DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 除磷方法 2.1. 化学沉淀法 化学法除磷是将可溶性金属盐如钙盐、铁盐、铝盐、镁盐、石灰等化学药剂投加到污水中与磷酸盐反应生成难溶性磷酸盐，形成絮凝体后与水分离，从而去除污水中的磷 [ 5 ] 。常用的金属盐主要包括氯化钙、硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、二氯化铁、硫酸亚铁、氢氧化镁等。金属盐的投加量取决于进水中各种磷化合物的浓度、废水排放要求等。 化学法除磷的去除率可达到80%~90% [ 6 ] ，其效率高于生物除磷，而且运行比较稳定。在一些发达国家和地区的污水处理厂已广泛采用化学法除磷，如美国的South Shore和Jones Island污水处理厂、上海的竹园第一污水厂等。但废水中含较多杂志离子，化学法需投加药剂，使污泥体积增加且成分复杂，容易造成二次污染；投加药剂需要贮药、溶药、加药设备；药剂消耗增加了投资和运行成本，这些在一定程度上影响了化学除磷技术在农村生活污水处理领域的推广和应用。 2.2. 生物法 污水生物除磷是通过聚磷菌(PAOs)过量摄取废水中的磷，以聚磷酸盐的形式积累于细胞内，然后作为剩余污泥排出。目前，广泛用于工程实践的为污水厌氧/好氧除磷技术，其基本原理是：在厌氧/好氧循环系统中，聚磷菌在厌氧条件下分解体内储存的聚磷并以正磷酸盐的形式释放；在好氧条件下以高于释放的量吸收磷，并产生富磷污泥，最后以剩余污泥的形式排放从而达到除磷的目的 [ 7 ] 。 目前广泛应用于工程实践的厌氧/好氧工艺有：A 2 /O工艺、氧化沟工艺、序批式活性污泥法(SBR)、PhoStrip工艺 [ 8 ] 及改良的UTC工艺等。影响厌氧/好氧除磷工艺的主要因素有：有机物及其可生物降解性、污水的pH值、溶解氧浓度、厌氧区的硝酸盐氮、污泥停留时间以及温度等。 生物法具有良好的除磷效果，且不需投加沉淀剂，一种被广泛应用的除磷技术。其缺点是富含磷的剩余污泥在处置过程中会释放出大量的磷，因此在污泥处理过程中会产生含磷量较高的污水，增加后续污水处理的负担，影响污水处理的整体效果 [ 9 ] 。 2.3. 人工湿地法 人工湿地 [ 10 ] 是人工建立起来的便于控制和工程化的一种生态处理系统，其组成为基质-微生物-植物混合体系。人工湿地除磷技术是一种成本低、技术含量低的废水生态过程处理技术，利用湿地中的各种生物(包括大型植物和各种微生物)，将废水中的磷加以净化。人工湿地具有复杂而独特的除磷机理，充分利用了基质的过滤、吸附、沉淀，植物吸收和微生物分解等多个途径进行治理，除磷过程中综合了化学法、吸附法和生物法等三种方法的优点。人工湿地净化废水的主要作用者是微生物，它们把有机质作为丰富的能源转化为营养物质和能量。 按照形态的不同，人工湿地分为表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地，聂志丹等 [ 11 ] 对三种类型的人工湿地除磷效果进行了比较，结果表明，垂直流人工湿地与潜流人工湿地之间存在较小的差异，表面流人工湿地去除效果最差，不同湿地系统串联可以提高除磷效果。 湿地系统对所有类型污水的处理都普遍适用。其优点是：充分利用地形，工程简单，建设投资省；能够实现污水资源化，使污水处理与利用相结合；污水处理能耗少，运营方便，成本低廉。但人工湿地除磷也有其局限性，比如：占地面积大，没有空闲的土地是不宜采用的；污水的净化效果，在很大程度上受季节、气温、光照等自然因素的控制；防渗处理不当，地下水很可能受到污染；容易散发臭气和滋生蚊蝇等 [ 12 ] 。 2.4. 吸附法 吸附法除磷 [ 13 ] 是利用某些多孔或大比表面积的固体物质对水中磷酸根离子的亲和力，来实现的污水除磷工艺。吸附剂在吸附法中起着重要作用，磷通过吸附剂表面的物理吸附、离子交换或共沉淀过程，实现磷从污水中的分离。对于天然吸附剂，吸附作用主要依靠其巨大的比表面积，该类吸附以物理吸附为主，天然吸附剂经改性后可明显提高其孔隙率及表面积，从而提高吸附性能和离子交换性能，其中化学吸附占主导地位。 用于磷的去除的吸附剂一般要满足以下特征 [ 14 ] ：选择性很高；吸附容量大，吸附能力强；机械强度好；吸附速度快，抗干扰的能力强；吸附平衡浓度低，出水效果好：吸附剂性能稳定可以再生；原料来源广、容易获得并且造价低等。因此，在吸附法研究中，寻找新型高效环境友好的吸附剂是除磷关键所在。 吸附法与生物法等其他方法相比，不仅仅吸附速度快，除磷效率高，并且吸附质还可以被回收利用，不会对环境产生二次污染等。其缺点是吸附剂的抗干扰性低、溶解损失较大以及在再生的方面仍然存在一些问题。因此，寻求一种吸附容量及性能优异的高效吸附剂，或者利用废渣改性提高除磷效果是吸附法除磷的未来发展趋势。 2.5. 其他除磷方法 以上几种方法是比较常见的除磷方法，此外，根据农村生活污水的特殊性，综合考虑水体中其他指标的达标情况，还因地制宜地开发出实用的组合处理工艺，如厌氧滤池 + 人工湿地、组合生物滤池、一体化处理装置等。现对几种常见的农村生活污水处理技术进行比较，见表1： Table 1 Comparison of common domestic sewage treatment technologies in rural area 序号 技术名称 适用范围 水质达标能力 基建 投资 运行 成本 占地 面积 自动化 程度 施工 周期 环境 友好性 备注 1 化粪池 + 土地 渗滤 单户或联户生活 污水处理，住户 污水难以集中收集 二级排放标准(不稳定) 低 低 大 低 短 中 可根据情况灵活使用但处理效果难以保证，运行管理不方便 2 厌氧滤池 + 人工湿地 村庄生活污水 集中处理，人数 一般少于500人 二级排放标准 中 低 大 低 中 中 运行费用低，维护管理方便，土地占用大 3 厌氧滤池 + 生物滴滤池 + 人工湿地 村庄生活污水 集中处理，人数 一般500~1000人 一级B排放标准(季节影响磷达标) 中 中 大 低 长 差 运行费用比只有人工湿地工艺高，维护管理方便，占用一定土地，存在臭气及蚊蝇滋生问题，距离住户要有一定卫生防护距离 4 组合生物滤池 村庄生活污水 集中处理，人数 一般1000~2000人 一级B排放标准(季节影响磷达标) 高 中 中 中 长 中 自然处理和人工强化处理相结合，运行灵活，管理方便，运行费用稍高 5 一体化处理装置 村庄生活污水集中、 分散处理均可 一级A排放 标准以上 高 中 小 高 短 好 采用A/O、SBR、MBBR、MBR及A 2 /O等工艺及其改进型，占地面积小，运行费用及维护管理视工程规模而定 表1. 常见的农村生活污水处理技术比较
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user: 3. 磷回收 在自然界中，磷循环是单向流动、难以再生的，是一种不可更新、难以替代的资源。在现有技术、经济水平下，世界上已探明的磷储备量仅够人类使用100年左右 [ 15 ] ，开辟新的磷资源迫在眉睫。按照传统的思维，提到磷，首先想到的是如何从废水中处理掉，现在应该将思维转变到现代的“回收”思维上来，不仅要从废水中去除磷而且要回收磷，以进行再循环利用，符合资源循环利用的理念。目前，比较有前景的回收磷的方法主要为吸附法和结晶法。吸附法回收磷常用的吸附材料为离子交换树脂，结晶法回收磷常用的材料为鸟粪石。 3.1. 离子交换树脂回收磷 吸附法是利用吸附材料对废水中磷酸盐的吸附亲和作用，首先将磷吸附在材料的表面，当对磷的吸附达到饱和时，再利用解析剂回收吸附的磷，这些磷可以作为磷肥使用。 混合离子交换树脂(HAIX)是一种含水的氧化铁，因为它对废水中磷的沉淀具有很高的选择性，常用于离子交换器中的填充材料 [ 16 ] 。SENGUPTA S等 [ 17 ] 采用吸附法以固相肥料的形式回收废水中的磷，该方法采用混合离子交换器，该交换器中充满纳米级的氧化铁，以此实现磷的选择性去除。实验研究了3种合成材料HAIX (混合离子交换树脂)、DOW-HFO (含水氧化铁)和DOW-HFO-Cu (加铜的含水氧化铁)对磷的吸附作用。 化学沉淀法和生物法等在处理含磷的农村生物污水时，都会产生大量污泥，而含磷的污泥处理难度很大。采用离子交换树脂作为吸附材料的吸附法处理含磷废水，可以解决这一问题。并且，吸附法适用于不同浓度的含磷废水，而吸附达到饱和的离子交换树脂可以通过解吸进行磷资源的回收再利用，因此，研究开发解吸剂和适宜的解吸方式成为吸附法回收磷的关键。 3.2. 鸟粪石沉淀技术 结晶法回收磷是在结晶反应器中，通过控制pH和离子物质的量之比等条件，当溶液中反应物各离子的溶度积大于生成物的标准溶度积时，磷以晶体的形式从废水中结晶析出来。结晶法用于水体磷的去除具有除磷率高，出水水质好；操作简单，运行费用低：使用普适性高等优点，是一种处理高浓度含磷废水的有效的处理方法。 鸟粪石(MAP， MgNH 4 PO 4 ∙6H 2 O)结晶成粒技术，不仅可以有效地去除污水中的氮磷，而且回收的MAP纯度高、颗粒大(mm级)、便于收集和运输，同时克服了鸟粪石沉淀法收获的鸟粪石晶体细小、难以从水中分离且易堵塞管道的缺点，具有较高的环境和经济效益，因此得到了广泛的关注 [ 17 ] 。 从废水中以MAP的形式回收磷，一般是先用强化生物除磷法得到富磷污泥，然后将富磷污泥置于厌氧消化池中，经脱水后得到富磷液流，再将液流引入到MAP结晶器中，通过引入氨氮和镁源，控制适宜的pH和饱和度得到MAP晶体。氮源一般为NH 4 C1和(NH 4 ) 2 SO 4 等，镁源为MgCl 2 或Mg(OH) 2 ，为了降低药剂成本，也可以利用海水中的镁作为镁源 [ 18 ] 。其反应式为： Mg 2 + +PO 4 3 − +NH 4 + +6H 2 O → MgNH 4 PO 4 ⋅ 6 H 2 O (1) 影响MAP生成的主要因素有：pH值、温度、(N:P:Mg)的摩尔比、水力停留时间(HRT)、共存离子的影响等。反应条件的不同所产生的鸟粪石晶体的粒径和纯度均有所差异。为了得到较高的磷回收率，研究者们开发出各种类型的结晶反应器。RAHMAN M M等 [ 19 ] 设计了一个简单的连续进料反应器，该反应器由树脂玻璃制成，体积为12.3 L，通过泵加入废水和MgCl 2 原料，空气进气流速为0.73 L/min，得到了白色的不规则形状的MAP产品，磷的回收率达到了93%，氨氮的回收率达到了31%。
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user: 4. 结语 1) 污水中磷的去除可以有效防止水体富营养化，提高出水水质。实际应用中，选择恰当适用的除磷方法并综合考虑自然、经济社会等因素显得尤为重要。 2) 吸附法除磷具有投资省、处理效率高、污染小和可循环等优势，在实际应用中应根据实际废水水质及经济性要求选择合适的吸附剂，并应注重吸附磷后的后续处理，避免二次污染，考虑把废料开发为植物肥或土壤改良剂等，进行二次利用。 3) 以鸟粪石结晶沉淀的方式，从污水中回收磷，需要研究开发更加经济有效的工艺或设备，降低回收磷的成本，可结合农村生活污水示范工程长期连续运行稳定性开展相关研究，以推动磷的回收，进而促进农村生活污水处理技术与设备的开发和集成。
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user: 摘 要 首次在粉垄耕作与栽培技术的基础上，创建“粉垄科学”新的学科平台；阐明包括“超深耕深松不乱土层”的“全层耕”、“底层耕”等耕作技术体系，并有25个省35种作物应用具10%~50%增产和提质保水生态功效，初步阐明“粉垄科学”的理论有价值取向理论、农耕变革效应理论、自然力理论、作物“库”“源”双扩増产提质理论等“粉垄科学”创建基础；指出“粉垄科学”可解决土地及天然降水、太阳光能等自然资源如何高效活化利用的前沿科学问题，能对耕地及盐碱地、退化草原、荒漠化土地生态重建、宜耕果树行间、宜耕林木行间、海绵城市草坪和土地整治工程等进行全覆盖的耕作利用，可由传统“耕地农业”向“粉垄耕地 + 盐碱地、退化草原、荒漠化土地生态重建、江河水体渔业”的“大格局绿色农业”转变。 关键词 :粉垄，粉垄科学，粉垄科学理论，粉垄科学内涵 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 近期，有媒体将粉垄耕作与栽培技术(原简称为“粉垄技术”或“粉耕技术”)，称之为“粉垄科学”；在公开报道中，提升到这样的一个学术概念定位和内涵空间，标志着在自然科学的学科中，又增添了一个新的科学研究领域，己引起了人们的关注和重视。 所谓“粉垄技术”，是采用发明的粉垄耕作工具，按照超深耕深松不乱土层、一次性完成整地任务，并能适于盐碱地及非耕地等改造利用的耕作与栽培技术。它不仅仅是一门技术，而且是由粉垄耕作机械及其“全层耕”和“底层耕”耕作方式与栽培技术体系所构成，具有全新的自然资源开发利用科学潜质，创造了继人力、畜力、拖拉机整地之后“第四套”农耕新方法 [ 1 ] ，实现增产10%~150%并提质保水生态，解决了土地及天然降水、太阳光能等自然资源如何高效活化利用的前沿科学问题，未来人口增长对食物来源和水资源需求的承载问题，以及促使生态环境得以改善的问题。这一新的科学领域，作为一门相对独立的学科、一门新兴的科学与技术，由于起步较晚，仍有许多学术和未知的问题有待系统或深入探讨与研究。粉垄科学的深入研究与应用，具有重要的现实意义，对未来耕作科学的长远发展影响深远。
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user: 2. 粉垄科学研究背景、应用效果与科学内涵 2.1. 粉垄科学的背景与起源 本文作者，系粉垄科学的主要研究人、创始人，生于农村长于农村，几乎一辈子与土打交道，高中毕业后3年务农栽稻中深知土壤对增产之重要；在1978~1990年负责《广西农业科学》期刊的“土壤耕作”栏目，了解了土壤与农业的密切关系；2001年后主持开展淮山药、木薯、马铃薯、红薯等薯类研究，对土壤疏松、表皮结膜和紧实板结三种类型与作物产量相关性研究，发现其前者比后者依次具有15%以上的增产规律，表明农业的出路在于土、在于土壤的疏松与松土数量多少；多年对多省调查发现，中国耕地耕层普遍浅薄，平均约为16.5厘米。基于这几十年的观察与研究，从木匠“螺旋钻头”钻木“成孔出屑”得到启示，于2008年发明并委托铁匠制造“螺旋型钻头”耕具，在同一块旱地，实施“刀耕火种和人力、畜力、拖拉机、粉垄”5种整地试验，在零施肥条件下其依次呈8%以上增产规律，其中粉垄玉米、花生比拖拉机耕作增产分别达13.4%、17.9% [ 2 ] 。由此，开启了粉垄科学研究的漫漫之路。 2.2. 粉垄科学的增产效果 2.2.1. 粉垄基础肥力(物理肥力) 在零施肥条件下，水稻、玉米、小麦等在耕作当年，增产幅度达到15%~30%，持续6年仍有5%以上的增产效果 [ 3 ] [ 4 ] 。 2.2.2. 大面积应用效果 经25个省区35种作物应用，稳定增产10%~50% (中科院专家测试红薯增产100%) [ 5 ] - [ 14 ] 。多省经专家验收：水稻，7个点平均亩增94.74公斤、增幅18.65%；玉米，7个点平均亩增130.43公斤、增幅20.54%；小麦，3个点平均亩增126.90公斤增幅31.42%；马铃薯，6个点平均亩增883.31公斤、增幅36.25%；甘蔗，5个点平均每亩增产1566.86公斤、增幅28.57%。 2.2.3. 粉垄改造盐碱地、退化草原效果 中度盐碱地改造：在新疆、吉林、山东等10省试验，低度、中度盐碱地“淡盐”20%~40%、增产20%~40% [ 15 ] 。 重度盐碱地改造：新疆尉犁县棉花增产48.8%；山东东营含盐9.2‰的重度盐碱地，经粉垄三次处理，各土层土壤盐含量比例：0~20厘米为21.03%，20~60厘米达70%以上，2018年9月经专家验收玉米鲜重亩产810公斤、增产73.0%，其玉米籽粒盐(钠)含量减少20.81%；高粱生物总量平均每亩8220公斤、增产287.9%；冬种小麦目前长势良好。 退化草原改造：内蒙古测定粉垄后130天，增草116%。 2.2.4. 旱地粉垄甘蔗亩增1~3吨 2019年1月16日，旱地粉垄雨养超高产示范，经专家验收，平均每亩原料蔗达10.66吨，比对照亩增3.19吨、增幅达41.34%；粉垄雨养宿根甘蔗大面积示范，平均亩产8.87吨，比对照亩增2.34吨、增幅35.82%，且田间蔗糖锤度比对照提高0.75˚Bx (绝对值)，增幅4.4%。通过粉垄破解了“三旱一低”(春秋冬旱和冬春低温)制约单产提高的难题。 2.3. 粉垄科学的科学内涵 粉垄科学，作为一门新兴学科，其科学内涵目前尚难以准确地描述概全。 但是，粉垄科学的科学内涵，是利用发明的粉垄耕作机械、“全层耕”和“底层耕”耕作方式及其栽培技术体系，创造继人力、畜力、拖拉机整地之后“第四套”农耕新方法——粉垄耕作与栽培技术，科学地活化利用可利用的各种自然资源，服务于未来人口增长对食物来源、水资源需求的承载问题，及促使生态环境改善的问题。它具体由宏观理念与技术理论所构成。 2.3.1. 粉垄科学的科学内涵宏观方面 基于“人与自然生命共同体”的理念，从遵循自然、利用自然出发，以颠覆传统耕作的“超深耕深松不乱土层”耕作模式为技术载体，实行耕作与栽培、农机与农艺的重大变革，使之宜耕土地资源重新调整活化与天然降水、太阳光能等自然资源的增量利用，使之更多的“物由天地来”，从食物来源保障、生态环境支持上，大体实现“一方水土养活一方人、养好一方人”。 2.3.2. 粉垄科学的科学内涵技术层面 超深耕深松不乱土层、一次性完成整地任务，比传统加深1~2倍，活化犁底层及其以下土壤资源，旱地耕层深度30~50厘米，稻田30厘米，节施化肥20%~30%仍使作物增产的技术(2017年已被农业部列入主推技术)。
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user: 3. 粉垄科学的理论体系 粉垄科学的相关理论阐明，部分已在《Soil & Tillage Research》等国内外期刊发表的几十篇论文，《中国粉垄活土增粮生态》、《中国绿色高效粉垄农业》等专著4部中体现。 关于粉垄科学的理论及其形成的理论体系，现进一步探讨如下。 3.1. 粉垄科学的基本理论 3.1.1. 粉垄科学的“价值取向理论” 粉垄科学的创建，基于一种“人与自然生命共同体”的属性，基于人类生存与发展至今的历史实践，基于“宇宙生万物”、万物的存在均有其自然赋予生存的条件，人与自然的和谐共生，必须遵循自然、充分友好利用自然资源，在尊重自然的前提下寻求人类生存发展之路——利用自然赋予的宜耕土地资源及天然降水、太阳光能等“取之不尽用之不竭”的资源，为人类提供更多的优质食物来源、可利用的水资源及良好的生态环境。这就是粉垄科学的“价值取向理论”。 3.1.2. 粉垄科学的“农耕变革效应理论” 土生万物，万物生长靠土壤；人类生存千万年，靠的是通过耕作工具变革一直在加深地球表层土壤，深度由几厘米到十几二十来厘米，是“土壤利用量”效应来不断提升农作物产量；为此，农耕与农业的发展基础性支撑，在于农耕变革，在于“超深耕深松不乱土层”。这就是粉垄科学的“农耕变革效应理论”。 3.1.3. 粉垄科学的“自然力理论” 通过粉垄耕作与栽培，增量利用土壤及天然降水、太阳光能等天地资源，所产生的土地资源活化力、自然治水力、自然肥力、自然改善生态环境力、自然活化利用江河水体力等“自然力”，这五种“自然力”，就组成了粉垄技术体系性“自然力” [ 16 ] 。这就是粉垄科学的“自然力理论”。 3.1.4. 粉垄科学的“‘库’‘源’双扩増产提质理论” 通过粉垄创造全新土壤生态环境，促进作物根系特别发达且深扎，抵御干旱高温低温等不良环境，生长期内获得营养均衡供给、植株生长协调而健壮、植株体内有机物合成(如光合效率增加和淀粉等有机物贮运速率加速)的来源扩大和贮存有机物的库容(经济性状如稻穂增长、稻谷数量增加)扩大，这“双扩”的结果，带来作物实现单位面积上新的增产提质，为人类在有限的土地上提供更多的优质食物来源。这就是粉垄科学的“‘库’‘源’双扩増产提质理论”。 3.2. 粉垄科学的理论体系 随着粉垄耕作提升到“科学”层面，作为支撑未来人类生存与发展的研究领域最活跃、应用面最广大、时效性最长远的科学与技术，必将形成并逐步完善其蕴含在内部的科学机理。 支撑粉垄科学的理论体系，包括粉垄科学的“价值取向理论”、“农耕变革效应理论”、“自然力理论”、“‘库’‘源’双扩増产提质理论”等，形成了“粉垄科学”研究与应用的理论基础。其中，作用力、影响力最大的是“自然力理论”，它将是解决未来“人类与自然生命共同体”实现的核心理论问题；“‘库’‘源’双扩増产提质理论”，是解决未来农作物栽培理论提升和建立“粉垄耕作栽培学”的核心理论基础。 因此，研究和阐明粉垄科学的理论体系，对于推动“粉垄大科学工程”研究和解决世界高质量发展的深层次问题，具有重要的战略意义。
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user: 4. 构建的粉垄耕作体系，能支撑“粉垄科学”的建立 “粉垄科学”的建立，除了理论和理论体系，更需要切实可行的技术及技术体系的支撑。 4.1. 粉垄耕作工具 与广西五丰机械公司合作，研制并不断升级“螺旋型钻头”粉垄耕作机械，目前产品已定型量产。近年又研发“上旋下犁”双层松土和“圆锯(齿)深松”等耕具。 粉垄耕作机械，耕作效率、耗油成本等与拖拉机耕作相当，但耕作加深1~2倍。粉垄耕作工具的发明与研制，刚刚起步，相信未来系列性、信息智能化，将更加符合“粉垄科学”建立的需求。 4.2. 粉垄耕作模式 基于我们提出的“超深耕深松不乱土层、一次性完成整地任务”，以及构建“超级耕作层”和“超级地下水库”的重大科学耕作理念，目前已经形成“全层耕”、“底层耕”的耕作模式，包括：粉垄全层超深耕、局部(条状)全层超深耕、底部区域松土耕(遁耕)等3种类型耕作技术。“全层超深耕”耕作模式，已经相应地在稻田、旱地、盐碱地等建立了耕作与栽培技术体系，在全国25个省35种作物应用取得成功，增产幅度达10%~50%，高的增产可达1倍左右 [ 5 ] - [ 14 ] ；“局部(条状)全层超深耕”模式，已经相应地在果树、林地、荒漠化土地(生态重建)等建立了耕作与栽培技术体系，在多省核桃、柑橘等应用取得成功，初产期增产幅度达50%以上；“底耕”耕作模式，至少可应用于旱地作物播种至苗期耕作、退化草原保护性生态耕作、宿根甘蔗保护性生态耕作、林果地行间保护性生态耕作等。 4.3. 粉垄耕作技术体系 粉垄机械结合构建“超级耕作层”和“超级地下水库”及土壤“淡盐”等，形成了“全层耕”、“底层耕”的耕作与栽培技术体系，能对耕地及盐碱地、退化草原、荒漠化土地生态重建、宜耕果树行间、宜耕林木行间、海绵城市草坪和土地整治工程等进行全覆盖的耕作利用，可由传统“耕地农业”向“粉垄耕地 + 盐碱地、退化草原、荒漠化土地生态重建、江河水体渔业”的“大格局绿色农业”转变。
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user: 5. 小结与讨论 世界人口在不断增长，可用资源人均量不断在减少。有资料显示，几十年后，世界人口将由目前的75亿发展到近100亿，需要增加食物量50%左右；目前尚有9亿人口处于饥饿状态。还有生态环境在恶化，气候在变暖。因此，解决人类的生存和可持续发展，无疑是当今科学研究的首要任务。 从粉垄技术的发明，到提升创建“粉垄科学”，从世界视野和应用价值看，是必要的、可行的。“粉垄科学”研究与应用的任务是：以“价值取向理论”、“农耕变革效应理论”、“自然力理论”、“‘库’‘源’双扩増产提质理论”等作为理论基础，以“超深耕深松不乱土层、一次性完成整地任务”来构建“超级耕作层”和“超级地下水库”的重大科学耕作技术为支撑，形成了“全层耕”、“底层耕”的耕作与栽培技术体系，对耕地及盐碱地、退化草原、荒漠化土地生态重建、宜耕果树行间、宜耕林木行间、海绵城市草坪和土地整治工程等进行全覆盖的耕作利用，朝着由传统“耕地农业”向“粉垄耕地 + 盐碱地、退化草原、荒漠化土地生态重建、江河水体渔业”的“大格局绿色农业”发展方向转变，解决未来世界高质量发展的深层次问题，造福于人类。 “粉垄科学”的建立，是一件新生事物。必将吸纳更多的科学家参与其中研究，必将引起人们认识、思维和理念的转变，促进农耕、农业乃至生态环境、社会科学等多方面科技进步，促进粉垄科学时代的到来。
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user: 摘 要 本文以江西省抚州市东乡区小璜水流域面源污染问题为导向；以“源头减量、过程阻断、养分再利用、生态修复”4R策略为思路；主要论述了污染现状、治理方案及工程设施匹配，为东乡区小璜水流域面源污染问题的解决提供科学的可行性方案，使流域面源污染得到治理。同时也为小流域面源污染治理提供科学的参考方案。 关键词 :农业面源污染，“4R”策略，水体利用，控制技术，工程策略 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 面源污染(Diffused Pollution， DP)，也称非点源污染，是指溶解和固体的污染物在降水或融雪的冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体并引起有机污染、水体富营养化或有毒有害等其他形式的污染 [ 1 ] 。在我国农业和农村经济快速发展的背景下，农业集约化程度不断提高，化肥、农药、地膜等农用化学品投入不断增加；畜禽养殖数量和规模不断扩大，农业废弃物的不断增长与废弃物处理设施不匹配引起的农业面源污染问题日益突出 [ 2 ] 。农业面源污染首次官方统计普查中，农业排放的化学需氧量(COD)、总氮、总磷占比分别为43.7%、57.2%、67.3% [ 3 ] [ 4 ] ，是导致我国南方湖泊水体富营养化，赤潮、绿潮频繁发生的重要原因。有研究表明：每年近20亿t的畜禽粪便和近100亿t的养殖废水未经处理直接排入湖泊河流，是水体富营养化的主要来源，已成为社会和公众关注的热点问题 [ 5 ] 。 抚州市东乡区小璜水流域地处赣东丘陵与鄱阳湖平原过渡地带，是重要的商品粮油基地，也是重要的畜禽养殖基地，2017年被列入农业部小流域面源污染治理项目。本文根据小璜水流域农业面源污染的状况，结合当地实际情况，从源头减量、过程削减、末端治理过程出发，通过对流域内畜禽养殖、水产养殖、农田、地表径流综合工程防控的实施，大幅度降低农业面源污染负荷，达到改善流域生态环境、提升农村生活质量的目的。
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user: 2. 小璜水流域面源污染现状概况 2.1. 小璜水流域概况 小璜水是信江二级支流，流域内南、北部均为丘陵山地，中间为平原，区域水系汇集于中间的小璜水，流入余江县白塔河后，汇集于信江。从行政范围看(见图1)，小璜水主干流向南延伸到下湖村湖边自然村，出水流进余江县水水系，流域汇集成单一出口流出。 图1. 东乡区小璜水流域概况图 2.2. 面源污染现状 区域内的小璜水是典型农业小流域，农业集约化程度高、农业面源污染污染严重。根据实地调查，流域内主要种植的作物为水稻，部分花生和油菜等，种植方式传统，现代农业技术滞后；养殖业就要以生猪养殖为主，粪污处理技术落后，生猪每年出栏数大约111，800头；常住人口达17，231，产生了大量的氮、磷等污染物，据测算数据表明：项目区农村及农业面源氮、磷污染物年产生量分别为194.76 t和23.12 t。见表1。 Table 1 Present situation of agricultural non-point source nitrogen and phosphorus pollution in project are 类型 N(t) P(t) 生活垃圾 8.18 1.52 生活污水 96 0.05 生猪养殖 183.21 21.18 施用化肥 3.11 0.98 总计 194.76 23.12 表1. 项目区农业面源氮、磷污染现状
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user: 3. 小璜水流域面源污染成因分析 3.1. 种植业污染 小璜水流域是典型的农业种植生产区，有耕地22，370 hm 2 ，而氮肥利用率为30%~60%、磷肥则不到30%，因此未经利用的养分进入大气、土壤和水体对农业生态环境造成了破坏。其次，项目区内不合理农药施用量过大且利用率低，而不合理的使用农药会使得约80%的农药进入土壤 [ 6 ] 。另外，东乡区年产生农作物秸秆约2.47万t，稻秸秆直接还田利用率不足60%，是造成该区域面源污染的又一重要原因。区域性的沟塘净化能力差、地表径流携带的氮、磷等养分浓度不能得到有效的降低以及农业地膜等加剧了面源污染程度。 3.2. 畜禽养殖业污染 小璜水流域畜禽养殖主要以生猪养殖为主，生猪的年出栏量约为111，800头，且圈舍以传统水泥地圈舍为主，猪尿粪污及冲栏废水未经深度处理排入水体的排放给该流域带来了严重的环境压力。畜禽粪便及其污水中含有大量的有机物、氮、磷、钾、硫以及致病菌等，未经处理直接排放导致水体富营养化 [ 7 ] [ 8 ] ，导致该区域的畜禽养殖的氮、磷污染分别达到了183.21 t和21.18 t，远高于生活污水及农田的氮、磷污染，进一步加剧了N、P的流失量。 3.3. 村域生活垃圾及地表径流污染 随着社会经济的发展，小流域内常住人口有1.72万人，村民住房以自建楼房为主，水冲式厕所普遍且用水量大，但农村配套的污水收集管网、处理设施薄弱，造成大量洗澡、厕所等生活污水直接排放，对村庄周围的地表水污染严重。同时，地表径流由于垃圾的随意丢弃而受到污染，从而进入农田、湖泊等水体，对环境造成污染。目前地表径流污水直接排放进入水体或农田，亟需建设污水收集系统与处理设施。
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user: 5. 总结 本文以江西省东乡区面源污染治理为导向，提出小流域面源污染治理的措施方案，同时建立完善工程项目的检测实施效果评估，全方位监测农田水质、农田化肥农药用量、土壤质量、畜禽粪便随意堆放、污水直排情况与项目处理利用率、生活污水直排情况与项目处理利用率，综合治理该流域面源污染问题，实现化肥减施20%、农药减量20%、畜禽污染及生活污水处理利用率达90%以上、水产养殖废水废物实现循环利用，COD、TN、TP总排放量分别减少40%、30%、30%以上的目标，为流域内生态环境的保护作出一定的贡献，同时也为小流域面源污染治理提供科学的可行性方案。
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user: 摘 要 在城市中公交交通工具是人们出行的最主要方式之一，为解决在公交乘坐过程中的乏味枯燥以及长时间使用手持移动设备的劳累，本文设计了一款智能公交娱乐交互系统，该系统分为服务器端和交互操作系统两部分。服务器端通过Linux操作系统对用户上传数据、共享数据及客户端数据集等进行存储更新管理；交互操作系统基于Cortex A53开发，多个娱乐交互平台通过NFS (Network File System，网络文件系统)挂载与服务器端进行网络通信。本系统实现了一个集多媒体娱乐信息、多媒体交互、到站提醒、乘客距离监测、系统更新、程序刷新等多功能智能交互平台。 关键词 :公交娱乐，Linux，NFS，智能交互 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 当前，在城市中公交交通工具是人们出行的最主要方式之一，也是政府提倡“低碳交通，绿色出行”的城市主要交通工具，每天乘坐公交交通工具的乘客不计其数，而且随着城市交通的拥堵，乘客在公交交通工具上花费的时间不断增加，如何提高乘客的乘坐体验；提高人们乘坐公交交通工具的主动性，是当前城市工具亟待解决的问题。 目前，国内部分学者也对车载交互系统进行了研究，例如，肖轶翔 [ 1 ] 等设计了一款智能车载导航系统和富信息交互平台，实现了双屏幕独立显示、双触摸屏、个性化的人机交互方式、手势及语音命令识别、GPS汽车导航、卫星地图导航、富信息、多媒体等功能；吴剑斌 [ 2 ] 等通过卡片分类、任务优先级排序等方法，得到行程管理、安全保障、信息传达、情绪舒缓和沟通分享这五大类任务，建立了基于情境感知的车载信息娱乐系统设计模型，并最终确定了“途易”车载信息娱乐系统的设计方案；谭浩等 [ 3 ] 通过搭建基于云服务的信息服务系统，定义了智能车载系统中音乐服务的服务模型以及其人机交互界面，并通过应用实例初步验证了研究的有效性及可行性；骆晨等 [ 4 ] 设计一款智能客车服务系统，为车内乘客、乘务员、驾驶员提供视频点播、GPS导航、车内环境监测等一系列车载服务；吴刚 [ 5 ] 等提出将裸眼3D技术应用于车载导航娱乐信息系统的界面设计中，提高车载系统应用的真实性和安全性；张吉宇 [ 6 ] 提出在建立对环境、产品和人三者之间的关系基础上，对车载信息和娱乐系统界面设计的理念；宗威等 [ 7 ] 通过对人机交互信息的评分和统计，得出各项交互信息的驾驶相关度、使用频率和操作复杂度之间关系，进而设计给出车载环境下的人机交互信息输入设备选择和输出显示优先级，为车载交互系统界面的设计提供依据；余岚等 [ 8 ] 从用户、人机环境、信息构架、界面设计四个方面考量，对车载电子产品设计进行具体分析，建立用户和产品之间的良好关系，为产品的推广提供理论依据；张海涛 [ 9 ] 等对3D技术在车载导航娱乐系统的界面设计原则进行了简述及展望；李明峻 [ 10 ] 等针对车载信息娱乐系统的可靠性设计了系统强化试验方案，为系统的稳定可靠提供保障；郑博伟 [ 11 ] 等对现有车载HMI交互界面设计进行了分析，并对新能源汽车的HMI车载交互界面未来发展前景进行了探讨；袁玉霞 [ 12 ] 等设计了一款以ARM为核心的语音识别系统，实现通过语音对车载娱乐系统的功能控制；彭玉元 [ 13 ] 等将车联网概念应用到车载娱乐交互系统中，使系统摆脱了传统人机交互的束缚，将其他车辆的信息交互纳入到系统设计中。从上述研究可以看出，更多的学者对车载娱乐交互系统界面的设计更为注重，针对公交娱乐交互系统整体设计实现研究较少，当然，目前乘客在公共交通系统上获得信息及娱乐手段主要通过智能手机来解决，但智能手机也存在电量消耗过快、手机网络流量消耗过多，持续获得信息的代价过高等不足。基于此，本文设计了一款智能公共交通工具娱乐交互系统，为乘客提供一个手机移动电源、多媒体娱乐信息、多媒体交互、到站提醒、操作累积积分、乘客距离监测、系统更新、程序刷新的多功能智能平台，当乘客手机电量或网络流量不足时，为乘客提供充电的同时，提供多源信息的获取渠道。
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user: 2. 系统的结构和功能设计 2.1. 系统的结构设计 智能公交娱乐交互系统主要有服务器、交互平台、外接电路模块、数据通信四个主要构成部分。服务器端主要为交互平台提供系统更新、数据存储及数据共享功能；交互平台是系统与用户交互的主要窗口，系统的界面操作搭载在ARM Cotex-A53的开发板上面，包括用户登录、到站站点设置、明星宣传、电影音乐专题及留下足迹等功能；外加电路模块包括：USB接口、摄像头、耳机、RFID、超声波等模块；系统数据通信采用TCP (Transmission Control Protoco)及NFS (Network File System)两种技术，为服务器端及交互平台提供数据上传和浏览的通信服务。系统结构图如图1所示。 图1. 系统结构图 系统更新采用TCP通信方式，交互平台分别与服务器相连，在服务器端输入需要更新的文件名，服务器轮流向客户端发送系统文件。文具全部更新完毕后，服务器TCP通信程序关闭，交互平台自动退出TCP通信。系统更新模块设计图如图2所示。 图2. 系统更新模块设计图 系统服务器通过NFS挂载网络文件系统到本地，交互平台可以随时访问服务器的所有多媒体数据，也可以上传数据到对应的文件夹下面，每个用户拥有一个以自己公交卡号命名的文件夹保存在服务器中，所有用户的文件夹就保存在user文件夹中，用户的积分累计以txt文件的方式保存在网络中的score文件夹下。系统服务器模块设计如图3所示。 图3. 系统更新模块设计图 2.2. 系统主要功能设计 系统功能主要包括：服务器端及交互平台端功能，系统功能结构图如图4所示。 图4. 系统功能结构图 服务器端主要包括以下几个功能： 1) 系统更新：使用系统开发的TCP通信小工具，在交互平台重启或者开机时自动从服务器端下载系统文件，完成对配置文件安装。 2) 数据存储：用户第一次刷公交卡时，系统在服务器端用户目录下创建一个以卡号命名的文件夹，并在该文件夹下创建一个userjpg、userwmv文件夹分别用来保存用户上传的照片和语音。 3) 数据共享：交互平台可以浏览服务器的用户目录下的所有文件夹，该目录下对应的一个文件夹里面所有数据在交互平台上浏览，以影集的方式在交互平台上播放。 交互平台主要功能如下： 1) 触摸点获取：通过封装函数，实时获取用户的触摸屏幕的点坐标，识别用户点击的按钮事件。 2) 多媒体播放：移植aplay、madplay及mplayer函数来播放音视频文件，通过killall命令来控制音视频进程的暂停、继续、结束。系统主要用于wmv、MP3、MP4文件的操作。 3) 录音：移植了arecord函数来播放wmv、wav文件，通过killall命令来控制arecord进程。 4) 显示图片：通过系统封装的bmp解码显示文件来显示bmp图片，通过libjpeg库来显示。
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user: 3. 系统实现 3.1. 系统技术方案 系统的交互端采用三星S5P6818开发板，服务器端采用Ubuntu32位系统。通信方式采用路由器网络通信、Secure CRT串口通信及TCP通信三种方式。利用路由器网络通信和TCP通信方式实现服务器与客户端系统更新同步，利用TCP通信协议的一对多连接模式，实现系统更新，与传统的TFTP通信相比，该通信方式可以一次性传输文件夹下所有文件、看得到文件的传输百分比、字符界面提示。通过NFS挂载网络文件系统实现服务器与客户端数据共享，通过Secure CRT串口通讯方式实现开发板与主机通信，将开发板的根文件系统挂载在该平台上面，实现对开发板的文件操作。 3.2. 文件结构实现 1) 服务器端 将root@ubuntu:/mnt/hgfs/share#目录作为Windows与Ubuntu共享的文件夹目录，在windows下创建编辑文件后保存在该目录下，在该文件夹下的movie里面是系统电影专题所需的MP4文件和海报文件；music里面是系统明星专题、关于明星界面、音乐界面所需的MP3文件、封面文件、字库文件(保存音乐文件信息)；pic里面是系统明星专题、关于明星界面、图片界面所需的BMP图片文件；topmusic里面是系统音乐专题所需的MP3文件、海报文件和字库文件；user里面是以用户卡号命名的文件夹，每个文件夹包含jpeg、wmv文件夹，分别存放用户上传的照片和录音。 2) 交互平台 在系统根目录下的project文件夹中建立userjpg、userwmv文件夹，保存用户临时保存的图片和录音，退出登录后自动删除文件；drv下包含所需驱动文件，系统更新后自动安装驱动。 3.3. 系统多线程实现 主线程：初始化链表，将所需多媒体文件列表从服务器中获取，列入链表，链表结构使用Linux提供的内核链表头文件；开启线程四个子线程；循环获取屏幕点坐标；退出时回收所有线程，结束程序。 线程一：主要用于初始界面(RFID循环寻卡、初始化用户数据)、判断触摸点与运行界面进而实现界面跳转、还有辅助其他子线程对多任务的需求。 线程二：用于站点监测，实时获取站点；循环获取按键的状态，并执行按键触发的事件，例如到站事件。 线程三：实现界面的多数任务，每个界面的具体事务都会在此线程中执行。 线程四：实时获取超声波测距模块获取的距离；辅助其他线程对多任务的需求。 3.4. 平台通信实现 1) TCP通信 TCP通信的实现过程中，在服务端创建套接字、绑定和监听，利用IO多路复用，一方面监听是否有客户端加进来，另一方面监听已加进的客户端是否有数据传入及所有标准输入描述符，如果服务端有字符输入，则接收所有字符串，找到字符串对应的文件或文件夹，然后逐一向连接的客户端发送该文件或文件夹，实现多路复用；在客户端创建套接字、绑定和连接，利用IO多路复用，一方面监听客户端是否有输入字符，如果有字符输入则接收所有字符，并找到字符串对应的文件或文件夹，发送至服务器端，另一方面监听服务端是否有数据传入，如果有数据传入则接收文件或文件夹，最终实现交互平台的系统更新。 2) NFS挂载网络文件系统 服务器端在/etc/exports目录下配置/home/arm/nfs_share192.168.1.*(rw，sync，no_root_squash)为挂载路径。其中： /home/arm/nfs_share与客户端共享的目录； 192.168.1.*：允许192.168.1子网网段访问； rw：挂接此目录的客户端对该共享目录具有读写权限； sync：资料同步写入内存和硬盘； no_root_squash：root用户具有对根目录的完全管理访问权限； 重启服务器：sudo service nfs-kernel-server restart。 交互平台端通过mount-onolock192.168.1.*:/home/gec/nfs./mt方法进行挂载，在卸载挂载时需退出mt目录，其中192.168.1.*为服务器端IP地址。 3.5. 平台界面实现 系统初始界面如图5所示，当系统检测到公交卡时，系统保存卡号，并判断以该卡号命名的文件夹是否存在服务器中，如果不存在，则在服务器中创建以该卡号命名的文件夹。然后系统跳转至选择到达站界面，如图6所示。 图5. 系统初始化界面 图6. 站点选择界面 到达站点选择之后，系统保存到达站点并计算当前站距到达站还有几站，然后系统自动跳进入主界面(如图7所示)，该界面循环以右切渐入的方式展示海报，点击左侧/右侧可浏览上不同专题，点击专题界面则进行对应专题子界面。 图7. 系统主界面
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user: 4. 结论 本文设计了一款智能公交交通工具娱乐交互系统，为乘客提供一个手机移动电源、多媒体娱乐信息、多媒体交互、到站提醒、操作累积积分、乘客距离监测、系统更新、程序刷新的多功能智能平台。人们出行过程中当智能手机电量或网络流量不足时，为乘客提供充电的同时，提供多源信息的获取渠道。系统不仅可以提高娱乐信息宣传渠道，而且为不同乘客提供信息交互、数据共享平台。
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user: 摘 要 为降低集团公司科研软件采购成本，提高软件许可证利用率，通过对许可证使用数据的统计，利用概率统计的方法构建许可证需求预测模型。根据各分公司软件需求时间各异的规律，利用削峰平谷方法设计并建立集团公司科研软件许可证共享中心，实现软件集中管理与共享应用，减少集团公司许可证采购数量，节约软件投资成本，该研究提出基于概率统计的许可证需求预测方法，为企业版软件许可证采购数量提供依据。 关键词 :概率统计，数据采集，需求预测，远程共享 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 随着海洋石油工业的快速发展，科研软硬件在勘探开发研究中发挥重要的作用。油气综合研究中多学科、多专业协同，为油气储量预测与决策提供技术保障 [ 1 ] [ 2 ] 。在石油勘探领域中有大量的解释专业软件被频繁使用，但由于软件许可证数量有限，导致日常科研与生产工作不能正常进行 [ 3 ] 。科研软件许可证昂贵，提高其利用率是企业降本增效的有效方式。宋付英等从大型企业软件统一管理角度探索了软件共享对企业提质增效的作用 [ 4 ] 。常大明利用远程接入技术解决单机加密软件共享的问题，将专业软件中C/S架构通过SUN SGD和CITIRX虚拟化技术实现B/S应用实现软件随时随地应用 [ 5 ] 。魏锋等设计了专业软件远程共享100 ms圈内的应用模式，有效解决跨国石油公司专业软件软硬件资源共享应用上存在的问题 [ 6 ] 。以往软件共享研究主要通过架构设计与改变软件的应用模式等实现共享应用，然而，缺少对于软件许可证集中监测和许可证使用数据的分析。集团公司各所属单位软件许可证独立使用，只能通过任务量和技术人员数量来估算需求。随着各单位科研任务和人数不断增加，许可证总数成倍数增长，科研软件价格昂贵，为满足科研生产需要，公司投入巨额资金购买许可证。近年来，国际油价持续波动，上游业务受到严重影响 [ 7 ] [ 8 ] ，持续高投入面临挑战。 本文在获取许可证海量监测数据基础上，利用统计分析方法，挖掘各单位软件许可证使用峰谷周期规律，建立集团公司许可证共享中心，提出基于数据驱动的许可证需求预测方法，为公司科研软件应用规划提供科学依据。
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user: 2. 需求预测模型设计 2.1. 数据采集与处理 2.1.1. 跨平台许可证使用数据采集 数据采集是数据监测的基础 [ 9 ] 。科研软件种类多，许可证服务运行在linux、windows等异构系统下，国内外软件厂商采用不同的许可证管理模式，包括Flexlm、SafeNet、底层IO请求等管理模式，针对不同软件许可证数据采用专有方法，并将采集数据标准格式与非标准格式重新结构化输出到数据库中，进行数据归一化处理，解决了跨平台、跨厂商科研软件许可证数据采集的难题。 2.1.2. 数据处理与可视化 海量数据展示基于ASP.NET 2.0进行开发，Python语言编程实现，底层数据库为SQL SERVER数据库，利用许可证实时数据缓存技术实现海量数据存储。数据展示为使用者提供便利，可视化技术出现在科学计算可视化(Visualization in Scientific Computing)，指利用计算机图形学、计算机图像处理、计算机信号处理等方法对数据、信息、知识的内在结构进行表达。在数据的种类与范围与许可证使用数据存在差异。许可证监测数据从多个维度迅速直观展示许可证使用情况需求，研发许可证监测可视化技术，集合多个数据图表，支持多表关联、追加合并，包括使用频率、峰谷周期、购买数与使用数合理性分析等，实现跨系统、跨专业许可证应用数据多角度立体展示功能。 功能实现主要方法： 组合显示多样化：显示多软件、多模块在各个单位的使用数、购买数、最大值，并自动集成绘制趋势图，如图1所示。 指标统计自动化：生成软件使用汇总报告，统计软件的整体使用情况，包括该软件所有模块在所有单位的使用峰值及使用率，并自动绘制使用峰值统计图，如图2所示。 2.2. 数据整合与分析 在采集的各个单位许可证使用数据的基础上，通过可视化数据的分析，发现了科研软件使用的峰谷规律。 以综合解释软件GeoFrame某模块的使用情况为例，集团公司采购许可证总数120个，分配给各单位用于科研生产，各单位峰值累加为99个，许可证的使用率为82.5%，软件使用饱满。 然而，将各单位监测数据叠加后，叠加峰值为79个，许可证使用率为65.2%。 各单位应用峰谷不重叠，存在错峰现象，使软件共享应用成为可能。如图3所示。 图1. 同一模块多单位使用情况 图2. 同一模块峰值 图3. 软件Geo Frame某模块叠加峰值 2.3. 基于滑动平均算法的许可证需求预测 概率统计在经济社会的各个方面应用广泛，为解决现实世界中的问题提供研究思路 [ 10 ] [ 11 ] 。通过对集团公司许可证使用数据监测，利用滑动平均算法预测许可证需求数量趋势，结合科研任务量和人员数量，为集团公司许可证采购与制定许可证共享分配策略提供依据。滑动平均的计算公式如下： F t = ( A t − 1 + A t − 2 + A t − 3 + ⋯ + A t − 30 ) / n ， ·F t 代表预测值； ·n代表移动平均的时期个数； · A t − 1 代表前期实际值； · A t − 2 ， A t − 3 和 A t − n 分别表示前两期、前三期直至前n期的实际值。
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user: 3. 应用实例 以北京研究中心软件某模块2016年1月至2017年6月许可证使用情况数据为例。滑动平均拟合曲线反映用户使用情况。红色曲线代表滑动平均。如图4所示。 图4. 滑动平均拟合许可证使用示意图 绿色代表需求的均值。从概率统计规律看，这条拟合曲线离散数据服从正态分布，如图5所示。利用正态分布理论，在均值上递减一个标准差( μ − σ )，可满足约30%用户应用需求。 图5. 许可证需求分布区间 标准差公式： σ = 1 N ∑ i = 1 N ( x i − μ ) 2 E ( X ¯ ) = μ 依据正态分布理论，利用标准差公式计算出许可证保留数为35个(紫色直线)，经测算能支持68%用户需求，为制定集团公司购买许可证数量提供数据支撑。如图6所示。 图6. 许可证采购合理区间 1) 通过对采集8000多万条监测数据分析和设计科研软件许可证需求预测模型，为集团公司采购许可证提供决策依据； 2) 许可证共享中心为1800多名科研人员服务，该共享应用模式相比传统模式一次性节约采购成本25%，经济效益显著。
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user: 4. 结束语 专业软件许可证跨操作系统、跨软件厂商、跨区域共享应用模式，突破传统独立使用的壁垒，提出的基于滑动平均算法的许可证需求数量预测方法为采购许可证数量提供详实数据支撑，发现的用户使用许可证数量趋势符合泊松分布规律为公司制定软件采购规划提供科学依据。集团公司范围的科研软件许可证共享应用新模式为公司海外科研软件共享应用发挥示范作用。
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user: 摘 要 本文在收集边疆少数民族犯罪案例的基础上，通过数据填补和完备。利用响应曲面(RSM)分析方法和C#实现了少数民族犯罪风险识别及预警研究。通过响应曲面(RSM)分析，进行建模，建立回归方程，并得出影响边疆少数民族犯罪的因素。将这些犯罪原因项设计成关键信息，利用这些信息，系统自动计算出该人的犯罪风险概率，在预先给定的阈值情况下，对该人进行预警判断。 关键词 :RSM，C#实现，少数民族犯罪，风险识别 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 2019年1月21日，习近平总书记在省部级主要领导干部坚持底线思维着力防范化解重大风险专题研讨班开班式上发表重要讲话，强调要坚持底线思维，增强忧患意识，提高防控能力，着力防范化解重大风险，保持经济持续健康发展和社会大局稳定。维护国家安全和社会大局稳定，是时代赋予我们的重要任务，如何保持边疆少数民族地区的繁荣稳定，是我们应该关注的重要问题。 人工智能时代，人们对安全和犯罪也更加关注，孙笛 [ 1 ] 提出了人工智能时代的犯罪风险分析，该文主要是基于技术、监管与融合的视角，指出应从限制人工智能研发应用的领域、提高人工智能系统数据和算法的客观性、完善行业自律准则与法律政策以及通过一系列具体措施实现犯罪防控与人工智能的深度融合四个方面采取有效的防控对策。给出了在人工智能时代，如何进行犯罪风险分析的一个框架式的思路。 在进行犯罪风险预测的过程中，构建模型所使用的训练数据的质量直接决定了最终预测结果的准确性，如何选择与预测结果相关的有效指标信息成为建立模型的关键。王雨晨 [ 2 ] 等介绍了一种对于数据噪声鲁棒、预测结果准确且稳定的组合分类算法——随机森林(Random Forest)，应用于犯罪信息指标集合的选取与犯罪风险的预测中，给犯罪风险识别研究一个很好的借鉴和参考。 研究犯罪风险，找寻和识别犯罪风险源，西南政法大学的师索 [ 3 ] 在犯罪与风险研究论纲一文中给出了犯罪风险源包括人造风险、发展性风险、人性风险以及激发性风险，并指出了犯罪和风险发生各种关系。为进一步研究犯罪风险，预测犯罪，提供了一个新思路。 在大数据时代，进行数据分析时，常常需要研究响应变量y究竟如何依赖于自变量x，从而找到自变量的设置，使得响应变量得到最佳值。响应曲面方法就是其中最好的方法之一 [ 4 ] 。 邓聪颖 [ 5 ] 等针对加工空间机床动态特性的准确预测问题，提出一种基于响应曲面理论的数控机床空间动态特性研究方法。该方法以数控机床固有频率这一关键动力学性能指标为例，分析机床整机动态特性与机床位置姿态之间的数学关联关系；基于正交试验设计和响应曲面方法理论，构建预测广义加工空间数控机床动态性能变化的响应曲面模型。表明了响应曲面方法在数控机床领域得到了很好的应用。 以上作者对于犯罪风险的研究和分析，要么是基于政策的角度去分析研究，给出宏观对策和建议，要么是建立犯罪风险模型，给出犯罪预测的思路。响应曲面方法在数控机床领域得到了很好的应用，但未见RSM方法在少数民族犯罪中的应用报道。给我们研究边疆少数民族犯罪提供了很好的思路和参考。 但是这些对于基层政法干警来说，不够实用，可操作性不强。为此，本文通过收集的边疆少数民族犯罪案例数据，在结合实际田野调研经验和办案民警的经验基础上，利用Minitab和响应曲面(以下简称RSM)方法建立相关数学模型，采用Visual studio之C#和Minitab开发了边疆少数民族犯罪风险识别及预警系统软件。 该软件采用C#作为前端的界面和模块的设计，后台采用Access实现。在收集的11，326个边疆少数民族犯罪案例的基础上，通过数据预处理、数据完备性填补、删减，形成完备的数据，便于进一步的分析。通过响应曲面(RSM)分析，建立回归方程，并得出影响边疆少数民族犯罪的因素。将这些犯罪原因项设计成关键信息，通过输入相关人员的这些信息，系统自动计算出该人的犯罪风险概率，在预先给定的阈值情况下，对该人进行预警判断。该软件界面操作简单、可视化和易使用，为相关人员进行犯罪预测提供重要的参考。
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user: 2. MINITAB简介 MINITAB软件是MINITAB公司开发的一款专用数据处理软件，MINITAB以其简洁的操作界面和强大的统计功能已经成为质量统计领域与六西格玛方法的常用软件，它的实验设计操作简单、方便易用 [ 4 ] 。它包含了丰富的统计数据信息，既可以进行数据分析处理，又可以进行图形分析对比，同时对未来加以预测。MINITAB的核心功能之一就是进行数据分析处理，其功能强大、快速便捷。涵盖了统计技术的基本统计、回归分析、方差分析、实验设计分析、控制图、质量工具和可靠性工具等 [ 6 ] 。