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

user: 3. 数据处理 3.1. 综合生态因子提取 利用ARCGIS软件中的Spatial Analyst分析模块surface analysis模型获取坡度地形要素，并制作专题图。将遥感影像经过处理提取植被覆盖指数图专题地图。如图3，图4；将遥感数据经过处理制成土地利用分类专题地图，成果如图5： 图3. 坡度图 图4. 坡向图 生态环境评价中的重要指标之一就是植被覆盖率。作为生态环境体系的一个重要因子，植被覆盖率主要用于植被变化、生态环境、水土保持、气候等方面的研究中。植被覆盖率的水平对于生态环境的优劣程度有着直接的影响作用。将遥感数据进行NDVI归一化植被指数提取(图6)，对植被覆盖进行分级，根据丹江流域(商州段)的实际状况和特点，将当地的植被覆盖分为五级(表2)。 图5. 土地利用现状图 图6. 植被覆盖指数图 Table 2 Vegetation coverage classificatio 编号 植被盖度等级 植被覆盖度 景观特征 1 高植被覆盖 >70% 灌木林地、有林地等 2 中高植被覆盖 60%~75% 灌木林、有林地、耕地等 3 中植被覆盖 40%~60% 草地、林地、其他林地及农田 4 较低植被覆盖 15%~40% 草地、林地、农田、疏林地等 5 低植被覆盖 <15% 居民点、水域、裸地、交通用地、草地等 表2. 植被盖度分级 3.2. 建立生态因子等级评分机制 将坡度、植被覆盖率和蝴蝶种类的数量等生态因子根据其对生态环境的影响程度，建立5个评分等级 [ 10 ] (表3)。利用GIS软件进行空间插值分析功能，获得坡度、植被覆盖率和蝴蝶种类的分级图，进而评定丹江地区(商州段)的生态环境综合状况(图7~9)。 Table 3 Ecological factor grade rating tabl 评分级别 坡度范围 植被覆盖率 蝴蝶种类 5分 0~2 >75% >50 4分 2~6 60%~75% 40~50 3分 6~15 40%~60% 30~40 2分 15~25 15%~40% 15~30 1分 >25 <15% <15 表3. 生态因子等级评分表 图7. 坡度分级图 图8. 植被覆盖水平分级图 图9. 蝴蝶种类分布分级图 3.3. 丹江流域生态环境综合评价 将丹江流域(商州段)的坡度分级、植被覆盖率分级和蝴蝶种类分级在Arcgis中进行重叠处理，可以得出丹江流域(商州段)生态环境综合评分分布图(图10)。 由此可以看出，丹江流域(商州段)的生态环境总体上说是属于中等水平，第一类分区面积268.49 km 2 ，仅占区域总面积6.37%；第二类分区面积1234.33 km 2 ，占区域总面积的29.31%；第三类分区面积1572.88 km²，占区域总面积的37.34%；第四类分区面积985.88 km 2 ，占区域总面积的23.40%；第五类分区面积150.87 km 2 ，占区域总面积的3.58%。以第四类分区以上为生态良好率标准的话，则丹江流域(商州段)的生态良好率在26.98% (表4)。 图10. 生态环境综合评分图 丹江流域(商州段)全区域总面积为4212.45 km 2 。整个丹江流域(商州段)的生态环境水平呈中等水平。整体情况为：丹江城镇区域最低，丹江沿江水系区域偏低，而西部秦岭山区的分数较高，生态环境也最好。相关的研究也表明，丹江流域(商州段)存在着一定程度的水土流失情况，由于区域内特殊的自然条件和人类开发活动的加剧，区域内工矿业的发展，该地区的水土流失面积呈上升趋势，整个丹江流域(商州段)城镇区域的生态环境有待改善。 Table 4 Classification of ecological comprehensive evaluation in the Danjiang River Basin (Shangzhou 分类 分值 面积 比例 第一类分类 3~4分 268.49 km 2 6.37% 第二类分类 5~7分 1234.33 km 2 29.31% 第三类分类 8~10分 1572.88 km 2 37.34 % 第四类分类 11~13分 985.88 km 2 23.40% 第五类分类 14~15分 150.87 km 2 3.58 % 表4. 丹江流域(商州段)生态综合评价分级表
system: [SYSTEM]

user: 4. 丹江流域生态环境保护建议 丹江流域(商州段)是国家主体功能区划的重点生态功能区和南水北调中线工程的重要水源水质保障区，在调水工程中占据着极其重要的位置。政府长期以来关注丹江流域的发展以及生态环境的保护和改善，也取得了一定的成效。但是，人口的压力以及地方政府对当地经济发展的需求，经济发展与工矿业的扩大，人类活动的加剧，区域内城镇和其他产业的扩张，都对当地生态环境造成了大量负面影响，同时也加大了丹江流域生态环境的总体承担压力，导致水土流失逐年增加，部分地区的植被覆盖水平随着城镇扩张而下降等 [ 11 ] 。 从本研究分析来看，丹江流域(商州段)的生态环境中等水平，在生态环境保护方面还需进一步加大力度进行改善。针对丹江流域主要的生态环境问题，必须考虑提出一个合理、合适的对策来应对目前丹江流域所面临的生态问题，处理好自然与人类社会之间的关系，以可持续发展和科学发展观为基础，减弱和协调将日益严重的生态环境与人类活动之间的矛盾，使当地的自然–经济生存环境变得和谐合理。 1) 充分了解丹江流域的生态环境以及人类活动等特征，在此基础上，对丹江流域生态环境进行合理的区划，针对不同区域存在着不同的生态问题，采取不同的措施进行生态环境恢复和保护。加大对区域内的水资源保护，合理调用水资源，制定健全完善的水资源供求计划；扩大区域森林面积，在现有森林面积的基础上，继续原有的退耕还林还草工作，将区域内的植被覆盖水平提升到更高的台阶；加强对区域内山区内的物种多样性的保护，严厉禁止对区内进行破坏性经营，保护好区域内的物种资源，提高区域内的生物丰度指数；加强对区域内的水土流失现象的治理工作，加强对区域内山地地区的地质灾害防治； 2) 对丹江流域生态环境开展动态监测，对生态环境恢复重建的各项工程和措施进行评估。丹江流域地区不仅是生态环境脆弱，经济相对落后，对生态环境恢复重建的各项工程和措施，有必要从生态适宜性、经济可行性和社会可接受性等方面开展全面评估，为科学指导丹江流域生态恢复重建、促进丹江流域可持续发展提供科学依据 [ 12 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 光照过程能够使得土壤养分元素从原来的惰性状态被激活，通过研究土体活化技术，加速土壤中养分的转化效率，从而降低生产过程中化肥的使用，进一步减少化肥的过量使用所带来的土壤污染问题。本研究以通过室内光照实验方法，设定光照波段为蓝光、红光、绿光，以放置在暗处的土壤为对照，研究不同波段光照对于土壤养分活化过程的影响。结果表明：1) 不同颜色光照首周对于土壤全氮含量的提升较高，全氮含量首周均提升50%；2) 红、绿、蓝光三种光照对土体速效钾含量均有增加的作用，特别是蓝光对于土壤速效钾的活化作用明显；3) 在不同波长光照情况下，土壤有效磷含量较初始有效磷含量提升效果均在100%之上，最大提升量接近200%；4) 绿、蓝、红光光照对土体活性有机碳含量均有降低的作用。试验表明光照对于土壤中的成分具有活化作用，具有进一步研究价值。 关键词 :土壤养分，光照，活化 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 人类生存与发展离不开土地 [ 1 ] 。我们国家是人口大国，人多地少的矛盾始终是现代化进程中的一个带有全局性、战略性的重大问题。我国人均耕地面积不到世界平均水平的一半，且有2/3以上的耕地是中低产田 [ 2 ] ，在中低产田土体中常常出现某些营养元素的缺乏或土体结构不良而影响植物正常生长 [ 3 ] ，具有很大的增产潜力 [ 4 ] 。光照是作物进行光合作用、并赖以生长的前提条件；而养分则是作物生长的物质基础，作物对养分的吸收和利用，有赖于其生长状况所确定的对养分的需要及其吸收能力。在一定的光照变化范围内，作物的光合速率和生长随光照的改变而改变，因而对养分的需要量亦随之增加、且吸收能力增强，其同时也必将会因此影响土壤的养分状况。光照的改变，将最终导致土壤–植物系统中养分供求关系的变化，并将在很大程度上决定作物的肥料需要量、需肥比例和相应的所采取的施肥技术。 国内外均展开了光照与中低产田关系的相关研究，1964年，Pauli提出光照可能是沙漠地区有机质降解的主要因素 [ 5 ] ，光照使土壤凋落物中难降解有机物发生光化学转化，促进土壤有机质中DOC含量而促进碳的释放，增加土壤碳库，并能通过光照与土壤水分、大气CO 2 浓度之间的交互作用，进一步促进土壤有机质的生物和非生物降解过程。林波等对美国里奥格兰德河岸森林凋落物的降解研究表明 [ 6 ] ，光照增强和水分含量增加，胞外酶，尤其是氧化酶类的活性会显著提高。进而影响陆地生态系统的碳循环。施入土壤的N肥，除被作物吸收利用外，还有微生物的固定，粘土矿物的吸附，挥发和反硝化损失，最终有相当一部分以NO 3 -N的形式残存于土壤中。早在1979，Zafiriou和Ture [ 7 ] 实验证实水体中的 NO 3 − 和 NO 2 − 均具有光化学活性。 NO 3 − 的紫外吸收带在200 nm、310 nm处， NO 2 − 的紫外吸收带在205 nm、360 nm处。 NO 3 − 和 NO 2 − 在阳光辐射下可光解生成羟基(∙OH)和氮氧化物(NO 2 、NO)等活性物质，可以和多数有机物发生快速反应，从而显著影响地球C、N和重金属的生物。 本文以具有代表性的关中塿土为研究对象，设定不同光照波段的长期光照试验，进行长期光照，并定期采样，探究了塿土在不同波段光照情况下，土壤总氮，有效磷，速效钾及有机碳随时间的变化规律，探究土壤在光照情况下的养分变化规律，从而为光照活化土体的机理及应用研究，奠定研究基础。
system: [SYSTEM]

user: 2. 材料与方法 2.1. 供试材料 试验土样采集自在陕西省富平县中试基地(东经109˚12'10，北纬34˚42'31)表层0~15 cm，采样时间为2018年3月10日。各土样均按S形线路随机选取5个采样点采集，将各土样混合均匀摊放在干净地面上，挑拣出红的动植物残体，室内避光自然风干。风干后的土壤过1 mm筛，分别用于土壤基本理化性质测定、室内光照试验。测定土壤养分初始含量，其中全氮含量0.06 g/kg，速效钾4.08 mg/kg，有效磷3.94 mg/kg，活性有机碳3.22 g/kg。 2.2. 试验方法 该实验在不透光纸箱中进行，纸箱尺寸为65 × 65 × 50 (cm)，纸箱的三边和顶部均用加厚铝箔包好，防止环境中其它杂质光线射入箱体。如图1，纸箱内放置不同波长的LED灯，模拟不同波长太阳光源，灯泡距样品台20 cm，光照强度为1.14 × 106 W∙m −2 ，使光反应箱内温度维持在28℃ ± 1.5℃。样品放在直径10 cm培养皿中，培养皿高度3 cm，控制实验土壤装填高度与培养皿高度相平，防止厚度对于试验结果产生影响。 图1. 光照反应箱 2.3. 测定方法 2.3.1. 采样方式 采样时间为2018年3月2日至6月22日，每周采样一次，共计采样17周，每次采样取出一个培养皿，将培养皿中实验土壤取出，倒入密封袋内保存。 2.3.2. 样品检测 速效磷含量采用0.5 mol/L NaHCO 3 浸提比色法测定；速效钾含量采用NH 4 Ac浸提火焰光度法测定；土壤全氮含量用2 mol/L KCl溶液浸提(水、土比为5:1)，用全自动间断化学分析仪(cleverchem200，德国)测定。 2.3.3. 数据处理 实验每个处理设个平行，试验结果均以平均值表示，采用统计软件对数据进行统计检验及方差分析，数据多重比较采用Turkey法，运用Excel绘制相关图表。
system: [SYSTEM]

user: 3. 结果与讨论 3.1. 红、蓝、绿光照对全氮的活化作用 未进行光照处理的土样全氮含量为0.06 g/kg，由图2可知，红光照射17周情况下的全氮含量变化，在红光照射首周，全氮含量达到0.09 g/kg，相比于未经光照处理的土壤提高50%，提升效果明显，随着红光照时间的增长，土壤全氮含量，并未随时间呈现线性增长，反而呈现出不断波动的变化特征，可能首周土壤中的全氮在光照作用下活化，并在后续的时间情况下处于动态平衡的过程。全氮含量土壤全氮含量在第5周出现第一个峰值0.095 g/kg，相较于未经照射土壤提升58.33%，相较于首周仅提升8.33%，随后在第13周出现第二个峰值0.1036，相较未经照射土壤全氮含量提升76.2%，相较于首周提升26.2%，可能由于在光照能量积累，及全氮的释放需要较长时间过程，因此全氮含量在出现峰值后又继续降低，对于土壤全氮而言，红光照射对其的活化作用，主要在首周内。蓝光对于土壤全氮的活化作用与红光相似，首周全氮含量增加50%，随后在0.08~0.1范围内不断波动保持平稳，在能量的光照能量的积累过程需要时间，在第5周和第12周，土壤全氮含量开始变化，并分别在第5周和第12周达到峰值，由此可以推测，红光对于全氮的提升效果，可能主要是蓝光的影响导致的 [ 8 ] ；绿光对于土壤全氮的影响与红光、蓝光不同，绿光对于土壤全氮的影响呈现持续上升的趋势，随着光照时间的增加，土壤全氮含量也随之增加，但整体的趋势仍为随光照时间增长而增长，并在17周达到最大值0.12 g/kg，相较于初始含氮量增加100%，绿光是以热量的方式来影响土壤中的全氮含量的，由于光照活化装置较为密闭，在光照过程中，土壤温度较高，因此，相比较于蓝光与白光，绿光的活化提升效果更加明显。 图2. 红、蓝、绿光对土体全氮的影响 3.2. 红、蓝、绿光照对速效钾的活化作用 未进行光照处理的土样速效钾含量为4.08 mg/kg，红光对于土壤速效钾的活化作用并不明显，在红光照首周，土壤速效钾含量为4.34 mg/kg，速效钾含量提升0.26 mg/kg，提高6.37%，随着光照时间的增长，土壤速效钾含量逐步提升，第12天出现的峰值为红光照17周的最大值，在达到最大值后开始平缓，这可能是由于速效钾与全氮并不相同，速效钾在形成之后，主要为水溶性钾与交换性钾，在光照情况下较为稳定，并且对于温度的变化，敏感度较低，因此在形成速效钾后，含量的变化不如全氮明显。 由图3，可以看出，绿光照处理首周的土体速效钾含量为4.34 mg/kg，速效钾含量提升6.3%，与首周红光光照相同，峰值出现在第5周、第11周，分别为4.74 mg/kg、5.21 mg/kg，相较于未经绿光照射的土壤分别提升16.2%、27.7%，第11周的峰值与红光照射12周相似，在17周，达到绿光照射下的最大值5.41 mg/kg，相较于未照射土壤提升1.33 mg/kg，提高速效钾含量近33%，提升效果较红光明显。 图3. 红、蓝、绿光对土体速效钾的影响 蓝光照17周内土壤速效钾含量呈现逐步上升的趋势，土壤速效钾的变化，如图3所示，蓝光光照首周土壤速效钾含量为5.05 mg/kg，比初始情况下土壤速效钾含量提升23.7%，首周提升效果高于绿光、红光照射情况下的首个峰值，在首周提升后，从第二周开始缓慢提升，第3天5.15 mg/kg，第4天5.35 mg/kg，持续增大，且增大程度较绿光照射更好，在第17周时达到最高6.43 mg/kg，相对初始值增加57.6%。由此可知，光照对于土壤速效钾的提高，有显著作用，特别是蓝光照射，有助于土壤中速效钾的释放。可能是蓝光对于土壤中的缓释钾结构具有较大的破坏作用，相较于以热的形式扩散的绿线和包含各种波段光源的白光，蓝光的频率更高，波长更短，更易使土壤中的缓释结构破坏，从而进一步的促进土壤中速效钾的释放 [ 9 ] 。 3.3. 红、蓝、绿光照对有效磷的活化作用 未进行光照处理的土样有效磷含量为3.94 mg/kg，红光对于土壤有效磷的提升效果如图4所示，红光照射首周，土壤有效磷含量为6.03 mg/kg，相较于未经光照土壤提高了53%，并在第6周出现一个小峰，有效磷含量为6.8 mg/kg，第9周、第14周出现较大波动，有效磷含量分别为11.67 mg/kg、11.35 mg/kg，土壤有效磷含量分别提升了196%、188%，第9周出现的峰值为最大值。绿光对于土壤有效磷的照射与红光相似，均在首周照射后有较大提升，并在17周内出现多处峰值。绿光照条件下，首周有效磷含量提升至6.59 mg/kg，相较于未经光照土壤提高了67%，而在第7周、第11周、第14周出现三个峰值，照射时间越长，峰值越大，分别为9.38 mg/kg、10.68 mg/kg及11.30 mg/kg，相对初始含量提高了138%、171%、187%，第14周达到最大值。红，白光对于土壤中有效磷含量的影响，主要体现在通过绿光照射的影响，有效磷包括全部水溶性磷、部分吸附态磷、一部分微溶性的无机磷和易矿化的有机磷，等在7周以后，均出现不断波动的情况，可能主要由于土壤中有效磷含量处于动态平衡中，在能量积蓄后，土壤中有效磷含量增加 [ 10 ] 。 图4. 红、蓝、绿光对土体有效磷的影响 蓝光对于土体有效磷的活化作用如图4所示，蓝光光照首周土壤有效磷含量为5.64 mg/kg，比初始情况下土壤有效磷含量提升43.1%，首周提升效果低于绿光、红光照射情况下首周含量，并在第6周开始含量突然提高，在第8周达到首个峰值，随后以增大–减少–增大的趋势持续波动，并在第8周、第14周均达到较大值，含量为10.1 mg/kg，相较初始值增加156%。于航等 [ 11 ] 研究认为，光照促进土壤微生物把土壤中的有机态磷转化为无机态磷，从而促进内源磷的释放。 3.4. 红、蓝、绿光照对活性有机碳的活化作用 土壤有机碳含量随光照时长的增加而降低。此结果与河流、海口沉积物在光照下的反应结果相近 [ 2 ] ，光照可以促进植物残体质量的损失 [ 4 ] 和土壤腐殖酸的降解 [ 5 ] 。土壤中富含植物残体和腐殖酸类物质，而且是河流、海口沉积物中有机物的主要来源 [ 6 ] ，因而光照使土壤有机碳含量降低是在预料之中。 图5. 红、蓝、绿光对土体有机碳的影响 如图5，在17周光照过程中，首周红光照射情况下，土壤活性有机碳含量降低至1.62 g/kg，随后持续降低，在第6周达到1.188 g/kg，降低63%，随后逐渐增加，可能是土壤中腐殖质等降解，为土壤提供活性有机碳，从而补充了因光照产生的活性有机碳消耗，红光照8周后，活性有机碳开始补充，至16周时含量为1.89 g/kg，相对第6周提升59%。绿光对于土壤活性有机碳的影响，分为三个阶段，初始阶段，从第1周到第8周，含量波动降低，从第1周的1.51 g/kg降低至第8周的0.94 g/kg；稳定阶段从第8周至11周，含量保持基本稳定；增加阶段则出现在第11周以后，最终稳定在1.74 g/kg。蓝光对于土体活性有机碳的影响与红光相似，从第1周至第9周，波动下降，从首周的1.46 g/kg下降至0.96 g/kg，下降34%，随后开始呈现上升趋势。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 不同颜色、不同光照时间对土体全氮、速效钾、有效磷及活性有机碳的含量存在影响： 1) 光照对于土壤全氮含量的影响，主要出现在首周，光照首周对于土壤全氮含量的提升较高，全氮含量首周均提升50%； 2) 绿、蓝、红光三种光照对土体速效钾含量均有增加的作用，特别是蓝光对于土壤速效钾的活化作用明显，相较于红光与绿光在首周活化速效钾6.3%，蓝光照射首周提升23.7%，经17周照射后，含量提升57.6%； 3) 绿、蓝、红光光照对土体有效磷含量均有增加的作用，随光照时间的推移呈增加趋势，且在不同波长光照情况下，土壤有效磷含量较未活化土壤提升效果均在100%之上，最大提升量接近200%； 4) 绿、蓝、红光光照对土体活性有机碳含量均有降低的作用，可能由于光照过程中产生有机碳降解的现象，但在总体降低的情况下，可能同样存在对于活性有机碳含量的补充，蓝光与红光照射下，均存在波动下降，在第8周含量增加的情况。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 人们对网络中社区发现的算法越来越感兴趣。在复杂网络中，节点并不是独立地存在，从结构上看，如果两个节点的连接情况很相似，那么这两个节点很可能处于同一个社区内。在本文中，我们提出了一种基于节点连接强度的社区发现算法(BNCSA)，该算法基于节点之间的直接连接数与间接连接数，度量节点之间的连接强度，然后用参数控制网络的社区结构的粒度，可以有效避免现有经典算法中无法发现粒度小于一定量的小型社区的弊端。最后，我们进行了一些实验来验证新算法的划分结果。实验结果表明，该算法能够有效地发现真实网络中的社区结构。 关键词 :复杂网络，节点连接强度，社区发现 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 在现实世界中，许多系统可以被抽象成网络，例如因特网，人际关系网络，疾病传播网络和科学家合作网络。大量的研究表明，社区结构存在于复杂的网络中。节点在社区内紧密相连，而在社区之间的连接相对稀疏。社区结构在复杂网络中起着越来越重要的作用。它可以帮助我们理解复杂网络的功能，发现潜在的规律，并预测复杂网络的行为 [ 1 ] 。例如，社区结构代表社交网络中有相同兴趣和爱好的群体；在Web的网页中，网页在同一社区内有更多的链接；在文献网络中，同一社区内的文献都有相关的研究课题。 已经针对社区结构的研究开发了各种方法。有些人倾向于聚类图形，因此在聚类中存在密集的边集，并且在它们之间存在很少的边，例如，基于模块度的算法。但是，模块度不是评估的准确度量。一些人采用分层聚类的方法，并选择迭代地合并具有高相似性的顶点，或者去除连接具有低相似性的顶点的边，但是不区分顶点彼此的重要性。有些专注于桥接集群但忽略重要节点重要性的集线器。实际上，社区通常聚集在网络中的一些重要节点周围。 在本文中，我们提出了一种新的社区发现算法，称为基于节点连接强度的社区检测(BNCSA)网络算法。在结构等效的概念下，可以找到对形成社区很重要的节点。他们被认为在网络中发挥着至关重要的作用，特别是在社区内部。然后我们使用节点连接强度测量来扩展它们以形成聚类。 我们的方法具有以下特点： 1) 遍历每一个节点并加入邻节点之后形成社区，选取节点平均连接强度最大的社区作为待划分社区。最后用参数控制其他节点与该社区的最小连接数形成一个最终社区。 2) 基本思想很好地匹配真实网络中社区的演化过程，即社区逐渐从节点连接强度最大的社区进行扩展。 3) 高效。具有n个顶点和每个社区包含m个节点的网络上的运行时间是 。它在我们的实验中胜过了FN [ 2 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 2. 基于节点相似度的社区发现方法 首先给出一些将在算法中使用的概念。在传统的节点相似度的概念中，对于节点相似度的表述为： G ( V ， E ) 是一个无权无向图。其中， V = { 1 ， 2 ， ⋯ ， n } 是G中节点的集合； E = { ( i ， j ) | i ， j ∈ V } 是G中边的集合，且 ；A是其对应的邻接矩阵 [ 3 ] ，如果节点 v i 和 v j 之间有边，则其元素 A i j = 1 ，否则， A i j = 0 。 2.1. 节点相似度度量 2.1.1. 基于共同邻居数的CN指标 从网络的拓扑角度来看，考虑到两个节点的共同邻居数量，即Common Neighbors (CN) [ 4 ] 。两个节点拥有更多共同邻居，表明两个节点之间的连接更为紧密和相似，因此它们更有可能属于同一社区。例如，两个喜欢跑步的人，他们彼此不认识，但是两人有一些共同认识的喜欢跑步的人，如果他们相互认识的人很多，则两个人在同一地区或在同一个爱好者协会的可能性很大。网络中某个节点 V x ，其所有邻居节点的集合用 Γ ( x ) 表示，则任意两个节点 V x 和 V y 的相似度可表示为： S x y = | Γ ( x ) ∩ Γ ( y ) | (1) 2.1.2. 其他规范化指标 在CN指标的基础上，增加了节点度的影响，得到6种规范的相似性指标，包括RA指标 [ 5 ] 、HPI指标 [ 6 ] 等。HPI指标的定义是社区内两个顶点的共同邻居的数量比上他们中较小节点的度，所以大度节点与其他节点之间，更容易具有高的相似性： S x y = | Γ ( x ) ∩ Γ ( y ) | min { k x ， k y } (2) 2.2. 一种新的节点相似度 在本文中我们对HPI指标进行改进，采用节点连接强度来评价节点之间的相似性程度。节点连接强度是节点之间的连接程度及连边在网络中重要程度的一种度量，是节点之间直接和间接连接数与节点中较小度的比值，其定义为： α ( v x ， v y ) = e x y ( 1 + | Γ ( x ) ∩ Γ ( y ) | ) min ( k x ， k y ) (3) 则一个网络的平均节点连接强度为： α ¯ = ∑ x ， y = 1 n α x y 2 n (4) 节点连接强度反映了节点之间通过共同邻居加强彼此关联的程度。 e x y 是节点之间直接连接的数量， k x ， k y 是它们的度；显然 0 ≤ α ≤ 1 。 2.3. 基于节点连接强度的社区发现算法 2.3.1. 算法具体步骤 基于节点连接强度的社区发现算法的具体步骤如下所示： 输入：网络的邻接矩阵A。 输出：网络社区结构C。 在BNCSA算法中我们设置了一个参数 λ 用来控制社区内节点与平均连接强度最大的社区的最小连接数，实验发现 λ 取值为[0.3，0.6]时得到的社区结构更符合实际情况，当 λ 过小时会将与社区连接度低的节点加入到社区，导致降低社区节点的整体连接强度；而当 过大时，会导致社区的粒度过小。 2.3.2. 算法时间和空间复杂度分析 BNCSA算法中求解社区的节点平均连接强度是最为耗时的部分，设社区有n个节点，当网络被均分为几个社区时且每个平均节点连接强度最大的社区都不再加入新的节点，设每个社区包含m个节点，这时基于节点连接强度的社区发现算法的时间复杂度为 。BNCSA算法使用矩阵存储图边关系，其空间复杂度为 O ( n 2 ) 。
system: [SYSTEM]

user: 3. 实验结果与分析 为了测试本文提出的复杂网络社区发现算法，我们将BNCSA算法在四个常用的真实网络数据集上进行实验，并将所得到的结果与GN [ 7 ] 、FN [ 2 ] 划分的结果进行对比。本文算法在win10平台上采用MATLAB R2012a进行开发，运行环境为Intel 2.20 GHz Processor，12 GB RAM。实验结果表明，本文提出的社区发现算法是可行的，能够较好的对复杂网络社区进行划分，具有较高的精度以及较高的运行效率。 为了验证本文提出的基于节点连接强度的社区发现算法的有效性，将算法应用在四个真实的基准网络：Karate网络 [ 8 ] 、Lesmis网络 [ 9 ] 、Polbook网络 [ 10 ] 、Netscience网络 [ 11 ] ，真实网络的信息描述如表1所示。 Table 1 Real network data set 网络 节点数量 边数 平均度 网络直径 聚类系数 Karate 34 78 1.77 7 0.588 Lesmis 77 254 6.60 5 0.736 Polbooks 105 441 8.40 7 0.488 Netscience 1589 2742 3.45 17 0.878 表1. 真实网络的数据集 3.1. 实验数据集 1) 空手道俱乐部网络(Karate network) 空手道俱乐部网络是Zachary构造的美国空手道俱乐部成员关系网，网络由34个节点、78条边组成，节点表示俱乐部成员，边表示成员之间存在社交互动。该俱乐部就是否抬高俱乐部收费问题产生分歧，分成了以管理者和教练为中心的两个小社区。 2) 悲惨世界人物关系网络(Lesmis network) Lesmis网络是D. E. Knuth根据Victor Hugo的小说《悲惨世界》章节中的人物关系所构建的真实网络。网络中的节点代表小说中的角色，边代表两个角色同时出现在同一场景中。该网络共有77个节点，254条边。 3) Krebs美国政治图书网络(Polbooks network) 美国政治图书网络来源于21世纪初选举美国总统时期，科学家从亚马逊网站上统计出政治图书的销售情况所构成。该网络包括105个节点，441条边，每个节点代表销售的图书，边表示两本书的购买者是同一个人。该网络因为政治观点不同而形成三个群体：自由主义、保守主义以及无明显政治观点群体。 4) 网络科学家论文合作网(Netscience Network) 在复杂网络的研究过程中，许多科学家一起合作发表过文章。Newman等人通过总结复杂网络研究领域中1589位科学家之间的合作关系，构建了科学家合作网络，网络包括1589个节点，2742条边。网络中的每个节点代表每位科学家，两个节点间的连边代表该两位科学家之间存在合作关系。 3.2. 评价指标 模块度 模块度 [ 12 ] 是目前常用的一种衡量网络社区结构强度的方法，模块度在许多文献中被广泛用于评估社区的质量，最早是由Newman提出的。模块度的定义为： Q ( C ) = 1 2 m ∑ k = 1 C ∑ v i ∈ C k ， v j ∈ C k ( A i j − k i k j 2 m ) (5) 其中m是网络中的边数，A表示网络的邻接矩阵，邻接矩阵 A i j 表示节点i和j之间的关系，如果 A i j = 1 ，则i和j之间存在边，否则 A i j = 0 。 k i 是节点i的度， C i 是节点i所属的社区。C是通过算法获得的社区数量。模块度值越大，表示网络划分的社区结构的强度越强，即划分质量越好。 3.3. 实验结果 我们进行了比较实验。在实验中将 λ 值设定为0.4，结果如下所述。 图1. Q值的对比图 从图1中可以看出，三种算法所对应的模块度Q值，在Karate网络、Lesmis网络、Polbooks网络这三个经典的社区发现网络中，FN的Q值最小，本文提出的算法在社区划分后的Q值与GN算法相当。在更大的Netscience网络中，本文提出的算法比GN算法的Q值更大，表明本文算法在大型网络中划分出的社区结构的强度更强。 图2. 耗时对比图 为了证明BNCSA算法具有良好的时间复杂度，分别在相同的计算机环境下测试GN、FN以及BNCSA算法划分Karate网络、Lesmis网络、Polbooks网络以及Netscience网络所需要的时间，实验结果如图2所示，纵坐标为所需时间占GN在Netscience上的时间比例。从图2中可以看到，三种算法中BNCSA算法耗时最短，GN耗时最长。当网络节点数较少时，FN与BNCSA算法在耗时上几乎相同。然而，随着网络节点的数量和边数的增加，BNCSA算法在耗时方面与FN算法相比较，前者有很大的优势，所以本文算法适合大型网络的社区发现算法。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 社区发现是复杂网络中的一个重要研究方向。在本文中，我们基于共同邻居数提出了一种新的基于节点连接强度的度量，并基于节点连接强度提出了一种新的社区发现算法。实验结果表明，该算法具有运算简单、实用的特点，适用于大规模的复杂网络数据。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 为进一步提升通信容量和频谱利用率，以频分复用理论为基础提出了一种双频双模式涡旋微带阵列天线的设计方案。天线以矩形开槽的圆形微带贴片为单元，将8个结构相同的阵元通过馈电网络连接分布在一个同心圆面上。结合三维电磁场仿真软件建模、优化单元贴片及馈线尺寸确定了天线最优结构并制作了实物。结果表明，在中心频率分别为7.3 GHz和8.5 GHz时，微带阵列天线获得了良好的阻抗匹配。同时发现，阵列天线在不同谐振点处产生的螺旋状电磁波旋向相反。该设计为实现双频微带阵列天线产生不同模式的涡旋电磁波提供了设计思路。 关键词 :轨道角动量，圆形贴片，微带阵列天线，开槽，双频，双模式 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 随着通信技术的迅速发展，更高通信速率的需求与频谱资源日益紧缺的现状亟需新的技术来增加无线通信信道容量。轨道角动量(Orbital Angular Momentum， OAM)作为一种新的复用方式可以在不增加带宽的情况下，极大地扩充系统容量进而提高频谱利用率 [ 1 ] [ 2 ] 。2007年，Thide等人首次证实了利用OAM技术可以在无线电磁波传输领域开发频谱资源丰富的雷达通信和无线通信的方法 [ 3 ] ，这也使得利用OAM涡旋电磁波天线进行无线电通信的方式成为当下国内外专家学者研究的热点。 迄今为止，在微波频段产生携带OAM涡旋电磁波束的方法主要有螺旋抛物面结构 [ 4 ] [ 5 ] 和圆形阵列天线 [ 6 ] [ 7 ] 。为了产生高质量的涡旋电磁波，文献 [ 8 ] 采用一种螺母型辐射贴片，通过控制馈电点位置实现了一种单频双模式的涡旋电磁波，但是由于贴片馈电点的位置相对于对称轴不对称，天线的增益结果不太理想。文献 [ 9 ] 利用电磁仿真软件设计了一种以矩形贴片为天线单元的圆形天线阵列，比较了不同阵元数目对阵列天线辐射出的电磁波涡旋性能的影响，但未对天线如何实现不同的馈电相位激励提出具体的实物设计方案。文献 [ 10 ] 采用小尺寸的半圆型开槽贴片单元，实现了在特定频率中心产生OAM波束的电磁阵列天线，而并未结合馈电网络对多模式涡旋电磁波阵列天线进行分析设计。因此，在微波传输领域结合馈电网络构造技术设计出携带不同OAM模式涡旋电磁波并同时工作于不同频段的微带阵列天线具有一定的意义和参考价值。 本文以矩形开槽的圆形微带贴片为单元，将8个结构相同的阵元通过馈电网络连接分布在一个同心圆面上，结合曲流法和馈电网络构造技术使各个贴片阵元同时获得不同的相位激励。通过三维电磁场仿真软件建模、优化单元贴片及馈线尺寸很好地解决了微带天线带宽较窄的问题。该天线能够同时在C波段和X波段工作并在中心频率分别为7.3 GHz和8.5 GHz处产生两种不同模式的涡旋电磁波。
system: [SYSTEM]

user: 2. 天线结构设计 本文从圆形单元贴片入手研究其微带阵列天线的辐射特性， T M nm 模的圆形微带贴片半径由下式计算 [ 11 ] a = K n m C 2 π f r ε r (1) 式中， K nm 是n阶Bessel函数的倒数第m个零点，当天线工作于 T M 11 模式时， K nm = 1.841 。C为电磁波在自由空间中传播的速度，ε r 为介质板相对介电常数，f r 为天线工作频率。当天线工作于较高频段时，介质板厚度对天线性能会产生较大的影响，贴片的半径等效为 a e = a [ 1 + 2 h π a ε r ( ln π a 2 h + 1.7726 ) ] 1 / 2 (2) 式中h为介质板厚度，设计中选用材质为玻璃纤维环氧树脂的基板，稳定性较高，成本较低。 图1为本设计的单元贴片天线，r表示贴片单元半径。图中在圆形微带贴片表面开出矩形槽，d表示开槽深度，w表示开槽宽度，通过优化槽的位置和开槽尺寸等参数使得天线产生不同频段的谐振频率，当不同谐振频率和各频段中心频率相接近时就扩展了微带天线的带宽 [ 12 ] 。 图1. 单元天线结构 阵列天线馈电网络结构设计如图2(a)所示，由于各相邻端口距中心馈电点有约天线工作波长1/8倍的长度差异，因此各端口的相移步进量为45˚，通过馈电网络馈电一圈，信号的相移增量为360˚，将馈电网络上半部分进行中心旋转复制可以得到整个馈电网络。电磁波在介质中传播的等效工作波长可由式(3)计算 λ e = λ ε r (3) 式中λ表示电磁波在自由空间中传播的波长。阵列天线采用50欧姆同轴背馈方式，馈电点位于基板圆心处。阵列天线结构模型如图2(b)所示。 图2. 微带阵列天线结构 优化后的天线结构参数如表1所示。表中： L 0 − L 17 为馈电网络尺寸参数。 Table 1 Design parameters of circular microstrip array antenna (unit: mm r d w L 0 L 1 L 2 L 3 4.2 2.94 1.4 2.1 3.36 8.89 3.36 L 4 L 5 L 6 L 7 L 8 L 9 L 10 5.54 2.94 4.5 8.4 4.51 0.89 4.51 L 11 L 12 L 13 L 14 L 15 L 16 L 17 2.94 8.49 5.54 5.21 4.51 0.905 3.69 表1. 圆形微带阵列天线设计参数(单位：mm)
system: [SYSTEM]

user: 3. 天线工作机理分析 贴片的几何形状很大程度上影响着微带天线表面的电流分布。“曲流”是指在贴片表面开槽使电流流向和电流有效路径长度发生改变 [ 13 ] 。槽的形状和位置非常重要，因为槽可以被视为天线辐射表面上无限薄的横向磁壁，电流可以从切口中流出，使得天线的谐振频率降低。设计中单元天线上表面开出的矩形槽可以使天线产生不同的模态，有主模和沿槽边沿分布电流的其他模态，当边缘电流激励起的模态与相对应的谐振频率接近时天线将工作于较宽的频段，而天线体积会得到有效缩减 [ 14 ] 。图3为贴片单元表面开出的矩形槽对电流流向改变的形象说明。 图3. 曲流对电流流向的影响 贴片单元表面的电流分布是影响阵列天线工作性能的主要因素，电流流向会随天线工作频率而变化。采用矩形开槽的方法使圆形微带贴片天线结构有所不同，在不同谐振点处开槽的圆形贴片表面电流得到弯曲，固定尺寸的圆形贴片上电流路径的有效长度发生改变。对于OAM涡旋微带阵列天线，最明显的特征是辐射的电磁波具有螺旋相位的波前结构。设计采用的馈电网络物理结构形态固定，理论上只能实现一种模态的涡旋电磁波。由于阵列天线在谐振点7.3 GHz和8.5 GHz处，天线工作波长相差仅为2.8 mm，而双频阵列天线工作频率各异，在不同谐振点处电流的方向和有效路径长度会发生改变 [ 15 ] [ 16 ] ，因此阵列天线各阵元相邻馈电端口距中心馈电点均有约天线工作波长1/8倍的长度差异，各端口的相移步进量为45˚，通过馈电网络馈电一圈，信号的相移增量为360˚。天线可以同时在C波段和X波段工作并产生具有不同旋向的螺旋状电磁波束。
system: [SYSTEM]

user: 4. 仿真结果与测试分析 利用电磁仿真软件对图2(b)所示的阵列天线进行仿真优化，得到天线的回波损耗如图4所示。在阵列天线中心频率7.3 GHz和8.5 GHz处，回波损耗分别为−23.03 dB和−37.5 dB。开槽是实现天线双频工作并能保证一定的带宽和增益的主要技术方法。同时，辐射单元的尺寸决定天线的谐振频率，通过优化贴片尺寸，满足了较理想的阻抗匹配及带宽要求。 图4. 阵列天线回波损耗优化 由于各相邻阵元的馈电端口与中心馈电点之间有近天线工作波长1/8倍的长度差异，所以每个阵元之间存在相等的相位差，在阵列天线的轴线上形成一个中空，周围有螺旋能量辐射。图5(a)，图5(b)分别为阵列天线在谐振点7.3 GHz和8.5 GHz处的电场矢量图。当阵列天线在谐振点8.5GHz处电磁波呈现明显的顺时针分布，表示OAM模态 l = − 1 ；当阵列天线在谐振点7.3 GHz处电磁波束呈现明显的逆时针分布，表示OAM模态 l = + 1 。两种不同旋向的螺旋状电磁波说明曲流改变了天线表面的电流方向和实际路径的长度。由于微带阵列天线阵元之间存在干扰现象，天线方向增益与电磁波波前结构有所差异。在谐振点8.5 GHz处的涡旋电磁波比7.3 GHz处的分布更集中，并且螺旋相位波前结构更明显。两个谐振频点处电磁波的中央空洞表明该天线产生了两种模式的具有螺旋相位结构的OAM电磁波。 图5. 不同谐振点处天线的电场矢量图 对于OAM模态分别为 l = − 1 和 l = + 1 的微带阵列天线，各相邻阵元需要有不同旋向的360˚相位差。图6(a)，图6(b)分别为阵列天线在谐振点7.3 GHz和8.5 GHz处的EH面方向图。在辐射方向上 θ = θ ∘ 两侧的曲线对称，轴线中心出现中央空洞现象，能量主要集中在束轴方向，两种不同旋向的电磁波沿着信号传输方向辐射能量，进一步说明了OAM螺旋波存在中空波束。 为了进一步验证天线的性能，对设计提出的阵列天线进行了加工制作，天线实物如图7所示。 利用矢量网络分析仪AV3672C-S测试该双频微带阵列天线回波损耗并与电磁仿真软件结果比对，曲线如图8所示。天线的回波损耗测试结果与电磁仿真软件结果基本一致。设计的天线实现了双频，阵列天线在中心频率7.3 GHz和8.5 GHz处达到了阻抗匹配的要求，回波损耗分别为−37.5 dB和−32.5 dB。 图6. 不同谐振点处天线的EH面方向图 图7. 天线实物
system: [SYSTEM]

user: 5. 结束语 本文主要结合曲流法和馈电网络构造技术，设计了一种以矩形开槽的圆形贴片为单元的微带阵列天线，采用同轴馈电的方式使分布于同一同心圆面上的各天线阵元被馈送不同相位的激励。通过三维电磁场仿真软件建模、优化单元贴片及馈线尺寸确定了天线最优结构并制作了实物。设计的涡旋微带阵列天 图8. 回波损耗仿真与实测比对结果 线扩展了工作频带，同时发现在谐振点7.3 GHz与8.5 GHz处产生的OAM涡旋电磁波束旋向相反。这款天线对设计出更多模式、更多频带的轨道角动量微带阵列天线具有一定的参考价值。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 以莎车县巴格阿瓦提乡喀拉普塔村的特色林果为案例，分析探讨存在的问题，旨在突破困扰特色林果低产低效的迷津，实现农民增产丰收、脱贫致富的目标。 关键词 :喀什，特色林果，问题，调研，探讨 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 特色林果业作为喀什农民增收的重要支柱产业之一，在农民的收入中所占比例越来越大，不仅丰富了喀什人民的日常生活，提高了群众的生活质量，而且增加了农民收入的多元化，拓宽了脱贫致富的渠道。但部分面积的特色林果非但没有助力脱贫致富，还在一定程度上阻碍或削弱了脱贫致富的速度，如何通过合理布局、改良品种、补齐亩株数等措施，突破喀什地区特色林果效益瓶颈，是目前亟需解决的问题 [ 1 ] 。 莎车县巴格阿瓦提乡喀拉普塔村(位于新疆喀什地区，下同)的特色林果业就是典型的案例。
system: [SYSTEM]

user: 2. 基本情况 2.1. 喀拉普塔村基本情况 该村现有农户356户，1522人。其中贫困户197户，占村总户数的55.3%，贫困人口645人，占总人口的42.4%；是巴格阿瓦提乡四个深度贫困村之一。2016、2017、2018年人均纯收入分别为9060.31、8574.28、8477元。 该村耕地面积10，300亩，其中农民30年承包地7900亩，人均土地5.2亩。主要种植冬小麦、棉花，复播玉米。 2.2. 喀拉普塔村特色林果业基本情况 2.2.1. 面积 喀拉普塔村现有3375亩的特色林果面积，以巴旦木为主，其次是核桃、杏树，全部与农作物间作套种。其中巴旦木2295亩，核桃870亩，杏树210亩；分别占特色林果总面积的67.9%、25.8%、6.3%，间作面积占农民30年承包地的42.7%。 2.2.2. 效益 特色林果基本没有经济效益，并影响农作物种植造成减收。 1) 3375亩林果占地平均按30%计算达到1013亩，其中巴旦木和杏树2500亩，折净面积750亩，此项基本没有收入，经济效益为零； 2) 3375亩特色林果，每亩增加1~2个管理人工，亩增成本100~200元； 3) 减少种植棉花750亩，按每亩200公斤籽棉折算，减少收入105万元，减去一半的开支，少收入52.5万元，人均减收345元以上； 4) 由于林果与棉花、小麦争肥、水、光、人工等，棉花、小麦至少减产百分10%以上，亩减收100~200元以上，人均减164元，仅此三项人均减收600元以上。
system: [SYSTEM]

user: 3. 喀拉普塔村特色林果业无效或低效的原因(以巴达木为例) 8村巴旦木结果量极少，基本谈不上经济效益。全村2295亩巴旦木中，与村民座谈中得知，2016年很少有结果的面积，极少面积结果亩产量也不及5~10 kg，基本是自家消耗，没有效益；2017年实际调查结果与2016年走访结果完全一致，在受访的50户农户300亩的间作巴旦木中，只有不足2亩地的巴旦木结果，亩产量也只有5~10 kg；其中一户农民5亩8年的70颗巴旦木树中，64颗硬壳巴旦木树没有结果，只有6棵薄壳巴旦木品种结果，每颗树1.5~2 kg，共收获11公斤，其他品种未结果。究其原因主要有 3.1. 巴旦木的品种混杂，优质巴旦木品种不足10% 从8村3片林、棉间作区调查结果看，薄皮巴旦木品种占比仅在15%~30%，而70%~85%均为硬壳品种；甚至有一个轮作区内，只有2%~5%是薄皮巴旦木，绝大多数都是硬壳、厚皮品种，硬壳厚皮巴旦木结果率极低、且不便食用。 3.2. 巴旦木成树率低，直接影响其结果率和效益 调查8村全部巴旦木面积，其嫁接成树率均不理想，半数以上面积的巴旦木占比不足70%，毛桃率多达14%~46%；这不仅直接影响巴旦木的产量，间接由此造成授粉树数量和位置的不合理而降低其座果率；而田中14%~45%的毛桃树，虽然结果率很高，但和杏子一样，甚至还不及杏树，没有任何商品性。 3.3. 缺苗断垄，亩株数不足 理论亩株数23~25株，实际只有10~20棵不等，甚至更少，但果沟是统一预留的，土地资源没有充分得到利用，造成产出率低下。 3.4. 村民普遍不掌握或不落实科学的整枝、施肥、灌水技术 因此8村林果现状是：大面积巴旦木结果寥寥无几，甚至颗粒无收。加之不便食用，商品价值不高，根本没有产生经济效益；座果率明显好的薄皮巴旦木品种数量极少，故而调优种植结构的初衷没有实现。 核桃低产低效的原因基本同上；而杏树除上述原因以外，还因无地缘优势(喀拉普塔村离莎车县城和麦盖提县城均为40公里以上，离喀什200公里以上，真正意义上的喀什偏僻村)、无储运条件(喀拉普塔村没有一个保鲜库，杏子又极不耐储运，基本上无法外运销售)、无劳动力收获(鲜杏成熟期正是三夏最忙季节，收麦子、种玉米、管棉花已经是不亦乐乎，根本没有时间收获集中成熟的杏子，加上杏子全部与农作物间作套种，此时地里全部进水，落在地上的杏子常常无人拾捡而沤烂一地)，因此每年地处偏远的喀拉普塔村丰产的、优质的杏子，除部分农户晒点杏干自食以外，全部烂在地里，无一外销。
system: [SYSTEM]

user: 4. 特色林果造成农民减收的原因 1) 特色林果业本身没有效益亦或是低效，主要是低产或无产。 2) 特色林果占地30%~50%，间作套种的小麦、棉花面积不足；且随着特色林果树冠的膨大，林、农间作套种模式下，农作物处于弱势，水、肥、光矛盾日益激化，造成棉花、小麦产量急剧下降；特别是喜光、不耐荫的棉花、复播玉米，不但面积受限，而且成熟期延长，造成粮食、棉花减产，粮食种植的恶性循环。 3) 林、农间作套种模式，无疑是将土地化整为零，大型农业机械无法进地作业，给地多人少的8村带来了管理上的极大不便，不仅增加了大量投劳，还往往因为整地质量差、种植不及时、管理不到位、病、虫交叉危害而使林、农矛盾激化从而造成减产而减收。 4) 同一块农田中，均匀分布有林、农，其需水、需肥规律完全是两个概念，特别是对极度缺水的8村而言，顾此必将失彼，间作套种模式下加剧了水土不平衡的同时，矛盾激化的林果和农作物，农作物往往是雪上加霜，减产是自然结果。
system: [SYSTEM]

user: 5. 对策讨论 类似8村特色林果情况的建议： 1) 深入调研民声、民情，彻查特色林果面积、品种，在客观、科学评价特色林果发展趋势，积极引导农民科学布局，多元化增加收入、助力脱贫致富的前提下，充分尊重农民土地经营自主权，求同存异、因市场调整种植结构。 2) 根据国际、国内特色林果销售前景，制定合理的特色林果发展规划，冲破“五统一”中形成的无论什么条件都一刀切的平均主义种植的思维模式，因地制宜将林果业布局到有种植经验和积极性，并产生一定经济效益的乡、村，真正实现一村一品，一乡一特色的产业发展的良性循环。 3) 没有效益的特色林果间作田，可否根据实际情况，考虑或将林果清出农田，或加强特色林果管理，或保留渠边埂上长势好的特色林果等方法，强化特色林果及农作物的布局、管理，确保农、林增产丰收。 4) 核桃做干果消费前景较好，在充分征得农民同意的情况下，对盛果期的核桃，应以核桃的管理为主，农业为辅或退耕还林。而对于缺苗的幼树补齐苗，嫁接好品种，农、林兼顾，适时转换林、农角色。 5) 从特色林果中退出的农田一律按农民意愿，根据水土平衡条件，科学布局农作物，引导村民种植经济效益好、农民普遍掌握技术的大田作物。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 航空弹药装备故障定位是装备状态评估及装备维修的重要环节。文中论述了利用贝叶斯网络进行航空弹药装备故障定位的优势，探讨了基于贝叶斯网络的航空弹药装备故障定位方法及流程。并以导弹供氮装置为例，分析了基于贝叶斯网络的航空弹药装备故障定位过程。 关键词 :贝叶斯网络，故障定位，航空弹药装备，装备维修，供氮装置 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 随着航空制导弹药的日益复杂，航空弹药装备的零备件多达到成千上万，给故障定位越来越困难，目前常用的智能故障定位方法有故障树、基于案例的故障定位等方法，但它们在应用中都存在一定的缺陷 [ 1 ] [ 2 ] 。故障树的树结点只有真与假两种状态，只适用于航空弹药装备处于好与坏两种状态的情况，由于航空弹药装备故障的复杂性，在使用故障树进行故障定位时，求顶事件发生的最小交集，在实践中也是一件非常困难的事情。基于案例的故障定位方法虽然使用简便，但它要受案例数量的限制，如果没有案例及大量的经验数据信息则推理失败 [ 3 ] 。 贝叶斯网络是一种智能推理工具，适合处理概率性事件，它可以根据航空弹药装备的故障信息，快速、准确的进行推理，逐步判断航空弹药装备故障的根源及故障部位 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。贝叶斯网络用于航空弹药装备故障定位可以在航空弹药装备故障信息不充足或不完整时，对航空弹药装备的故障原因及故障部位做出相对准确、快速的分析判断。贝叶斯网络中各结点都可包含多种故障状态，可以通过结点间的有向弧表达航空弹药装备各功能单位之间的影响关系，当故障信息加入到贝叶斯网络后，可以快速更新网络中各结点的状态，确定故障原因及部位 [ 7 ] [ 8 ] 。贝叶斯网络具有双向推理功能，它不仅可以由上向下推理，由航空弹药装备的某故障事件推导出引起该故障的原因及故障部位，而且可以由下向上推理，由某故障事件推导出该故障事件对整个系统功能的影响，进而判断故障等级及其发生的概率，从而可以确定航空弹药装备是否可以继续使用，还是需要维修后使用或是报废 [ 9 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 2. 贝叶斯网络原理 2.1. 贝叶斯网络的数学描述 [ 2 ] [ 10 ] 贝叶斯网络(Bayesian Network)是一种有向无环图(有向图模型)，它由两部分构成，一部分是贝叶斯网络结构，用S表示，其中结点代表了属性域中的变量，结点间的有向弧代表了变量间的因果关系；另一部分是局部条件概率分布(或密度函数)集，用S p 表示，表达了变量间因果关系的强度，贝叶斯网络可用元素对(S， S p )表示。关于变量集 X = { X 1 ， X 2 ， ⋯ ， X n } 的贝叶斯网络就是图形化的变量集的联合概率分布。从理论上讲，给定一个变量集合的联合概率分布，就可以计算出所有的边缘概率分布和低阶的联合概率分布，也就是我们所关心事件发生的概率。但当变量集中变量的数目很大时，变量集合的联合概率分布往往很难求 [ 10 ] 。而如果变量集中的变量满足条件独立定理，则其概率分布可由链路定理求得： 链路定理：令BN为关于 U = { A 1 ， ⋯ ， A n } 上的贝叶斯网络，则联合概率P(U)可表示为BN中所有条件概率的乘积： P ( u ) = Π i P ( A i | P a ( A i ) ) (1-1) 这里 P a ( A i ) 是 A i 的所有父结点的集合。 2.2. 贝叶斯网络的更新 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 根据观察到的信息判断事件发生的概率时，需要用观测信息更新贝叶斯网络，以反映变化了的情况。令A为一个具有n种状态的变量， P ( A ) = ( x 1 ， ⋯ ， x n ) 。假设得到关于A的观测信息e，A只可以处于i和j状态，而其它状态不出现，则有联合概率 P ( A ， e ) = ( 0 ， ⋯ ， x i ， 0 ， ⋯ ， 0 ， x j ， 0 ， ⋯ ， 0 ) 。观测值e的概率 P ( e ) = x i + x j ，即所有可能状态的概率之和。根据贝叶斯定理，在观测值条件下，A的条件概率为： P ( A | e ) = P ( A ， e ) P ( e ) = P ( A ， e ) ∑ A P ( A ， e ) (1-2) 观测值e加入到网络中的方式可解释为P(A)与概率表 e _ = ( 0 ， ⋯ ， 1 ， 0 ， ⋯ ， 0 ， 1 ， 0 ， ⋯ ， 0 ) 的乘积。A的观测值为A的某可能状态的状态值。 令U为所有变量的整体，依据链路定理可以求得其联合概率P(U)，把观测值e加入到网络中，则 P ( U ， e ) 可以通过将P(U)中与A相关的非i和j的元素变为0，而其它的元素不变求得。P(e)仍为所有观测值在 P ( U ， e ) 中的概率之和，则在观测值条件下，U的概率为： P ( U | e ) = P ( U ， e ) P ( e ) = P ( U ， e ) ∑ A P ( U ， e ) (1-3) 其中 P ( U ， e ) 为P(U)与观测值e的乘积，如果e包括许多的观测值 { f 1 ， ⋯ ， f m } ，每个变量的观测值可以分别加入： P ( U ， e ) = P ( U ) ⋅ f 1 ⋯ f m (1-4) 有了在观测信息条件下，所有变量的联合概率，则可以很容易的由此联合概率求出我们所关心任何一个变量的边缘概率，即事件发生的概率。