DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 在当今全球化时代，国家形象的塑造与传播正成为国家与国家之间在国际政治经济竞争中最为重要的博弈策略。在塑造国家形象、加强文化输出的重要发展战略背景下，旅游作为中国文化的表现形式和交流渠道，在国家形象的塑造中，既发挥了基础性作用，也为文化软实力的对接提供了重要渠道 [ 1 ]。改革开放以来中国旅游以迅速崛起的姿态引起了国内外学者的关注，似乎有一种“中国旅游世界化・世界旅游中国化”的文化倾向 [ 2 ]。 旅游文献的梳理与研究是国内学者把握中国旅游发展与国际旅游发展特征、动态与趋势的重要角度 [ 3 ]。国内学者重视旅游研究的历时文献梳理 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]，但总体上，现有的旅游文献研究多限于汉语或是英语世界，目前尚未存在以日本学者中国旅游研究为对象的考察。2003年，日本政府提出“观光立国”的战略，大力发展入境游产业，日本文部科学省等机构也加大了日本旅游学者对海外旅游研究的资助。日本实施“观光立国”战略以来中国成为日本入境游最大的客源国，日本学者对中国旅游的研究更是达到了前所未有的关注。因此，本文以日本对中国旅游研究的国家级科研项目为对象，对研究背景、研究动机、研究进展及研究成果等方面进行述评，以期为中国旅游发展提供他者视阈下跨文化思考。
system: [SYSTEM]

user: 2. 数据来源与特征分析 2.1. 数据来源 国家级立项课题代表了研究热点与趋势，因此本文以日本科学研究费助成事业数据库(Grants-in-Aid for Scientific Research Database)收录的科研项目为数据，以“観光”、“旅游”、“中国”为关键字，进行检索，并对研究题目、关键字及研究成果概要进行阅读与筛选，最后将题目中含有“中国旅游”、“中国观光”、“中国游客”等科研项目、关键字或者研究成果概要中含有中国旅游相关的记录的项目进行汇总，最后得出与中国旅游相关的科研项目为14项，如表1所示。 Table 1 List of national research projects in Japan on China’s tourism researc 时间 研究者 题目 2003~2005 松村嘉久 中国雲貴高原における民族観光地の形成過程に関する比較研究 2004~2006 山村高淑 中国の歴史的市街地・集落における持続可能な観光開発のあり方に関する研究 2013~2017 佐々充昭 中国東北部における韓国系独立運動関連史跡の観光地化に関する研究 2014~2019 山田勅之 新疆ウイグル自治区・内蒙古自治区の観光動態に関する総合研究 2015~2019 大山勲 中国四川省における伝統的資源活用型観光地の開発保全意識に関する研究 2016~2019 奈良雅史 エスニック・ツーリズムによる民族間関係の再編－中国雲南省回族社会の事例から 2016~2019 辻本法子 越境ECによる観光土産のリピート購買の研究－中国人旅行者を対象に 2016~2020 田中孝枝 訪日中国人観光客を動かすメカニズム：インバウンド観光を通じた日中相互理解のために 2016~2019 戴二彪 中国人観光客の旅行行動と影響要因 2018~2021 西名大作 実際の観光地におけるキャップション評価法を用いた中国人による観光資源の認識構造 2018~2021 黄エンケイ 台湾の農村地域における観光資源の利用実態の解明に向けたビッグデータによる空間分析 2019~2020 田本はる菜 伝統文化振興策の受容と流用に関する人類学的研究：台湾原住民の織物制作を事例に 2019~2022 清水麻帆 中国国内でのコンテンツツーリズムの萌芽－観光行動の現地化と再帰性－ 2019~2022 辻本法子 インバウンド観光における観光土産のリピート購買促進のためのブランド認知の研究 表1. 日本对中国旅游研究的国家级科研项目一览 2.2. 特征分析 观光立国以来日本对中国旅游研究共计14项，与日本研究中国的浩瀚书海相比，虽然是冰山一角，但却呈现出明显的特征。 首先从时间跨度上看，从早期对民族旅游的研究到对传统旅游地的可持续发展研究，再到对中国游客意识层面的研究，日本对中国旅游研究保持着高度关注。 其次从研究内容上看，涉及了民族旅游研究、传统历史街区研究、历史古迹研究、少数民族地区的旅游动态研究、意识研究等，研究内容十分丰富。 最后从区域特征上看，包括西南地区、东北地区、西北地区、台湾省，其中西南地区与台湾省是日本研究中国旅游的重点区域。 综上所示，日本对中国旅游研究主要可以分为西南地区、西北地区、东北地区、台湾省与中国游客五个方面。另外，2018年以后的科研项目的研究报告目前尚未收录在日本科学研究费助成事业数据库中，因此本文从上述五个方面着手，对已经收录的研究报告的相关信息进行述评与分析。
system: [SYSTEM]

user: 3. 日本对中国西南地区旅游的研究 3.1. 松村嘉久的云南旅游研究 松村嘉久是阪南大学国际观光学部教授，主要从事人文地理学的研究，对中国少数民族地区甚为关注。2003年获得了日本文部科学省的资助，先后三次对云贵高原地区进行实地调研与数据采集，对中国云贵高原地区民族旅游地的形成进行了比较研究。 2003年8月~9月对昆明市与红河哈尼族彝族自治州进行实地调研，分析表明① 近年来，在昆明市内与郊区形成了面向跨境周游型国际游客的民族旅游胜地。另一方面，经由昆明向云南省各地旅行的中国内地游客增加，以宣传介绍云省民族情况的主题公园、民族服饰餐厅、博物馆逐渐增多。基于“旅游”发展，在“外国人的眼光”和“国内游客的目光”下，形成了多彩民族旅游的开发方式。② 红河哈尼族彝族自治州逐渐成长为中国西南部到越南老挝的重要国际旅游路线，以及从越南向西双版纳傣族自治州的新迂回旅游路线。特别是红河支流区域广泛分布的梯田景观是自然景观与民族旅游资源有机融合的代表，受到了广泛关注。当地政府积极推动大湄公河地区经济合作，发展国际旅游振兴这一构想，申请联合国教科文组织世界遗产的同时，并着手推进基础设施的建设。③ 昆明市、红河哈尼族自治州建水县等旧城区由于配合城市再开发和旅游开发，对历史街道的破坏规模正在急速扩大。这种“开发”牵连行政、开发行业、当地居民等。将传统古街区与旅游开发有效结合的开发理念得到共识的同时，在实际开发现场中，各自的利害关系和保全的方式的对立等问题凸显。 2004年8月8日~9月3日，对石林、大理、丽江、香格里拉、德钦等地区的旅游开发土地利用情况、民族旅游开发过程进行了调研。结果表明① 在石林地区对生产旅游产品的撒尼族村落和家庭收入进行调研分析表明：火把节与以前相比，一方面过度娱乐和体育赛事化，另一方面昆明—石林之间的高速公路建设完善，吸引了大量游客到访。② 在大理丽江游客云集的市区：一方面历史文化景观的修复和创造得到了快速发展，另一方面也呈现出不顾文化原真性的乱开发的倾向。另外，虽然旅游设施完善、游客集中的地区和当地居民的生活空间各不相同，但是前者正在侵蚀后者，居民生活区旅游化问题凸显。在旅游区域，当地居民经营的旅游设施逐渐减少，外来商人不断涌入。③ 香格里拉市区中心建有大规模的宾馆，旧城及周边多为面向背包客的住宿设施和餐厅。旅游设施的经营者多为外来人员。香格里拉郊外有优良的旅游景观和完善的机场，香格里拉作为“三江并流”地区、“四川西藏周游的必经之路”，具有巨大的发展空间。为了能够持续开发“三江并流”的可持续旅游战略，在形成据点旅游城市的同时，还需要在其他地区严格限制无节制的旅游开发。 2005年8月29日~9月10日，对旅游开发机构进行语音采访，对昆明郊外少数民族村旅游设施及昆明市内仿古型旅游开发的情况进行了调研与确认。结果表明① 昆明郊外旅游地形成了以“农村风情”和“少数民族文化”为主题的民族旅游村，城市居民和国内游客从昆明市内只需半天左右的时间便可轻松到达民族村旅游地。② 在昆明市内，仿古建筑开发模式与城市中老朽化古建筑的开发相互结合，城市历史文化主题公园化进程不断加快。总体来讲，云贵高原边境民族旅游发展进程中，城市内部的旅游开发与郊外旅游互补增长。 3.2. 高山村淑的云南丽江研究 山村高淑是北海道大学旅游学高等研究所教授，致力于社会学、旅游学视阈下的旅游开发、地域振兴、旅游地文化等方面的研究。以云南丽江旅游为研究对象，从居住形态与旅游商业化、旅游开发与住民参与、传统建筑物的样式与外壁的纹饰、传统民居的保护与居住功能的变容、对社会带来的影响等进行了全方面的研究与分析。 其主要观点有① 通过分析历史建筑物的使用情况的年份变化，以及对保护区域的空间、社会、文化方面变化情况的把握，揭示了旅游开发带来的区域空间商业化以及对当地住民的影响。② 从保护城市和村落文化景观的角度，提取历史建筑物以外的城市和村落空间构成要素，对其社会和文化价值进行分析。从而揭示了各个要素之间密切的文化联系，并得出城市和村落空间已作为一种文化体系发挥着作用这一结论。③ 通过对世界遗产区域内历史建筑的商业店铺的利用情况进行调查，从社会文化环境与文化环境保护的立场出发，了解在旅游开发过程中存在的问题点及展开研究的课题。④ 通过对居民组织、居民和地方行政的合作体制的调查与把握，比较分析了旅游开发的目标、战略、政策、计划过程中的文化遗产、传统文化、地区风俗、现存文化。在此基础上检证分析了开发过程中如何抑制负面影响。 3.3. 大山勲的四川旅游研究 大山勲是山梨大学综合研究部教授，主要从事于景观设计、城市乡村开发与传统观光地的可持续发展研究。2015~2019年对中国四川省成都市及周边古镇为调研对象，通过问卷调查分析了影响游客的综合满意度要素。运用CART分析法分析了游客对当地自然景观、人文景观以及基础设施等26个要素的满意度，抽出影响游客综合满意度的要素。他指出“体验居民传统生活”对游客的综合满意度有显著的影响，对“历史名人轶事”、“灯光夜景”的积极评价会提高综合满足度，对“历史街区”、“传统街区氛围”等传统景观的不满会对游客满意度产生消极的影响。另外，以CS分析方法对CART分析方法所得结果进行补充分析，从而更广泛地寻找影响游客综合满意度的因素。研究报告指出：“街景”、“历史建筑”、“传统美食”、“自然景观”、“影响清洁度与走路舒适度的基础设施”是应重点维持的因素；“团聚旅行”是应维持的因素；“生活文化体验”、“原住民的生活方式”、“传统生活的说明”、“休息”、“夜景”是应重点改善的因素；“传统土特产”、“传统饮食之外的饮食”、“传统物品之外的购物”、“麻将”、“传统戏剧表演”、“与其他游客一同游玩”的维持与改善的意义不大，对游客满意度的收效甚微。 3.4. 奈良雅史的云南回族旅游研究 奈良雅史是北海道大学国际传媒与观光研究生院副教授，主要从事人类学及民俗学相关研究。2016年以“民族旅游地区的民族关系：以云南省回族社会为例”作为研究课题，选取了与沿海地区经济差距较大、少数民族集中居住的云南省少数民族地区为调研对象，从经济发展与少数民族的国民统合为主要目的展开了踏查与分析，相继发表相关论著十余篇。依据可靠的数据来源与详实的分析得出以下结论：① 证实了在政府主导民族旅游开发背景下，过去不曾被关注的回族居住地区，国内外游客大量涌入这一现状。② 当地回族对游客游览宗教活动场所的行为表示抗议，同时也出现了积极利用这一机会进行宗教宣传的情况。
system: [SYSTEM]

user: 4. 日本对中国西北地区旅游的研究 山田敕之是大阪成蹊短期大学观光学科教授，研究领域涉及文化人类学、民俗学、地域研究、东洋史研究。山田敕之对新疆维吾尔族自治区的研究中指出“吐鲁番葡萄节与和田玉石文化节是政府利用当地旅游资源、谋求地域振新与经济发展组织的文化祭。喀什地区历史街区的开发问题在日本进行了十分详细的报道，这不仅仅是开发的问题，也是民族团结的问题。因此，我们在考察新疆地区的时候需要考虑到民族这一要素”。另外还强调“喀什地区再开发过程中保留了何种程度的历史街区原貌等问题需要进行一系列的详实考证与调查”。 另外，在对内蒙古自治区的调查研究中指出“昭君出塞是中原王朝与游牧国家友好交流的象征，也是中华民形成的象征。昭君文化节是将历史文化与旅游开发相结合的集中体现，目前了解到的实际情况是来访的游客较少，实施开发政策一方的热情与动力大大地减少”。
system: [SYSTEM]

user: 5. 日本对中国西北地区旅游的研究 佐佐充昭是立命馆大学文学部教授，主要从事于宗教学、思想史的研究。通过吉林省延边朝鲜族自治州的青山里大捷纪念碑和黑龙江省的金佐镇将军相关的历史遗迹进行了实地调查，报告指出“尽管在青山里战斗中朝鲜方面的战果被大韩民国的右派民族主义言论过度夸张化，且中韩两国间也反复展开了历史认识争论(关于‘东北工程’的各种问题)，但多亏中国朝鲜族的调停等还是推动了金佐镇将军历史遗迹的相关设施的完善。不过，可以明确的是这些相关设施的保存与管理方式受到了中韩之间政治形势的巨大影响。”
system: [SYSTEM]

user: 6. 日本对中国游客意识的研究 日本实施“观光立国”战略以来，大力发展入境游作为振兴国民经济的主要手段。随着政策的强驱动以及最大客源国中国逐年上涨的客群输入，日本入境游市场持续走高发展。日本观光厅发布的数据显示，2018年访日外国游客人数再创历史新高，达到3119.19万人次，历经5年翻至3倍。在此背景下，关于中国游客的意识层面的实证研究成为日本研究中国旅游的热点与重点。 从表1可以看出，日本关注中国游客研究的科研项目有5个，涉及到游客购买意愿的研究、促进中国游客访日机制的研究、中国游客的旅游行动与影响因素的研究、中国游客对旅游资源认知与评价的研究、入境游背景下中国游客对旅游产品回购的研究。另外，从科研项目的时间上看，较为集中，均集中在2016年以后，反应出日本对中国游客的研究不仅仅是对中国旅游发展的动态与实况的把握，更是积极地配合国家发展战略的需要。 6.1. 辻本法子关于中国游客购买旅游产品的实证研究 辻本法子是桃山学院大学经营学部的教授，主要从事旅游学方向的研究，近年来对中国游客的意识研究较为关注。2016年获得了日本文部科学省的研究课题“基于越境EC旅游产回购的研究——以中国游客为研究对象”，在研究报告中分析了中国游客的属性、访问频率、访问地点数量、购买商品类别、品牌认知、选择项评价、回国后的重复购买意向等。其研究结果表明“① 访日中国游客从富裕阶层向一般消费者变化；② 初访日的旅行者的比率增加，但他们比来访多次的游客所访问的旅游景点少；③ 关于食品类旅游产品购买增长率减少，但购买者品牌认知却无变化，与访问次数无关联；④ 游客对购买产品的‘能否拆分’、‘包装的魅力’、‘稀有性’、‘季节性’、‘中文表记’等方面比较关注；⑤ 回国后的回购意向主要是购买名气较大的旅游特产。” 6.2. 田中孝枝关于促进中国游客访日机制的研究 田中孝枝是多摩大学环球研究学部专任讲师，主要从事旅游学、文化学的研究。在关于促进中国游客访日机制的研究报告中对实施情况与今后展开研究的步骤进行了说明。 目前已经取得的结论主要有3点：① 对在日本的中国旅行社进行调查，并对从事相关职业的人员、企业进行采访与历史数据的搜集。在资料搜集过程中意识到不仅要研究中国人访日机制的研究，同时还有必要把握日本人访中的动态与相关商业往来；② 2015年参加在中国广州举行的国际会议“International Academy for the Study of Tourism”，目的之一是听取专家意见，与相关学者进行交流；目的之二是希望能够认识更多的中国学者，与其合作，开展研究与调研；③ 通过对在日本的中国旅游社与日系旅游社的采访调研得出，访日中国人急剧增长的过程中，日系旅游社与在日本的中国旅行社之间的界限越来越模糊。 另外，在今后的研究过程中着眼点有3个方面：① 以中国旅游社为中心进行语音访谈、资料搜集，把握中国与日本的商务旅游动态；② 对在日本的中国旅行社进行语音访谈、资料搜集，并与第一阶段的关联性进行比较；③ 在访日中国游客急剧增加的情况下，中国旅行社的制度、社会环境发生了剧烈的变化。为了把握其变化的动向，对日本旅游业协会等相关机构进行了采访调查。另外，在中小规模的旅行社里，职员大多是外国人，加之日本的旅行社和中国籍的旅行社相互合作等原因，致使日系旅行社与中国旅行社的界线变得模糊。因此，在今后的课题中以与旅行相关的商务从业者的社会关系为中心展开研究。 6.3. 戴二彪关于促进中国游客的旅游行动与影响因素的研究 近年来，随着日本政府正式推进观光立国战略，各地方自治团体把吸引入境游客作为区域振兴的重要政策，并积极推进机场等交通基础设施的建设。在此背景下，以三大都市为中心的访日外国客人规模明显增加，与之相对许多地方自治团体仍未达到预期的效果。基于以上研究背景，戴二彪教授以世界最大出境游客源国的中国为研究对象，从旅行选择行为、交通选择行为、住宿点选择行为等出发，对中国游客行为的特点和影响因素进行详细分析，以期对国际旅游行为相关理论的发展做出贡献的同时，对日本各地自治区的国际旅游战略的制定提供参考。 目前研究结果主要有2点，具体来说① 对日本中国地区，九州地区、关西地区、东京、韩国、香港等中国游客最多的旅游地进行资料搜集，并寻求当地的相关科研机构的合作与支援。② 历时梳理了1980年以后中国游客的数量变化与主要访问国别的动向。 今后研究的重点有2个方面：① 采用问卷调查的方法，分析旅游目的地的选择、交通路线的选择、住宿的选择等旅游行为，年龄、性别、职业、学历与收入等基本信息这两个方面，对访日中国游客的旅游行为进行分析。② 采用问卷调查与语音访谈的方法，对要来访东南亚、欧洲、美国、韩国的中国游客与访日中国游客的旅游行动的异同及影响要因进行比较分析。
system: [SYSTEM]

user: 7. 结论与讨论 7.1. 结论 本文梳理了日本实施“观光立国”战略以来日本学者对中国旅游研究的国家级项目，反映出中国旅游研究是日本研究中国的重要领域之一，并呈现出研究区域广泛、研究内容丰富、与时俱进、配合国家战略发展需要的特征。在研究区域上，扩展到了西南地区、西北地区、东北地区、台湾省；从研究内容上，呈现了民族旅游、历史古迹旅游、可持续发展等多层面、多角度的内容；从早期的民族观光到后期以中国游客意识为研究热点的科研项目大批立项，反映出日本对中国旅游发展的高度关注，并配合国家战略发展需要。 7.2. 讨论 本文试图通过梳理总结日本关于中国旅游研究的学术成果，吸引学者关注日本对中国旅游研究的成果转化。由于旅游学科的综合性质 [ 9 ]，日本学者从建筑学、民族学、人类学、经济学、历史学、思想史学、都市开发学等视角，对中国旅游研究产生了多样化、广泛化、深入化的研究成果。虽然部分学者对日本旅游有所关注，如曾斌丹&何银春 [ 10 ]、金玉实 [ 11 ]、刘志霞 [ 12 ]，但均着眼于日本国内旅游学科发展亦或是日本旅游开发对我国的借鉴。王晓梅(2017)在《日本学者西南少数民族研究述评》涉及到日本学者对西南少数民族观光，但其研究视角是将日本学者民族观光研究放置于对中国西南少数民族当中，日本学者中国旅游研究的成果远远超乎我们的想象 [ 13 ]。目前，国内学者对日本关于中国旅游研究的学术成果关注不够，语言已然成为横亘在中日两国学者之间最大的障碍，因此回顾与梳理日本学者对中国旅游研究取得的突出业绩，能够弥补我们旅游学领域研究的阙如，同时对我国旅游学科的发展和创新、对我国方兴未艾的国际旅游事业提供了他者视阈下的思考与启示。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 科技的进步促进了无人机的飞速发展，使得无人机技术越来越成熟。现如今各种各样的无人机层出不穷，因为无人机具有灵活性强、能够搭载各种设备、采集数据能力强以及能够进行低空高速飞行等特点，除了在国防军事方面的重要应用外，无人机在农业、林业、铁路、电力、公安等众多行业中也得到广泛应用。通过整合无人机在应用中存在的问题以及文献作者提出的解决方法，以期无人机在科研等领域能够得到更好的应用。 关键词 :无人机，科研，应用 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 前言 2011年在震惊世界的911事件10周年之际，美军海豹突击队在巴基斯坦首都伊斯兰堡以北110公里的阿伯塔巴德，用无人机击毙了世界头号恐怖大亨本·拉登，标志着人类反恐战争进入了新阶段。从此，无人机的名声大振。 近年来无人机的快速发展，使得无人机技术越来越成熟，其可操作性变得更高，现如今各种各样的无人机层出不穷，由于无人机具有得天独厚的优势，在人类难以操作的领域取得十分显著的效果，节省了大量人力物力，降低了工作成本，因此在各行各业中得到广泛应用，尤其在国防军事领域得到了重要应用。 然而无人机在广泛应用的同时也不能忽视无人机在应用中存在的一些问题，例如无人机负载过大怎么处理、电池续航能力不足怎么处理等，因此通过对前人工作的总结，希望对无人机工作能力提高有所帮助，在科研工作中得到更好的应用，以提高科研工作的工作效率。
system: [SYSTEM]

user: 2. 关于无人机的概述 2.1. 什么是无人机 无人机是一种无人驾驶的飞行器，其主要是通过地面发送控制指令来实现控制其飞行轨迹，在大多数情况下是被作为获取数据的平台来使用，同时在无人机上搭载一些传感器可以实现高质量、低成本以及高效率的数据采集，并且在进行数据采集的同时还可以通过数据传输设备将采集到的数据传输回地面 [ 1 ] 。无人机不仅数据采集量大而且数据的质量也高，这是通过地面采集数据无法做到的，同时相对于通过卫星系统采集数据而言，无人机采集数据的成本远远要低于卫星系统。特别是在图像采集方面，无人机平台是检查，监视，绘图和3D建模问题的宝贵数据来源 [ 2 ] 。由于无人机不仅性能好而且功能还十分强大，所以在农业、安保、测绘等行业应用广泛。 2.2. 无人机的发展阶段 在无人机的发展历程中大致可以分为以下三个时期： 第一个时期，通过一些硬件之间的配合来反馈无人机内环状态，例如：陀螺仪、加速计、气压计等，从而有效控制无人机的飞行姿态。 第二个时期，随着芯片技术以及传感器技术的发展，硬件成本大大降低但是其性能得到非常大的提高，这使得不断有新的硬件模块加入到无人机控制系统中，特别是无人机在加入GPS模块后可以反馈速度以及位置等一些重要的信息，实现自动导航等飞行任务。 第三个时期，将超声波以及红外等硬件应用在无人机上，将获取到的数据与原来硬件系统获取到的数据进行融合，以实现对无人机更好的控制。 2.3. 无人的分类 无人机根据其起飞方式不同可以分为固定翼型无人机、直升机型无人机、多旋翼无人机，接下来将分别进行介绍。 固定翼型无人机，由于无人机的机翼采用了固定式的设计所以被称为固定翼型无人机，对于大型固定翼无人机而言，其起飞方式可以采用常规的飞机起飞方式，对于中型固定翼无人机而言，其起飞方式可以采用弹射起飞，这种起飞方式可以省去一些与飞机无关的结构，降低重量，并且对于提高负载能力与续航能力有很大帮助，同时还使起飞距离得到缩短。 直升机型无人机，对于直升机型无人机而言有大型、中型、小型之分，大型直升机型无人机机身长度在两米到四米之间，变距浆数目为两个到三个之间，最大起飞负载为二十千克到一千千克之间，续航时间为一个小时到六个小时之间，动力以柴油或者汽油为主；中型直升机型无人机机身长度在一米到两米之间，变距浆数目为两个，最大起飞负载为五千克到二十千克之间，续航时间为十五分钟到四十分钟之间，动力以硝基燃料或者汽油为主；小型直升机型无人机机身长度在一米以下，变距浆数目为两个，最大起飞负载为五百克，续航时间为十分钟，动力以电池为主。直升机型无人机的机动性相对于其它无人机而言是最好的，同时其飞行模式、负载能力、气动效率、续航能力等方面也是十分优秀的 [ 3 ] 。 多旋翼无人机，是一种特殊的无人驾驶直升机，因为其旋翼轴的数量有三个或者三个以上，多旋翼无人机的旋翼布局采用的是对称式布局，其正反浆的数目是两两成对的，在进行姿态调整时只需要改变旋翼的转速就行，例如在进行前飞时增加后方两个旋翼的转速，同时减小前方两个旋翼的转速，多旋翼无人机相对于其他两种机型的无人机所具有的优点是很容易产生统一方向的气流推送，所以具备优秀的定点悬停的能力，并且对于起飞环境要求也很低，但是不利于大型化。
system: [SYSTEM]

user: 3. 有关无人机某些应用 3.1. 无人机在农业中的应用 飞机第一次应用于农业上是由德国提出的，其主要目的是利用飞机喷洒农药治理虫害，随后美国在1918年利用飞机喷洒农药治理牧草虫害，第一个将无人机应用在农业领域的国家是日本，其主要目的是为了利用无人机进行喷洒农药治理虫害，由于日本起步比较早所以在该领域遥遥领先。我国起步较晚，到1999年我国才研发出专门用于喷洒农药的无人机，目前国内常用的农用植保无人机主要有“天鹰-3”、“Z-3”、大疆“MG-1”、单旋翼“CAU-WZN10A”与多旋翼“3WSZ-15”等。我国是农业大国，人工进行喷洒农药治理虫害每天的工作量只有十亩左右，不仅效率低，而且浪费了大量的人力物力，利用无人机进行农药喷洒，每天的工作量能够达到四百亩到五百亩左右，其工作效率是人工喷洒的数十倍，节省了大量的人力物力。利用数字图像处理技术研究玉米与小麦的氮素营养状态，这样能够做到精准施肥，对于玉米和小麦的生长有非常大的好处；利用无人机以及机载遥感技术，能够有效的监测水稻叶片全氮含量，这样可以为区域尺度水稻氮素含量的空间反演及精准农业的高效实施提供科学依据和技术支持；利用无人机影像光谱分辨率高的特点对棉花叶片叶绿素相对含量进行监测，这样可以方便了解棉花的生长状况，相对于人眼观察农作物生长的情况，利用无人机对农作物进行观察以及分析其生长状况无疑更加方便，得到的结果也会更加的合理准确 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。 3.2. 无人机在安保上的应用 无人机在安保上的应用主要是利用其灵活性比较强，在发生恐怖袭击或者人质挟持事件时无人机可以以最快的速度接近现场，搭载高清摄像头在高空进行侦察，为后方指挥部及时传来现场画面，这样有利于在不打扰犯罪嫌疑人的情况下掌握其行踪，对于抓捕行动十分有利；在进行交通管制方面无人机可以在高空将地面的交通情况实时传输到控制中心，这样能够有效的帮助交管部门掌握情况；在进行抓捕逃犯时，利用无人机可以在制高点迅速完成地形勘测任务，轻松的发现逃犯的位置，相较于一些常见的抓捕手段，无人机不仅提高了抓捕人员的安全系数，而且使得抓捕效率得到提高，在山区进行抓捕任务时由于通信原因不能及时与后方指挥中心取得联系，可以将小型化的通信基站加载在多旋翼无人机上，这样可以在短时间内恢复通信，确保信息能够及时得到交流 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 。 3.3. 无人机在救援上的应用 无人机在救援上的应用主要是利用无人机深入灾区进行侦察，以便相关部门及时了解受灾情况，及时进行下一步的救援部署，由于灾区的情况十分复杂，组织侦察队伍深入灾区进行侦察，不仅会使侦察人员的生命安全受到威胁，而且所侦察到的信息也可能因为通信受到破坏无法及时传送到外界，这样会耽误救援的最好时机。2008年汶川大地震时，多个部门以及多个组织派出多架无人机进入灾区进行航拍，这样有关部门就能够通过无人机航拍到的图像对灾区的受灾情况及时的了解，及时的规划下一步的救援行动；2011年日本福岛发生核泄漏事故，由于核辐射对于人体有极大的伤害，侦察人员无法进入及时探测核辐射情况，美国派出全球鹰探测核辐射的相关情况，所得到的侦察结果对于日本进行控制核辐射扩散有很大的帮助，在进行救援时天气原因是一个重要的因素，利用无人机搭载气象仪器可以完成对温度、湿度等一些重要的气象参数进行采集，方便救援队伍实时了解天气变化，在恶劣天气环境下及时采取措施 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 。 3.4. 无人机在测绘上的应用 在一些起降条件不好、云层位置偏低以及有高山处的位置，常规的航空摄影比较困难，而利用多旋翼无人机进行测绘测量，能够高效、迅速的得到精确的航空影像，大幅度提升测绘测量的现势性和测绘测量应急保障服务水平，无人机摄影测量系统还能够实现定点曝光摄影和自动偏旋修正技术，极大的提高了测绘的准确度，将无人机利用在测绘测量上具有监测效率较高、信息处理速度快、监测尺度大、可以与别的系统结合等优势，其中监测效率高主要体现在处理紧急事件时，可以提高事件的处理效率，可以避免一些较大的损失；信息处理速度快主要体现在无人机搭载的摄像机分辨率比较高，能够准确的采集到地理信息，这样在处理时可以节省大量的数据采集时间，提高了信息处理的速度；监测尺度大主要体现在能够提高测量范围的可控性以及伸缩性，实时反映出目标区域的实际情况，并且以三维的形式体现在机器设备中，提高了地理信息的直观度 [ 15 ] [ 16 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 4. 无人机的发展 4.1. 政策的发展 随着现在无人机的应用越来越广泛，无人机的发展也变得越来越好，首先体现在监管体制上，现在我国对于无人机的监管越来越严格，要求无人机登记进行实名制登记，并且在2017年6月27日，工信部联合科技部、公安部等多个部门联合发布了“无人驾驶航空器系统标准体系建设指南”，其主要目的是构建科学、有效、协调的无人驾驶航空器系统标准体系 [ 17 ] ，对于生产质量合格的无人机有非常重要的作用，对于无人机驾驶员的相关培训机制也越来越规范，在2016年7月11日，民航局飞行标准司发布了《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理规定》，这样对于培养合格的无人机驾驶人员十分有帮助，并且现在越来越多的城市已经规定出无人机的限飞区域，监管体制变得愈发严格，对于无人机规范化发展就越有利。 4.2. 技术的发展 无人机技术的发展主要体现在第一，现在新型电池的研制能够极大的提高无人机的续航能力，不仅如此，华科尔公司研发的混合动力无人机也使得无人机的飞行半径加大，这意味着无人机在将来的作业时间更长，不用担心因为飞行的动力不足而发生坠机事故；第二，随着5G技术的发展，控制人员与无人机之间的通信变得越来越快，这样更有利于地面对无人机的控制，并且为了使无人机与地面之间的通信更加稳定，同时使无人机的能量消耗更加小，一种具有轨迹优化的无人机通信方法被提出，这种方法能够使无人机通信的能效更高；第三，为了使无人机更好的应用在农业上许多方法被提出，例如利用无线传感器网络与无人机相配合，这样能够使无人机在喷洒农药时更加精准，而且更有利于无人机在空中对一些自然灾害进行数据采集。为了更加准确的了解林业的相关信息，国外的一些学者研发了一种无人机-激光雷达系统，能够准确了解森林中树木的数量。除了需要考虑使无人机的功能更加强大，同时还要考虑关于无人机的降落问题，为了使无人机能够在能源耗尽之前安全降落，一种使无人机能够在移动平台上平稳降落的方法被提出，这种方法能够使无人机的降落条件不再局限于陆地，大大的增加了无人机的飞行和应用范围 [ 18 ] - [ 27 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结束语 无人机作为一种新型的航空器，许多国家对其进行深入研究，其目的就是为了使其功能更加强大以及性能更加优越，目前无人机无论是军用还是民用都十分广泛，军用主要是为了深入敌后进行敌情探测以及携带一些武器进行敌后打击，在军用方面无人机以后的发展趋势是朝着隐形化、微型化、集群化发展，其隐形化主要是为了能够迅速地接近敌人，不轻易被敌方发现；微型化主要是为了使其体积变小携带更加方便；集群化主要是为了解决有限空间内多无人机之间的冲突，在民用方面的发展趋势是朝着续航时间长、智能化发展，续航时间长主要是为了使无人机的工作时间变的更长，这样应用在农业、安保、救援以及测绘上能够帮助工作人员采集到更多有用的信息；智能化主要是为了使无人机能够自主地过滤掉一些干扰信息，并且在识别目标时能够更加迅速。 科技的发展使得不少先进的技术被应用在无人机上，其灵活性、适应性、抗干扰能力都得到了显著的提高，并且为了使越来越多的人能够操作无人机，其操作方式更加智能化、人性化，这些都使得无人机技术能够在监视巡逻、农药喷洒、测量测绘上的应用更加深入，并且以后还可以应用在电子对抗上，所以随着对无人机技术的深入研究，其应用只会更加的广泛。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文提出了一个求解非光滑约束优化问题基于非精确数据的改进水平束方法。该方法引入了非精确数据及相应的近似改进函数。此外，通过在投影子问题中引入Bregman距离以代替传统的欧氏距离，从而可以充分利用可行集的几何集合，减少算法的计算量。最后证明了算法的全局收敛性并分析了迭代复杂度。 关键词 :水平束方法，非精确数据，Bregman距离，全局收敛，复杂度分析 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 本文研究求解以下非光滑约束凸优化问题: f ∗ : = min     f ( x )                   s .t .     c ( x ) ≤ 0 ，                                                                 x ∈ X ， (1) 其中， f ， c 均为 上的非光滑凸函数， X ⊆ R n 为非空紧凸集。 束方法是求解一般非光滑优化问题最有效的方法之一。求解约束问题(1)的束方法可细分为罚函数法 [ 1 ] ，滤子法 [ 2 ] ，改进函数法 [ 3 ] 等。罚函数法的基本思想是在目标函数中增加一个惩罚项，从而构造出新的目标函数，通过求罚函数的最优解得到原问题的最优解。但是在具体的算法实现中，罚参数选取较困难，如果选取不当，则导致算法效率较差，为避免罚参数的选取问题，Fletcher和Leyffer [ 4 ] 提出了滤子法来求解约束优化问题，其基本思想是当目标函数或者约束函数值有一个减少时，迭代点将被滤子接收。但滤子法的缺点是算法结构复杂，理论分析难度较大。为此，本文将基于改进函数法思想研究相应的水平束方法。考虑如下改进函数： h ( x ; f ∗ ) = max { f ( x ) − f ∗ ， c ( x ) } . (2) 从而求解问题(1)转化为在X上极小化改进函数(2)。但是在实际问题中最优值 f ∗ 通常是不知道的，Lemaréchal等 [ 3 ] 提出了用最优值 f ∗ 的下界 f low k 近似替代 f ∗ ，并通过算法的不断迭代，使得产生下界序列逼近最优解。Ackooij和De Oliveira [ 5 ] 基于改进函数(2)提出了一种限制存储信息的水平束方法，确保每一步迭代计算量较小且不影响算法的收敛性。 文献 [ 5 ] 中的投影子问题采用了传统的欧氏距离，为了充分利用可行集的几何结构，本文将利用Bregman距离代替传统的欧氏距离。此前，Kiwiel [ 6 ] 在邻近束方法中引入Bregman距离代替二次项，提出基于Bregman距离函数的邻近束方法。Ben-Tal和Nemirovski [ 7 ] 提出了非欧氏限制存储的水平束方法，可以根据可行集的几何结构选取合适的邻近函数。 另一方面，在很多实际问题中，往往很难精确计算函数值和次梯度，或者计算成本较高。因此，设计基于非精确数据的有效算法具有重要的理论意义和实用价值。最近，梁玲 [ 8 ] 提出了非光滑优化基于非精确的加速水平束方法。陈韵梅和张维 [ 9 ] 提出了基于近似一阶信息的加速水平束方法，并分析了算法的一致最优迭代复杂度。 本文针对非光滑约束优化问题(1)，对文 [ 5 ] 的工作进行改进和推广，提出了基于非欧氏距离的非精确约束水平束方法。该方法能够有效处理非精确数据，并且通过引入Bregman距离代替传统的欧氏距离，在计算时能充分利用可行集的几何结构，选取合适的邻近函数，提升计算效率。该方法利用多面体模型近似原问题的目标函数和约束函数，并引入非精确的改进函数作为近似最优性判别函数。最后证明了算法的全局收敛性并分析了迭代复杂度。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结束语 本文提出了一个基于非精确数据的带有非欧氏距离的约束水平束方法，该方法结合非精确信息并引入Bregman距离代替传统的欧氏距离，充分利用可行集的几何集合，加快算法的收敛速度，减少计算量。最后证明了算法的全局收敛性并分析了迭代复杂度。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文研究具有与任务和位置有关的可控处理时间的凸资源单机排序问题。任务的实际加工时间是所获得的资源量、与任务所在位置有关负荷的函数。考虑两个问题。第一个问题是在资源总量有上界限制条件下，确定任务排序、资源分配方案，使得时间表长最小。第二个问题中资源总量没有限制，目标是求出最小资源总量、任务排序和资源分配方案，使得由时间表长和资源总量加权和取最小值。分别证明了上述问题可以在多项式时间内求出最优解，并给出了求解相应问题的多项式时间最优算法。 关键词 :排序，位置负荷，时间表长，资源分配 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 排序问题是一类重要的组合最优化问题，在运筹学、计算机科学、管理科学与工业生产等领域中有广泛的应用。在经典排序模型中，工件(任务)的加工时间是固定的，是与加工位置和资源分配无关的常数。不过在实际生产过程中，工件的加工时间可能会在分配给工件一定的资源(如人力，电力，催化剂等)后相应缩短，或者由于操作人员经过多次重复加工而提高了技术后，工作效率提高，加工时间缩短。这一现象称为学习效应。相反的，由于机器在加工大量任务后速度变低，一个任务排在后边加工时间变长。这是所谓的退货效应。总之，这时任务加工时间除了与任务本身有关，还与所处位置有关。这类排序问题在工业生产加工等实际环境中有广泛应用，近年来受到了广泛研究。文 [ 1 ] 研究具有学习效应和资源分配的工期指派单机排序问题；文 [ 2 ] [ 3 ] 分别在公共流和公共窗口假设下研究具有学习效应和资源分配的单机工期窗口指派排序问题；文 [ 4 ] 在可控加工时间条件下研究具有退化效应的单机排序问题。分别给出了多项式时间的最优算法。 具有资源分配的排序问题近年来得到了高度的重视。一般资源消费函数有两种：线性资源消费函数和凸资源消费函数。后者能够很好地反映边际效益递减这一广泛存在的经济现象，因而受到学者的重视，有关的研究论文十分丰富。其中文 [ 5 ] 比较全面地介绍了关于可控处理时间的研究论文，包括近期的绝大多数研究成果。 本文研究具有与任务和位置有关的可控处理时间的凸资源单机排序问题。假定任务的实际加工时间是所获得的资源量、与任务位置有关的负荷的函数。主要考虑两个问题。第一个问题是在资源总量有上界的条件下，确定任务排序、资源分配方案，使得时间表长最小。第二个问题中资源总量没有限制，目标是求出最小资源总量、任务排序和资源分配方案，使得由时间表长和资源总量加权和取最小值。证明了上述问题都可以在多项式时间内求出最优解，并分别给出了求解相应问题的多项式时间最优算法。
system: [SYSTEM]

user: 2. 问题描述 设有n个独立的任务(工件) J = { J 1 ， J 2 ， ⋯ ， J n } 需要在一台机器上加工，所有任务在零时刻都已到达。机器在同一时刻最多只能加工一个工件，工件加工不允许中断。用 p j r ( u j ) 表示任务 J j 排在位置r时的实际加工时间，它是资源消耗量 u j 的凸函数 p j r ( u j ) = ( w j r / u j ) k   ，   u j > 0 ，   j ，   r = 1 ， 2 ， ⋯ ， n 其中 w j r 为工件 J j 的负荷， u j 是分配给工件 J j 的资源量，k是正常数。定义 π = ( J 1 ， J 2 ， ⋯ ， J n ) 为在一个资源分配 u = ( u 1 ， u 2 ， ⋯ ， u n ) 下所确定的工件排序， C j = C j ( π ) 表示 J j 的完工时间， C max = max { C j | j = 1 ， ⋯ ， n } 表示时间表长。 本文研究的第一个问题是在资源总量有上界限制，即 ∑ j = 1 n u j ≤ U 的前提下，决定最优资源分配方案 u = ( u 1 ， u 2 ， ⋯ ， u n ) 及最优排序 π ，使得时间表长 Z 1 = Z 1 ( π ， u ) = C max ( π ， u ) 最小，其中 U > 0 是可使用资源总量的上限。用三参数表示法 [ 6 ] 表示如下 1 | p j r ( u j ) = ( w j r / u j ) k ， ∑ j = 1 n u j ≤ U | Z 1 (1) 在研究的第二个问题中资源总量U没有限制，目标是求出最小资源总量U、任务排序和资源分配方案，使得由时间表长和资源总量确定的目标函数 Z 2 = Z 2 ( π ， u ) = α C max ( π ， u ) + β U 取最小，其中 α ，   β 是已知正常数。用三参数表示法表示如下 1 | p j r ( u j ) = ( w j r u j ) k | Z 2 (2)
system: [SYSTEM]

user: 3. 问题(1)的最优解 下述几个重要结论给出了最优解所具有的性质，它们对于得到最优算法是必不可少的。首先，由于 C max ( π ， u ) 是完工时间 C j 的非减函数，从而引理1的结论是显然的。 引理1 存在最优排序，其中首个任务开始加工时间为0，且两个相邻任务之间无空余时间。 引入 0 − 1 变量 { x j r : j ， r = 1 ， 2 ， ⋯ ， n } ， x j r = 1 ，如果工件 J j 排在位置r上； x j r = 0 ，如果工件 J j 没有排在位置r上。给定 { x j r : j ， r = 1 ， 2 ， ⋯ ， n } 后，任务的排序 π 就随之确定了。于是有 Z 1 ( π ， u ) = C max ( π ， u ) = ∑ r = 1 n ∑ j = 1 n p j r ( u j ) x j r = ∑ r = 1 n ∑ j = 1 n ( w j r / u j ) k x j r (3) 引理2 对于固定的 { x j r : j ， r = 1 ， 2 ， ⋯ ， n } ，最优资源分配方案 u * = ( u 1 * ， u 2 * ， ⋯ ， u n * ) 由下式给出 u j ∗ = ( ∑ r = 1 n w j r k x j r ) 1 / ( k + 1 ) ∑ j = 1 n ( ∑ r = 1 n w j r k x j r ) 1 / ( k + 1 ) U ，     j = 1 ， 2 ， ⋯ ， n (4) 证明 由于(3)式给出的目标函数是关于 u j 的凸函数，并且约束函数 g ( u ) = ∑ j = 1 n u j − U 也是关于 u j 的凸函数，利用凸规划理论，可知最优资源 u 必使 ∑ j = 1 n u j = U ，从而可使用拉格朗日乘子法求解。对于任意给定排序 π ，拉格朗日函数为 L ( u ， λ ) = ∑ r = 1 n ∑ j = 1 n ( w j r / u j ) k x j r + λ { ∑ j = 1 n u j − U } (5) 其中 λ 为拉格朗日乘子。对(5)式中的所有变量分别求偏导，并令其为零，得到最优资源 u 满足的充分必要条件 ∂ L ( u ， λ ) / ∂ λ = ∑ j = 1 n u j − U = 0 (6) ∂ L ( u ， λ ) / ∂ u j = ∂ C max ( u ， λ ) / ∂ u j + λ = 0 ，   j = 1 ， 2 ， ⋯ ， n (7) 由(7)可得 ∂ C max ( u ， λ ) / ∂ u j = ∂ C max ( u ， λ ) / ∂ u 1 ，   j = 2 ， 3 ， ⋯ ， n 由此得到 u j = u 1 ( ∑ r = 1 n w j r k x j r ) 1 / ( k + 1 ) ( ∑ r = 1 n w 1 r k x 1 r ) 1 / ( k + 1 ) ，   j = 2 ， ⋯ ， n (8) 将(8)带入(6)，得 u 1 = ( ∑ r = 1 n w 1 r k x 1 r ) 1 / ( k + 1 ) ∑ j = 1 n ( ∑ r = 1 n w j r k x j r ) 1 / ( k + 1 ) U ，   j = 2 ， ⋯ ， n (9) 将(9)带入(8)可得(4)。定理证毕。 现在将(4)带入(3)中 Z 1 的表达式，得 Z 1 = U − k ( ∑ j = 1 n ( ∑ r = 1 n w j r k x j r ) 1 / ( k + 1 ) ) k + 1 (10) 注意到 U > 0 ，   k > 0 都是已知常数，于是上述问题等价于最小化下述函数 f = ∑ j = 1 n ( ∑ r = 1 n w j r k x j r ) 1 / ( k + 1 ) = ∑ j = 1 n ( ∑ r = 1 n w j r k / ( k + 1 ) x j r ) 其中最后一个等号是利用 { x j r : j ， r = 1 ， 2 ， ⋯ ， n } 的性质得到的。于是问题(1)可以转化为下述的指派问题： { Min     ∑ j = 1 n ∑ r = 1 n w j r k / ( k + 1 ) x j r                                           ( 11 ) s .t .   { ∑ r = 1 n x j r = 1 ，   j = 1 ， ⋯ ， n ∑ j = 1 n x j r = 1 ，     r = 1 ， 2 ， ⋯ ， n ;                                   ( 12 ) x j r ∈ { 1 ， 0 } ，   j ，   r = 1 ， 2 ， ⋯ ， n 因此，对于问题(1)，可以给出如下最优算法。 算法1 第1步 解指派问题(11)~(12)求出最优排序 π * ； 第2步 根据(4)，求出排序 π * 下的最优资源分配 u * = ( u 1 * ， u 2 * ， ⋯ ， u n * ) ； 第3步 由(10)式，确定最优目标函数值 Z 1 = U − k ( ∑ j = 1 n ( ∑ r = 1 n w j r k x j r ) 1 / ( k + 1 ) ) k + 1 。 定理1 对于问题(1)，利用算法1可以通过求解指派问题在 O ( n 3 ) 时间内求得最优解。 证明 上面的分析保证了定理1结论的正确性。第一步可在 O ( n 3 ) 时间内完成，第二步可在 O ( n ) 时间内完成，第三步需要 O ( 1 ) 时间，因此算法总的时间复杂性为 O ( n 3 ) 。定理证毕。
system: [SYSTEM]

user: 4. 问题(2)的最优解 本节中目标是在资源总量不受限制的前提下，确定最优资源总量U及其分配方案 u = ( u 1 ， u 2 ， ⋯ ， u n ) 、最优排序 π ，使得时间表长和总资源消耗量组成的目标函数 Z 2 ( π ， u ) 取最小值。 类似于上一节的推导，我们有 Z 2 ( π ， u ) = α C max ( π ， u ) + β U = α U − k B k + 1 + β U (13) 其中 B = ∑ j = 1 n ( ∑ r = 1 n w j r k / ( k + 1 ) x j r ) 与U无关。因此有 引理3 对于固定的 { x j r : j ， r = 1 ， 2 ， ⋯ ， n } ，最优资源总量U由下式给出 U * = B ( k α / β ) 1 / ( k + 1 ) (14) 证明 由于对 U > 0 无约束，故U满足 ∂ Z 2 ( π ， u ) / ∂ U = β − k α B k + 1 / U k + 1 = 0 ，   ∂ 2 Z 2 ( π ， u ) / ∂ U 2 = α k ( k + 1 ) B ( k + 1 ) U − ( k + 2 ) > 0 由此可得(14)。引理证毕。 将(14)带入(13)中目标的函数 Z 2 ，可得 Z 2 ∗ = [ ( β α 1 / k / k ) k / ( k + 1 ) + ( k α β k ) 1 / ( k + 1 ) ] B = L B 其中 L = ( β α 1 / k / k ) k / ( k + 1 ) + ( k α β k ) 1 / ( k + 1 ) > 0 。注意到L是已知常数，因此，对于问题(2)，可以给出如下最优算法。 算法2 第1步 解指派问题(11)~(12)求出最优排序 π * ； 第2步 根据(14)，求出排序 π * 下的最优资源总量 U * ； 第3步 根据(4)，求出排序 π * 下的最优资源分配 u * = ( u 1 * ， u 2 * ， ⋯ ， u n * ) 。 定理2 利用算法2可以通过求解指派问题在 O ( n 3 ) 时间内求得问题(2)的最优解。 证明 上面的分析保证了定理2结论的正确性。因为求解指派问题(11)~(12)需要 O ( n 3 ) 时间，第2步可在 O ( 1 ) 时间内完成，第3步需要 O ( n ) 时间，于是求解问题(2)的时间复杂度为 O ( n 3 ) 。定理证毕。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 使用1960~2019年5月塔城7站逐日最低气温资料，从中挑选出符合标准的初终霜冻日，采用线性趋势法、气候趋势法等方法研究了近59年塔城地区霜冻天气的变化特征，结果表明：① 塔城地区霜冻初日最早出现于和丰，最晚出现于沙湾；霜冻终日最早出现于乌苏、沙湾，最晚出现于和丰；无霜冻期平均日数最多为195天(沙湾)，最少为135天(和丰)。② 塔城盆地初霜冻以10月上旬和9月下旬最多，和丰9月下旬最多，乌苏、沙湾10月中旬最多；终霜冻区域分布比较一致，塔城盆地均以4月下旬最多，和丰以5月中旬最多，南部以4月上旬最多；初终霜冻月际分布区域一致性较好，盆地及南部初终霜冻分别以10月和4月最多，和丰9月和5月最多。③ 塔城7站1960年代初霜冻出现时间均偏早，1980年代均偏晚，其余各年代总体以偏晚为主；终霜冻1970年代基本以偏晚为主，1980、1990年代、21世纪初年、2010~2018年除个别站外，其余各站基本以偏早为主；无霜期1980年代、21世纪初年各站均偏多，1970年代以偏少为主，1960年代、1990年代、2010~2018年基本以偏多为主。 关键词 :塔城地区，霜冻，变化特征 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 霜冻是指春秋季在植物生长季节内，由于强冷空气入侵致大气温度降低，使土壤表面、植物表面以及近地面空气层的温度骤然下降至作物生长的临界温度0℃以下，引起植物细胞间结冰、某些器官损伤而受冻死亡的一种短时间低温冷害事件。 近年来，我国学者采用不同的霜冻指标对我国部分地区的霜冻气候特征及变化规律进行了分析，翟盘茂 [ 1 ] 、周雅清 [ 2 ] 、王国复 [ 3 ] 研究认为，近50a我国大部分地区，尤其是东部地区终霜冻日提早、初霜冻日推迟，无霜冻期和作物生长季延长。杜军 [ 4 ] 对雅鲁藏布江中游1961~2000年初、终霜冻进行分析表明，流域东段初霜冻日有所推迟、终霜冻日提前、无霜冻期表现出延长的趋势，而江孜地区则表现为终霜冻推迟、无霜冻期缩短的趋势。李辑 [ 5 ] 认为，气温升高是导致辽宁省绝大部分地区近50a初霜冻日推迟、终霜冻日提前、无霜冻期延长的根本原因。文献 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 利用各项气温资料，研究了东北地区、大连、哈尔滨、辽阳等地初终霜日及无霜期的气候变化特征及霜冻致灾风险指数，结果表明，东北地区初霜日显著推迟1.55 d/10a，终霜日显著提前2.5 d/10a，无霜期显著延长4.08 d/10a，霜的变化受最低气温的影响要大于平均气温。王冀 [ 10 ] 等利用IPCC提供的7个模式的模拟结果，对中国未来极端气温变化进行分析表明，21世纪，随着温室气体的持续排放，中国的气候将继续变暖，受其影响，霜冻日数呈减少趋势，无霜冻期及作物生长季将延长，以上研究表明，气候变暖已经并将继续对各地初、终霜冻日和无霜冻期产生重要影响，但这种影响存在一定的区域差异。 塔城地区位于新疆西北部，素有新疆的“粮仓、肉库、油库”之称，南北宽广，地形和下垫面复杂，生态环境相对脆弱，热量分布存在明显差异，春秋两季冷空气活动频繁，气温变化不稳定，初霜冻往往过早来临，终霜冻结束较晚，无霜冻期的稳定性较差，对农牧业生产造成较大影响，每年都有因初终霜冻异常出现而造成较重的农业经济损失，严重影响了作物生长季热量资源的充分利用，也制约着塔城地区的农业生产潜力。本文基于塔城地区7个气象观测站1960~2019年5月气温相关观测资料，试图全面分析近59年塔城地区初终霜日及无霜期的时空分布特征，研究结果将有助于提高对该区域霜冻灾害发生发展演变规律的认识，同时为农业产业结构调整，合理有效利用农业气候资源提供理论依据，提高该区域对霜冻灾害的预报、预测、预警和防范能力；同时可为农业产业结构调整、降低农业生产风险、有效利用农业气候资源提供理论依据。
system: [SYSTEM]

user: 2. 资料与方法 资料：使用新疆气象局信息中心提供的塔城地区(包括：塔城、裕民、额敏、托里、和丰、乌苏、沙湾)共7个气象观测站1960年1月1日~2019年5月31日均一化的逐日最低气温资料。 霜冻定义：本文以日最低气温≤0℃作为霜冻出现的温度指标。初霜日指秋季第一次出现日最低气温≤0℃的日期；终霜日指春季最后一次出现日最低气温≤0℃；初霜日至次年终霜日期间日最低气温≤0℃的日数，称为霜冻日；终霜冻日期的后一天至初霜冻日期的前一天之间的日数称为无霜冻期(无霜期)；霜冻日数实行跨年度统计(8月1日至次年6月30日)。 研究方法：采用均值分布法分析平均初终霜日的空间分布；在历年变化中，将初终霜冻日期均用自1月1日起的日序表示，即1月1日的日序为1，3月20日的日序为59，10月3日的日序为276等；终霜冻日期及无霜期的年际间最大离散程度用极差(日序最大值与最小值之差)来表示；应用每10a平均值分析平均初终霜及无霜期的年代际变化；多年平均值为1960~2018年的平均值。 研究区域划分：根据本地天气气候特点并结合实际服务需求，把塔城地区划分为3个区域，塔城盆地(包括：塔城、额敏、裕民、托里)、南部(包括：乌苏、沙湾)、中部包括和丰。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论和讨论 塔城地区霜冻初日最早出现于和丰，最晚出现于沙湾；霜冻终日最早出现于乌苏、沙湾，最晚出现于和丰，无霜冻期平均日数最多为195天(沙湾)，最少为135天(和丰)。塔城盆地初霜冻以10月上旬和9月下旬最多，和丰9月下旬最多，乌苏、沙湾10月中旬最多；终霜冻区域分布比较一致，塔城盆地均以4月下旬最多，和丰以5月中旬最多，南部以4月上旬最多。初终霜冻月际分布区域一致性较好，盆地及南部初终霜冻分别以10月和4月最多，和丰月和5月最多。塔城7站1960年代初霜冻出现时间均偏早，1980年代均偏晚，其余各年代总体以偏晚为主；终霜冻1970年代基本以偏晚为主，1980、1990年代、21世纪初年、2010~2018年除个别站外，基本以偏早为主；无霜期1980年代、21世纪初年各站均偏多，1970年代以偏少为主，1960年代、1990年代、2010~2018年基本以偏多为主。