国共产党应以开放的态度主动继承批评和自我批评的优良传统，核心要义是促使其时代化、制度化，这已成为时代发展之必然，成为党壮大之必需。唯有此，才能够保持党无产阶级的性质，转变党的作风，使党成为坚强有力的领导核心。 2.2. 继承党的群众路线的优良传统 马克思主义的唯物史观认为，人民群众是历史的创造者，是社会变革的决定性力量，“坚定地相信和依靠人民群众，历来是马克思主义建党学说理论的一个重要内容” [ 2 ]，党的事业离不开群众，党的建设更与群众密不可分。在民主革命时期，毛泽东提出密切联系群众“是我们共产党人区别于其他任何政党的显著标志之一”，并认为“如果我们紧紧依靠人民群众，我们就将战胜一切困难，一步一步地达到自己的目的”，但前提是党“必须以人民看得见的物质利益，群众才会拥护我们” [ 3 ]。在紧紧依靠群众和满足群众物质利益的基础上，中国共产党不断发展壮大，逐渐成长为“全国范围的、广大群众性的、思想上政治上组织上完全巩固的布尔什维克化的中国共产党” [ 4 ]，并带领广大人民群众赢得民族独立，实现近代以来中国历史上最深刻最伟大的社会变革；党的十一届三中全会以来，邓小平提出“党离不开人民，人民也离不开党”，这是在新的历史条件下对党的群众路线的新发展和概括。此外，“每一个党员必须养成为人民服务、向群众负责、遇事同群众商量和同群众共甘苦的工作作风” [ 5 ] 等理论的提出，使党的群众路线内容不断深化、要求不断提高；党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央提出“以人民为中心”的发展思想，并认为“群众路线是我们党的生命线和根本工作路线，是我们党永葆青春活力和战斗力的重要传家宝” [ 6 ]，这是对新时代对马克思主义的坚持和发展。 建党近百年，中国共产党之所以能够从无到有、由小到大、由弱到强，成长为世界上党员人数最多，执政时间已经超过七十余年的马克思主义政党，其根本缘由就在于中国共产党的历届领导人都始终坚持和践行党的群众路线的优良传统，坚持为了人民和服务人民的根本宗旨。进入新时代，中国共产党应始终坚守为民初心，勇担历史使命，在为人民群众谋利益中不断深化认识自身的阶级属性、增强“人民性”，自觉接受“广大人民群众的监督、党员必须要接受广大人民群众的监督、党员领导干部更要习惯于在受人民群众监督的环境中工作” [ 7 ]，这是新时代党的群众路线的基本要求；此外，要主动利用人民群众的智慧和力量，充分调动人民群众的积极性、主动性和创造性，为加强党的建设建言献策，但必须注重党组织的基本原则，注重组织程序，从而保证党的建设的良序运行。
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user: 3. 新时代以开放理念引领党的建设，学习借鉴参政党建设的有益成果 中国特色社会主义最本质的特征、中国特色社会主义制度的最大优势和最高政治原则是坚持党的领导，决定党的建设在国家政治生活中起着关键作用，但由于中国共产党作为一个“实践化”的主体，虽然具有其他参政党不可比拟的先进性和优越性，但在自身建设方面也需要学习和借鉴参政党建设的有益经验才能使自身不断发展完善。早在抗日战争时期，毛泽东就提出，“在抗日民族统一战线政权中，对于共产党以外的人员，应该不问他们有无党派关系及属于何种党派” [ 8 ]，在统一战线的政权中，只要其他党派拥护统一战线、拥护人民、拥护抗战，都可以让其参加到统一战线中。同理，在加强党的建设的过程中，只要其他民主党派的经验能够为党的建设“添砖加瓦”，为党的建设增色，中国共产党都应该积极学习借鉴。 3.1. 以组织建设为基础，加强人才队伍建设 党的组织建设是党的建设的基础，党的事业的发展进步要靠发挥党组织的“战斗堡垒”作用，而归根结底要靠具有前瞻性思维、战略性思维和系统性思维的领导干部。因此，加强党的组织建设的“关键一环”是党的人才队伍建设。在长期的斗争实践中，中国共产党在党的人才队伍建设方面积累了丰富经验。例如党组织要伟大，就必须有许多最好的干部，干部是革命成败的决定因素、坚持德才兼备和任人唯贤的干部选拔标准和干部“四化”问题；此外，作为参政党的民主党派也提出了其在人才队伍建设方面的相关主张。台盟认为，对于人才队伍的建设要“做到在培养中‘传’，在实践中‘帮’，在履职中‘带’，努力形成点上有骨干、线上有梯队、面上成方阵的人才格局” [ 9 ]，充分体现了由“点”到“线”，由“线”到“面”三位一体的内在统一，由三者构成一个有机统一的“逻辑链”，是新时代对党的人才队伍建设的重大突破和创新；民革提出“坚持发展与培养并重，按照层次合理、分布均衡、衔接有序的要求，培养推荐更多的优秀人才进入代表人士队伍” [ 10 ]，这一主张，更加凸显党的人才队伍建设的协同性、协调性和均衡性，是纵向维度和横向维度的辩证统一；民建认为，选拔工作的制度化、规范化必须贯穿到代表人士选拔的全过程，这主要基于制度层面的考量来加强党的人才队伍建设，是“管根本”和“管长远”的良性互动，因为“制度建设更带有根本性、全局性、稳定性和长期性” [ 11 ]。 基于对参政党建设理论在人才队伍建设的分析，中国共产党应适应中国特色社会进入新时代的新的历史方位和面对新的社会主要矛盾，以开放理念引领党的建设，借鉴和吸收其在加强自身建设方面的有益探索，推进党的人才队伍建设的层次化、均衡化和制度化，为中国特色社会主义现代化建设提供强大的组织保障。 3.2. 以政治建设为导向，着重提高政治能力 党的十九大报告提出，政治建设是党的根本性建设，决定党的建设的方向和效果，而在党的政治建设的范畴中，党的政治能力建设是党的政治建设的核心内容，党的各项方针和政策的落实，取决于党员干部是否拥有较强的政治能力。从历史维度看，中国共产党的历届领导人都重视加强党的政治能力建设，只是在各个历史阶段着力点存在差异；从理论维度看，中国共产党根据不同阶段的发展任务，在党的政治能力建设方面提出了不同的理论、思想和战略；从实践维度看，党在不同历史时期在党的建设方面采取了不同举措，尤其是党的十八大以来，党比以往更加重视自身的政治能力建设，并取得了一系列重大成果，积累了许多有益经验。例如，“在领导干部的所有能力中，政治能力是第一位的”，拥有较强的政治能力才能够正确辨别是非，才能从根本上解决问题和困难。同时，要求领导干部要“从政治上分析问题”，要坚决利用马克思主义的立场、观点和方法分析和研判在工作和生活中面对的各种困难和问题；此外，民主党派作为中国特色参政党，发挥着参与国家事务的管理和为大政方针的制定建言献策的重要作用，其参政能力就成为参政实效的重要基础，因而，他们也对于党的政治能力建设提出了自己的观点和主张，首先要加强政治理论的学习，政治理论学习是“参政党领导班子提高履行职责水平的基本前提，是巩固和加强各民主党派与中国共产党合作的重要基础”，只有掌握深厚的理论知识，才能够和党中央对标对表，才能够保证政策的执行“ [ 12 ] 不变形”、“不走样”。最根本的一点是树立“四个意识”，坚定“四个自信”，做到“两个维护”，这是各民主党派必须遵循的基本原则。这些主张对于当下坚持和加强党的建设具有重要启示。 当前，中国共产党已经步入从建党百年向执政百年的历史进程中，一方面，我国的发展仍然处于重要战略机遇期，但机遇和挑战都有新的发展变化，这就需要一个具有极强政治能力的领导核心带领人民创造历史伟业；另一方面，中国共产党的自身状况，尤其是政治能力随着时代的变革发展也发生巨大变化。因此，中国共产党要善于吸收各民主党派在加强政治能力建设方面的有益经验，号召党员干部加强对党的政治理论的学习，在学思践悟上下功夫，不断提升政治水平和政治素养；在思想、路线、组织和行动上同党中央保持高度一致，推动建设政治强、信仰坚的马克思主义执政党，为完成新时代的历史使命提供强大动力。
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user: 4. 新时代以开放理念引领党的建设，吸取国外政党建设的经验与教训 人无开放不立，党无开放不强。中国共产党要想永远保持自身的先进性，实现长期执政，就需要以开放理念引领党的建设，吸取国外政党建设的经验与教训，不断探索自身建设的崭新路径。在毛泽东时代，主动吸收国外政党建设的经验与教训的思想便已初见萌芽，毛泽东提出“一定要将苏联的一切先进经验都学到手” [ 13 ]，“不管美国人的也好，英国人的也好，日本人的也好，我们用得着的我们就得跟着学” [ 14 ]。当然，这其中也间接地包含着西方政党建设的有益资源。 4.1. 吸取国外无产阶级政党建设的教训 20世纪末，建党70余年、拥有党员2000万的苏联共产党亡党、亡国，其原因发人深省。究其根源，苏联共产党自身建设不力是关键，尤其是党的意识形态领域建设存在巨大的缺陷和漏洞。列宁和斯大林两代中央领导集体高度重视意识形态工作，列宁提出：“严格的无产阶级世界观只有一个，这就是马克思主义” [ 15 ]，“没有革命理论，就不会有坚强的社会党，因为革命理论能使一切社会党人团结起来，他们从革命理论中能取得一切信念” [ 16 ]，并倡导利用“灌输论”的方式启发工人的阶级觉悟，树立马克思主义的坚定信仰。这是苏联由一个贫穷落后的大国，发展成为世界一流强国的重要原因；但到戈尔巴乔夫执政后，领导层没有处理好坚持和发展马克思主义的关系，公然放弃马克思主义在意识形态的指导地位，党的领导力在意识形态领域被消解、瓦解，在思想领域的控制力被弱化、虚化、边缘化，导致苏联党和人民的信仰遭到严重冲击。 中国共产党作为马克思主义执政党，和苏联共产党在根本性质上存在同质性，党要实现长久执政、长远执政，必须吸取苏联共产党衰亡的惨痛教训，始终坚持马克思主义在意识形态领域指导地位的根本制度，坚决守住主流意识形态领域内的“红色地带”，抵制反党反社会主义错误思潮的“黑色地带”，辨析和引导“灰色地带”，谨防意识形态领域出现多元化的弊端，牢牢掌握意识形态的领导权、管理权和话语权。 4.2. 借鉴国外资产阶级政党建设的经验 文明只有姹紫嫣红之别，但绝无高低优劣之分。世界上每一个民族都有自己的长处和短处，资本主义国家也是如此。在政党建设方面，西方国家适应时代和自身党情、国情的变化，实施了一系列有力举措。例如，随着网络技术的发展和越发普遍化，西方政党都注重运用网络媒体这一重要的治国理政资源加强自身的建设，提出了“践行网上群众路线”，以网络平台为载体，开展党内活动等，让党员在网络上过组织生活，并利用网络技术的交互性特征，通过网络宣传吸纳青年党员等；此外，针对被称为“顽固毒瘤”和“社会瘟疫”的腐败现象，西方政党通过网络立法等方式，建立网络反腐败法律法规和机制，将公权力关进制度的牢笼，从源头上减少和遏制腐败问题滋生和蔓延。同时，利用民间反腐网站将政党的活动公开化、透明化，以对其行为进行制约和监督也成为西方政党进行反腐败建设的重要举措。可见，西方政党在加强自身建设方面的一系列手段都是中国共产党加强自身建设方面的重要参考资源。 截至2020年6月，我国网民规模达9.40亿，互联网普及率为67.0%，我国已经成为网络大国，网络活动成为人们的生活方式，运用网络加强党的自身建设已是大势。党要积极适应网络发展的要求，主动学习和借鉴西方政党利用网络在加强自身建设方面的举措，但应该坚持“以我为主，为我所用”的基本原则，运用马克思主义的基本立场，观点和方法，将这些有益探索同中国共产党的特殊党情有机结合，使引进和创新能够实现辩证统一。 总而言之，开放是中国加强自身建设的必然选择，是中国共产党发展壮大的必由之路。进入新时代，中国共产党面临着新的机遇和挑战，党要想在危机中育新机，于变局中开新局，就需要秉持立足国内，借鉴国外的基本原则，以开放的理念引领党的自身建设，主动继承党的建设历史经验；学习借鉴参政党建设的有益成果；吸取国外政党建设的经验与教训，探索新时代党的建设的崭新路径，建设具有强大战斗力的马克思主义执政党。
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user: 摘要 智能小车是实验室研究无人驾驶技术的一个载体。本文针对传统的舵机和电机PID分散控制方法无法体现智能小车横向偏转角和纵向速度之间的协同关系及熟练驾驶员的推理经验的问题，设计了一种改进的智能小车纵向速度、横向偏摆角的多变量协同控制算法。仿照人类的推理方式，构建四维模糊调整“规则块”阵列，并针对小车纵向速度、偏摆角的特点对输出参数进行归一化与线性加权调整，以实现最终的多变量协同控制。并通过实验室环境下小车的实车实验，验证了该方法的可行性和有效性。
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user: 1. 引言 AI技术的发展使得智能车在未来的生产生活中的广泛应用成为可能。基于车辆安全性等因素的考虑，目前，在实验环境下的测试和算法设计为未来智能车的实际应用提供了安全有效的途径和方法。 在实验室环境测试中，智能小车能在跑道上快速平稳的行驶，需要小车控制系统把路径识别、方向控制和速度控制有机的结合在一起。而目前主流的以PID控制算法为主的智能小车控制系统(以飞思卡尔智能车为例)，其小车的纵向速度、横向偏摆角的PID控制相互独立，采用不同的两组PID参数分别进行控制，即分散控制。 在速度控制方面，文献 [ 1 ] 提出了一种改进的模糊自适应PID算法，提高了智能车在外界场景突变和不同路况情形下的适应度，增加了在速度控制上的效率和鲁棒性。在智能车的路径跟踪方面，出现了基于滑模自抗扰的智能车路径跟踪控制算法 [ 2 ]、基于事件触发的无人驾驶汽车路径跟踪预测控制算法 [ 3 ]、基于最优偏差控制 [ 4 ]、多对象模型预测 [ 5 ] 等多种控制方法。其中，模型预测控制(MPC)算法能够有效解决带约束的最优化问题 [ 6 ]，提高了不同工况下路径跟踪控制器的精度和车辆的行驶稳定性 [ 7 ] [ 8 ]，使其在自动驾驶领域的应用越来越广泛。但是，上述研究多集中于对偏航的稳定性和车辆的非完整约束方面的考虑，横向控制器设计依赖于识别路径参考点，在处理轨迹航向角突然变化方面则无能为力。事实上，熟练司机在手动控制汽车时，面对突发状况，则可以做出相应的迅速反应。能否在传统控制中融入人类经验，以提高智能车的控制性能和反应速度？2020年，Ahmed Abd Elmoniem等人 [ 9 ] 提出的一种使用预测斯坦利横向控制器的路径跟踪算法，在车辆驾驶时可以模仿人类的行为，在最小化横向偏差和确保偏航稳定性方面将性能分别提升了53%和22%。张飞铁等人 [ 10 ] 根据前馈加反馈的思想，设计了仿驾驶员模型的PID控制器，通过实车实验验证了其方法的可行性和可靠性。 以上控制方法都可以实现在车辆运动过程中，对车辆横向偏摆角或者纵向速度的独立的较为精准的控制。事实上，车辆速度与车辆横向偏摆角度两者之间有着密切的耦合关系。在实际车辆行驶过程中，速度与偏摆角度的不协调可能会造成行驶过程中车辆出现因超调产生的剧烈震荡，大大降低车辆的安全性和稳定性。在实际驾驶车辆的过程中，驾驶员依据多年驾驶经历中会形成一套自己的判别规则。假设驾驶员可以将速度分为很快、较快、中速、较慢、很慢五种层次，弯道可以分为大弯、直角弯、小弯、s弯等。当行驶的车辆速度很快且遇到大弯时，驾驶人倾向于降低车速到中速或者较慢以更安全稳定地通过转弯，避免车辆侧翻或者失控；当行驶车辆速度很快遇到小弯时，驾驶员倾向于降低到中速或者较快以便更稳定安全的通过弯道。当过大弯且速度很快时，偏摆角度的改变不宜过慢，应避免方向盘旋转过小造成转弯不及时，也不宜过于快速旋转方向盘，造成车身不稳定；当过大弯且速度很慢时，这时不需要考虑车身失控问题，只需要考虑能否完成转弯，此时司机可以适当快速旋转方向盘跟随车道线。以此类推，依据驾驶员的经验和熟练程度可以形成一套完整的控制规则。如前所述，目前已有的大多数研究工作是将人的经验应用到单变量的控制到中，而对于多个变量之间的协同控制关系，以及如何协同控制问题涉及甚少。如何将人类的经验用于智能车系统的控制决策并最终实现协同控制，使智能车的偏摆角和速度变化更加平滑稳定，是对智能控制学者提出的一个新的课题。2017年，Wang J [ 11 ] 曾经提出了一种基于模糊免疫PID的控制方法，实现了车辆转向控制与纵向车速控制的部分解耦，但缺乏理论上的严格证明。 本文对传统的单变量模糊PID控制进行改进，拟将人工驾驶的判断方法融入到模糊控制规则中，以实现智能车速度和角度的协同控制。以驾驶员对速度和弯道的判断经验为例，将速度与偏摆角度分为多个模糊集合，将速度和PID参数之间的二维模糊规则以及角度和PID参数之间的二维模糊规则拓展到速度与偏摆角度与PID参数的多维模糊规则，自适应地协同调节小车速度、偏摆角两个协同控制变量，在线修改PID参数，实现智能小车的模糊自整定控制。同时，以K60单片机智能小车为载体，进行实际实验测试。通过测试证明该方法在实际应用中的可靠性、可行性和实用稳定性。
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user: 3. 小车控制系统结构 建立模糊PID控制系统如图3所示。针对小车行进中速度和偏摆角两个协同变量，角度PID控制器和速度PID控制器根据传感器回传的小车当前状态，结合智能小车当前的期望角度和期望速度同时为模糊控制器输入两套误差参数，即纵向速度误差和速度误差的变化，横向偏摆角误差和偏摆角误差的变化，采用同一套模糊规则进行参数整定，输出P、I、D参数( K p ， K i ， K d )同时调节纵向速度、横向偏摆角两个控制变量，以达到协同控制的目的。 图3. 模糊控制系统总体结构框图 图中，参数 k δ 、 k V 、 a δ 、 a V 是对多变量模糊PID控制器输出的PID控制参数进行线性调整的相关系数(公式(24)~(25))，其将由实际实验调试确定其最优解，从而得到最终角度和速度PID控制器的实际参数。 V d 为期望速度值， V a 为实际速度值。 δ d 为偏摆角期望值， δ a 为实际角度值。 u δ 、 u V 分别为由角度、速度PID控制参数转化为舵机、电机执行机构的控制输入参数(高电平占空比)。 速度误差 e V ( k ) ，速度误差的变化 e c V ( k ) ，偏摆角误差 e δ ( k ) ，偏摆角误差的变化 e c δ ( k ) 的表达式为： e V ( k ) = V d − V a (14) e c V ( k ) = e V ( k ) − e V ( k − 1 ) (15) e δ ( k ) = δ d − δ a (16) e c δ ( k ) = e δ ( k ) − e δ ( k − 1 ) (17) 实际实验测试的过程中，犹豫环境光线、路面情况等实验条件的变化与不确定性，导致纵向速度误差的瞬时值可能过大，而超出模型设定的论域范围。为了避免这种情况导致控制系统无法正常工作或者导致模糊控制器的处理数值长时间位于隶属度函数的边界，根据论域范围[−3， 3]，对输入的纵向速度误差瞬时值做归一化处理，纵向速度误差瞬时值 e ′ V ( k ) 为： e ′ V ( k ) = e V ( k ) e s t a n d r a d (18) 由于实际实验条件的不确定性，取： | e s t a n d a r d | = 100 其为多次实验测量后得到的估计值。 对纵向速度误差瞬时值进行归一化处理，使其可以取到论域范围内的任意值，可提升多变量协同模糊PID控制系统的控制性能。 根据实际横向偏摆角误差和误差的变化、纵向速度误差和误差的变化输入求取相关参数。由隶属度函数建立四维隶属度函数表(Form)。 其建立规则为： F o r m i ， j ， x ， y = f a n d { f a n d [ e s i V ， e c s j V ] ， f a n d [ e s x δ ， e c s y δ ] } (19) 其中，fand表示求其中参数的交集。 则去模糊化参数： K x = F o r m a ， b ， c ， d (20) a ， b ， c ， d 代表隶属度函数表中，最大输出参数的位置。 综上所述，根据各个输出变量的四维模糊调整规则表，得最终多变量协同模PID控制器由P、I、D参数相应的四维模糊规则表输出的P、I、D控制参数为： K p = F o r m K p a ， b ， c ， d (21) K i = F o r m K i a ， b ， c ， d (22) K d = F o r m K d a ， b ， c ， d (23) 实际智能小车的摆角控制参数和速度控制参数的数量级可能不同，需要针对各系统的特点对输出参数再进行线性调整，之后分别赋予角度和速度PID系统进行整体控制。其中输出参数调整规则为： K δ { K ′ p ， K ′ i ， K ′ d } = k δ { K p ， K i ， K d } + a δ (24) K V { K ′ p ， K ′ i ， K ′ d } = k V { K p ， K i ， K d } + a V (25) 其中， K δ { K ′ p ， K ′ i ， K ′ d } 、 K V { K ′ p ， K ′ i ， K ′ d } 为线性调整后的PID控制参数。参数 k δ 、 k V 、 a δ 、 a V 为针对实际控制的线性调整参数。其中 k δ 、 k V 通过比例的调整将PID控制参数分别修正到实际小车的角度、速度PID控制器所需要的控制参数范围； a δ 、 a V 针对实际控制系统需要的PID控制参数可能不能为负数的问题，进行参数输出范围中心点的修正。 K δ ( K p ， K i ， K d ) 和 K V ( K p ， K i ， K d ) 代表线性调整后为舵机PID控制器和电机PID控制器输入的PID参数。每次定时中断传感器回传数据后，角度PID控制器和速度PID控制器各自计算为模糊控制器输入的参数，模糊控制器将根据设定的四维模糊规则计算相应的 K p ， K i ， K d 值，对小车系统进行控制，从而完成智能小车模糊控制系统整体协同控制的功能。将上述模糊控制器输出的PID参数，赋予横向偏摆角和纵向速度的常规PID控制器。 对于舵机，角度PID为舵机执行机构输出控制参数(高电平占空比)为： u δ ( k ) = K δ { K ′ p } e δ ( k ) + K δ { K ′ i } ∑ n = 0 k     e δ ( n ) + K δ { K ′ d } e c δ ( k ) (26) 对于电机，速度PID为电机执行机构输出电机控制参数(高电平占空比)为： u V ( k ) = K V { K ′ p } e V ( k ) + K V { K ′ i } ∑ n = 0 k     e V ( n ) + K V { K ′ d } e c v ( k ) (27)
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user: 4. 实验研究 4.1. 实验条件 本文采用以K60单片机为主体的飞思卡尔智能小车进行实验测试。 实验用智能小车的硬件参数见表3，车体参数见表4。 Table 3 The hardware parameters of intelligent ca 硬件 型号 单片机 MK60DN512VLQ10 摄像头 山外OV7725鹰眼摄像头 舵机 智能车竞赛C车模3010舵机 电机 智能车车模电机，380马达 电机编码器 龙邱512线mini增量式 蓝牙 LQ_BTM1V2 表3. 智能小车硬件参数 Table 4 The body parameters of intelligent ca 参数 数值 单位 整车重量m 1.0 kg 轴距l 180 mm 整车长度L 280 mm 轮胎半径R 320 mm 摄像头高度H 200 mm 表4.智能小车车体参数 算法以IAR为开发平台，在Windows操作系统中采用C++设计。智能小车周边环境信息是通过安装在智能小车上的摄像头来实时获取。按照软件架构各部分功能的差异，可以将其划分为不同的子系统，软件功能模块框图如图4所示： 图4. 软件功能模块设计 相关实车实验场地选在北京交通大学先进控制系统所实验场地。采用智能小车省赛赛道材料铺设实验用赛道及场地，铺设的实验路径涵盖了典型的S弯道、直行道以及大角度弯道。小车的实验数据通过蓝牙模块上传到电脑，通过Matlab软件加载实验数据并处理实验结果。 图5为实验用的智能小车图，图6为实验用跑道的扫描全景图，其中白色为循迹跑道。 图5. 实验用智能小车 图6. 实验用跑道全景扫描图 4.2. 实车实验结果 图7. 纵向速度误差变化图(a)，横向偏摆角误差变化图(b) 图8. 小车实际轨迹(黑虚线)与期望轨迹(红实线)扫描图 实验中，在同等条件下采用传统PID控制与多变量协同模糊PID控制算法分别进行实验。图7为两种算法下纵向速度误差和横向偏摆角误差随采样时间的变化曲线。图8为小车在多变量协同模糊PID控制算法下实际轨迹与期望轨迹的跟踪效果扫描图。 在角度跟踪方面，从图7(b)可以得到，多变量协同模糊PID协同控制算法的舵机偏摆角的平均误差为2.2912˚，而传统单变量PID控制的舵机偏摆角的平均误差为2.3941˚，本文的算法其控制效果提升约4.3%。且从图8中可明显观测到，协同控制下，小车舵机的实时转角变化较为平顺，小车行进的轨迹(黑色虚线)可以基本拟合跑道的期望轨迹(红色实线)，变化较为顺滑，符合预期。 在速度跟踪方面，由于实际实验中存在路况凹凸不平(即图8中蓝色框标注的阴影区域)、传感器在行进中震荡等不确定性因素，为了便于对电机速度误差数据的观察，本文将电机速度误差数据做归一化处理，得到多变量协同模糊PID算法下电机归一化速度的误差平均值为0.3313，传统单变量PID控制的电机归一化速度的误差平均值为0.5251，同等条件下速度跟踪效果提升约36.9%，其变化情况见图7(a)。实验结果表明，即便外界传感器数据波动和实验环境等因素的存在使得车辆的实时车速误差数据存在一定的噪声，但是新的协同控制算法仍能够基本稳定在期望速度左右。 综上，小车的偏摆角和速度并没有因为路况的变化而产生较大的抖动，验证了本文提出多变量协同模糊PID协同控制算法的可行性和有效性。
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user: 5. 结论 本文针对传统智能小车的分散控制方法中存在的问题展开研究，提出了将人类的推理思维融入到4维立体的模糊控制规则中，实现了智能小车协同系统的多变量模糊PID协同控制。 本文的创新点如下： 提出一种新的四维模糊调整“规则块”阵列方法； 构建了多变量协同模糊PID控制器； 通过智能小车实车实验，验证了该协同控制方法的有效性。 在智能车省赛同等规格的实验用赛道上的实验表明，针对四维模糊调整“规则块”阵列进行调节后，多变量模糊PID协同控制方法对不同赛道均具有很好的适应性，即在非结构化道路上该控制算法具有较好的鲁棒性。本文提出的多变量协同PID控制算法为未来智能车的实际应用提供了策略的参考。 此外，在调整四维模糊规则表的过程中，如何结合外界环境如光线、路面情况等实验条件的变化与不确定性来实时调整模糊规则是未来值得深入探讨的问题。同时，也可结合其他智能化手段，增加小车模糊控制器的自适应特性，使智能小车的控制能够更好的实现人类的推理方式，达到协同控制的目的。
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user: 摘要 本研究将团体心理辅导的理论知识与实践相结合，探究团体心理辅导对大学生自我效能感的促进作用，从而扩展团体心理辅导的理念与运用，丰富提高大学生自我效能感的方式和方法。该研究以我校的大专学生作为研究对象，通过线上的方式招募了16名志愿者，进行了六次团体心理辅导，并在团辅干预前，干预中，干预后对团体成员进行了访谈，观察员对整个团体辅导过程进行观察记录，最后对干预前后的数据进行了分析。结果表明，团体心理辅导对提升大学生自我效能感有显著效果，团体成员自我效能感水平有所提高，成员能够有积极的认知与情绪，也能形成积极的人际关系和积极行为。
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user: 1. 研究背景 一般自我效能感作为个体自我系统的重要组成部分之一，其发展状况对个体整个人格的发展有着重要的影响，同时一般自我效能感对大学生的认识、动机、情感、品德和社会行为等均有重要影响。自我效能感是心理健康的重要指标之一，对心理健康有重要的保护作用。只有真正激发和调动大学生的积极性，使其主动的自觉地参与学习，实现成材目标，正确看待自我挑战，实现自我，已是我们现在一个不可忽视的问题 [ 1 ]。 家庭贫困，高考失利，大专学校成为学生们的不二之选，但社会对专科学生的评价低于对本科学生的评价，大专学生的就业率和被需求量亦导致社会对专科学生的评价低下，从而也影响了大专学生的自我效能感的水平。就我校学生而言，我们通过调查发现，部分学生自我效能感水平低下，对自我的认识不足，缺乏自信，影响了大学生的身心健康发展。那么我们该怎样帮助他们建立正确的自我认知观呢？面对这一情况，我们开展了团体心理辅导提升大学生自我效能感的活动，目的是使自我效能感低的学生在此次活动中能在自我效能感水平上有所提升，能够学会对自己有正确的认识与客观的评价，增强面对生活的自信和勇气，培养正确的人生观和价值观。
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user: 2. 团体辅导与自我效能感 所谓自我效能感，是指“人们对自身完成某项任务或工作行为能力的信念。它涉及的不是技能本身，而是对自己能否利用所拥有的技能法完成工作行为的自信程度”。自我效能感是一种人们对自我能力的认知程度的表现，在学习过程中，不同的学生会根据自己的实际情况对所要完成的学业任务的预期或自信程度有不同的评价，这种预期或评价可能来自天资、策略使用、努力和抗干扰等方面的认知。自我效能感与学习者所拥有的学习能力无关，而与学生在不同的学习情境要求下对自己能否将认知、情感、行为技能组织成整合的行动过程以服务于不同学习目的的能力的判断有关 [ 2 ]。由此可见，自我效能感对个体的发展至关重要。 团体辅导活动是在团体情境下，以团体为对象，运用适当的辅导策略与方法，通过团体成员间的互动，促使个体在交往中通过观察、学习、体验，认识自我、探讨自我、接纳自我，调整和改善与他人的关系，学习新的态度与行为方式，激发个体潜能，增强适应能力的助人过程。 团体辅导为参加者提供了一个良好的社会活动场所，创造了一种信任、温暖、支持的团体氛围，使个体处于一个比较安全与温暖的情境中，因此很适合培养成员积极面对生活的态度，积极地评估自己的价值观，使自己更为成熟地接受挑战，从而提升其自我效能感水平，这对我们所探究的提升自我效能感的项目有着实际意义。
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user: 3. 研究方法 本研究采用“一般自我效能感”量表为研究工具，自我效能感是指个体对自己面对环境中的挑战能否采取适应性的行为的知觉或信念。一个相信自己能处理好各种事情的人，在生活中会更积极、更主动。这种“能做什么”的认知反映了一种个体对环境的控制感。因此自我效能感是以自信的理论看待个体处理生活中各种压力的能力。 一般自我效能感量表(General Self-efficacy Scale， GSES)，由10个项目构成，采用1分(完全不正确)，2分(有点正确)，3分(多数正确)，4分(完全正确)的正向计分标准，总分越高，表明个体的自我效能感越高。 在我校心理健康服务中心教师的帮助与指导下，我和小组成员开展了为期6次的团体辅导工作。首先，通过网络宣传招募有提升自我效能感意愿的16名学生作为团体成员。其次，对这16名成员进行干预前后的访谈与问卷调查，了解其自我效能感水平，然后，对干预组成员开展团体心理辅导，每周一次，每次90分钟，为期6周。此外，每次活动结束后成员对团体效果进行评估，以了解团体心理辅导的效果。 团体心理辅导结束后，我们采用SPSS中配对t检验 [ 3 ] 分析了团体成员在干预前后一般自我效能感的数据对比结果，结果显示在团体心理辅导后团体成员的一般自我效能感有明显提升。
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user: 4. 团体心理辅导实施过程 结合自我效能感的主题，我们设计了“超越自我勇前行”的团体心理辅导方案，目的是通过团体心理辅导，使成员在同伴的经验分享与互动中，得到温暖与支持，协助成员增进自我了解，加强自我肯定，促使其发展良好的自我概念，培养成员积极情感能力和积极的认知能力，帮助其树立自尊自信，培养积极合理的认知方式且对成员自身是否利用所拥有的技能去完成某项工作行为的自信程度加以提升。团体心理辅导实施方案见表1。 Table 1 Implementation plan of group psychological counselin 活动主题 活动目的 活动名称 活动地点 活动时间 第一期： 相聚是缘 团体成员之间初步认识， 建立团体凝聚力和信任感， 阐明团体契约。 “互助拍拍肩” “我要找到你” “女王与天使” 校心理健康服务中心 团体辅导教室 2020年10月14日 第二期： 你知我心 进一步促进团体成员之间 相互认识，活跃气氛， 增进成员间的信任感。 “风中劲草” “猜猜我的心” “解开千千结” 校心理健康服务中心 团体辅导教室 2020年10月21日 第三期： 重识自我 重新认识自我，评价自己， 接纳自己，进一步寻找 别人眼中的自己。 “目光炯炯” “我的自画像” 校心理健康服务中心 团体辅导教室 2020年10月28日 第四期： 闪亮的星 欣赏自我，寻找自身优势力量， 建立自信。 “大风吹” “最美的花儿” “优点大轰炸” “天生我才” 校心理健康服务中心 团体辅导教室 2020年11月4日 第五期： 我行我秀 向成员提供展示自信的舞台， 让成员自由飞翔， 并且学会珍惜与感恩。 “命运纸牌” “我的舞台我做主” “优点热板凳” 校心理健康服务中心 团体辅导教室 2020年11月11日 第六期： 拥抱未来 回顾团体心理辅导整个过程， 检验个人目标达成情况， 积极引导成员离别情绪。 “风雨同舟” “回首来时路” “天使的祝福” “离别，不忘初心” 校心理健康服务中心 团体辅导教室 2020年11月18日 表1. 团体心理辅导实施方案
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user: 5. 研究结果与思考 采用一般自我效能感量表(GSES)对团体成员的团体心理辅导前后进行测试，结果显示，团体成员在自我效能感方面存在显著差异。见表2。 Table 2 Statistical analysis of self-efficacy before and after tes 项 平均值 标准差 平均值差值 t p 自我效能感(前) 2.24 0.38 −0.36 −2.830 0.013 自我效能感(后) 2.60 0.51 表2. 自我效能感前后测统计分析 P < 0.05。 利用配对t检验去研究实验数据的差异性，从上表可以看出，团体辅导前后数据对比，呈现出差异性(p < 0.05)。具体分析可知： 自我效能感前后测之间呈现显著差异性(t = −2.830，p = 0.013)，以及具体对比差异可知，自我效能感(前)的平均值(2.24)，会明显低于自我效能感(后)的平均值(2.60)。所以可以得出，团体心理辅导对提升大学生自我效能感有着一定的促进作用和积极意义。 此外，从访谈问卷、效果反馈表以及观察员记录中可以看到团体成员的变化记以及自我效能感的提升，表明团体心理辅导对大学生自我效能感具有改善和提高作用。 例如：主观访谈问卷及反馈表显示，在自我效能方面，未参加团体心理辅导之前，部分成员自我效能感低下，常低估自己的能力和水平，通过团体辅导后自我效能感有所提升。例如，一位成员在反馈表中写道：“我以前总是不敢表达，不敢表现自己，性格自卑而敏感，此次心理辅导活动让我知道，原来在别人眼中我是不错的，我也有很多优点，有别人羡慕我的地方。”由此可见，成员在活动中学会了怎么去勇敢的表现自己，能让自己有勇气面对自己的不足和生活中的困难。 在本次团体活动中，团体辅导者也起到了十分重要的作用。唐子俊等人有研究发现，辅导者需具有良好的心理咨询基本功与素养，以及团体心理咨询与辅导的带领技术 [ 4 ]。在本辅导中，辅导者从一开始就非常注重具有凝聚力、尊重、反馈和支持的团体文化建设，使成员之间彼此充满信任。正如一位成员反馈道：“每次活动辅导者都会鼓励我们，让我们勇敢面对自己所遇到的一切，让我相信这个团体，他们给我的关心，支持和赞美让我开始重新认识自己。”在这样的团体氛围中，改变自己成为了一个共同的梦想，只要愿意改变就会有所收获。 王欣等人研究同样指出团体心理辅导具有11种疗效因子 [ 5 ]，证明团体心理辅导的有效性。 综上所述，团体心理辅导对提升大学生自我效能感具有一定的积极作用。
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user: 6. 总结 综上所述，团体心理辅导对提升大学生自我效能感具有促进作用，可以有效的改善大学生的自我效能感水平，在今后我们会不断完善自身的不足，更好的将团体心理辅导应用到大学生当中去，帮助更多的大学生成长、成才。
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user: 摘要 由于全球变暖加剧，干旱在世界范围内盛行，严重影响了水资源的管理和利用。为了研究黄河源区SPEI变化及其影响因子，本文根据源区2000~2015年SPEI序列，利用Mann-Kendall检验法和空间分布分析简单说明了黄河源区域2000~2015年的干旱分布情况。并利用地理探测器来研究黄河源区SPEI与各种因子的互馈关系。结果表明：1) 在时间上，黄河源区在2000~2015年期间，SPEI序列呈现不显著上升趋势。在空间上，黄河源区中部地区和东南部地区的干旱情况较为严重，而西部地区只有轻微的干旱情况。整个源区的干旱情况由东部到西部有所缓和。2) 单因子探测中，对SPEI变化影响程度最大的因素为NDVI和土壤湿度，最小的因素为土地利用类型。其中2004年、2005年、2006年以及2009年对SPEI影响程度最大及最小的因素发生了变化。3) 交互作用探测中，双因子间的交互作用均为增强，这说明两因子共同作用时比单因子作用的解释力要强。4) 生态探测中，大多数因子之间是有显著差异的。这说明黄河源区对SPEI变化起主导作用的因子具有独特的作用机理。研究结果可为水资源管理提供有价值的参考和依据。
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user: 1. 引言 干旱是一种发生次数频繁、持续的时间较长并且影响非常广泛的自然灾害 [ 1 ]。如果干旱持续发生，会有许多方面受到影响，比如农业、生态以及环境等都会有所损失 [ 2 ]。我国是属于旱灾发生比较频繁的国家，由于旱灾的发生，水资源匮乏的问题越来越严重，并且随着全球变暖问题日益明显，我国目前最需要解决的问题之一就是缺水 [ 3 ]。因此，开展有关干旱的研究对我国防旱抗旱以及解决干旱带来的缺水问题尤为重要。 黄河源区是黄河的供水区，对我国生态环境保护、水资源保护以及气候变化都具有重要影响 [ 4 ]。研究结果显示 [ 5 ]，随着气温的升高、降水量的减少，黄河源区的气候在近50年内呈现出一种干旱化的趋势，源头甚至多次出现断流。因此，为了能够避免干旱给人类生存产生的不利影响，深入研究黄河源区的干旱及其影响因子有着极为重要的意义 [ 6 ]。目前干旱指数被大多数学者用来描述区域上的干旱程度，其中包括PDSI指数和SPI指数 [ 7 ]。但是SPI指数在运用中并未考虑到潜在蒸散量的影响，而PDSI指数在干旱的等级划分上主观性较强 [ 8 ]。而Vicente-Serrano等提出的SPEI指数综合了这两个问题，既能表现SPI指数多时间尺度的特征，又保留PDSI指数对潜在蒸散量相对来说比较敏感的优点 [ 9 ]。本文选用SPEI指数来描述黄河源区的干旱程度，利用MK检验法分析2000~2015年SPEI的变化趋势，并运用地理探测器的方法分析PET、NDVI、DEM、土地利用类型和土壤湿度等因子在单独作用以及交互作用时对SPEI的影响。本文进一步研究了各因子对SPEI干旱指数的影响程度大小，旨在为区域水资源规划和抗旱减灾制定实施指南。
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user: 2. 研究区概况与数据来源 2.1. 研究区概况 黄河源区在青藏高原的东北地区，具体是指黄河唐乃亥水文站的断面以上地区 [ 10 ]。它的流域面积13.1万km 2 ，是该流域的重要产流区，有“中华水塔”之称 [ 11 ]。如图1所示，区域范围在32˚09'~36˚06'N，95˚54'~103˚22'E之间，主要包括了甘肃的玛曲、四川的诺尔盖、阿坝、红原和青海的玛多、兴海、玛沁、甘德、达日、同德、班码、久治等区域 [ 12 ]。源区的自然环境有许多样类型，高寒植被的分布最为广泛，其中高寒草原和高寒草甸占比最大，大约占70%以上 [ 13 ]。 图1. 研究区示意图 2.2. 数据来源 本研究收集了黄河源区2000年1月至2015年12月逐月的气象资料，包括降水和气温等数据。表1展示了研究区内及其附近各气象站的名称和位置。数据从国家气象科学数据共享服务平台以及网址下载：https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/home。 Table 1 Names and locations of meteorological stations in the study are 名称 经度 纬度 名称 经度 纬度 清水河 97.13 33.80 久治 101.48 33.43 中心站 99.20 34.27 河南 101.60 34.73 达日 99.65 33.75 玛曲 102.08 34.00 玛沁 100.25 34.47 红原 102.55 32.80 班玛 100.75 32.93 郎木寺 102.63 34.08 泽库 101.47 35.03 若尔盖 102.97 33.58 表1. 研究区气象站点名称与位置
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user: 3. 研究方法 3.1. SPEI的计算 SPI干旱指数在计算的过程中只考虑降水因素并且具有多时间尺度 [ 14 ]。而SPEI指数是在SPI指数的基础上加上参考作物蒸散量而得出 [ 7 ]。在降水以及蒸散量的基础上，计算两者的差值和平均状态之间离散距离，以此来反映干旱程度大小 [ 12 ]。本文计算了年尺度的SPEI用于分析，具体的计算方法可以参考文献 [ 15 ]。下面对该方法进行简要介绍： 计算逐月的降水和潜在蒸散发差值 D i ： D i = P i − P E T i (1) 对 D i 进行正态化处理，得到其概率分布函数： F ( x ) = [ 1 + ( α x − γ ) β ] − 1 (2) 式中：α、β和γ是参数，由线性距法来( L − m o m e n t )估计。 进行标准化正态分布处理，得： S P E I = W − C 0 + C 1 + C 2 W 2 1 + d 1 W + d 2 W 2 + d 3 W 3 (3) W = − l n ( P ) ，   P ≤ 0.5. 式中： P = 1 − F ( x ) ，当 P > 0.5 时， P = 1 − P 。参数 C 0 = 2.515517 ， C 1 = 0.802853 ， C 2 = 0.010328 ， d 1 = 1.432788 ， d 2 = 0.189269 ， d 3 = 0.001308 。 3.2. Mann-Kendall检验法 原始的Mann-Kendall (MK)趋势测试方法是一种非参数趋势测试方法 [ 16 ]。但是，该方法基于序列独立性假设，当序列负相关时，将导致趋势显著性被低估，当序列正相关时，将导致趋势显著性被高估 [ 17 ]。为了消除这种影响，对其进行修正，具体算法可以参考文献 [ 17 ]。 3.3. 地理探测器 地理探测器是王劲峰等人提出来的一种可以探测空间分异性并且寻找其背后驱动因子的一种新方法 [ 18 ]。地理探测器一共有4个探测器，其中分异及因子探测用来探测Y的空间分异性。交互作用探测用来识别不同因子之间的交互作用，评估各因子在独立作用的情况下和在共同作用的情况下对Y的解释力是否有强弱变化。生态探测是用来判断两因子在空间分布上对属性Y的影响是否存在显著差异。而风险区探测是用于两子区域之间，比较其属性均值的差别。由于本文并没有对黄河源区进行分区，所以在本文中只运用了前三种探测器，下面对该方法进行简要介绍，具体地理探测器的原理可以参考文献 [ 19 ]。 分异及因子探测：用q值来度量因子X对Y的解释力，q值的大小代表着X对Y的解释力强弱。 q = 1 − ∑ h = 1 L N h σ h 2 N σ 2 = 1 − S S W S S T (4) S S W = ∑ h = 1 L N h σ h 2 ，       S S T = N σ 2 (5) 式中：h代表变量Y或因子X的分层；N h 和N分别为层h和全区的单元数。 交互作用探测：分别计算两种因子单独作用时的q值 ( q ( X 1 ) ， q ( X 2 ) ) ，再计算两种因子交互作用时的q值 ( q ( X 1 ∩ X 2 ) ) ，并对其进行比较，结果可分为五类见表2。 生态探测：若探测结果为“Y”，则说明两种因子作用机制有显著差异；若探测结果为“N”，则说明两因子对于因变量的影响机制无显著差异。 Table 2 Interaction result type 示意图 图形描述 交互关系 图例 q ( X 1 ∩ X 2 ) < Min ( q ( X 1 ) ， q ( X 2 ) ) 非线性减弱 ： Min ( q ( X 1 ) ， q ( X 2 ) ) ： Max ( q ( X 1 ) ， q ( X 2 ) ) ： q ( X 1 ) + q ( X 2 ) ： q ( X 1 ∩ X 2 ) Min ( q ( X 1 ) ， q ( X 2 ) ) < q ( X 1 ∩ X 2 ) < Max ( q ( X 1 ) ， q ( X 2 ) ) 单因子非线性减弱 q ( X 1 ∩ X 2 ) > Max ( q ( X 1 ) ， q ( X 2 ) ) 双因子增强 q ( X 1 ∩ X 2 ) = q ( X 1 ) + q ( X 2 ) 独立 q ( X 1 ∩ X 2 ) > q ( X 1 ) + q ( X 2 ) 非线性增强 表2. 交互作用结果类型