DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 基于半实物仿真方法的视频会议系统性能研究 利用OPNET进行半实物仿真主要有三种方法，分别是： 1) HLA 利用OPNET进行通信网络半实物仿真，基本方法是利用HLA (高层体系架构)接口模块将分布交互仿真环境引入到OPNET中。通过HLA联邦体系结构将OPNET仿真环境与外部的实际设备连接起来，实现协同的半实物仿真。其基本过程如下： ① 通过以太网分别将OPNET仿真环境、外部实际设备与RTI运行环境连接起来； ② RTI支撑软件的设置； ③ OPNET仿真软件的设置； ④ 将OPNET仿真软件及外部实际设备作为联邦成员加入到联邦； ⑤ 在联邦执行过程中，可动态监控、调试整个联邦的执行，包括OPNET与外部设备的执行。 2) SITL (System-in-the-loop) SITL是OPNET11.5 PL1或更高版本为标准的Modeler提供的可选附加模块，它可以将多个物理网络接口映射到虚拟网络中不同的网络地址，从而使物理设备和OPNET仿真能进行交互，成为统一的整体，进行协同仿真。SITL通过提供两个特殊的模块型：节点模型和链路模型作为网关结点，将实际的网络设备连接到仿真环境中，使物理设备成为仿真系统的一部分；同时通过附加的WinPcap工具对以太网卡上的数据包进行选择，并将选出的数据包转发至仿真进程。 3) 用户自定义方法 图2. 半实物仿真的整体架构 如图2所示，左侧为OPNET运行环境，中间为用户自定义的模型接口(基于OPNET开发的)，右侧为连接的外部组件(硬件实物类)。 现在针对自身基于串口通信的电台需要接入到OPNET仿真环境的需求，设计并初步实现用于战术电台串口通信的自定义接口模块。采用该串口模块的OPNET半实物仿真的基本过程如下： 1) OPNET仿真环境中部署网络模型，加载串口模块，并在外部主机上运行串口界面； 2) 运行OPNET的主机与外部运行串口界面的主机通过电台实现通信； 3) OPNET仿真环境中的自组织网络通过串口连接的电台实现与外部电台网络的数据交互； 4) 运行串口界面的主机能够控制多台与之相连的无线电台，控制电台之间的数据发送； 5) OPNET仿真开始，在串口界面中控制仿真时间的推进。 自定义串口模块的半实物仿真方法，能够在不对战术电台作任何改变的情况下，实现电台与OPNET仿真环境的互联互通。本文采取第三种方法。 3.1. 组成设想 图3. 组成框图 如图3所示，该视频会议网络半实物仿真联试系统(下简称“半实物仿真”)框图由四部计算机终端、两部模拟电台、四个串口通信模块等组成。 3.2. 模拟电台的组成 Table 1 Composition of analog radi 1部模拟电台硬件组成 主板 嵌入式ARM主板 硬件接口 麦克 耳机/扬声器 存储单元 触摸显示屏 表1. 模拟电台的组成 模拟电台的软件组成如表1所示： 模拟电台模拟实物电台工作流程和相应的业务，通过半实物接口接入仿真平台。模拟电台硬件平台使用嵌入式ARM主板，提供千兆以太网接口和USB接口，提供麦克、耳机/扬声器、存储单元、触摸显示屏等必备硬件接口资源。图4所示的组成软件是编程嵌入到硬件中去的。 图4. 模拟电台的软件组成 3.3. 功能分析 如图3所示： 1) 四部计算机终端模拟实际网络中的信息处理终端，每部计算机中运行OPNET仿真环境，使得四部计算机既能仿真虚拟网络，也能作为实际物理组成节点参与到半实物仿真网络当中。其中，按照Y-L-P的等级模式进行设置，模拟信息传输的流通，如Y向L传达命令指示，L向IP和2P下达具体计划等信息，同时1P和2P能向L上传具体报文信息1，必要时，L还能将具体报文信息再上传给Y；特殊情况下(能模拟L故障时的情景)，Y能直接向1P和2P传递信息，IP和2P也能越过L直接向Y上传具体报文信息等。 2) Y-L-P之间信息的上传下达需要借助模拟电台的沟联，模拟电台的具体设置和接口也要根据图1所示的组成框图视情定制，同时，每部PC机需要借助OPNET中的串口通信模块(虚拟部分)和实际的串口通信接口单元(实际部分)实现与电台的通信，而电台之间则通过正常的无线方式进行通信。 3.4. 实现目的 通过仿真构建网络运行环境对实物节点进行验证、分析和评估。具体体现在： 1) OPNET仿真环境中部署网络模型，加载串口模块，并在外部主机上运行串口界面； 2) 运行OPNET的主机与外部运行串口界面的主机通过电台实现通信； 3) OPNET仿真环境中的网络通过串口连接的电台实现与外部电台网络的数据交互； 4) OPNET仿真开始，在串口界面中控制仿真时间的推进； 5) 仿真过程能体现实际通信网络的信息流通过程，同时能统计出网络一次运行的性能参数等(丢包率、误码率、吞吐量等等)； 6) 其中的某个PC机能通过投影显示出来整个网络的实时运行场景和界面，能体现出教学功能。 注：以上提到的报文信息可以是话音，也可以是数据，具体都能在OPNET环境里通过packet的形式体现。
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user: 4. 结束语 本文围绕视频会议网络系统，借鉴半实物仿真方法，对OPNET平台中基于半实物仿真方法的视频会议系统性能研究进行了探索，相关结论可以为后续在OPNET平台中搭建视频会议系统的半实物仿真模型，研究具体的性能参数提供一定的参考。
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user: 摘 要 目的：探讨医护合作模式在脑病科压力性损伤预防的应用效果，为医护合作护理模式预防压力性损伤提供实验依据。方法：选取湖北省中医院脑病科住院病房2017年1~12月收治的压力性损伤高危患者80例，将其按入院先后顺序随机分为对照组40例、研究组40例，对照组采用常规压力性损伤预防护理，研究组采用医护合作服务模式对患者实施压力性损伤预防护理，比较2组患者压力性损伤的发生率及患者的满意度。结果：研究组压力性损伤发生率均低于对照组(χ 2 = 5.204， P = 0.038; χ 2 = 4.132， P = 0.042)，研究组患者满意度高于对照组(χ 2 = 3.183， P = 0.043; χ 2 = 2.619， P = 0.009)。结论：将医护合作模式应用于压力性损伤预防护理中，能降低患者压力性损伤的发生率，提高患者的满意度。 关键词 :医护合作模式，压力性损伤，预防应用 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/
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user: 1. 引言 压力性损伤(pressure injuries， PI)是发生在皮肤和(或)潜在皮下软组织的局限性损伤，通常发生在骨隆突处或皮肤与医疗设备接触处 [ 1 ]。国外大规模国际间多中心多学科联合调查显示各种医疗机构压力性损伤患病率平均为15.5%，综合性医院压力性损伤发生率3%~14%，住院老年患者发病率10%~25% [ 2 ]。压力性损伤加重患者痛苦、疼痛程度，降低其生活质量，且增大其感染、死亡风险；另一方面，还使医疗机构医疗耗材、保健成本增多，住院、护理时间增加，从而增加医疗成本 [ 3 ]。 现如今对压力性损伤患者常采用皮肤压力性损伤评估风险工具如Braden评分量表进行评估管理。而压力性损伤发生率是评价护理质量的主要指标之一 [ 4 ] ；采用压力性损伤预防可降低压力性损伤的发生率 [ 5 ]。然而当今临床科室对于压力性损伤预防常采取单纯的、传统的由护士构成的护理小组进行护理的模式。然而长期临床实践发现：医护缺乏交流互动、医疗护理工作脱节将不利于压力性损伤预防。 医护合作模式是医护二者均从患者利益出发，并有意识的保持良好的合作关系，从而避免护士因专业知识不足和工作能力的差异而影响整个医疗质量的一种新型护理模式 [ 6 ] ；其为一种全新护理模式，可强化护理管理，同时重视护理环节的衔接，旨在让患者获得连续的护理服务 [ 7 ]。该护理模式目前已经运用于外科 [ 8 ]、内科 [ 9 ] 等临床护理，并收到良好效果。为降低住院患者压力性损伤发生率，自2017年开始，本科室采取医护合作模式对压力性损伤住院患者进行预防，获得预期效果，现将报告如下。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 临床资料 选取2017年收治压力性损伤高危患者80例，男47例，女33例，平均年龄(67.0 ± 7.2)岁；将患者按入院先后顺序随机分为对照组40例和研究组40例。对照组中男性21例，女性19例，患者年龄最小41岁，最大79岁，平均年龄(67.0 ± 7.1)岁；观察组中男性26例，女性14例，患者年龄最小43岁，最大88岁，平均年龄(67.0 ± 7.2)岁。所有患者知情同意，两组患者年龄、性别等基线特征近似(P > 0.05)，差异无统计学意义，数据具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。 2.2. 纳入标准及排除标准 纳入标准：年龄大于40岁；Braden评分<14分；因病需长期卧床患者；均实施压力性损伤风险评估(患者入院时8 h内，护士依据Braden量表进行一次系统性评估，并根据评分结果定期复评，≤9分为极高危，每班评估1次，10~12分为高度危险，复评1次/d；13~14分为中度危险，3 d复评1次)。 排除标准：已发生压力性损伤的患者且Braden评分≥14分；依从性差，不能配合研究的患者；不同意参加本研究者。 2.3. 干预方法 对照组给予常规压力性损伤预防护理，即护理人员依照脑病科护理要求开展各项护理工作，并遵医嘱给予药物干预以及其它干预；研究组采用医护合作模式进行压力性损伤预防护理，具体方法如下。 2.3.1. 成立医护压力性损伤预防小组 成员由主治医师、住院医师、护士长、责任组长、责任护士2~3名，科内质控护士1名，具体分工如下：1) 护士长为组长，负责压力性损伤预防小组分工，针对任务不同分别组织培训，制定针对性预防压力性损伤计划及措施并督促落实，督查预防措施结果并进行分析，不断改进；2) 责任组长、主治医生对科内住院医生、责任护士进行压力性损伤预防相关知识培训，依据患者实际情况制定具体方案；3) 住院医生及责任护士负责落实具体预防压力性损伤措施并研究效果，及时发现隐患并上报组长进行调整，对于高危人群科内预警报告；4) 质控护士负责监测指标、资料收集、整理数据、总结分析及各种文献资料查询及联络工作。 2.3.2. 压力性损伤预防知识培训 主要培训内容有：压力性损伤形成原因、压力性损伤发生所致后果、压力性损伤国内外分期、压力性损伤危险因素评估表的正确使用、压力性损伤预防及预防新进展、压力性损伤护理文件书写等；同时邀请压力性损伤护理专家、伤口护理专家及新型伤口敷料的应用专家授课指导；并定期组织个案讨论分析。旨在提高住院医生及责任护士对患者皮肤情况变化进行动态评估的能力及灵活掌握调整护理措施的能力。 2.3.3. 压力性损伤评估 1) Braden评估表 [ 10 ] ：包含6个压力性损伤发生最主要的危险因素，即感觉、皮肤潮湿、活动情况、运动能力、营养状况、摩擦力/剪切力。此6个项目，每项评分是1~4分，仅摩擦和剪切力分为3个分值，量表的总分范围为6~23分。分数低表示发生压力性损伤的危险性越高，累计得分<9分为压力性损伤发生极高危者，9~11分为高危者，12~14分为中危者，15~17分为低危者，≥18分为无危者。 2) Waterlow压力性损伤危险评估表 [ 11 ] ：包括移动力、失禁、营养状态、年龄、身高、体质量、胃口、神经感觉以及药物。−10~20分为危险组，其中−10~14分为低危险组，−15~19分为高度危险组，20分以上为极高危险组，10分以下为无危险组。分值越高发生压力性损伤的危险性越大。 3) 医院自制压力性损伤评估表(压力性损伤危险因素评估) [ 12 ] ：包括合作及活动意愿、年龄、皮肤情况、附加病症、身体状况、精神状况、活动能力、灵活程度、失禁情况9个条目。总分为36分，分值越低发生压力性损伤的危险性越高。评分≤25分为高危人群，需采用本院高危随访监控单对患者进行高危随访监控。低风险(−25~24分)，中度风险(−23~19分)，高风险(−18~14分)，极高风险(−13~9分)。 2.3.4. 评估方法 入院24 h内，根据美国压疮咨询委员会2016年更新的定义和分期 [ 13 ]，由责任护士对所有入院患者使用Braden评估表进行压力性损伤筛查，筛除目标人群及时与管床医生进行护理评估和皮肤完整性检查，再分别使用Waterlow压力性损伤危险评估表、医院自制压力性损伤评估表对同一患者进行再次评估，此后每天研究受试者压力性损伤发生情况，评估时对于高危患者进行高危预报，并进行每班次的高危随访监控。 2.3.5. 制订住院患者压力性损伤预防预案 压力性损伤预防护理小组负责讨论制订住院患者压力性损伤预防预案流程，发放到小组每名成员，预案具体内容包括压力性损伤风险评估范围、根据压力性损伤危险因素评估表从高到低不同分值建议采取相应的护理措施。主要依据Braden压力性损伤风险评估表，15~16分为轻风险，13~14分为中等风险，≤12分高风险。如一患者Braden压力性损伤风险评估得分≤12分，提示存在很高风险，积极采取相应措施。 2.3.6. 压力性损伤预防小组压力性损伤管理 1) 压力性损伤工作小组成员每日参与医生查房，将压力性损伤评估、预防、宣教、护理、跟踪等流程制度化、规范化，动态研究压力性损伤预防进展，调整预防措施；2) 着重向其家属强调压力性损伤预防的重要性，取得家属配合，针对评分为中度危险以上的患者，进行一对一实施压力性损伤预防相关知识教育。3) 日常护理中，由责任护士协助正确摆放患者体位，要求在摆放时切忌拉、拽患者，避免形成摩擦力、剪切力而损伤皮肤，应每隔1~2 h为患者翻身1次。4) 正确使用防压器具，告知使用气垫床的意义，气垫床充盈适当；对于受压部位，应使用软枕、局部减压敷料或减压垫进行减压保护；日常可以对患者肢体及受压部位进行轻力按摩，以促进血液循环。5) 全身营养支持，除正常的主食和蔬菜外，应给予富含高蛋白的奶类、鸡蛋以及高维生素的水果类营养支持，以提升患者机体抵抗力和组织修复能力。6) 严密研究局部受压情况，受压皮肤颜色、完整性等，经常擦洗患者皮肤，保证皮肤干爽清洁；定期换洗床单，晾晒床垫，保证其平整、干燥、清洁、卫生。7) 发现异常及时汇报压力性损伤护理小组。 2.4. 观察指标 记录两组患者护理期间压力性损伤的发生率。并通过问卷形式调查患者满意度，调查内容共包括护理人员行为态度、操作技能、压力性损伤评估与指导和室内环境4个类目共20个题目，各0~5分(很不满意：0分；不满意：1分；一般：2分；较满意：3分；满意：4分：很满意：5分)，总分0~100分，分为满意(≥80分)、一般(60~80分)和不满意(<60分) 3级。 2.5. 统计分析 采用SPSS 20.0统计学软件处理数据，计数资料采用率表示，采用χ 2 检验，P < 0.05表示差异具有统计学意义。
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user: 3. 结果 3.1. 2组患者压力性损伤的发生率 运用Braden评估表、Waterlow压力性损伤危险评估表、医院自制压力性损伤评估量表评估研究组患者压力性损伤发生率分别为72.5%、45%、57.5%，对照组压力性损伤发生率为82.5%、72.5%、77.5%，研究组压力性损伤发生率均低于对照组，且差异具有统计学意义(p < 0.05)，如表1。 Table 1 Incidence of stress injury in 2 groups [n (%) 组别 Braden评估表评分 Waterlow压力性损伤危险评估 医院自制压力性损伤评估 χ 2 P 研究组 29 (72.5) 18 (45) 23 (57.5) 5.204 0.038 对照组 33 (82.5) 29 (72.5) 31 (77.5) 4.132 0.042 表1. 2组患者压力性损伤的发生率[n (%)] 3.2. 2组患者的满意度 研究组患者有28例满意、11例一般满意、1例不满意，满意度为97%；对照组患者有15例满意、21例一般满意、4例不满意，满意度为90%，且差异具有统计学意义，如表2。 Table 2 2 Comparisons of satisfaction of patients in group A (Example 组别 满意 一般满意 不满意 满意度(%) χ 2 P 研究组 28 11 1 97 3.183 0.043 对照组 15 21 4 90 2.619 0.009 表2. 2组患者满意度比较(例)
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user: 4. 讨论 脑病科患者发病原因多样化、发病机制复杂、病情演变迅速，受体位限制、肢体制动及卧床等影响，局部受压而易发生压力性损伤；早期压力性损伤尚无明确定义，大多认为是I期或II期压力性损伤，因其皮肤表现不明显，不能及时识别与处理，导致压力性损伤进一步恶化 [ 14 ]，因此早期识别并及时采取预防措施，对于避免压力性损伤进一步发展尤为重要 [ 15 ]。医生对患者病情最为熟悉，而由于护理人员及患者家属对于该病的预防知识的缺乏及预防意识的淡薄、预防护理技能不足亦进一步增加脑病科患者罹患此病痛的可能性。然医疗与护理是不可分割的整体，二者相互协同监督护理程度的好坏直接影响到患者康复时间。然而当下医疗实践中，由于未能高度重视医护合作在病情护理中的重要角色，导致护理难度增大、护理效果差强人意。 医护合作是医生和护士一起工作、共同参与患者医疗护理的决策，提供以患者为中心的全面照顾 [ 16 ] ；美国护理协会将医护合作定义为医生与护士之间的一种可靠的合作过程，医护双方都能认可并接受各自的行为和责任范围，能保护双方的利益并有共同实现的目标 [ 17 ]。该模式对患者、护士工作满意度等均具有积极作用 [ 18 ]。研究显示 [ 19 ] 临床实践中要维持医生与护士间的良好关系、扮演好医护双方的角色、具有良好的心态。该模式相较于传统的医护分别查房模式，能够提高护理质量、减少临床差错的发生 [ 20 ]。所以医护合作模式应成为压力性损伤预防护理的重点，医护团队合作模式是其常见的实施形式。本研究中通过成立由主治医师、住院医师、护士长、责任组长、责任护士、科内质控护士组成的医护压力性损伤预防小组，并建立以护士长为组长，以责任组长、主治医师、责任护士为培训主导，以住院医生及责任护士为实施主体，以质控护士为监督协调为一体的医护团队合作模式。通过系统培训、医护合作查房、医护指导家属护理、疾病特殊护理、常规护理等步骤建立医护合作护理方案。 该次研究对观察组患者实施医护合作模式预防护理，结果显示研究组压力性损伤发生率均低于对照组(χ 2 = 5.204， P = 0.038; χ 2 = 4.132， P = 0.042)，研究组患者满意度高于对照组(χ 2 = 3.183， P = 0.043; χ 2 = 2.619， P = 0.009)，表明开展医护合作模式预防护理干预可有效预防或大大降低压力性损伤的发生，实施医护合作模式预防护理干预有助于患者生活质量的提升。本研究中，医护合作模式强调以“预防”为主，通过提高医护人员及患者家属对压力性损伤知识的认知而提高其重视程度，合作共赢进而促进其压力性损伤预防行为的执行，最终达到减少压力性损伤发生的目的。 综上所述，对脑病科患者实施医护合作模式预防压力性损伤，可提高医护人员和患者家属对压力性损伤相关知识，尤其是可以促进双方对预防知识和预防护理技能的认知与掌握，进而提高其压力性损伤预防行为的执行，这对减少压力性损伤发生有重要意义。目前我国医疗工作模式是医护分别查房模式，医生采取三级医师查房制度，而护理工作推行的是责任制整体护理模式，二者相互配合完成医疗工作，然在护理环节合作较少，仍沿用以护士为主体的护理模式。然医疗和护理工作服务的共同对象为患者，其共同目标是帮助患者减轻病痛，两者既有分工更要有合作，尤其在日常的护理工作上。因此将医疗和护理人员组成团队，构建医护团队合作是现代临床治疗、护理的需要，也是“以人为本”医学模式发展的强烈需求。
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user: 摘 要 针对传统卷积神经网络在环境声音分类中泛化能力不足且准确率不高的问题，提出了一个新的将CNN和LightGBM融合的环境声音分类模型。新模型在对音频文件进行梅尔频率倒谱系数矩阵预处理基础上，首先应用深度CNN提取音频的高层次特征；然后，结合LightGBM在分类预测上高效准确的特点，将提取的高层次特征导入LightGBM进行训练预测，从而达到提升分类准确性的目的。UrbanSound8K公开数据集上的对比实验结果表明：与目前使用的单独使用卷积神经网络相比，新模型提高了近7.7%的分类准确率。 关键词 :环境声音分类，卷积神经网络，LightGBM模型，梅尔频率倒谱系数 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/
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user: 1. 引言 音频识别是模式识别领域一个前沿研究课题。作为音频识别的一个重要分支，环境声音分类(Environmental Sound Classification， ESC)受到了业界许多专家学者的关注，成为了热门研究话题。ESC是用机器进行声学环境分析最重要的技术之一，广泛应用于监听 [ 1 ]、智能家居 [ 2 ]、场景分析 [ 3 ] 和机器视听 [ 4 ] 等领域，如监管系统通过检测监管区域异常声音自动报告紧急情况并启动应急方案 [ 5 ]、机器人通过对环境声音的分类识别确定下一步行动计划 [ 6 ] 等。与语音和音乐不同，环境声音的音频具有多样性特点，拥有更广泛的频率范围。近年来，随着医疗保健、安全监控、生态环境变化预测等应用需求的涌现，环境声音分类识别研究已越来越受到学术界的重视。环境声音的准确分类识别已成为相关应用成功与否的关键。 环境声音分类识别属于音频识别范围。传统的音频识别方法分为信号处理方法和机器学习方法。传统的信号处理方法直接使用音频数据 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]，如Mel滤波器组属性 [ 10 ]、Gammatone属性 [ 11 ]、基于小波的属性 [ 12 ] 和多频带谱减法 [ 13 ] 等；传统的机器学习方法如SVM [ 14 ] [ 15 ]、GMM [ 16 ] 和KNN [ 17 ] 等。近年来，随着深度学习技术的发展，将深度神经网络(Deep Neural Network， DNN)应用于自动语音识别(Automatic Speech Recognition， ASR)和音乐信息检索(Music Information Retrieval， MIR) [ 18 ] [ 19 ] 取得了巨大的成功。对于音频信号，DNN能够从原始数据中提取特征，一些基于DNN的模型被提出并且表现得比传统的机器学习模型效果更好 [ 20 ]，如：Picza K.J.将简单的卷积神经网络层结构应用于log梅尔频谱图，对环境声音进行分类处理 [ 21 ] ；Medhat F.等人通过嵌入类滤波器组的稀疏性来引导网络在频谱中的学习 [ 22 ] ；Takahashi等人通过使用log梅尔频谱图和增量及增量的增量信息作为类似于图像RGB输入的三通道输入 [ 23 ]。然而，DNN的深度全连接架构对于转换特征并不具备强鲁棒性。一些新的研究发现卷积神经网络具有强大的通过大量训练数据探索潜在的关联信息能力，通过从环境声音中学习类似频谱图的特征 [ 24 ]，将CNN应用于ESC的几次尝试已经获得了性能提升，如Zhang等人通过调整网络中各层的激活函数提高了模型的性能 [ 25 ] ；Zhang等人通过调整卷积网络层结构并且融合混合样本生成新样本训练网络，提升了模型效果 [ 26 ]。但是网络结构的设计依然有待改进，模型的特征获取与分类预测功能没有很好地进行分离，这为进一步改进模型提供了新的思路。 为了更好地利用音频数据信息，设计更好的网络结构模型，本文在此基础上调整网络层结构，同时由于卷积神经网络结构模型具有提取音频特征功能作用，本文将使用卷积神经网络模型对音频数据特征进行提取，而使用LightGBM模型对提取特征后的音频数据进行分类预测以加强模型效果，将模型提取特征功能和分类预测功能分离，以改善模型效果。本文将卷积神经网络模型和LightGBM模型融合，融合了卷积神经网络提取特征的功能和LightGBM分类预测的能力，各分模型对应不同的功能，使模型结构具有更好的分类预测效果。
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user: 4. 总结与展望 本文提出了一个新的将深度CNN与LightGBM融合的模型，并与过往提出过的网络结构模型进行对比，结果表明新的卷积神经网络结构模型具有更好的分类预测效果。综合模型通过提取音频文件数据，利用CNN提取音频的高维特征进行进一步的模型训练，通过对比实验表明使用综合模型可以进一步提高分类预测的准确性。 由于卷积网络结构具有不确定性，不能确定该结构网络模型是否是最佳的网络层结构，未来工作可以进一步探索具有更好效果的网络层结构模型，并且如果可以通过理论证明某个网络层结构模型在该工作中是具有最好效果的模型，将能给领域带来良好的贡献价值。
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user: 摘 要 为了解广西象州县农田丘陵地带的鸟类群落结构，利用样线法辅以样点法对其进行了研究。研究表明，此次调查到象州县农田丘陵地带鸟类有77种2680只，隶属于11目28科57属。在调查区域的5种鸟类生境中，其中灌木林丛和农田生境所占总比例为最多，占61.8%，鸟的种类和数量最多，是鸟类活动的主要生境。在5种不同生境中，本次调查生物多样性比较：农田 > 灌木林丛 > 森林地 > 内陆水域 > 乡村居民点，均匀度比较：农田 > 灌木林丛 > 森林地 > 内陆水域 > 乡村居民点。本次调查的象州县的农田丘陵地带地区其高度的空间异质性能为各种水鸟以及猛禽提供很好的生存栖息地。 关键词 :农田丘陵地带，鸟类多样性，象州县，样线法，样点法 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/
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user: 1. 引言 生物多样性是当今的热点研究话题 [ 1 ]。由于频繁的人类活动，地球表面上大部分土地已经发生实质性的改变，生物多样性也发生着巨大的改变 [ 2 ]。各种各样的生态系统中的农林生态系统的许多功能与生物多样性息息相关，但由于人类的搅扰，农林业种植结构不复杂化招致生物多样性较之前降低不少。并且在农林业快速发展进程中，大幅度地使用农药，减少了不少病害虫，增加了产量，但也提高了病害虫的抗病性，生物多样性也发生着变化。鸟类作为大自然中的参与者，分布广，活动范围大，而且物种种类繁多，对环境敏感度很高 [ 3 ]，故而是环境监测的一个常用指标 [ 4 ]。而研究鸟类的多样性对于维持生物多样性和生态功能稳定具有深远作用 [ 5 ]。 当前关于鸟类方面的研究主要有：骆鹰和李常健 [ 6 ] 等人对湖南永州市鸟类群落研究，发现鸟类群落在一整年中具有很强的季节性。范喜顺 [ 7 ] 等人通过调查研究华北耕作区的鸟类多样性与林业生态系统的关系时，发现对鸟类群落有着显著影响的一个因素是植被的空间异质性。而谭丽凤 [ 8 ] 等人在冬季时考察广西柳州市各种生境鸟类时，发现影响那里鸟类群落结构因素主要是食物资源和空间异质性，这些研究结果与魏湘岳，朱靖 [ 9 ] 等人对北京城市环境对鸟类的作用研究结果相一致。郑孜文，张春兰 [ 10 ] 等人对广州的鸟类群落研究，结果表明，其鸟类群落具有多样的生态类型和季节性。强调在发展建设城市的同时，应该着重保护鸟类原有的栖息地，从而保护鸟类。Karin [ 11 ] 对美国宾州鸟类群落进行研究发现，人工景观会降低鸟类多样性，应该多保护本土景观。Federico Morelli等人 [ 12 ] 研究了意大利中部高自然价值农田的空间异质性和动态重要性，发现与森林相关的雀形目和灌木鸟类在这些农田中作为生物指标具有很好的代表性。Irina Herzon等人 [ 13 ] 在芬兰以2001年至2006年的国家监测鸟类数据为基础，发现在农田中预留活动空间对所研究的鸟类物种影响很大，足以在全国范围内引发鸟类数量的巨大变化。随着经济的发展，对陆地鸟类的栖息地影响最严重的地区就是农田丘陵地带，了解农田丘陵地带的鸟类群落结构就有利于了解当地人类经济活动的强度，有利于了解由于人类的干扰给环境带来破坏的程度，从而有利于提出因地制宜的处理方法。本研究将在冬季对广西象州县农田丘陵地带进行为期一周的鸟类多样性调查，探讨随着人类的干扰，象州县农田丘陵地带鸟类群落结构的变化特征，为环评提供科学的依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 研究区概况 象州位于广西莱宾市。地处于广西中部，介于东经109˚25'~110˚06'，北纬23˚44'~24˚18'。象州县地处山地丘陵区域，中部为丘陵交错的丘陵、平原。象州县属南亚热带向中亚热带过渡季风区，季风特点明显，光、热、水基本同季。降水比较集中，有雨季和旱季之分。它是广西少雨的中心。既有春旱，亦多秋旱，夏无酷暑，冬短少严寒，但有时有霜雪可见。 2.2. 研究方法 样线依据科学性、代表性、随机性，并考虑其可行性原则，布设样线，并结合样点进行鸟类调查研究。此次调查在非恶劣天气进行，于2016年1月15日至2016年1月22日每日早上和下午进行调查。 2.2.1. 样线法 调查时采用无固定宽度样线法。每条样线长度在3 km左右。调查日期一般选择在非恶劣天气，鸟类活动较活泼的时段进行。用GPRS记录起始点的经纬度以及行进样线轨迹，具体记录种类和数量，生境类型，距离尺度。必要时要用长焦数码相机拍摄鸟类相片，具体鉴别鸟类种类依据和分类基础分别参照《中国鸟类野外手册》 [ 14 ] 和《中国鸟类的分类和分布》(第二版) [ 15 ]。以每小时1.5~2 km左右进行。不记录从后往前飞的鸟类。每条样线进行两次观察记录，一人观察一人记录。此次调查共布设10条样线。观察时间段为早上的七点至十点，下午的四点至六点。 2.2.2. 样点法 不在样线上的特殊点采用样点法。记录所在样点地的鸟类，包括听和看到的。此次调查共布设10个样点。 2.3. 数据处理 对于调查记录到的鸟类物种，物种分布区系参照《中国动物地理》 [ 16 ]，居留类型参照《广西陆生脊椎动物分布名录》 [ 17 ]。鸟类的遇见率，多样性，均匀度 [ 18 ] [ 19 ] 和优势度 [ 20 ] 计算如下： 2.3.1. 遇见率分析 遇见率采用公式： I = n / N × 100 % (1) 2.3.2. 多样性分析 生物多样性采用如下公式分析： H = − ∑ P i ln ( P i ) (2) 2.3.3. 均匀度分析 均匀度采用如下公式分析： J = H / H max = H / ln S (3) 2.3.4. 优势度分析 种群优势度采用如下公式分析： D = ∑ P i 2 (4)
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user: 4. 讨论 农田丘陵地带的动物群主要的栖息地是次生灌丛，草坡和耕地相互交错和混杂。动物于各栖息地间有频繁的昼夜往返和季节性迁移。大面积农田，特别是水田形成特殊栖息地，优势现象较热带明显。生态受人类经济活动影响有较明显的季节变化，鸟类组成的季节变化亦明显，冬候鸟较其他带的鸟类增多。本次调查的区域主要属于农田丘陵地带，有以上5种生境，这些大的生境包含了许多不同特征的小生境，乔木林下包含低矮的灌丛，农田耕作区周围夹杂着草丛，他们互相交错分布，在水平结构上复杂多样。在垂直结构上，食物分布不一，适合不同食性的鸟类生存。空间异质性高的特点对于边缘物种的生存有重要意义。且本次调查中灌木林及采伐地和农田耕作区的鸟类种类和数量都是最多的，说明这两种生境环境良好，适合鸟类活动和生存。本次调查在调查区域内除了有白头鹎，麻雀，棕背伯劳，暗绿绣眼鸟等常见鸟外，还有见到白腰草鹬，池鹭，斑鱼狗等水鸟，主要分布在池塘，河流，水库以及水田附近，说明当地水源和食物较丰富，适合水鸟的停歇和觅食；此外，这次调查中还记录到有黑鸢，黑翅鸢，斑头鸺鹠等猛禽，可能是当地的农田以及果园为他们提供了富足的食物和广阔的活动场所。可见，本次调查的象州县的农田丘陵地带地区其高度的空间异质性能为各种水鸟以及猛禽提供很好的生存栖息地。 在调查过程中，发现在农田居民区大量使用农药化肥用于农业生产，会使该区域的鸟类散失生境，破坏当地鸟类群落的稳定性。鸟类想要生存和繁衍下去，最基本的因素就是栖息地，要保护好鸟类就需要保护好鸟类的栖息地。因此，象州县在发展农业经济活动时要考虑如何保护好现有的鸟类栖息地，减少使用化学农药，并且加强地区生态保护，保护鸟类，保护大自然。
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user: 摘 要 本文对2014年2月4~18日长沙市低温雨雪冰冻天气过程进行了系统的分析，通过分析得出此次过程的主要影响系统是北方有强冷空气从贝加尔湖南下影响长江中下游地区，中亚中高纬地区为两槽一脊的天气形势。低纬南支系统活跃，不断有短波槽东移，湖南受南支槽前西南气流控制，中低层西南急流位于西南地区东部至江南中部，持续将孟加拉湾水汽向湖南东北地区输送。高低空形势和地面冷空气相配合，形成了长沙市持续的低温雨雪冰冻天气。 关键词 :长沙，低温雨雪，特征分析，成因 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/
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user: 1. 引言 低温雨雪冰冻天气是影响长沙市的一个比较重大的灾害性天气，对其进行研究是防灾减灾工作中的一个重要组成部分，也是天气预报工作中的一项重要工作，对其发生发展成因和规律研究也很有必要。杨贵明等 [ 1 ] 对2008年初低温雨雪冰冻天气的主要特点和天气环流特征分析中，指出了大气环流形势相对稳定，极涡中心位置偏向东半球，来自极地的冷气团与来自热带洋面的暖气团长时间在长江中下游地区交汇是造成2008年初低温雨雪冰冻天气的主要原因。马晓刚 [ 2 ] 提出地面准静止锋有助于雨雪天气的形成，稳定的逆温层，是长时间冻雨的主要原因，西南暖湿气流及北方强冷空气的不断补充是造成南方连续出现冰冻雨雪天气及造成严重灾害的充分必要条件。黄晓兰等 [ 3 ] 对2005年2月湖南省冰冻天气过程进行分析发现，提出了造成湖南省冰冻天气主要原因是与逆温层底高度和逆温层顶气温等有关。吕胜辉等 [ 4 ] 对天津机场地区1979~2002年出现的3次冻雨天气进行对比分析，找出了冻雨发生的天气形势特点和大气垂直结构特征是本地地面受低压控制，高空处在槽前，在大气垂直结构特征上随高度的增高有明显的增温现象，槽前西南暖湿气流强盛，存在低空急流。一些学者针对低温雨雪天气系统进行了研究 [ 5 ] - [ 10 ] 。本文利用常规地面气象资料、FY-2C、雷达和ECMWF等资料对低温阴雨雪天气过程进行成因分析，并利用数值模拟进行中尺度特征分析，揭示低温雨雪天气的成因和特点，为提高雨雪冰冻的预报能力提供参考。
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user: 2. 天气实况 长沙市2014年2月4~18日出现了3次低温阴雨雪冰冻天气过程，其中4~10日为低温连阴雨雪天气，累计降水量23.6 mm，4~6日为阴雨天气，受地面冷空气影响，气温明显下降，出现寒潮(长沙站3~5日48小时气温降幅达13.1℃，5日最低气温2.5℃)，7~8日出现短时雨夹雪，9~10日转为低温雨雪冰冻天气，其中8日晚~9日早上有大雪，雪量6~7 mm (12小时总降水量12.3 mm)，最大雪深3 cm，出现冰冻，9日白天~10日白天降水强度明显减弱，有小雨夹雪(10日白天为小雪)，冰冻维持，12上午~13日早上受小槽东移影响出现小雨夹雪，长沙站累计降水量1.5 mm，14~15日高空环流平直多波动，多云到阴天；16~19日长沙市再次转为阴雨雪模式，其中17日晚~18日白天有大到暴雪，雪量10.3 mm，18日晚降水停止转阴天。
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user: 3. 主要影响系统及其演变 2014年2月8日20时，500 hPa中低纬度南支系统比较活跃，不断分裂短波槽东移，湖南省受南支槽前西南气流控制；中低层西南急流位于西南地区东部至江南中部，持续将孟加拉湾及南海的水汽向湘东北地区输送；850 hPa切变线位于湘中以南地区(图1(a))。冷空气分为东西两股，一股在乌拉尔山附近，另一股从贝加尔湖南下到达我国长江中下游地区。位于贝加尔湖以南的地面冷中心向东南方向推进，长沙地区位于冷高压底前部，南下冷空气与暖湿气流交汇产生锋生强迫，暖湿气流在锋区上界辐合爬升(图1(b))。9日08时，短波槽东移，700 hPa西南气流略南压至湘中以南地区，700 hPa、850 hPa切变线分别位于湖北南部及江西、湘南一带，长沙站位于850 hPa切变线北侧，冷锋南移出海，动力抬升条件减弱(图2)。 图1. 2014年2月8日20时形势场及中尺度分析(a. 与地面气压场，b. 单位：hPa) (500 hPa高度场：蓝色实线；700 hPa风场：黑色风矢量；850 hPa显著湿区：绿色短线包含区域； ：700 hPa切变线； ：850 hPa切变线； ：200 hPa急流； ：700 hPa急流； ：850 hPa急流) 图2. 同图1 2014年2月9日08时 2014年2月12日20时(图3)，500 hPa中低纬度地区南支浅槽位于黄淮地区至西南地区东部，长沙站位于浅槽槽前。700 hPa低涡切变线西伸至湘北，西南急流位于湘中以南、两广北部，850 hPa湿区范围覆盖湖南全省，地面冷锋快速过境。13日08时(图4)，500 hPa和700 hPa短波槽均快速东移，长沙地区位于槽底偏前位置，盛行偏西风；700 hPa西南急流东移南压，长沙站西南风较12日20时减小4 m/s，低层切变线南压至两广南部。 图3. 同图1 2014年2月12日20时 图4. 同图1 2014年2月13日08时 2014年2月17日20时(图5)，500 hPa北支槽从贝加尔湖南伸至新疆东南部。低纬度南支槽呈东北-西南走向位于河套地区、四川盆地北部至西藏东南部，长沙地区受南支槽前西南气流控制。700 hPa和850 hPa均存在风切变，三条切变线分别位于江南地区北部至四川东部、长江中下游地区至西南地区东部、两广北部至湘南，且三支急流于长江中下游地区汇合，有利于低层暖湿空气辐合抬升。700 hPa西南急流达30 m/s，持续将南海和孟加拉湾的水汽向湘中以北地区输送，并且配合200 hPa的高空急流，形成抽吸作用，有利于次级环流形成，加强降雪形成的动力条件。此外850 hPa东北急流将中心位于华北地区的冷高压底前部冷空气向南推进，与位于两广地区的西南暖湿气流汇合形成冷锋，暖湿空气沿锋面强迫抬升，有助于雨雪天气的形成。18日08时(图6)，高空南支槽稳定少动，中低空北方急流加强，西南急流稍微南压，长沙站处于南北气流的辐合带内，地面冷锋南移入海。 比较三次降雪过程的天气形势发现，三次降雪过程中高低空影响系统均包含有南支槽、高低空急流、中低层切变线和地面冷锋。不同的是，12~13日的降雪过程南支槽分裂短波槽快速东移过境，850 hPa切变线位置偏南，水汽条件和抬升条件都比较弱，因此降雪强度较弱，为小雪或雨夹雪。17~18日的降雪过程中，南支槽在东移过程的发展加深，移速较慢，于17日晚到18日白天持续影响长沙地区，为降雪提供辐合条件。且高低空急流配置较好，有利于抽吸形成次级环流，并配合有中低层切变线的辐合抬升，17日晚到18日白天长沙中西部地区出现大到暴雪，东部出现中雨夹雪。 图5. 同图1 2014年2月17日20时 图6. 同图1为2014年2月18日08时
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user: 4. 降水相态演变特征分析 长沙站7~8日以小雨天气为主，伴有短时雨夹雪，9日凌晨2时转为降雪天气，9日白天有大雪，12小时总降水量12.3 mm，雪量6.3 mm，最大积雪深度3 cm，从图7中温压曲线中可看出，受强冷空气影响，降雪时段，地面气压攀升至1024.8 hPa，气温持续走低，最低气温−1℃左右，出现冰冻；9日晚~10日白天降水强度减弱，有小雨夹雪，冰冻维持，10日晚降水停止转阴天，冰冻减弱；12日上午~13日早晨受短波槽东移影响出现小雨夹雪，长沙站累计降水量1.5 mm，由于此次降雪过程中短波槽东移速度较快，北方冷空气偏弱，过程持续时间短，降雪时段气温1℃左右(图8)，降雪即降即化，未出现冰冻现象；16~19日长沙市再次转为阴雨模式，17日晚~18日白天长沙、宁乡有大到暴雪，浏阳为大雨夹雪，其中宁乡站雪量5.6 mm，总降水量12.8 m，长沙站雪量10.3 mm，总降水量13.5 m，莲花站雪量11 mm，总降水量16.4 m，浏阳站总降水量27.1 mm。18日晚降水停止转阴天。18日早晨强降水时段内，气温陡降至0.8℃，而气压涌升到1022.2 hPa，未出现冰冻现象(图9)。 图7. 为2014年2月8日20时~10日20时长沙站温压曲线 图8. 为2014年2月11日20时~14日20时长沙站温压曲线 图9. 为2014年2月16日20时~18日20时长沙站温压曲线
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user: 5. 卫星云图特征分析 2月8日20时~9日08时，30˚N附近南支系统比较活跃，不断分裂短波槽东移，湖南省湘西北地区有云系发展并逐渐向东移动影响长沙地区。图10给出FY-2E相当黑体亮温(TBB)图，TBB ≤ 0℃的区域表示有云系活动，TBB ≤ −30℃的区域表示有较长生命史的云团活动。8日22时(图10(a))，川渝交界处有小块云团生成，云顶亮温约−25℃，湘中以北地区上空为大片云层覆盖，云顶亮温介于−10℃~0℃之间。随着短波槽的东移，云系向东移动并发展加强，9日00时(图10(b))，位于川渝交界处的小块云团面积扩大并东移至长沙地区上空，此时长沙站地面出现降雨，两小时累积雨量2.6 mm。9日03时(图10(c))，云团进一步发展，云顶亮温达−30℃，根据记录，9日02时，长沙站由雨夹雪转雪，9日06时(图10(d))，带状云系东移过境，长沙站上空云层亮温在−10℃~−5℃之间，降雪强度逐渐减弱，08时转为雨夹雪。因此，降雪时段主要集中9日02时~08时，长沙站降雪量6.3 mm，量级为大雪。 图10. FY2E相当黑体温度(TBB，单位：℃，a. 8日22时，b. 9日00时，c. 9日03时，d. 9日06时) 2月12日08时~13日08时，受南支浅槽东移及地面冷空气快速补充南下影响，12日11时开始长沙站出现阵性、零星雨夹雪，云层逐渐增厚，云顶亮温降低，12日17时(图11(a))，云顶亮温−10℃~−5℃。12日20时(图11(b))，云团发展加强，云顶亮温最低值−25℃，低值中心位于长沙地区南部，此时对应地面最强降雨(雪)时段。12日22时(图11(c))，云团减弱东移，云顶亮温升高，13日00时(图11(d))，云顶亮温为−5℃～0℃。12上午~13日长沙站累积降水量1.5 mm。 图11. FY2E相当黑体温度(TBB，单位：℃，a. 12日17时，b. 12日20时，c. 12日22时，d. 13日00时) 2月17日20时~18日08时，30˚N附近南支槽经向度加大，发展东移，18日03时(图12(a))，槽前带状云系呈东北–西南走向，分布于江苏、安徽、湖北、湘西北及贵州北部地区，云顶亮温最低值低于−55℃，长沙地区处于云系南侧，云顶高度较低，温度介于−10℃~−5℃之间。18日08时(图12(b))，云带向东北方向移动，08~12时(图12(a)、图12(b))该云带自西向东、自南向北持续影响长沙地区，云顶亮温维持−30℃左右，这一时间段为长沙站最强降雪时段，据长沙站记录，截至14时，长沙站降雪量9.8 mm，莲花站降雪量10.5 mm，为大到暴雪。18日19时(图12(d))，伴随着低槽过境，带状降水云系发展减弱，长沙地区上空云系云顶亮温升高，为低云覆盖，降雪停止转阴天。 三次降雪过程都是由于南支槽过境时配合低层良好的水汽及动力、热力条件，在中低层有降水云系生成，并且由于云内温度较低，过冷却水通过冰相过程形成固态降水降落至地面。不同的是，前两次过程中南支槽分裂短波槽东移影响本地，降水云系在长沙上游湘西地区生成，并在短时间内东移影响长沙形成降雨(雪)后云系消散，而后一次降雪过程中，南支槽经向度较大，且移速比较缓慢，在12小时内持续影响本地，槽前带状云系伴随着南支槽的东移自西向东、自北向南持续影响长沙地区，云带宽可达10个纬距，长约上千公里，云顶亮温最低值可达−55℃。 图12. FY2E相当黑体温度(TBB，单位：℃，a. 18日03时，b. 18日08时，c. 18日12时，d. 18日19时)
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user: 6. 黑麋峰雷达站雷达回波特征分析 由黑麋峰雷达站雷达反射率因子图可知，降雪回波呈片状且具有明显层状云回波特征，大片回波中伴有强度不同、形状各异的回波中心，强回波强度30 dBz以上，降雪量多少与强回波持续时间有关，中等强度以上降雪有一定范围的35 dBz以上的强回波中心。2月8日夜间到9日白天，长沙站出现大雪，2月18日早晨到白天，长沙站出现暴雪，在0.5˚仰角反射率因子图上有一大片带状或块状的强度在40 dBz以上的强回波，最大值51 dBz，回波带成东北—西南走向，自西向东分别影响宁乡县、长沙市区、浏阳市(图13(a)、图13(c))。降雪出现在槽前西南气流中，风场结构比较简单，零速度线接近一条直线，成西北—东南走向或东西走向，并随时间呈现逆时针旋转，雷达中心附近的最大径向速度达到10 m/s (图13(b)、图13(d))。第二次过程雷达图略。
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user: 7. 降雨(雪)成因分析 7.1. 动力、热力条件分析 分析降雨(雪)发生最强的时段，沿112.55˚E处作假相当位温、相对湿度和垂直速度的垂直剖面。假相当位温在绝热等压蒸发过程中具有保守性，因此可以用假相当位温来分析冷暖气团的性质，而低层假相当位温线密集带代表锋区，同时将锋区下界定位290 K，上界定位310 K。降雨(雪)发生时段，对流层中低层500 hPa以下相对湿度接近100%，925 hPa以上假相当位温线陡峭密集，随高度向北倾斜，且水平梯度增大，加强了暖湿气流的爬升作用。降雨(雪)时段，从华南至长江流域维持一个倾斜的强上升运动区，上升气流将低层的相对干冷的空气向上输送，并与低空急流向北输送的强暖湿空气相遇，冷暖空气交汇持续在湘中附近，是这三次大范围降雪产生的动力、热力条件。其中，18日08时(图14(c))，低层锋区下界为来自极地的变性干冷气团，下沉速度0.4 Pa/s，冷气团自北向南推进直到24˚N湖南以南的南岭附近，锋区上界为来自热带海洋的暖湿气团，上升速度达到1.2 Pa/s，此次过程，暖湿气团抬升速度较前两次强，低层假相当位温较高，达到324 K，中低层湿度深厚，动力条件、热力条件均较前两次过程有利，降雨(雪)强度也比前两次过程大。 图13. 雷达反射率因子及径向速度图(单位：dBZ，a、b. 9日03时02分，c、d. 18日7时29分) 图14. 沿112.55˚E处假相当位温、相对湿度、垂直速度垂直剖面(假相当位温：黑色实线，单位：K；相对湿度：彩色阴影，单位：%；垂直速度：红色实线，单位：Pa/s，a. 9日02时，b. 12日20时，c. 18日08时) 7.2. 水汽条件分析 水汽是降水形成的一个重要条件，而水汽输送机制的建立对持续性降雪至关重要。分析三次降雪过程中850 hPa水汽通量场(图略)可知，雨雪过程发生期间西南气流将对流层低层大部分水汽从孟加拉湾、南海经西南地区向华南北部及江南地区输送，水汽输送带与低空急流位置相对应。分析长沙站水汽通量时序图(图15)发现，三次降雪过程中，对流层中低层均存在水汽通量大值区，12日20时水汽通量高值中心位于700 hPa以上，最大值5 × 10 −5 g·cm −2 ·hPa −1 ·s −1 ，8日20时和17日20时水汽通量高值中心位置在700 hPa以下，最大值达到12.5 × 10 −5 g·cm −2 ·hPa −1 ·s −1 。由水汽通量散度场时空分布(图15)特征发现，水汽在低层向高层输送时加强辐合北抬，其中8日08~20时、15日20时~18日08时，近地面层到对流层中低层均存在明显的水汽辐合(最大值达到12 × 10 −5 g·cm −2 ·hPa −1 ·s −1 )，而500 hPa以上层为持续的水汽辐散。对流层内水汽通量场的上下层配置，在高低空急流相互配合的抽吸作用下，低层水汽辐合抬升，在抬升过程中经历凝结、碰冻等一系列微物理过程后形成冰晶、雪花、雨滴等固液态降水后在斜升气流作用下从主上升气流斜前方降落到地面。8日08~20时、15日20时~18日08时中低层水汽辐合作用强烈而上层大气中水汽辐散，8日晚到9日白天以及18日早晨，长沙站出现大到暴雪；相反，12日20时~13日08时，850 hPa以下为弱的水汽辐散，500~850 hPa的中低层存在水汽辐合，与垂直速度的配置较差，因此降雪强度较小，为小雪。 图15. 2014年2月8~18日长沙站水汽通量场时序图(单位：10 −5 g·cm −2 ·hPa −1 ·s −1 ) 7.3. 层结特征分析 由三次降雪过程中强降雪时段的T-logP图可知，同样处于有利雨雪产生的大尺度环流背景下，层结特征也不尽相同。08日20时(图17(a))层结特征表现出明显的上干下湿的特征，湿层位于600 hPa高度以下，700 hPa西南急流达到24 m/s，850 hPa以下风向随高度逆时针旋转，存在弱冷平流。700~850 hPa之间存在一个融化层，融化层下是逆温层，逆温层底在2 km高度，逆温层厚度较小，逆温强度较大，逆温层顶底之间的温差在10℃左右。12日20时(图17(b))层结曲线也表现为上干下湿的喇叭口形状，湿层较第一次过程深厚，700~850 hPa之间的逆温层厚度在1 km左右，逆温强度较弱，从地面到高空整层大气温度均在0℃以下，700 hPa西南气流14 m/s，近地面层存在明显的冷平流，950 hPa以下对流有效位能14.5 J/kg，有利于低层暖湿空气沿冷空气爬升。18日08时(图17(c))，T-logP图显示300 hPa以下整层大气温度露点差小于3℃，逆温层底高度较高，位于800 hPa左右，厚度也较前两次过程大，达到1.5 km左右。700 hPa高度以上存在一个薄的融化层，最高温度4℃左右，融化层以下冻结层(温度小于等于0℃)深厚，冷平流很强。高层过冷却水通过凝结、碰冻、淞附、冻结等微物理过程形成雪花或冰晶后在下落过程因融化层浅薄而冻结层深厚不易融化成液态，而是更有利于碰并、粘连形成尺度较大的雪花或冰晶下落到地面，形成强降雪。综上，雨雪过程中，地面不断有冷空气补充南下，700 hPa维持强盛的西南风，形成了“冷垫”与“暖盖”稳定重叠降雪机制，配合南支槽分裂东移，使得长沙地区出现多次降雪过程。此外，水汽饱和区(湿层)的存在，是冰晶、雪晶淞附、粘连增长所需的环境场条件，云层发展越深厚，云中过冷却水含量越大，冰晶、雪花增长的环境条件越有利，造成的降雪强度也越大。 图16. 2014年2月8~18日长沙站水汽通量散度时序图(单位：10 −5 g·cm −2 ·hPa −1 ·s −1 ) 图17. 探空曲线图(a. 8日20时，b. 12日20时，c. 18日08时)
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user: 8. 总结 1月下旬后期到2月上旬前期，长沙市天气晴暖，气温异常偏高，2月2日最高气温达到26.9℃。2月4~18日为低温阴雨雪冰冻天气过程，持续时间长，气温较前期降幅大且持续偏低，共有3次降雪过程发生，其中9~11日出现冰冻。一方面主要是由于南支槽比较活跃，不断分裂短波南下，同时中低层在湘中地区存在切变线，具有一定的动力抬升条件；且过程发生前，西南气流强盛，两湖、两广地区为强水汽辐合中心，水汽条件好；另一方面，来自极低的干冷空气不断补充南下，变性干冷气团与来自热带海洋的暖湿气团于江南地区交汇、相互作用，从而触发降水(雪)。 此次低温阴雨雪冰冻天气过程持续时间长，过程开始前气温异常偏高，为降雨(雪)爆发蓄积了不稳定能量，对于天气由好转坏后的降水量级把握带来了困难，但是综合利用常规观测资料、卫星云图和各物理量资料，分析天气系统的发展演变情况，把握降水落区、降水相态转变、降水量级以及过程持续时间，从而做出比较准确、及时、全面的预报，及时、主动进行预警减灾，为春节及春运及时做好气象服务。
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user: 摘 要 随着CDIO指导思想在当今IT行业的广泛深入推进，本文首先提出了实施CDIO教育理念的意义，探讨了CDIO在计算机专业应用实践教学的培养目标，分析了CDIO项目课程实践指标的设计，详细阐述了利用计算思维和CDIO工程化项目实践为平台，从学生基本操作能力、专业技术能力和工程化综合应用能力三个层次进行构建应用型专业实践教学体系的建设，为我校培养应用型人才、开展教学改革提供了新的思路。 关键词 :CDIO，计算思维，工程化项目，实践教学体系 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/
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user: 1. 引言 随着全球化人工智能与大数据时代的悄然来临，信息技术与物联网、云计算的融合越来越密切。新IT技术的出现和迅猛发展已经成为国家经济建设与社会生活服务中重要的应用基础。在这种新形势下，应用型本科院校计算机专业要勇于接受机遇和挑战，积极探索培养与市场需求相适应的具有扎实技术能力的应用型人才路径，而培养高技能应用型人才则需要经过良好的专业实训锻炼，有效地将理论知识与项目实践进行有机的融合，从而保证学生在未来的职业生涯中适应企业的发展需要。因此，结合我院的实际情况，探讨基于CDIO理念的计算机专业应用型实践教学体系的建设研究具有重要作用。
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user: 2. 实施CDIO教育理念的意义 应用型教学体系的思想来自于CDIO (Conceive、Design、Implement and Operate，构思、设计、实现和运作)的工程教育模式教育改革经验，它倡导“做中学”和“基于项目教育和学习”的新型教学模式，让学生以主动的、实践的、课程之间的有机联系的方式进行有针对性学习。CDIO以企业具体项目开发过程为操作主线，通过强化专业中的技术实践教学环节，培养学生的理论知识、个人意识、团队协作和工程实践这４个层面的能力，强调学生的主动参与，真正做到以学生为中心的教育和学习 [ 1 ] 。在课程教学组织上完全体现构思、设计、实现和运作，让学生更为主动、专注的体会课程学习和实践操作中的具体问题，培养他们发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。 通过基于CDIO模式的计算机专业课程教学体系的建设，开设与专业建设框架相适应的应用型工程实践课程，将充分体现其“做中学”和以“项目案例”为载体来组织整个教学过程，通过实践教学，培养学生在专业技术分析理解与解决实践操作问题上的综合能力，激发学生的技术创新能力。通过工程型案例实践、项目驱动实践教学，使学生真正明白学以致用的含义，大大激发学生的学习热情，达到专业技术教学目的 [ 2 ] 。按照CDIO理念的思路，把CDIO模式引入到计算机专业课程的教学规划和日常执行过程中，以专业基础课程建设为基础，以应用型专业课程与项目实践实训课程教学体系的构建为重点；建立集课内面向专业基本教学与课外面向企业前沿应用扩展实践，单门课程与关联课程群的结构；形成一个科学、合理、完善的应用型实践技术平台体系，以高标准应用型IT教师队伍建设为关键，积极探索符合应用型人才培养需要的教学方法，培养出适应区域经济发展建设需要的同时具有较强工程项目实践能力与技术创新能力的高级应用型IT专门人才。