DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 基本理论 目前，在实际生活中，边坡稳定性系数的计算方法有很多，常见的有条分法、传递系数法、递推法、毕肖普法、有限元法、剩余推力法等等，但是总的来说可以分为两类，一类是以弹塑性理论为基础的数值计算方法，另一类是以极限平衡理论为基础的条分法。根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)规定：土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算稳定性系数，因此，本文选择条分法来对边坡进行稳定性计算。 条分法以极限平衡理论为基础，由瑞典人彼得森(K.E. Petterson)在1916年提出，在20世纪40年代由费伦纽斯(W. Fellenius) [ 5 ] 和泰勒(D.W. Taylor)等人的不断改进，直到1954年简布(N. Janbu)提出了普遍条法的基本原理，在1955年毕肖普明确了土坡稳定性安全系数，直至今日，工程界仍普遍采用此方法边坡稳定性系数的计算 [ 6 ]。 经过多年工程实践，对瑞典条分法已积累了大量的经验。用该法计算的安全系数一般比其他较严格的方法低10%~20%；在滑动面圆弧半径较大并且孔隙水压力较大时，安全系数计算值估计会比其他较严格的方法小一半。因此，这种方法是偏于安全的。 瑞典条分法的公式： K = ∑ ( C l + W cos θ t g φ ) ∑ W sin θ K——整个滑体剩余下滑力计算的安全系数； L——单个土条的滑动面长度(m)，l = bsecθ； W——条块重力(kN)，浸润线以上取重度，以下取饱和重度； Θ——条块的重力线与通过此条块底面中点半径之间的夹角(度)； C、 φ ——土的抗剪强度指标，采用总应力法时，取总应力指标，采用有效应力法时，取有效应力指标。
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user: 4. 结论与分析 本次主要通过理正岩土软件中边坡稳定分析系统对边坡进行稳定性计算，分析了对边坡有较大影响的四种因素对边坡稳定性的影响。由于条件限制，我们不可能通过实地实验直观的研究滑坡破坏形式来进行稳定性分析，所以我们只能通过软件计算出稳定性系数来反映边坡的稳定性 [ 11 ]。从上述分析中可以发现，影响边坡稳定性的的因素中，边坡的坡型对稳定性系数影响的敏感性更大，其中坡角的大小是影响稳定性的重要因素。坡角β和坡高H属于滑坡产生的外因，而内摩擦角Φ p 和粘聚力C p 是岩(土)体抗剪强度指标属于滑坡形成的内因。 1) 滑坡形成的外因： 坡角与边坡稳定性系数的关系曲线呈对数函数形式。在坡角较小时，坡角的变化会引起稳定性的急剧降低，坡度越大坡角对稳定性系数的影响越来越小，但是坡角越大边坡越不稳定性。因此在实际工程中，放坡角度在30˚~45˚之间最为适宜。 坡高与边坡稳定性关系曲线呈幂函数的形式。通过拟合曲线我们可以发现在坡高较小时，坡高的变化会引起稳定性系数的急剧下降。 2) 滑坡形成的内因： 内摩擦角与边坡稳定性系数的关系曲线呈指数函数形式；粘聚力与边坡稳定性系数的关系呈线性关系。在二者的拟合曲线中，粘聚力的变化对滑坡稳定性的影响更大。因此，在实际工程中我们应该重点关注岩土体粘聚力的变化，为项目工程的质量安全提供重要的数据支撑。 边坡失稳一直是项目施工中重点防治问题，防治问题漫长而艰巨，在未来很长一段时间里，边坡稳定都会是工程项目的重点关注对象。按照我国的有关规定，做好每一步，促使我们在工程安全上做出自己力所能及的贡献。
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user: 摘要 使用1955~2017近63年武汉国家基本气象站的逐时观测降水资料，以及近10年中心城区3个区域代表站资料，分析了武汉不同历时暴雨气候特征。结果表明：武汉夏季与全年暴雨量变化整体均呈波动上升趋势，暴雨主要集中于夏季。武汉暴雨主要存在2个主要振荡模态，分别为2a~3a和5a~6a、准10a和15a的周期振荡，年暴雨量在1979年存有显著突变。武汉不同历时(3 h、6 h、12 h、24 h) 50 mm年暴雨次数表现为明显波动变化趋势，3 h 100 mm暴雨次数相比50 mm大为减少，200 mm以上次数最少，中心城区不同历时年暴雨次数总体趋势与武汉站较为一致，但区域差异比较明显。不同历时暴雨月变化均呈单峰型，频次最多发生在7月，其次是6月。短历时(3 h)暴雨次数日变化最主要发生在夜间到上午时段，下午时段出现相对较少。
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user: 1. 引言 武汉市位于江汉平原东部，地处东经113˚41'~115˚05'，北纬 29˚58'~31˚22'，长江与汉江在境内交汇，地形属于残丘性河湖冲积平原，被长江和汉江分割为汉口、汉阳和武昌三镇，素有“百湖之市”的美誉。总的地形为北高南低，以丘陵和平原相间的波状起伏地形为主，属北半球亚热带湿润季风型气候，常年雨量充沛，日照充足，四季分明，同时受大陆性气候影响，冬冷夏热、雨热同季，常年暴雨渍涝灾害较频繁。李武阶等 [ 1 ] (2008)通过分析1998~2005年6~7月武汉市的17次暴雨过程，探讨了多种物理量因子对梅雨期暴雨预报的作用。崔讲学等 [ 2 ] (2011)主编《湖北省天气预报手册暴雨预报》，暴雨标准为降水量大于等于50 mm，分析湖北省暴雨的气候特征、各季节暴雨的主要环流形势、中尺度影响系统等，并建立了暴雨预报方法。胡迪等 [ 3 ] (2011)应用多种探测资料分析武汉2011年“6.18”梅雨锋特大暴雨过程。吴翠红等 [ 4 ] (2013)基于湖北省1999~2009年短历时暴雨个例(3 h雨量达50 mm，且其中任意1 h雨量须达到30 mm以上)，对其主要中尺度影响系统进行了分类，总结了中尺度暴雨的发生、发展和环境条件、动力机制、暴雨落区等特征。韩芳蓉等 [ 5 ] (2017)用地基微波辐射计获取的高时空分辨率资料，分析了相对湿度、液态水含量等垂直高度上的变化特征与降水的对应关系。徐迎春等 [ 6 ] (2017)分析了武汉地区梅雨期的暴雨特征，指出6~7月武汉地区各旬暴雨日数呈先升后降趋势，其中最大值出现在6月下旬。目前，大多数暴雨特征分析是通过分析暴雨日资料来完成的，由于资料限制，不同历时的暴雨特征也缺乏研究，本文通过分析武汉站建站以来近63年逐时资料，以及中心城区代表区域站资料，对武汉不同历时暴雨气候特征进行细致的分析，揭示武汉暴雨的气候演变与分布特征，为武汉暴雨预报服务提供新的参考。
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user: 2. 资料与研究方法 采用湖北省保障中心武汉本站(57494) 1955~2017近63年的雨量自记逐时观测资料统计3 h、6 h、12 h、24小时累计雨量以及各年、月、日次数，以及中心城区代表站汉口(江滩站)、武昌(十四中学站)、汉阳(财校站) 2008~2017近10年雨量逐时观测资料，数据经过质量控制，分析武汉暴雨气候变化特征。 涉及到的不同历时暴雨计算方法 [ 7 ]： 1) 3 h短历时暴雨，采用滑动累加3 h来统计(如有3 h超过50 mm，统计后剔除该组数据)， R 3 = R t 0 + R t 0 + 1 + R t 0 + 2 (1) 6 h短历时暴雨，采用滑动累加6 h来统计(如有6 h超过50 mm，统计后剔除该组数据)， R 6 = R t 0 + R t 0 + 1 + ⋯ + R t 0 + 5 (2) R ：雨量； R 3 ：3 h累计雨量， R 6 ：6 h累计雨量。下标中 t 0 ：指的是雨量的起始时刻。 12 h暴雨 R 12 ，采用08~20，20~08时累加12 h来统计， R 12 = R t 0 + R t 0 + 1 + ⋯ + R t 0 + 11 (3) 下标中 t 0 ：指的是雨量的起始时刻08或20。 24 h暴雨 R 24 ，采用08~08时累加24 h来统计， R 24 = R t 0 + R t 0 + 1 + ⋯ + R t 0 + 23 (4) 下标中 t 0 ：指的是雨量的起始时刻08。 2) 暴雨量定义为降水量大于或等于50 mm的降水量，暴雨次数为统计时段内暴雨的次数，利用小波分析、M-K等方法分析周期特征(魏凤英，2007)。
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user: 3. 武汉年和夏季暴雨周期特征 3.1. 武汉暴雨气候倾向率和年代际距平变化 图1. 武汉1955~2017年(a)和夏季(b)暴雨量气候倾向率(粗线为气候倾向趋势线；虚线5a-MA为5a滑动平均线；CCTR为气候倾向率；Observation为暴雨量值) 如图1(a)所示，武汉暴雨量年变化整体呈波动上升趋势，气候倾向率为27.6 mm/10a，降水量最高年份出现在1983年，暴雨量累计全年达到909.5 mm，最低值出现在1966、1976年，均为0 mm，无暴雨量。通过5年滑动平均(5a-MA)可以看出，60年代初期到70年代末期暴雨量整体呈下降趋势，80年代初期快速上升到最大，80年代中期到21世纪中期缓慢波动下降，此后又呈现波动上升趋势。图1(b)可见，武汉暴雨量夏季整体也呈波动上升趋势，气候倾向率为17.2 mm/10a，暴雨量最高年份出现在2016年788.4 mm，最低值出现在1966、1976年。与年变化幅度极为相似，表现为较高的一致性，暴雨量也较为接近。这也说明了全年暴雨主要集中于夏季发生。 图2. 武汉1955~2017年(a)和夏季(b)暴雨量年代际距平 图2(a)可以看出，暴雨量年代际正距平出现3次，分别对应1980s、1900s，2010s。这段时期降水偏多，最多的是1980s，其次1990s和2010s，负距平出现4次，1950s~1970s连续3个10a年负距平，暴雨量偏少，偏少幅度最大为1970s。夏季暴雨量图2(b)和年暴雨量年代际较为相似，正距平出现4次，分别对应正距平，1950s，1980s、1900s，2010s，最多的是1980s，其次2010s、1990s，偏多幅度最少的是1950s，负距平出现3次，分别对应1960s、1970s、2000s。 3.2. 武汉年和夏季暴雨周期特征 图3. 武汉年(a)和夏季(b)暴雨量的M-K变化曲线(粗线为UF曲线；细线为UB曲线；虚线为±1.96的置信线) 图3(a)为武汉年暴雨量Mann-Kendall统计量曲线，由UF曲线可见，除了1956年呈下降趋势外， 1957~1964年呈现振荡上升趋势，这段时期武汉年暴雨量偏多，此后1965~1979年呈振荡下降，说明这段时期武汉年暴雨量出现较明显的偏少。1979年以后均呈振荡上升趋势，武汉暴雨量有明显的增多趋势，1979年存有突变且显著，这可能与全球气候变暖引起的暴雨增多有较大的相关性。1991年以前未通过显著性水平0.05 (u ± 0.05 = ±1.96)的临界线，武汉年暴雨量偏多或偏少趋势不显著，以后1991~2000和2015~2017年超过0.05的临界线，即这段时期的暴雨量偏多且显著，其余时段偏多不显著。武汉夏季暴雨量UF曲线(图3(b))趋势整体与年暴雨量较为相似，不同的是1979年、2008年存在跃变但不显著。此外1979年以后暴雨量偏多均不显著，说明夏季暴雨量总体与年暴雨量偏多趋势一致，但强度要偏弱一些。 图4. 武汉1955~2017年(a)和夏季(b)暴雨量的小波变换实部图(实线和虚线分别为正、负值) 以上分析可知：武汉暴雨量应存在多尺度上的演变特征。进行Morlet小波变换，得到小波变换实部(图4(a))，其中实线为正或零等值线，虚线为负等值线)。从中看到，武汉年暴雨量存在多重时间周期上的嵌套复杂结构，周期变化明显，高低交替显著，存有2~3a和5~6a、准10a和15a的周期振荡。在准15a的年代际时间变化尺度上，经历了1980~1983、1996~1998、2011~2014等年暴雨量偏多期。准10a大致经历了1959~1963、1969~1973、1979~1984、1988~1991等年暴雨量偏多期。5~6a的时间尺度上经历了1958~1960、1962~1964、1968~1970、1974~1976、1982~1984、1997~1999、2003~2004、2007~2008等年暴雨量偏多期。此外80年代中后期至2000年、2014~2016存在明显3a的强周期振荡，其余时段存在2a周期振荡。其中1983、1998、2014年具有对应最强时段的嵌套多尺度振荡周期特征，暴雨量偏多最为显著。武汉夏季暴雨量(图4(b))总体与年暴雨量相似，表现为较高的一致性，只是2a~3a和5a~6a的周期振荡要相对偏弱一些。
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user: 4. 不同历时武汉暴雨次数年、月和日变化 4.1. 不同历时武汉暴雨次数年变化 统计1955~2017年不同历时(3 h、6 h、12 h、24 h)武汉暴雨次数，得到其年际变化(图5(a))。不同历时50 mm以上暴雨次数表现为明显波动变化趋势，不同历时年代际表现为较为一致的明显增多或减少趋势。主峰在1962年、1983年、1991年、1998年、2004年、2013年和2016年。除了70年代为波谷，处于最少时期，其余时段呈振荡性的增加趋势，与上述年暴雨量变化特征相吻合。短历时暴雨3 h 50 mm以上，1962年、1998和2016年为波峰，1988年最多为9次，较常年偏多。短历时暴雨6 h 50 mm以上，1969年、1983年、1991年、2013和2016年，2016最多出现9次。12 h 50 mm暴雨次数，1991年、1988年、2004年、2013和2016年为波峰，1991年最多为8次。24 h 50 mm暴雨次数，1969年、1983年、1987年、1991年、1998年、2004年、2013和2016年，1983年最多11次。 图5. 武汉不同时段(3 h、6 h、12 h、24 h)的暴雨次数年际变化((a) 50 mm以上；(b) 100 mm以上；(c) 200 mm以上) 不同历时100 mm以上暴雨次数(图5(b))可见，3 h 100 mm暴雨次数相比50 mm大为减少，说明武汉出现大暴雨的概率大大降低。主峰出现在1962年、1991年、1998年、2016年。1998短历时暴雨3 h 100 mm以上，出现在1959年、1962年、1969年，1982年、1997年、1998年、2007年、2016年，大部为1次，1962年最多为3次，其余时段均没有出现。短历时暴雨6 h 100 mm以上，出现较多的年份为1962年、1998年、2016年，其中2016年最多达到4次。12 h 100 mm以上出现较多的年份为1998、2016年，24 h 100 mm以上为1991年、1998年、2016年。 200 mm以上暴雨次数(图5(b))，3 h内均无200 mm以上降水，1959、1962、1969、1982、1998等年份达到特大暴雨量级，均出现1次。 4.2. 不同历时武汉暴雨次数月变化 图6. 武汉不同时段(3 h、6 h、12 h、24 h)的暴雨次数月际变化((a) 50 mm以上；(b) 100 mm以上；(c) 200 mm以上) 统计1955至2017年间不同历时(3 h、6 h、12 h、24 h)暴雨次数，分析其月变化，如图6所示。武汉不同历时50 mm以上暴雨次数，暴雨月变化呈单峰型，频次最多发生在7月，其次是6月。3 h 50 mm以上，1~3月，10~12月没有短历时暴雨发生。6 h、12 h、24 h 50 mm以上，10月有出现。24 h 50 mm以上，3月和11月均有出现。 分析不同历时100 mm以上，分布与50 mm相似，暴雨月变化也呈单峰型，频次最多发生在7月，其次是6月。3 h或6 h 100 mm以上，1~4月，9~12月没有短历时暴雨发生。12 h、24 h 100 mm以上，9月有出现。24 h 100 mm 10月有出现。 分析不同历时200 mm以上，3 h 200 mm，均无月份出现。6 h、12 h、24 h 200 mm只在夏季6~8月出现。 4.3. 武汉短历时暴雨次数日变化 图7. 武汉短历时(3 h)暴雨次数日变化 统计短历时(3 h)暴雨次数，分析其日变化。图7可见，一天中3 h 50 mm以上暴雨次数，最多时间为10和11时，其次是01、04、06、08时，最少的为0、19时，其次是05、12、23时。暴雨主要集中时段有3~4时、6~8时、10~11和20~22时，主要出现在夜间到上午段，下午时段出现相对较少。3 h 100 mm以上暴雨次数，03、05、06、07、09、10、11、14、18、19、22均有出现1次，07时出现最多3次。
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user: 5. 武汉中心城区近10年暴雨次数年、月和日变化分析 随着气象业务的扩展，近年来武汉市先后分批次建立了多个区域自动气象站。由于中心城区区域自动气象站相对较少，且建站时间短缺测较多。因此选取了缺测较少，中心城区3个代表站汉口(江滩站)、武昌(十四中学站)、汉阳(财校站)近10年逐时雨量资料与武汉站进行对比分析。 5.1. 不同历时武汉中心城区暴雨次数年变化 图8. 武汉与中心城区站不同历时(3 h (a)、6 h (b)、12 h (c)、24 h (d))的暴雨次数年变化(1：50 mm以上；2：00 mm以上；3：200 mm以上) 图8统计2008至2017年间武汉中心城区不同历时(3 h、6 h、12 h、24 h)暴雨次数。不同历时50 mm以上近10年中心城区暴雨次数呈现波动上升趋势，波峰主要是2012、2013、2016年。 不同历时50 mm以上暴雨次数中心城区与武汉站整体趋势基本一致。短历时暴雨3 h 50 mm以上，2012年江滩站与武汉站次数相同，均为3次，2016年十四中学与武汉站最为接近5次(武汉站6次)，财校站最多出现在09年3次。 短历时暴雨6 h 50 mm以上，2012年江滩站7次最多，武汉站5次，十四中学站4次较为接近，财校最少出现2次。2013年武汉站8次，与其余3站差异较大，财校4次，江滩3次，十四中学仅为2次，2016年十四中学站最接近武汉站7次，其次是财校站6次，江滩站仅为4次。 12 h 50 mm以上暴雨次数，整体上看十四中学站与武汉站最为接近，其次江滩站，财校站暴雨次数相对最少，其中2008年武汉站5次，仅十四中学站出现2次，其余2站均未出现。 24 h 50 mm以上暴雨次数，整体上看财校站与武汉站最为接近，其次十四中学站，江滩站暴雨次数相对最少，其中2008年武汉站5次，仅十四中学出现2次，其余2站均未出现。 3 h 100 mm以上暴雨次数，2016年财校站、江滩站与武汉站出现1次，财校2009和2015年各出现一次，6 h、12 h、24 h 100 mm，2016年财校站最为接近武汉站。24 h 200 mm，仅财校站出现一次。 5.2. 不同历时武汉暴雨次数月变化 统计2008至2017年间不同历时(3 h、6 h、12 h、24 h)暴雨次数，分析其近10年月变化，如图9所示。武汉中心城区整体上看不同时段50 mm以上暴雨次数，暴雨月变化也均呈单峰型，频次最多发生在7月，其次是6月。3 h 50 mm以上，1~4月，10~12月没有短历时暴雨发生。各区域站与武汉站差异，财校站5~6月最多，7~8月较少；而江滩站只出现在夏季6~8月，7月频次最多；十四中学7月频次最多，其次5、6月；9月各区域站均为出现暴雨。 6 h 50 mm以上，江滩站暴雨频次相对最少，财校4~5月均无暴雨发生，4月仅有14中学出现暴雨。12 h 50 mm以上，4月3站均有出现暴雨，10月除了江滩站，其余均有暴雨出现。24 h 50 mm以上，3月和11月3站均未出现暴雨。 图9. 武汉与中心城区站不同历时(3 h (a)、6 h (b)、12 h (c)、24 h (d))的暴雨次数月变化对比分析(1： 50 mm以上；2：100 mm以上；3：200 mm以上) 分析不同历时100 mm以上，暴雨发生频次大为减少，频次主要集中在6、7月。3 h或6 h 100 mm以上，1~5月，8~12月没有短历时暴雨发生。3 h 100 mm武汉站仅出现在6月，财校出现在6、7月，江滩出现在7月，十四中学均无出现。6 h 100 mm，武汉、江滩和财校站出现在6、7月，十四中学仅出现在7月。12 h 100 mm以上，4站6、7月均有出现。24 h 100 mm以上，4站6、7月均有出现，武汉站5月有出现。分析不同历时200 mm以上，仅有财校站6月出现一次。 图10可见，3 h 50 mm以上暴雨次数，最多时间为03时，其次是11、13时。江滩站仅有13时出现2次，十四中学和财校站各有4个时次出现2次。3 h 100 mm以上暴雨次数，财校站04、05、13时各出现1次，武汉站10时出现1次，十四中和江滩站15时各出现1次。 图10. 武汉短历时(3 h)暴雨次数日变化((a) 50 mm；(b) 100 mm)
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user: 6. 结论与讨论 基于1955~2017近63年武汉国家基本气象站的逐时观测降水资料，以及近10年中心城区3个区域代表站汉口(江滩站)、武昌(十四中学站)、汉阳(财校站)逐时降水资料，分析了武汉不同历时暴雨气候特征。主要结论如下： 1) 武汉站年暴雨量变化整体呈波动上升趋势，气候倾向率为27.6 mm/10a，60年代初期到70年代末期呈下降趋势，80年代初期上升到最大、中期到21世纪中期呈缓慢波动下降，之后又呈现波动上升。武汉夏季与全年暴雨量变化一致，气候倾向率为17.2 mm/10a，整体也呈波动上升趋势，雨量接近全年，反映暴雨主要集中于夏季发生。年暴雨量年代际正距平出现3次，负距平出现4次，夏季与年暴雨量特征较为一致。 2) 武汉年暴雨量周期变化明显，高低交替显著，10a以上的年代际变化主要存在2个主要振荡模态，周期为10、15a；10a以下尺度年际变化存在2个主要的振荡模态，中心周期分别2a~3a和5a~6a。不同历时武汉夏季暴雨量10a以下尺度2a~3a和5a~6a的周期振荡要相对偏弱一些。武汉年暴雨量在1979年存有突变，此后1991~2000和2015~2017年超过0.05的临界线，对应年暴雨量显著偏多，武汉夏季暴雨无突变发生。 3) 从武汉不同历时(3 h、6 h、12 h、24 h) 50 mm以上年暴雨次数表现为明显波动变化趋势，3 h 100 mm暴雨次数相比50 mm大为减少，200 mm以上暴雨次数最少。不同历时暴雨次数月变化均呈单峰型，3 h 200 mm特大暴雨，均无月份出现，6 h、12 h、24 h 200 mm只在夏季6~8月出现。短历时(3 h)暴雨次数日变化主要发生在夜间到上午段，下午时段出现相对较少。 4) 武汉中心城区不同历时总体暴雨次数中心城区与武汉站整体趋势基本一致，但区域差异比较明显。武汉中心城区不同历时月变化与武汉站较为一致，也均呈单峰型，频次最多发生在7月，其次是6月。中心城区3 h 50 mm以上暴雨次数日变化与武汉站基本一致，最多时间为03时，其次为11、13时。 本文虽然通过分析不同历时暴雨气候特征，揭示了分布的部分特征，但对这些特征形成的原因还缺乏物理机制的认识，下一步将通过针对典型暴雨个例展开更为细致的研究。
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user: 摘要 为了在海面上获取长期、连续和实时的海洋环境要素观测数据，建立了远程激光供能海洋观测浮标。岸基站发射的激光经大气传输至远端浮标，经过高效太阳能电池板的光伏转换为浮标的测量系统和无线通信单元供电，可完成实时测量和通信。实验实现了远程激光供能海洋观测浮标的原型系统，采用波长为650 nm的半导体激光器和砷化镓太阳能电池板进行远程供电，实现了距离为3 m、测量频率为1 Hz的实时温度测量，测量数据通过无线通信方式传输回基站。远程激光供能海洋观测浮标可通过激光实现实时能源补给，维护简单，供电受天气影响小，可实现长期、连续和实时的海洋观测。
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user: 1. 引言 无线能量传输是解决远程供电的有效手段之一，常用的传输方式包括电磁感应方式、磁耦合方式、微波方式和激光方式。激光具有发散角小和能量密度高的优点，因此通过激光能量传输可实现远距离无线能量传输。近年来，基于激光供能的方式已经广泛应用在无线传感网络 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 和无人机的远程充电 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 中，并在越来越多的应用领域展示了其技术优越性。 随着海洋科学和技术的发展，长期、连续和实时的海洋观测技术在人类认识、开发和利用海洋过程中发挥着越来越重要的作用。而对于大多数海洋观测技术来说，供电一直是观测平台或观测仪器要解决的首要问题。海上浮标可同时获取空中、水面和水下的观测信息，是重要的海洋无人观测平台之一，目前主要采用电池供电或太阳能电池板供电。然而依赖于电池的供电方式在长期在线监测时需要昂贵的维护成本，而采用太阳能电池板供电则受天气影响较大。为实现在海面上的长期、连续和实时观测，本文提出了一种基于远程激光供能方式的海洋观测浮标，具有全天候供电、受天气影响小、维护成本低等优点。本文介绍了远程激光供能浮标的工作原理，设计并实现了原型实验系统，验证了远程激光供能方式的可行性。
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user: 2. 远程激光供能浮标工作原理 图1为远程激光供能浮标工作原理图，分为基站和远程浮标两部分。基站主要由激光器、基站无线通 图1. 远程激光供能浮标工作原理图 信系统、跟踪及控制系统构成，远程浮标包括太阳能电池板、浮标测量系统和浮标无线通信系统。激光器发射的光经过大气传输，由浮标的太阳能光伏电池板接收，通过光伏转换为测量系统及通信系统供电，测量数据通过无线通信方式传回至基站。基站可发送相应的工作指令至远程浮标，也可以根据需要集成跟踪及控制系统用于实时获取浮标的位置、姿态，锁定太阳能光伏电池板，并控制激光器的发射角度，提高激光接收强度。通过激光远程供电，可实现对浮标的持续供电，从而进行长期、连续和实时的测量。
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user: 3. 远程激光供能浮标原型系统设计 3.1. 远程激光供电 基站激光器采用波长为650 nm的红光半导体激光器，经过透镜准直后，使用北京光电技术研究所的M92A型光功率计测量其光功率为220 mW。光接收采用香港新杰有限公司的砷化镓太阳能晶片，如图2所示，其感光尺寸为10 × 10 mm，开路电压为2.6 V左右。该晶片具有良好的耐热性，可接收强光并能持续工作，最大输出功率15 W，应用于聚光发电系统光电转换效率可达40%。 图2. 砷化镓太阳能晶片 为得到稳定的输出电压，采用SDXM升压式稳压模块，如图3所示，输入电压为DC 1.0 V~3.3 V，输出电压约为3.3 V，为测量系统及无线通信单元提供一个稳定的供电电压。 图3. SDXM升压式稳压模块 3.2. 测量与通信单元设计 为实现简易的浮标系统，测量部分选用美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820。通信单元采用的是北京博铭达公司的低功耗无线数据传输模块RF190S和RF300E，如图4所示。RF190S位于基站，RF300E位于模拟浮标系统，与传感器DS1820相连，采用被动工作模式，可将温度数据和模块供电的电压定时发送给RF190S。RF300E工作电压范围2.1 V~3.6 V，可实现700米以上传输距离，发射功率最大10 mW。 图4. 无线数据传输模块 3.3. 基站控制系统 基站控制系统由PC、串口服务器和无线通信模块RF190S组成，其中串口服务器的主要功能是完成串口和网络接口的转换，串口服务器与PC之间通过RJ45网络接口连接，从而实现RF190S与PC之间的通信。上位机软件采用Labview语言编写，主要用于配置无线通信模块并接收浮标模拟系统的温度测量数据、传感器供电电压和无线数据传输模块的接收场强，完成数据的显示和存储。在原型系统中尚未实现浮标跟踪定位和激光器光束方向的自动调节。
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user: 4. 模拟浮标系统观测实验 图5为远程激光供能浮标实验系统。实验中，浮标模拟系统上的砷化镓太阳能晶片与激光器距离为3 m。经测量，接收光功率为87 mW，功率测量仍采用的是北京光电技术研究所的M92A型光功率计。经过SDXM升压式稳压模块后，输出电压约2.68 V，此时可满足温度传感器DS1820和无线数据传输模块RF300E的供电要求，传感器的温度测量频率为1 Hz。 图5. 远程激光供能浮标实验系统 基站控制系统持续可接收温度、传感器供电电压和无线通信模块接收场强数据，图5中的显示界面即为连续1个小时的温度测量结果。供电电压出现若干次短时波动，但基本比较稳定，不影响测量。
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user: 5. 结论 本文设计并实现了一种远程激光供能浮标原型系统，采用波长为650 nm的激光器和砷化镓太阳能电池进行远程供电，实现了距离为3 m、测量频率为1 Hz的实时温度测量，测量数据通过无线通信方式传输回基站。实验验证了远程激光供能技术可应用于浮标进行持续供电和实时通信。远程激光供能海洋观测浮标具有维护简单、供电受天气影响小的优点，可在海面上实现海洋观测要素的长期、连续和实时观测。为了保证浮标供电效果，需要进一步实现浮标跟踪定位和激光器光束方向的自动调节，并在必要时设计电能存储单元，从而提高系统的环境适应性。
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user: 摘要 为了更好地利用分数阶微分方程的优良性质解决工程问题，探究分数阶微分方程边值问题解的性质就成为一项重要的任务。运用Schaefer不动点定理和Banach压缩映射原理，研究一类带积分边值条件的非线性Caputo型分数阶微分方程边值问题，得到了边值问题解的存在唯一性结果。
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user: 1. 引言 分数微积分是数学理论中的一个重要概念，由于其良好的性质，在工程领域中得到了广泛的应用，所以研究分数阶微分方程边值问题解的性质是十分必要的。许多学者主要采用单调迭代法 [ 1 ] [ 2 ]、不动点定理 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]、拓扑度理论等非线性工具，研究分数阶微分方程边值问题解的性质。研究人员利用上述工具研究了各种分数阶微分方程边值问题，其中带有积分边界条件的分数阶微分方程边值问题 [ 6 ] 是一个重要方向。 在文献 [ 7 ] 中，Lv通过使用Schauder不动点定理，研究了下述非线性分数阶微分方程边值问题正解的存在性 { D 0 + α u ( t ) + f ( t ， u ( t ) ) = 0 ，                                                             t ∈ ( 0 ， 1 ) ， u ( 0 ) = 0 ，                                                       D 0 + α u ( 1 ) = ∑ i = 1 m − 2 ξ i D 0 + β u ( η i ) ， 其中 1 < α ≤ 2 ，   0 ≤ β ≤ 1 ， 0 ≤ α − β − 1 ， 0 < ξ i ， η i < 1 ， i = 1 ， 2 ， ⋯ ， m − 2 ， ∑ i = 1 m − 2 ξ i η i α − β − 1 < 1 ， D 0 + α ， D 0 + β 为标准的Riemann-Liouville分数阶导数， f ∈ C ( [ 0 ， 1 ] × [ 0 ， + ∞ ) ， [ 0 ， + ∞ ) ) 。 在上述工作的启发下，本文研究了以下带有积分边值条件的非线性Caputo型分数阶微分方程边值问题 { ( D C 0 + q u ) ( t ) = f ( t ， u ( t ) ) ，                                                   t ∈ ( 0 ， 1 ) ， u ( 0 ) = u ″ ( 0 ) = 0 ，                                   ( D C 0 + σ u ) ( 1 ) = ∑ i = 1 m λ i ( I 0 + β i u ) ( η i ) ， (1) 其中 2 < q < 3 ， 0 < σ ≤ 1 ， 0 < λ i ， η i < 1 ， Γ ( 2 − σ ) ∑ i = 1 m λ i η i β i + 1 < 1 ， f ∈ C ( [ 0 ， 1 ] × ℝ ， ℝ ) ， D C 0 + q ， D C 0 + σ 为标准的Caputo分数阶导数， I 0 + β i 为标准的Riemann-Liouville分数阶积分。
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user: 摘要 导致滑坡地质灾害发生的因素有很多，降雨是主要因素之一。在皖西大别山地区，由于汛期强降雨过度集中的影响，历年已经发生了多起滑坡灾害事故，对人类的生命财产、基础设施建设和生态环境造成严重影响，针对皖西大别山的地质构造，建立科学有效的防治措施尤为重要。通过对边坡最危险滑动面的测定，管理者的管理，设计有效的山区排水系统这三个方面采取有效的防治措施，可以为皖西大别山滑坡地质灾害的防治提供科学的借鉴。
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user: 1. 引言 滑坡一直是常见的重要地质灾害之一，因其具有灾害影响损失大、发生次数频繁、区域范围分布广泛以及运动速度快等特点， [ 1 ] [ 2 ] 对人类的生命和财产安全构成严重的威胁， [ 3 ] 也会对周围的生态环境和基础设施建设造成破坏， [ 4 ] [ 5 ] 如何对滑坡进行有效的防治是科学家和学者一直在深入探讨的重点问题之一。目前大多数的滑坡都是有降雨所造成，由于雨水的侵蚀，土体的抗剪强度和基质吸力减弱，自重增加，造成了滑坡的产生， [ 6 ] 强降雨亦是如此。由于复杂的自然地质环境和气候条件原因， [ 7 ] 皖西大别山地区常年处于汛期， [ 8 ] 特别是每年的5月至9月的汛期期间，皖西大别山会处于强降雨时期，这让皖西大别山地区极易产生滑坡地质灾害。对该地区实行科学高效的防治措施，可以有效的避免滑坡地质灾害的发生，对人类的生命和财产安全提供切实的保障。
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user: 2. 气候条件及地质概况 2.1. 气候条件 皖西大别山地理位置属北亚热带温暖湿润季风气候区，常年降雨平凡，年降雨量甚至会达到1000~1600 mm， [ 9 ] 每年的5月至9月都是主汛期，部分时日降雨量会达到日降雨量200~300 mm，根据降雨等级划分(如表1)，该地区部分时日的降雨量已达到特大暴雨等级。 Table 1 Rainfall intensity grad 等级 小雨 中雨 大雨 暴雨 大暴雨 特大暴雨 12小时降雨量/(mm) 0.2~5 5~15 15~30 30~70 70~140 >140 24小时降雨量/(mm) 1~9.9 10~24.9 25~49.9 50~99.9 100~200 >200 表1. 降雨强度等级 近年来由于强降雨的过度集中，大别山地区每年的4月至7月都会发生严重的水土流失， [ 10 ] 主汛期期间发生滑坡灾害的风险依然严峻，这对周围住户生命财产极为不利，也对周围的基础设施构成严重威胁，必须采取有效的防治措施来应对过度集中的强降雨时期，避免因滑坡灾害造成不必要损失。 2.2. 地质概况 皖西大别山地质构造较为复杂，主要由震旦纪地层和侵入岩构成，岩体多为花岗岩和片麻岩。山区的海拔一般在500~800 m之间，该地区整体呈西南高，东北低趋势，最高峰位于六安市霍山县内的白马尖，海拔达1774 m， [ 11 ] 整个山区呈现中山、低山地貌，山区间有低谷和陡坡，并且坡度一般在25˚至50˚。坡度较陡，更易导致滑坡的产生(图1)。 图1. 皖西大别山山脉 皖西大别山多为断裂层，褶皱山脉，山脉整体呈倒v形，且坡度较高，坡高较陡。(图2)在强降雨汛期期间，降雨的渗流量大，渗流速度较快，土体含水量不断增大，边坡稳定性差不断减小， [ 12 ] 这为强降雨条件下发生滑坡灾害提供了更大的可能性。 图2. 皖西大别山边坡
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user: 3. 研究目的 皖西大别山由于地理位置和气候条件的原因，在强降雨时期存在很大程度上的滑坡灾害隐患，多年以来已经发生多起滑坡灾害事故。强降雨下的滑坡灾害都是由土体的失稳所导致。通过渗透理论以及抗剪强度理论两个方面对土体进行稳定性分析，探究降雨对土体失稳的影响机制，并根据皖西大别山的地理位置特点制定有效的防治措施，可以为皖西大别山滑坡灾害防治提供有效的科学借鉴。
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user: 4. 研究方法 基于皖西大别山地区常年多日强降雨的特点，可以从非饱和性的土渗透理论， [ 13 ] 非饱和性土的抗剪强度理论 [ 14 ] 两个方面对强降雨条件下土的稳定性进行分析。 4.1. 渗透理论 非饱和性土的渗透系数与土的体积含水率关系： K w = K S + [ 1 − ∂ ⋅ φ n − 1 ( 1 + ∂ ⋅ φ n ) − m ] 2 1 + ( ∂ ⋅ φ n ) m 2 (1) 其中： K w 表示非饱和土渗透系数， K S 表示饱和状态下渗透系数， φ 基质吸力， ∂ 坡脚坡角，n、m土水特征模型参数。 基于van Genuchten模型探究非饱和土体的持水能力和水分迁移规律： θ w = θ r + θ s − θ r [ 1 + ( φ a ) n ] m (2) 其中： θ w 表示体积含水率， θ s 表示饱和体积含水率， θ r 表示残余体积含水率，a表示土水特征模型参数。 土的含水率是土渗透系数的一个重要参数，在强降雨初期，降雨强度在土渗透能力范围之内，边坡不会出现地表径流，但随着强降雨的不断深入，边坡表面趋于饱和，并不断向边坡内部渗透，当渗透至最危险滑面时，土体会发生失稳，直至滑坡灾害发生。 4.2. 抗剪强度理论 采用FREDLUND D G等在早期建立的土体抗剪强度公式对土体进行稳定性分析： T f = c ′ + ( σ − μ a ) tan φ ′ + ( μ a − μ w ) tan φ b (3) 其中： T f 表示土体抗剪强度， μ a 表示孔隙气压力， μ w 表示孔隙水压力， μ a − μ w 表示基质吸力， φ b 表示基质吸力函数。 当在强降雨条件下，孔隙气压力会很快接近于孔隙水压力， μ a − μ w 很快趋近于零，土体的抗剪强度会迅速下降，当土体失稳时，边坡也将在很短的时间内失稳。
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user: 5. 防治措施 强降雨一直是导致滑坡发生的主要因素之一，皖西大别山地区常年受强降雨影响，特别是主汛期期间，山体存在很大的滑坡地质灾害隐患，必须采取有效的防治措施，避免隐患的发生。可以通过对边坡最危险滑动面进行测定，管理者管理，设计合理的排水系统这三个方面进行防治。 5.1. 边坡测量确定最危险滑动面 目前，测定边坡最危险滑动面的方法有很多，比如基于极限平衡理论搜索最危险滑动面，基于有限元理论的强度折减法非线性有限元分析方法 [ 15 ] 等。利用理正岩土，Geo Studio等测量软件确定最危险滑动面并且采取防护措施，例如进行锚杆支护，混凝土护坡和压力灌浆等，提高最危险滑动面的抗滑力度，特别是在环山公路路段，进行边坡稳定性加固尤为重要。 5.2. 管理者管理 1) 皖西大别山地区强降雨频繁，在强降雨来临之前提前做好预警，积极宣传，禁止山间工作人员和无关人员在山间工作，减少因人为因素破坏边坡稳定性导致滑坡灾害的发生。 2) 积极植树造林，最大程度增加山区的森林覆盖率，禁止违法开展山区森林的树木砍伐，做好宣传工作，提高人们生态安全意识。 3) 制定实时观测系统，实时观测边坡的位移情况，土体结构稳定性情况。在强降雨来临之际，通过观测系统观察边坡的稳定性状态，从而开展科学有效的防范措施。 4) 建立健全必要的应急计划措施，避免可能发生的二次滑坡灾害。 5) 在极有可能会因强降雨而发生滑坡灾害的区域实施提前爆破，控制爆破力度合理爆破，从而避免强降雨导致危险滑坡区域滑坡灾害的发生。 5.3. 设计有效的山间排水系统 建立科学有效的排水系统是避免产生积水的重要保障。 1) 在易发生滑坡的区域及山脊连接处设置多道截水沟，并且截水沟使用的材料必须防水防风化。 2) 合理利用地形。在皖西大别山周围存在多处水库，在易发生滑坡灾害地带设置排水系统，包括水平水平钻孔疏干技术与垂直排水技术，积极引流，避免山区积水而导致山体的水位提高。
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user: 6. 结论 1) 皖西大别山地质结构较为复杂，由于边坡坡度较高，坡高较陡，这为强降雨条件下灾害的发生提供了有利条件。 2) 强降雨是导致滑坡灾害发生的主要因素之一，通过渗透理论、抗剪强度理论，得出强降雨会导致土体渗透能力降低，土体抗剪强度减小，最终导致土体失稳。 3) 结合研究方法并根据皖西大别山的地理位置特点，从最危险滑动面测定、管理者管理、设计山间排水系统三个方面制定相应的防治措施，为皖西大别上滑坡灾害防治提供有效的技术参考。
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user: 摘要 本文考虑带有非线性阻尼的Kirchhoff型Berger方程解的长时间行为，运用收缩函数和渐近先验估计的方法证明了上述问题在空间 ( H 2 ( Ω ) ∩ H 0 1 ( Ω ) ) × L 2 ( Ω ) 中一致吸引子的存在性。
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user: 1. 引言 本文考虑带有非线性阻尼的Kirchhoff型非自治Berger方程 { u t t + a ( x ) φ ( u t ) + ( β − α ∫ Ω | ∇ u | 2 d x ) Δ u + Δ 2 u + μ u + g ( u ) = h ( x ， t ) ，         x ∈ Ω ，       ( 1 ) u | ∂ Ω = Δ u | ∂ Ω = 0 ，                                                                                                                                                                       ( 2 ) u ( x ， τ ) = u τ 0 ( x ) ， u t ( x ， τ ) = u τ 1 ( x )                                                                                                                           ( 3 ) 一致吸引子的存在性，其中 Ω ⊂ ℝ n 是一个具有足够光滑边界的有界域，函数 u ( x ， t ) 代表板的挠度， β 是一个常数，它与作用在板上的压力成正比， h ( x ， t ) 描述板的横向负载，函数 a ( x ) 表示环境阻力， μ 和 α 是大于0的常数。 假设函数 h ( x ， t ) 、 φ ( s ) 、 g ( s ) 和 a ( x ) 分别满足如下条件 (W1) 函数 a ∈ L ∞ ( Ω ) ，并且存在正常数 α 0 ，使得 a ( x ) ≥ α 0 > 0 ，   x ∈ Ω . (4) (W2) 函数 φ ∈ C 1 ( ℝ ) ，满足以下条件 φ ( 0 ) = 0 ， φ 是 严 格 增 的 ， lim inf | s | → ∞ φ ′ ( s ) > 0 ， (5) | φ ( s ) | ≤ C ( 1 + | s | q ) ， (6) 其中当 n ≤ 4 时， 1 ≤ q < ∞ ；当 n > 4 时， 1 ≤ q ≤ n + 4 n − 4 。 (W3) 函数 g ∈ C 1 ( ℝ ) ， G ( u ) = ∫ 0 u g ( s ) d s ，满足如下条件 | g ′ ( s ) | ≤ C 1 ( 1 + | s | p ) ， (7) lim inf | s | → ∞ g ( s ) s > − λ 1 ， (8) 其中当 n ≤ 4 时， 1 ≤ p < ∞ ；当 n > 4 时， 1 ≤ p ≤ 4 n − 4 。 λ 1 是满足Poincáre不等式( ‖ ∇ u ‖ 2 ≥ λ 1 ‖ u ‖ 2 )的适当常数。 (W4) 外力项 h ( x ， t ) 满足条件 h ( x ， t ) ∈ L ∞ ( ℝ ; L 2 ( Ω ) ) ， (9) ∂ t h ∈ L b r ( ℝ ; L r ( Ω ) )   ，             r > 2 n n + 4 . (10) Berger方程起源于飞机在空中飞行的过程中，金属表面遇到气流时的非线性振动现象以及能量耗散，它描述板的非线性振动情况，这类方程较早地可以追溯到Berger的理论中，参见文献 [ 1 ] [ 2 ]。 当 β = α = 0 时，即方程(1)不具有Kirchhoff型且 φ ( u t ) = u t 时，文献 [ 3 ] ( a ( x ) ≡ ξ (常数))和文献 [ 4 ] 都研究了自治的Berger方程在无界域上全局吸引子的存在性，文献 [ 5 ] 研究了方程(1)在空间 H 0 2 ( Ω ) × L 2 ( Ω ) 中一致吸引子的存在性；若 φ ( u t ) 为非线性阻尼时，文献 [ 6 ] 研究了自治的Berger方程在空间 H 0 2 ( Ω ) × L 2 ( Ω ) 中全局吸引子的存在性。 当 β ， α 均不为0时，文献 [ 7 ] 研究了方程(1) ( g ( u ) = 0 ， μ = 0 ， α = 1 )解的长时间动力学行为，并且在空间 ( H 2 ( Ω ) ∩ H 0 1 ( Ω ) ) × L 2 ( Ω ) 中证明了该方程紧的一致吸引子的存在性。 受此启发，本文试图运用收缩函数和渐近先验估计的方法证明问题(1)~(3)在空间 ( H 2 ( Ω ) ∩ H 0 1 ( Ω ) ) × L 2 ( Ω ) 中一致吸引子的存在性。特别地，非线性阻尼项和Kirchhoff项的引入给一致有界吸收集的存在性和过程渐近紧性的证明带来了本质性的困难。 本文的结构如下，第二部分，介绍本文相关的预备知识；第三部分，在所给的函数空间中证明问题(1)~(3)所对应过程的一致有界吸收集的存在性；第四部分，首先运用能量不等式进行先验估计，其次根据定理A证明过程的渐近紧性，进而得到问题(1)~(3)在空间 ( H 2 ( Ω ) ∩ H 0 1 ( Ω ) ) × L 2 ( Ω ) 中一致吸引子的存在性。 在本文中， C 和 C i ( i = 0 ， 1 ， 2 ， ⋯ ) 都表示正常数，在不同之处可表示不同的值。
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user: 摘要 马铃薯是我国唯一的粮、菜、饲兼用型作物，是工业淀粉加工的重要原料。营养价值丰富，有耐寒、耐旱、耐瘠薄，适应性广等优点，是增加粮食作物产量的关键。种质资源是品种改良和育种工作的物质基础，对马铃薯品种的改良、种质资源创新和利用具有重要意义。本文在知网以马铃薯种质资源为主题进行搜索，共下载316篇有效文献，采用CiteSpace对数据进行分析。结果表明我国马铃薯种质资源研究的发文量呈现上升趋势，研究热点主要是遗传多样性及晚疫病等，而发文量较多的研究机构主要位于我国马铃薯主产地。本研究结果可为今后马铃薯的育种工作提供参考。
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user: 1. 前言 马铃薯为茄科双子叶植物，是我国唯一的粮、菜、饲兼用型作物，也是工业淀粉加工主要的重要原料 [ 1 ]。目前，已经在世界各地进行种植，其中热带和亚热带国家甚至在冬季或凉爽季节也可栽培并获得较高产量。马铃薯原产于南美洲的秘鲁和智利，在我国已经有三百多年种植的历史。直至2018年，我国马铃薯种植面积居世界第一位。我国马铃薯的主产区位于西南、西北、内蒙古和东北。其中拥有20万亩绿色食品马铃薯原料标准化示范基地的山东省滕州市被誉为“中国马铃薯之乡” [ 2 ]，内蒙古自治区“乌兰察布马铃薯”是中国地理标志产品。中国食品工业协会授予乌兰察布市“中国马铃薯之都”称号；被称为“中国马铃薯之乡”的甘肃定西市播种马铃薯约300万亩，很好地带动了当地的经济发展，有我国最重要的马铃薯加工和制造业，并设立了全国性的交易和批发市场 [ 3 ]。 马铃薯是世界上仅次于玉米、水稻、小麦的第4大作物 [ 4 ]。它包含了胡萝卜素，硫胺素，核黄素，尼克酸等营养成分(表1) [ 5 ]。马铃薯块茎中含有2%左右的蛋白质，能与鸡蛋的蛋白质相媲美 [ 6 ]，且蛋白质中含有丰富的赖氨酸和色氨酸，这是一般粮食所不可比的 [ 7 ]。从营养角度看，它的营养价值大概是苹果的3.5倍，它所含的蛋白质和维生素C约等于苹果的10倍，铁、磷以及维生素B1、B2含量也比苹果高得多 [ 8 ]。其中维生素C，是一种水溶性维生素，能参与细胞间质胶原蛋白的合成，能与毒物结合转化为无毒物排出而起解毒作用 [ 9 ]；还在治疗贫血及出血性疾病以及提高人体对疾病的抵抗力等过程中有重要作用 [ 10 ]。马铃薯富含的B族维生素、大量微量元素、氨基酸、脂肪和优质淀粉等营养物质，在人体抗老防病过程中起着重要的作用。此外，马铃薯还含有丰富的膳食纤维 [ 11 ]，食用有利于清理肠道，及时将有害物质排出体外，对痔疮、大肠癌等具有良好的预防作用 [ 12 ]；有研究报道，膳食纤维不能被肠道吸收，其强大的吸附能力可以降低肠道对葡萄糖的吸收效率，从而降低血糖含量，对糖尿病有良好的预防作用 [ 13 ]。同大部分蔬菜一样，马铃薯是碱性蔬菜，经过人体消化吸收后，能够缓冲体内的酸碱平衡，改善体内微环境，经常食用可以增强体质。马铃薯皮中还含有在低含量状态下具有抗癌作用的α-茄碱(0.001~47.2 mg/100 g)等抗营养因子 [ 14 ]。Arun等使用乙酸乙酯从马铃薯皮提取出了对自由基清除具有很高活性的酚类物质 [ 15 ]。彩色马铃薯含有的花青素可以改善循环系统功能和皮肤光滑度，抑制炎症和过敏，增强关节的柔韧性，且对人体肿瘤细胞具有明显的抑制作用 [ 16 ]。未来我国的粮食消费需求仍然呈现增长趋势，到2020年粮食需求增量在5000万t以上。由于受到耕地水资源的约束和种植效益的影响，小麦、水稻等粮食作物继续增产的成本提高、空间变小、难度加大，需要开辟增产的新途径。而马铃薯具有耐寒、耐旱、耐瘠，适应性广等特点，对开发利用南方冬闲田，扩种马铃薯有很大的潜力 [ 17 ]。所以促进马铃薯育种，提高马铃薯种质资源的利用效率十分重要。 Table 1 The nutrients contained in potatoe 营养成分 含量(ug/g) 营养成分 含量(ug/g) 烟酸 0.11 核黄素 0.001~0.004 磷 1.5~4 尼克酸 0.04~0.11 钙 0.5~0.8 蛋白质 0.2 铁 0.04~0.08 维生素E 0.031 钾 20~34 维生素C 2.7 碘 0.08~0.12 维生素B1 0.008 锌 0.037 维生素B2 0.004 胡萝卜素 1.2~3 硒 0.078 表1. 马铃薯所含营养成分 种质资源是品种改良和育种工作的物质基础 [ 18 ]。对种质资源进行遗传多样性研究，可以为选配亲本、基因重组及杂种优劣的预测提供理论依据，是品种选育能否成功的关键 [ 19 ] [ 20 ]，对马铃薯品种的改良、种质资源创新和利用具有重要意义 [ 21 ]。种质资源遗传多样性评价主要有表型性状标记、细胞学标记、生化标记和分子标记等方法 [ 22 ]。其中作物表型是作物种质资源分类、评价、鉴定和育种后代选择及遗传多样性研究最基础的标记方法 [ 23 ]。 文献计量学是指用数学和统计学的方法，集数学、统计学、文献为一体，可以定量分析一切知识载体的交叉学科，注重量化的综合性知识体系。其计量对象主要是：文献量(以期刊论文和引文居多)、作者数、词汇数等。对学科发展趋势、文献变化规律、文献情报科学管理等方面进行定量分析研究，具有定量化、模型化、客观性等优势 [ 24 ]。从文献的可计量的语词标识入手，可对文献进行以下几方面的评价：1) 评价某一领域研究的重点与热点，并揭示该领域地域分布情况以及未来的发展趋势 [ 25 ]；2) 评价某一领域研究的发展变化；3) 评价核心期刊。目前，文献计量学已被广泛应用到各研究领域 [ 26 ]；比如可以用来研究茶多酚 [ 27 ]，用于环境土壤学的分析 [ 28 ] 或者药用植物基因组学的研究 [ 29 ]，而结合文献计量对作物种质资源的研究较少。本文通过使用文献计量法分析国内马铃薯种质资源研究现状，总结从1996~2020年来在该领域的研究热点，以期为以后的育种工作提供参考。
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user: 2. 材料与方法 研究的数据来源于中国知网(CNKI)期刊全文数据库(http://www.cnki.net/)收录的核心期刊、CSSCI期刊和CSCD期刊。以马铃薯种质资源为关键词检索，检索年份为1996年1月~2020年12月，共获得相关文献422篇，经剔除重复、与主题不符及非学术性文章，最终得到316篇有效文献作为分析研究的对象。对相关文献进行整理汇总，以文献计量学方法对发文量、关键词、作者、发文机构和载文期刊等进行统计分析。将CNKI数据库中选中文献导出为Refworks格式，借助CiteSpace.5.6.R4软件分析文献数据，将时间跨度设置为1996~2020，时间间隔设置为1年。在此基础上，分别选择Keyword、Author、Institution等作为分析对象，并绘制相应的分析图谱。CiteSpace软件是信息可视化应用软件，适用于多元、分时、动态的复杂网络分析，是近年来信息分析中最具特色和影响力的信息可视化软件 [ 30 ]。