DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. QSDC典型方案分析 2.1. 两步量子直接通信方案 2003年，邓富国、龙贵鲁和刘晓曙等人基于密集编码(quantum dense coding)提出了两步量子安全直接通信方案(two-step QSDC protocol) [ 3 ]，具体流程如图2所示。 信息发送方、接收方分别为Alice、Bob。 1) 准备阶段 Alice制备N个初始态都相同的EPR光子对，状态可处于4个Bell态之一，例如都处于量子态 | ϕ ± 〉 A B 。Alice选择每一个纠缠光子对中的A光子，按顺序构成序列 S A ，剩下的B光子按顺序构成检测序列 S B 。 图2. 两步方案原理 2) 安全检测 Alice将检测序列 S B 发给Bob，Bob接受后随机抽取一些光子进行非对易基矢测量，随后将记录的抽样光子位置、基矢信息与测量结果告诉Alice，由Alice进行测量比对。若出错率高于某一阈值，则 S B 序列传输不安全，Alice与Bob应放弃已有传输结果。若传输安全，用于安全检测的光子就被消耗掉了，两光子序列分别变为 S ′ A 和 S ′ B 。 3) 机密编码 信道安全后，Alice选用量子幺正操作 U i ( i = 0 ， 1 ， 2 ， 3 ) 加载机密信息。窃听者Eve无法读取操作信息，监听跟随机猜测的结果完全一样，机密不会泄露。加载机密信息时，Alice在 S ′ A 序列中还要随机选取一些光子加载用于下一次安全检测的随机编码，具体规则如表1所示。 4) 机密收发 Alice将编码后的信息序列发给Bob，Bob进行联合贝尔基测量可读取Alice加载的机密信息。此外，Bob还应通过比对Alice的随机编码分析出错率，判断第2次传输的安全性以确定是否需要进行纠错等后续处理。 通信过程中，利用块状传输可保证检测序列的安全性，检测序列安全是机密信息安全的前提；分布传输可保证窃听者不能同时拥有携带信息的两部分，因此窃听不会导致机密泄露。系统安全性检测可用来判断是否存在窃听，检测过程中需要存储光子序列，对实验技术的要求很高，可用光学延迟技术代替，以防部分量子态未发送完而导致信息泄露。在噪声条件下，也可利用纠缠纯化或冗余编码等方法直接传输信息。 2.2. 一次一密——DL04方案 2004年，邓富国、龙贵鲁首次将块传输方法用于一次一密加密体系，提出了第一个基于单光子量子态序列的量子一次一密直接通信方案 [ 4 ]，具体流程如图3所示。单光子态在实验上更易制备、更易测量，方案更具实用性。 1) 准备阶段 信息接收方Bob制备N个单光子态构成的序列S，单光子随机处于4个量子态 { | H 〉 ， | V 〉 ， | R 〉 ， | L 〉 } 之一。 2) 安全检测 Bob通过量子信道将光子序列S发给Alice。Alice随机选择两个基矢 { | H 〉 ， | V 〉 } 和 { | R 〉 ， | L 〉 } 对抽样选取的一些光子进行测量。随后通过经典信道将挑选的光子信息、测量基矢、测量结果告知Bob，Bob比对自己的光子制备情况进行安全性分析并将结果告知Alice。若光子比对出错率高于某一阈值，则序列S的传输不安全，应放弃通信，否则表明传输安全。 Table 1 Encoding rule of secret informatio 量子幺正操作 机密信息 U 0 = I = | H 〉 〈 H | + | V 〉 〈 V | “00” U 1 = σ z = | H 〉 〈 H | − | V 〉 〈 V | “01” U 2 = σ x = | H 〉 〈 V | + | V 〉 〈 H | “10” U 3 = − i σ y = | H 〉 〈 V | − | V 〉 〈 H | “11” 表1. 机密信息编码规则 图3. 一次一密原理 3) 机密编码 Alice对机密信息“0”采取单位操作 U 0 ，即光量子态保持不变；对机密信息“1”采取 U 3 操作，在一组正交基矢内反转量子态，即： U 3 | H 〉 = − | V 〉 ， U 3 | V 〉 = | H 〉 ， U 3 | R 〉 = | L 〉 ， U 3 | L 〉 = | R 〉 。 幺正操作 U 0 和 U 3 可使基矢 { | H 〉 ， | V 〉 } 和 { | R 〉 ， | L 〉 } 中的两个本征态两两间转变或不变，具有操作不改变基矢的特点。编码时，Alice还需随机选取一些位置的光子加载用于安全性检测的随机编码。 4) 机密收发 Alice将编码后的序列发给Bob，Bob根据制备信息选择正确的基矢进行单光子测量，读取Alice传输的机密。Alice公布随机编码的位置和操作信息，Bob可通过比对分析出错率以判断第二次传输是否安全。 数据块状传输利于安全性检测，分布传输可确保机密不泄露。量子一次一密直接通信方案明确给出了基于单光子的量子安全直接通信设计要求：1) 加载机密信息前必须进行窃听检测，确保安全后才可传输信息。2) 信息数据必须块状传输，便于抽样进行窃听概率统计 [ 4 ]。
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user: 4. QSDC发展趋势展望 量子通信技术飞速发展，各国均斥资大力研发探究，我国在量子通信领域占据重要地位，理论与实验成果显著。量子通信具有高保密安全性，量子隐形传态不受材料空间限制，这些量子独有的优良特性使量子通信具有巨大的发展潜力与广阔的应用前景。随着信息网络技术的深层次发展，世界各国都大力追求机密传输安全与高速通信效率，量子通信技术必将成为未来通信技术中的主力，将其与现有信息网络格局相融合，在应用技术与实用效果层面取长补短、相互补充，必将引起新一轮的信息技术革命，引领未来通信发展主流趋势。目前，量子通信的基本理论和结构框架逐渐成熟，在制备单光子、测量量子态、量子存储等关键技术突破瓶颈、获得实验发展的条件下，量子通信工作重心开始由科研理论阶段向试点应用阶段转移。 我国在量子安全直接通信领域持续深入探索，理论方案与实验研究都取得了显著性进展，受到世界各国的广泛关注。量子安全直接通信基于单光子或纠缠粒子量子体系，巧妙运用块传输、分布传输思想，采用合适编码可保证信息传输的高机密性，通过安全检测可防止窃听造成的信息泄露。这种保密通信技术直接传输机密信息，保证系统通信可靠的同时，不失灵活可变性，进一步的发展实为必要，但逐步的深入探究依旧面临众多挑战： 1) 实际通信系统链路中必然存在噪声影响，噪声分为外部噪声和内部噪声。外部噪声是由外部环境、其它通信系统等外部干扰引起的，量子安全直接通信中制备所需量子态或进行量子测量等操作时，对实验环境要求较高，极易受到外界影响。外界环境对量子系统会产生耦合干扰，使量子系统的相干性随时间而衰减，即退相干或消相干现象，属于量子噪声。噪声越强，系统的消相干现象越明显。可采用量子编码等方法减缓退相干，特定的冗余编解码规则对量子噪声问题可起到一定的抑制效果。内部噪声是通信系统内部产生的噪声，不可避免，只能采取技术手段进行适度控制，在实验实现直接通信时也是无法忽略的重要影响因素。采用机密放大、纠错等方法可保证信息的安全保真传输，量子态避错传输等方法可极大地克服信道噪声，利用纠缠纯化技术提高光量子态的纯度也可抑制信道噪声与环境噪声。但目前对量子安全直接通信系统受噪声影响的讨论仍较少，实验验证理论时存在困难，QSDC系统离实用化的实现还存在较大差距。 2) 量子通信网络按照特定拓扑结构控制多方网络节点，利用量子特性、量子力学原理可进行基于光量子形式的经典机密信息传输。量子网络化的构建是下一阶段量子通信的研发重点，光纤通信技术的日常化应用不断成熟，为量子安全直接通信网络化的发展奠定了坚实的技术基础。但目前现有量子安全直接通信网络化方案还较为欠缺，理论研究不算成熟，结构体系也不太明确，受传输距离、传输质量的影响，通信会对精准传输控制量子态要求很高，对成熟使用具体量子仪器设备要求很严格，量子通信网络的实用化实现任重道远。实际实验时，可利用量子中继、量子态秘密放大、量子纠错等技术，或利用多自由度产生的高维度超纠缠量子态来实现量子安全直接通信的远程化与网络化。 3) 量子安全直接通信以光波为信息载体，在实验取得一定进展后，可继续探索研究通过量子复用提高系统通信容量、增加可靠性的技术手段，以满足商业化使用标准。但目前受实验技术限制，量子安全直接通信的实用化研究还存在很大缺陷，在复用技术领域的探索更是稀缺，这使得实验发展较为困难，但不可否认的是，深入探索研发空间是无限的。 量子安全直接通信的发展关系着我国信息安全领域的安全性、先进性，在现有成果基础之上，要进一步完善理论研究，多角度思考、多层面检验，提高系统的稳健性和高效性，同时需综合开发利用好量子的各种特性，大力投入相关领域的研究，着力推进量子通信技术的逐步完善，同时要注重研发精简实用的量子通信设备，多进行实验实用化探索，在通信理论、实现方法间实现完美转化，以保证我国量子安全直接通信领域的持续领先地位，最终带动全球实现量子安全直接通信的网络化、普及化。
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user: 摘 要 以FDM技术中常用的基体材料PLA作为对象，通过3D打印实验，利用凹凸对比来探究表面雕刻花纹，研究凹凸浮雕差异和缺陷原因。结果表明，大面积花纹设计利用凸面设计更能体现3D美观性，而对于字体和logo等小而复杂的设计可以利用凹面设计来减少打印成型精度误差。同时本实验还通过单因素实验法探究打印参数对浮雕精度的影响，得出浮雕精度随层厚的增加而降低，温度对浮雕精度的影响小于层厚因素，存在最佳温度区间。 关键词 :3D打印，FDM，浮雕，单因素实验 Copyright © 2018 by authors 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 3D打印是一种通过材料的逐层添加制造三维实体的数字化增材料制造技术，而3D打印技术中的FDM [ 1 ] ，由于不需要昂贵的激光系统，成本较低且使用和维护简单，同时制造过程中无污染，使其成为目前最有发展前景的快速成型(RP—Rapid prototyping)技术之一 [ 1 ] ，而这些特点打开了高校创意文化的新大门，各种创新浪潮扑面而来，尤其是高校纪念品，通过将各种景物设计成浮雕并与纪念品结合打印，深受广大师生喜爱。但是新技术在存在巨大优势的同时也会存在不足，浮雕设计困难和打印出的浮雕产品存在缺陷是主要的不足。 熔融沉积制造工作原理是把丝状的热熔性材料(PLA、ABS、蜡等)，经过机器送进热熔喷嘴内，并在其中被加热熔融。喷头沿零件分层打印轨迹运动，并将熔融的材料挤出，使其沉积在指定的位置后凝固成型，与前一层已经成型材料粘结，层层堆积最终形成产品模型 [ 2 ] 。 本文使用的是PLA聚乳酸材料，是一种可降解的生物环保聚合物材料，是FDM中常用的材料之一。聚乳酸由农业经济作物比如玉米、马铃薯等为原料，经过现代生物技术生产得到乳酸，是真正环保的新型的生物降解材料。由于机械性能及物理性能良好，所以适用于吹塑、热塑等各种加工方法，这些特点使它广泛应用于工艺品 [ 3 ] 。本文通过设计高校纪念品模型，利用3D打印对比凹凸浮雕花纹打印差异，探究工艺参数对浮雕的影响。
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user: 2. 实验设计及研究 2.1. 实验设备及条件 本实验采用的是型号为Arts Maker Pro桌面类3D打印机，采用单喷嘴系统，喷嘴直径0.4 mm，喷头最高温度250℃打印材料为丝状聚乳酸(PLA)，直径为1.75 mm。同时，本实验使用的测量工具为机械通用Pd-153游标卡尺。 2.2. 高校纪念品模型凹凸浮雕对比试验 2.2.1. 模型设计 以杯子为主体，加入校徽(图1)和校花元素。校花原型是我们美术学院学生手工绘画的玉兰花。由于这两个元素中，玉兰花和校徽中的字体都是人工书写和绘画的，所以在建模过程中都要进行扣图近似拟合。为了探讨凹面和凸面差异，将设计好的模型浮雕(图2)进行内嵌和外凸，其他打印参数一致。 图1. 校徽 图2. 杯子 2.2.2. 数字建模 对于目前建模软件包括3Dmax，Zbrush，maya，还有比较受欢迎的UG，Proe等等，本实验使用的软件是solidworks。 首先设计的是校徽，根据校徽图案，在电脑上将图案大致画在了二维的平面上(图1)，然后根据线条一点点的勾勒拉伸出来，由于校徽图案元素多，花费不少时间和精力，这也是3D产品价格降不下来的原因之一。 而校花模型的构建过程，我们需要将玉兰花的图片导入cdr转换成矢量图后，导出DXF文件，放入solidworks草图，由于拉伸时草图断线太多，无法一次拉伸成型，所以使用了草图工具里的转换实体引用获得可改动的草图，一点点放大检查修改，一段线一段线的选取转换。(图3)在用cdr把图片转换矢量图的时候会有很多瑕疵，对于多变的玉兰花来说不会有什么影响，但校徽需要很严谨，而且“西南大学”字样是由我们学校美术学院教授手写的，所以本实验用了最原始的方法：扣图，就是将线条一点一点在电脑上画出来(图4)，但solidworks的草图曲线调整起来十分麻烦，从而也花费了许多时间，这也是在建模中遇到的最大的问题。虽然建模软件多种多样，但是目前还没有哪一种软件能够直接将照片完美转成立体浮雕。 2.2.3. 打印参数 如表1所示。 图3. 玉兰花 图4. 字体模型 Table 1 Initial 3D printing process parameter 序号 项目 参数值 1 打印层厚 0.20 mm 2 打印速度 40 mm/s 3 喷头温度 200℃ 4 打印平台温度 40℃ 5 环境温度 20℃ 6 花纹层厚 1.5 mm 表1. 3D打印主要工艺参数 2.2.4. 结果对比 图7浮雕为凸面设计而图10为凹面设计。从图5~10中可以发现凹凸两种浮雕都存在粘结、翘曲，塌陷等缺陷。对于凸面浮雕，总体成形性好，玉兰花缺陷少，看起来美观。但其中校徽元素，字体存在粘结甚至空缺，特别是英文字母，严重影响浮雕效果。而对于凹面浮雕，总体成形性差，由于玉兰花镶进1.5 mm，造成支撑材料相比于凸面浮雕多了很多，在去除支撑材料后造成更多的缺陷，但对于校徽元素，凹面校徽完美的将字体呈现出来，校徽成形性比凸面的浮雕好得多。 2.2.5. 缺陷产生原因分析 1) 坍塌，产生原因是喷嘴温度太高，材料呈液态，流动性强。如果喷头挤出材料过快，则无法形成可精确控制的丝，导致前一层材料坍塌和破坏 [ 4 ] 。 图5. 凸面玉兰花 图6. 凸面校徽 图7. 凸面杯子 图8. 凹面玉兰花 图9. 凹面校徽 图10. 凹面杯子 2) 粘结，产生原因是模型花纹部分细小，挤出过快，无法形成可精确控制的丝，制作时会出现前一层还未冷却成型，后一层就加压于其上，导致前一层材料粘结 [ 1 ] 。当然这也与花纹与表面的成型角度、花纹厚度和大小形状有关系。 3) 翘曲变形，主要是材料收缩不均匀造成的 [ 5 ] 。当温差过大，喷嘴挤出的丝骤冷，会使成型件产生较大热应力，引起零件翘曲变形 [ 4 ] 。 对比结果，对于大面积花纹设计利用凸面设计更能体现3D美观性，而对于字体和logo等小而复杂的可以利用凹面设计可以减少打印成型精度误差，因此模型设计因素对于浮雕精度影响也很大。面积大而平滑的浮雕，推荐凸面打印，而对于其中类似字体的小而复杂的元素推荐凹面打印，合理利用凹凸可以很好的优化模型，使打印结果更接近设计。从缺陷分析我们也可得知，打印工艺参数对于浮雕精度也有影响，下面单因素实验将探究打印参数对浮雕精度的影响。 2.3. 单因素实验 2.3.1. 模型设计 为了深入探讨打印参数对于凹凸浮雕影响，我们将模型简化如图11。将浮雕设计成方环和圆环，分别凹凸1厘米，环厚1厘米。 2.3.2. 打印参数 如表2所示。 打印产品如图12。 2.3.3. 结果与分析 用数字游标卡尺测量产品误差并记录，测量精度0.01 mm，每组平均测量10组数据，取平均值减少人为误差。将整理的数据导入OriginPro，然后绘制温度、层厚因子与浮雕尺寸误差的趋势图，如图13、图14所示。 图11. 模型 Table 2 Single factor test printing process parameter 组号 不变因素1 不变因素2 可变因素 其他稳定因素 1 打印速度40 mm/s 温度200℃ 层厚0.1/0.14/0.18/0.22/0.26 mm 打印平台温度：40℃ 环境温度：20℃ 2 层厚0.18 mm 打印速度40 mm/s 温度180℃/190℃/200℃/210℃/220℃ 内部填充密度松散(填充网格为边长20 mm正方形) 表2. 单因素试验打印工艺参数 图12. 打印成品 图13. 层厚和尺寸误差的关系 图14. 温度和尺寸误差的关系 从两张趋势图可以看出，尺寸误差呈现逐渐增大趋势，变化趋势较明显。而尺寸误差呈现先减小后增大的趋势，可以发现在210℃左右时误差最小。对比两张图误差因子最大值与最小值差值，层厚误差(5.9) > 温度误差(2.2)，可以得知层厚因素影响大于温度因素。由于在打印过程中会存在阶梯效应，通常情况下，分层厚度数值越大，成型件成型产生的台阶高度就越大，产品精度就越低 [ 6 ] 。分层厚度数值越小，精度越高。并且随着层厚的增大，打印时间呈现逐渐减小的趋势 [ 7 ] ，而温度因子对打印时间基本上没有影响，对于应用于毕业纪念品的工艺品，时间关乎着成本，减少层厚虽然可以减少误差但是打印时间也随之增加。所以在优化层厚对浮雕影响的同时也要考虑时间的长短，为了提高工艺品的成型精度和加工效率，可以在选择合适的分层厚度加工完成后，进行抛光打磨等后处理 [ 7 ] 。通过上述单因素实验可以看出，打印参数对于产品浮雕有一定的影响，所以在设计好模型后，合理的优化方案，根据具体3D打印机打印性能调节不仅可以节省很多时间和成本，而且还能控制成品精度。 2.3.4. 层厚因素影响原因 1) 对于分层厚度因素，3D打印一般基于STL模型分层制造，零件在倾斜表面具有明显的台阶效应，而层厚越小则越趋近于模型表面，台阶效应也就越小，产品精度就越高。 2) 在打印速度和挤出速度确定的情况下，层厚越大，则熔融的丝更容易拉丝和粘结或者出现断丝从而造成空缺，所以层厚太厚不利于产品成型。 3) 当然如果打印层厚不是越小越好，还要考虑3D打印机成型精度，在打印机精度允许范围内尽量选取层厚小的参数，当然也要考虑打印时间因素。
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user: 3. 实验结论 对比两个实验，发现模型凹凸设计对于模型的成型精度和整体美观性起着至关重要的作用，对于大面积花纹设计利用凸面设计更能体现3D美观性，而对于字体和logo等小而复杂的可以利用凹面设计减少打印成型精度误差，合理利用凹凸才能使打印出的浮雕更加合理美观。而对于打印因素，打印层厚和温度等对产品成型有一定的影响，主要应考虑层厚和时间的优化关系，尽可能在保持产品精度的同时减少成本。本实验产品最优打印参数即层厚0.15 mm左右，打印速度40 mm/s，温度210℃，此时缺陷最少，而对于模型设计方案，即玉兰花采用凸面设计，校徽总体利用凸面，而字体和logo利用凹面打印，其他细小部分可以采用曲面近似来增加产品精度。 对于浮雕类工艺品，应更多地考虑打印缺陷问题，每种3D打印机精度不一样，但打印参数对产品影响的趋势大致相同，所以要想获得优良的成品，必须根据工件的几何特点，利用凹凸模型设计，合理选择喷头温度、挤出速度、打印层厚和打印速度等打印因素。
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user: 4. 前景展望 3D打印技术应用于纪念品中，打破了传统工艺制作对于复杂产品开发思维模式的桎梏，它不需要制作技艺多么复杂精湛，只需要拥有足够想象力和三维软件的建模能力，就可通过软件进行数字化建模设计 [ 8 ] 。而浮雕设计与建模是工艺品设计中最重要的一环，如何优化建模难度与浮雕打印缺陷是打开未来3D打印工艺品繁荣的大门。随着先进技术、多样材料和智能软件的快速发展 [ 9 ] ，可以预见，未来3D打印应用将越来越广，而3D浮雕打印将会颠覆传统工艺品行业，拥有很好的发展前景。
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user: 摘 要 本文以BR1500HS热成形钢为材料，针对该种材料热冲压零件冷切边冲孔技术，首先开展了不同淬火条件下的钢板力学性能实验。研究表明，水淬与油淬情况下马氏体含量均较高，材料硬度最高可达HV 400以上；其次，为获取后续该工艺仿真研究所需的材料断裂准则，本文进行了不同淬火条件下硼钢断裂实验，通过不同尺寸单拉试样得到了硼钢在不同应力比和三轴度下的断裂参数。 关键词 :BR1500HS热成形钢，淬火方式，断裂准则，硬度 Copyright © 2018 by authors 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 高强钢板由于比强度高、综合力学性能好，在同等安全系数下，可以有效的减轻汽车重量而在汽车行业中得到广泛应用。然而，与普通钢板相比，高强钢板件室温成形存在容易开裂、起皱、回弹大等缺陷而极大限制了其在汽车行业中的发展。热冲压技术是将加热至奥氏体后的钢板进行成形并保压、淬火的一项板材成形技术，可以实现复杂型面高强钢板的成形 [ 1 ]。 热冲压零件通常采用激光切割工艺实现余料切除，但由于其单件生产周期长、相关设备维护费用高，导致制造成本高 [ 2 ]。近几年随着热冲压行业成本压力的增大，采用模具冷冲切工艺替代成为热成形技术发展的趋势之一，然而热成形钢相对常规高强钢在强度方面有很大提升(屈服强度> 1000 MPa)，在冷冲裁过程中，由于冲击力大，易导致冲切刀块损坏等问题，冲切断面质量难于保证，对冷冲切工艺模具结构、模具钢材料及热处理技术来说是巨大的挑战。 针对热冲压钢板冷冲切技术难题，杨坤等 [ 2 ][ 3 ]采用一套多功能修边实验模具系统，研究了修边速度、修边间隙、修边角度和修边刀刃锐度等工艺参数对热成形后制件的修边质量和修边力的影响。So， H.等 [ 4 ]结合有限元模拟技术，研究了工艺参数(角度、间隙和速度)对22MnB5硼钢板热冲压后落料断面轮廓的影响。Katrin， N.等 [ 5 ]采用一套特制模具，对22MnB5淬后剪切工艺进行了研究，得到了剪切角度和间隙对模具应力和剪切力的影响规律，并分析了剪切力随位移变化的5个阶段的变形机理。Choi， H. S. [ 6 ]等通过在热冲压成形的同时，对修边线处的板料预冲裁，然后再进行冷冲裁达到增加光亮带降低冲裁力的目的。So， H.等为硬化硼钢22MnB5设计了一套能够保证产品质量并提高刀具寿命的切边策略，预测了切边形貌，并研究了切边冲程数对模具磨损的影响 [ 7 ]。 本文针对热冲压零件冷切边冲孔技术的开发与应用，对热冲压硼钢进行了5种典型条件下的淬火，开展了硼钢性能实验，表征不同淬火条件下材料的力学性能并探究淬火条件对材料性能的影响，为热冲压零件冷冲切模具材料的选择提供参考；此外，开展了不同淬火条件下硼钢断裂实验，建立起硼钢的断裂模型，提高热冲压零件冷切边冲孔过程的模拟仿真精度。
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user: 2. 实验 2.1. 材料 试验材料选用的是B1500HS热冲压用硼钢板，厚度2 mm，化学成分如表1所示。 2.2. 淬火方式选择和断裂实验试样设计 本文针对热冲压零件冷切边冲孔技术的开发，开展了热冲压用硼钢板冲压后，材料的性能测试实验， Table 1 Chemical composition of B1500HS stee C Si Mn P S Cr B Al 0.2 0.4 1.23 0.02 0.015 0.25 0.002 0.04 表1. BR1500HS钢的典型化学成分(%，质量分数) [ 2 ] 表征在不同淬火条件下的力学性能，为冷切边冲孔模具材料的选择提供理论支持；此外，为了提高热冲压零件冷切边冲孔过程的模拟仿真精度，通过不同淬火条件下的断裂实验，建立起热冲压用硼钢的断裂模型。 根据硼钢CCT和TTT曲线，设计了5种淬火方式，分别为水淬、油淬及盐浴后配不同水淬时间，具体温度和时间参数如表2所示。 同时，为了开展后续硼钢热冲压钢板冷切边冲孔技术的仿真研究，本文针对所需的材料断裂模型，从不同淬火方式下热冲压成形件上截取5种单拉试样(如图1所示)：边缘缺口试样，中孔试样，单拉试样和纯剪试样，得到不同的应力比及三轴度，研究硼钢在不同应力比及三轴度下的断裂性能。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 不同淬火条件下的硼钢力学性能实验 从金相组织照片(如图2所示)可以看出，水淬与油淬情况下马氏体含量较高，基本上占据了组织的绝大部分，其中油淬条件下含有少量的残余奥氏体；盐浴10S- >水淬情况下开始形成贝氏体组织，盐浴20S- >水淬情况下贝氏体组织含量明显增加，而到了盐浴30S- >水淬情况下几乎全部都是贝氏体。 不同淬火方式下材料的硬度测试结果如表3所示，从表中可以看出，油淬情况下的硬度基本都在HV 400以上，根据马氏体的硬度范围为> HV 400，所以可以证明奥氏体也已完全转化为马氏体；盐浴10秒到水淬情况下处于HV 200~400范围内的贝氏体组织，所以在此淬火条件下开始析出贝氏体；盐浴20秒和盐浴30秒情况下的硬度差别不大。均处于HV 200~400内的贝氏体组织硬度范围，说明此情况下有稳定的贝氏体组织。 3.2. 不同淬火条件下的硼钢断裂实验 对不同淬火方式得到的试样进行拉伸试验，获取表征其力学性能的力-位移曲线，如图3所示。从图中可以看出，水淬和油淬由于完全转化为马氏体，所以力学性能最好，同时由于马氏体的延展性较差，所以此两种淬火方式延伸率最小，而三种盐浴方式随着盐浴时间的增加，力学性能降低，同时延伸率增加，这是由于随着盐浴时间的增加，贝氏体析出的数量增加的原因。 基于数字相关(DIC)技术，可以将破裂位置任意时刻的主次应变提取，绘制与主次应变的坐标系下，形成了应变路径，即材料的变形加载路径。5种试样在加载过程中的应变路径如图4所示。从实验结果可以看出，本文设计的5种拉伸试样在相同的试验条件下，其加载路径均较为接近线性。其中，不同淬火条件下(除了水冷)，中孔试样的应变路径均出现了不同程度的波动，其原因是圆孔的存在导致圆孔周围应力状态复杂，应力三轴度存在一定的波动，所以应变路径表现出了不稳定线性。 通过计算，获得了硼钢断裂实验后材料的应力比和应力三轴度，具体数值如表4所示。 通过DIC技术可以准确的计算出试样在断裂时刻断裂点的主次应变，其等效断裂应变根据米塞斯屈服准则计算公式得到，不同淬火条件下不同拉伸试样的等效应变数值如表5所示。通过表5可以看出，在高应力三轴度下(0.4~0.57)，油冷相比水冷塑性更好，但在低应力三轴度水平下(0~0.4)下稍差；盐浴水冷随着时间的上升，塑性呈现先下降后上升的趋势，30 s时在低应力三轴度水平下基本与水冷和油冷持平，而在高应力三轴度水平下偏低。 图1. 硼钢断裂实验：(a) 材料拉伸机及DIC设备；(b) 拉伸试样 图2. 金相组织照片：(a) 金相试样；(b) 水淬；(c) 油淬；(d) 500℃盐浴10s- >水淬；(e) 500℃盐浴20s- >水淬；(f) 500℃盐浴30s- >水淬 Table 2 Quenching selection 1 2 3 4 5 淬火方式 水淬 油淬 500℃盐浴10s- >水淬火 500℃盐浴20s- >水淬火 500℃盐浴30s- >水淬火 表2. 试验淬火方式选择 Table 3 Hardness under various quenching condition 淬火方式 水淬 油淬 500℃盐浴10s- >水淬火 500℃盐浴20s- >水淬火 500℃盐浴30s- >水淬火 硬度(均值) 520.46 450.96 221.76 246.21 228.60 表3. 不同淬火方式下硬度值 Table 4 Material stress ratio and stress triaxialit 试样名称 应变比α 应力比β 应力三轴度η 纯剪试样 −0.982 −0.947 0.009 单拉试样 −0.499 0.001 0.334 中孔 −0.456 0.046 0.357 边缘缺口试样-r20 −0.333 0.2 0.436 边缘缺口试样-r20 −0.224 0.311 0.556 表4. 应力比和应力三轴度 图3. 不同拉伸试样在不同淬火条件下的力学性能表现：(a) 单拉试样；(b) 中孔试样；(c) 纯剪试样；(d) 边缘切口试样-r10；(e) 边缘切口试样-r20 图4. 不同拉伸试样在不同淬火条件下的加载路径：(a) 水淬；(b) 油淬；(c) 500℃盐浴10s- >水淬；(d) 500℃盐浴20s- >水淬；(e) 500℃盐浴30s- >水淬 Table 5 Equivalent strains of different tensile specimens under different quenching condition 试样名称 水冷 油冷 500℃盐浴10s-水冷 500℃盐浴20s-水冷 500℃盐浴30s-水冷 纯剪试样 0.26 0.39 0.23 0.23 0.39 单拉试样 0.35 0.39 0.23 0.18 0.35 中孔 0.30 0.40 0.20 0.12 0.32 边缘缺口试样-r20 0.35 0.30 0.19 0.14 0.23 边缘缺口试样-r20 0.23 0.17 0.12 0.11 0.17 表5. 不同淬火条件下不同拉伸试样的等效应变
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user: 4. 结论 1) 本文进行了不同淬火条件下的钢板力学性能实验，结果表明水淬与油淬情况下钢板中马氏体含量占了绝大部分，材料硬度最高超过HV 400，说明硼钢的淬火性能较好； 2) 在不同淬火条件下硼钢断裂实验，通过不同尺寸单拉试样得到了硼钢在不同应力比和三轴度下的断裂参数，为后续仿真工作提供了所需的材料断裂准则； 3) 获取的应力三轴度和等效应变的关系表明在高应力三轴度下(0.4~0.57)，油冷相比水冷塑性更好，但在低应力三轴度水平下(0~0.4)下稍差；盐浴水冷随着时间的上升，塑性呈现先下降后上升的趋势，30 s时在低应力三轴度水平下基本与水冷和油冷持平，而在高应力三轴度水平下偏低。
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user: 摘 要 近年来研究表明黄杨属植物中分离出的新生物碱成分具有多种药理活性，该类成分越来越受到关注。前期从节肢动物蝼蛄中分离得到不同于植物黄杨生物碱的四种新的N-乙酰基黄杨生物碱衍生物。本文以Gaussian软件为平台，运用密度泛函的计算方法，研究了从上述昆虫源获得的四种新的N-乙酰基黄杨生物碱衍生物与三种植物黄杨生物碱模板分子的结构和活性不同之处。结果表明该类新的N-乙酰基黄杨生物碱在结构上的差异导致化学键长，电荷值，稳定化能值等均不同于植物源的黄杨生物碱衍生物，揭示其可能具有不同的生物活性和特殊的构效关系规律。 关键词 :黄杨属生物碱，结构分析，密度泛函，自然键轨道 Copyright © 2018 by authors 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 黄杨为黄杨科黄杨属的一种灌木，其药用价值很高，主要用来治疗梅毒、疟疾、皮炎、风湿和狂犬病等。由于该植物中生物碱含量比较多，通常称为黄杨生物碱。但目前人们对黄杨生物碱的生物活性研究还处于初级阶段 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] ，对此类化合物的生物活性及化学成分的研究，不仅可以加快利用黄杨属植物药用价值的步伐，也能为其药用价值提供依据 [ 5 ] - [ 12 ] 。 本文以Gaussian软件为平台，对几种生物碱以数值方法来预测其化学性质，并进行构型优化，对比不同部位的键长、电荷、热力学能及电子布局，分析出不同生物碱的生物活性及化学性质的差异。
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user: 2. 研究方法 以结构如图1所示的三种来自植物的常见的黄杨生物碱分子作为模板分子，为便于分析，根据各基团在分子中的空间位置，将其结构分为不同区域，标记为1区、2区、3区、4区。 自节肢动蝼蛄中分离出的四种黄杨生物碱结构上属于N-乙酰基分子的衍生物，其结构式如图2所示。 计算以Gaussian软件为平台，采用密度泛函的b3lyp函数，在6~31 g (d， p)基组水平下对化合物进行优化，并进行了频率分析(FREQ)和自然键轨道(NBO)分析。
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user: 4. 结论 以Gaussian软件为平台，将三种来自植物的常见黄杨生物碱分子作为模板分子，和从节肢动物蝼蛄中分离出的四种N-乙酰基黄杨生物碱衍生物进行结构和性质的对比和分析。对键长的计算比较结果揭示了主要电子的离域导致了键长的变化；对不同部位原子所带的不同电荷值的计算比较结果表明了电荷值的变化主要基于电子的离域变化；对部分自然键轨道(NBO)的计算和对比分析结果表明了N-乙酰基黄杨生物碱电子离域性较强，结构更稳定；对两类不同分子体系的总能量计算结果说明了化合物A1、A2、A3体系总能量比较低，结构比较稳定，化合物r1结构最不稳定。同时，关于这两类不同来源和不同结构的黄杨生物碱的密度泛函理论研究，揭示了它们的结构稳定性与其化学键键长、电荷密度及分子内能密切相关，进一步可以推断，昆虫源N-乙酰基黄杨生物碱特征结构的生物学活性研究更引人注目或该类结构会对其生物学活性产生独立的影响。
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user: 摘 要 目的：探讨医院标准化建设对I类切口手术预防用抗菌药物的规范作用。方法：采用回顾性调查的方法对所抽取病案用药情况进行分析总结。结果：医院标准化建设后I类切口手术预防用药使用率显著降低，预防用药品种选择、给药方法及用药时程更加合理。结论：医院标准化建设极大促进了该院I类切口手术预防性抗菌药物的规范化使用。 关键词 :医院标准化建设，I类切口手术，预防用抗菌药物 Copyright © 2018 by authors 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 抗菌药物是一把双刃剑，围手术期预防应用抗菌药物可以有效降低术后切口感染现象的发生，但过度使用则可以产生大量的耐药菌株导致菌群失调，增加患者的经济负担 [ 1 ] 。卫生部下发三级综合医院评审标准(2011年版)后，各地开展三级医院标准化建设评审工作。我院于2013年8月正式积极备审，于2014年6月评审通过结束。目前对I类切口手术预防用抗菌药物研究较多 [ 2 ] ，医院标准化建设对医院管理的促进工作也有相关报道 [ 3 ] [ 4 ] ，但研究二者关联性的报道则少之又少。因此本研究通过回顾性分析2012 年1月~2017年6月I类切口手术病历，探讨医院标准化建设对我院预防性应用抗菌药物的管理成效，为规范围手术期抗菌药物的合理应用提供理论支持和依据。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 基本资料 2.1.1. 研究病案的选取 《2012年全国抗菌药物临床合理应用专项整治活动方案》I类切口手术预防用药中提及：腹股沟疝修补术(包括补片修补术)、甲状腺疾病手术、乳腺疾病手术、关节镜检查手术、颈动脉内膜剥脱手术、颅骨肿物切除手术原则上不预防使用抗菌药物；故选取此类手术作为研究对象。 2.1.2. 病案的抽取 利用HIS系统中的病案系统，提取病案系统中2012年1月到2017年6月出院的全部上述病种手术病历，排除在病历中的主要诊断与次要诊断为感染病历、有记录明示手术前患者正处在使用非指定的抗菌药物治疗感染的进程中的病历。本研究共得到符合条件的病历4704份。 2.2. 研究方法 采用回顾性调查的方法对所抽取病案用药情况进行分析总结。分析标准：对于2012年1月~2015年7月的病历参照2004年《抗菌药物临床应用指导原则》、《卫生部办公厅关于抗菌药物临床应用管理有关问题的通知》(卫办医政发(2009) 38 号)和《2012年全国抗菌药物临床应用专项整治活动方案》；2015年8月~2017年6月的病历参照2015版《抗菌药物临床应用指导原则》。对I类切口手术预防用抗菌药物使用率、预防用药适应证、预防用药品种选择、预防用药时机选择以及预防用药时程进行统计分析。 2.3. 伦理认可 这项回顾性研究得到了医院评审委员会和伦理委员会的批准。我们的分析符合《1964 Declaration of Helsinki》和后来的修正案所规定的道德标准。所有患者均提供书面知情同意书。 2.4. 统计学处理 数据统计采用SPSS 17.0统计软件，计数资料用χ 2 检验(Pearson χ 2 检验和Fisher的精确检验)，P < 0.05为差异有统计学意义。
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user: 3. 结果 3.1. I类切口手术预防用抗菌药物病例数和抗菌药物使用率 结果如表1所示。 3.2. 一类切口手术预防用药适应证 结果如表2所示。 3.3. 预防用药品种选择 如表3所示。 3.4. 预防用药时机选择 围手术期一类切口手术，预防用药给药时间本研究主要分析术前30 min给药和术前未用术后给药两种情况，具体结果如表4所示。 3.5. 预防用药时程 按照《抗菌药物临床应用指导原则》有关规定，一类切口手术总预防用药时间一般不超过24小时，个别情况可延长至48小时 [ 4 ] 。因此预防用药时程分为三组，分别为24 h，48 h，和超过48 h组。统计结果如表5所示。
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user: 摘 要 随着遥感技术的迅速发展，获取全球范围长时段卫星遥感土壤湿度产品成为可能，而目前卫星土壤湿度数据在水文建模领域的应用仍较少。本文采用DDRM (DEM-based distributed rainfall-runoff model)流域水文模型模拟了西江流域的土壤湿度的时空分布，同时采用ASCAT卫星遥感反演土壤湿度产品，推求了西江流域土壤湿度指数SWI (soil moisture index)的时空分布，在此基础上对比分析了这两种土壤湿度信息。结果表明：在流域面尺度和栅格点尺度上，水文模型模拟土壤湿度与卫星遥感土壤湿度指数的时间一致性均较好，在汛期二者的相关性要强于非汛期；水文模型模拟土壤湿度与卫星遥感土壤湿度指数在空间分布上较为一致。 关键词 :水文模型，土壤湿度，卫星遥感，湿度指数，西江流域 Copyright © 2018 by authors 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 土壤水是自然界水循环与能量循环的重要组成部分，在下渗、蒸散发和径流等水文过程中起着重要作用。由于观测资料的极度缺乏，土壤湿度数据在水文领域的实际应用受到了限制。传统的土壤湿度信息获取主要依赖地面站网进行监测，该方式获取的土壤湿度信息具有较高精度，但其观测覆盖面小，代表性差，无法满足高时空分辨率的应用需求。与传统观测手段相比，遥感技术在覆盖范围和时效性等方面具备较大优势 [ 1 ] 。随着卫星遥感技术的快速发展以及相关土壤湿度数据产品的相继发布，分析区域乃至全球尺度土壤湿度的时空分布特征成为可能。同时，国内外不少研究致力于验证卫星遥感土壤湿度产品的精度和探究不同卫星产品在不同地区的适用性 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。 对于大部分具有物理机制的水文模型而言，土壤湿度作为一个重要中间过程变量，与模型产流计算密切相关。水文模型模拟的土壤湿度准确与否直接关系着模型的径流预测能力。目前，针对水文模型模拟土壤湿度与卫星遥感土壤湿度产品的对比分析较为缺乏，尤其是针对能模拟土壤湿度空间分布的分布式水文模型 [ 6 ] [ 7 ] 。基于上述问题，本文利用DDRM (DEM-based distributed rainfall-runoff model)模型模拟得到的西江流域土壤湿度，与欧洲航天局卫星遥感土壤湿度数据ASCAT进行验证，对比分析这两种土壤湿度数据的时空分布，为遥感土壤湿度数据在水文领域的应用提供理论依据。
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user: 2. 研究区域与数据 2.1. 研究区域概况 西江为珠江流域的主干流，位于东经102˚14'~114˚50'、北纬21˚31'~26˚49'之间，流经云南、贵州、广西与广东四省自治区。干流河长2075 km，集水面积为35.31万km 2 。流域内部多为丘陵和山地，平原面积小而分散。流域地形是自西北向东南倾斜，西北为云贵高原，东南为丘陵盆地，支流众多而且多为扇形流域，暴雨洪水产流集中，汇流速度快，各河流的上中游河床切割较深，下游逐渐平缓，致使西江中下游洪水一般都具有峰高量大、历时长、变幅大的特点 [ 8 ] 。西江流域属于热带、亚热带季风气候，雨季长但降水量年内分配极不均匀 [ 9 ] 。多年平均降水量在1000~2200 mm之间，年内降水量主要集中在汛期(4月~9月)，汛期降水量一般占全年的70%~80%左右，非汛期(10月~次年3月)降水量较少。 2.2. 土壤湿度数据 气象业务卫星MetOp (Meteorological Operational Satellite Program)，是欧洲第一颗致力于气象业务的极轨卫星。它提供了一系列连续、长期的数据集，用于监测全球气候以及提高天气预报精度 [ 10 ] 。MetOp系列卫星由三颗卫星组成，其中MetOp-A和MetOp-B已分别于2006年和2012年发射成功，MetOp-C预计将于2018年发射。ASCAT (Advanced SCATterometer)是MetOp系列卫星搭载的主动微波散射计，其本质为工作在5.255 GHz (C波段)频段上的真实孔径雷达，可测量地表后向散射系数。由后向散射系数反演得到土壤表层(<2 cm)水分饱和度，其取值范围为0%~100%。本文研究所用土壤湿度资料来源于欧洲气象业务化卫星MetOp-A，起止时间为2010年1月1日~2014年12月31日，资料空间分辨率为12.5 km。 2.3. 水文气象数据 本文采用的气象数据来源于西江梧州水文站控制区域内的35个中国地面气象站(如图1所示)的逐日观测资料(http://data.cma.cn/data/cdcdetail/dataCode/SURF_CLI_CHN_MUL_DAY_V3.0.html)，包括降水(mm)、气温(℃)、风速(m/s)和相对湿度(%)等，并由Penman-Monteith公式 [ 11 ] 推求逐日潜在蒸散发能力。逐日流量时间序列来源于梧州水文站实测资料。所有水文气象数据的起止时间均为2010年1月1日~2014年12月31日。
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user: 4. 卫星遥感与水文模型模拟的土壤湿度对比分析 由于ASCAT土壤湿度数据反映的是土壤水分饱和度，不能与水文模型模拟土壤湿度序列(体积含水率)直接进行比较，故采用累积分布函数匹配(Cumulative Distribution Function Matching， CDFM)方法，将ASCAT土壤湿度数据校正到体积含水率数据范围内 [ 2 ] [ 18 ] ，校正后的ASCAT产品记作 θ C D F M 。此外，由于该卫星遥感土壤湿度产品只能反映土壤表层(<2 cm)的含水量情况，而DDRM模型模拟涉及到整个包气带，为使二者统一，采用土壤湿度指数(Soil Wetness Index， SWI)将卫星遥感土壤湿度信息延展到整个土壤剖面 [ 19 ] [ 20 ] 。SWI指标已被广泛证明能准确描述包气带的土壤湿度变化趋势，其计算公式如下： S W I i ， t m = S W I i ， t m − 1 + K m [ S S M i ， t m − S W I i ， t m − 1 ] (14) 式中： S S M i ， t m 为时刻 t m 栅格i处卫星反演得到的表层土壤湿度， K m 为取值0~1之间的递归项，计算式为： K m = K m − 1 K m − 1 + e − t m − t m − 1 T (15) 式中：T是以天为单位的土壤和气候特征常数。研究表明当 T = 20 d 时，SWI能准确描述0~100 cm土层的土壤湿度变化 [ 19 ] 。由经CDFM校正后的ASCAT土壤湿度产品 θ C D F M 推求得到相应的SWI时间序列，记作 θ S W I 。 值得一提的是所采用的DDRM模型是基于1 km分辨率栅格构建的，为使水文模型模拟结果与卫星遥感产品相匹配，将水文模型模拟土壤湿度重采样至12.5 km分辨率。对于t时刻的栅格i，DDRM模型模拟的土壤湿度值 θ i ， t D D R M 由下式计算： θ i ， t D D R M = S i ， t S M C i (16) 本文在流域面尺度和栅格点尺度上分析对比2010~2014年期间水文模型模拟以及卫星遥感土壤湿度。同时，为考虑年内降水量分配不均对水文模拟的影响，还对研究时期内汛期(4月~9月)及非汛期(10月~次年3月)的水文模型模拟以及卫星遥感土壤湿度分别进行对比。当涉及到栅格点尺度时，以流域内各栅格(以栅格i为例)的 θ i ， t C D F M 、 θ i ， t S W I 和 θ i ， t D D R M 为研究对象；考虑流域面尺度时，以流域面平均土壤湿度值 、 θ ¯ · ， t S W I 和 序列为研究对象。时刻t流域面平均水文模型模拟土壤湿度值 θ ¯ · ， t D D R M 的计算式如下： θ ¯ · ， t D D R M = 1 M ∑ i M θ i ， t D D R M (17) 式中：M为流域内栅格总数。 θ ¯ · ， t C D F M 和 θ ¯ · ， t S W I 的计算式与公式(17)类似。 采用相关系数(Correlation Coefficient， R)及均方根偏差(Root Mean Square Difference， RMSD)两个指标，对水文模型模拟以及卫星遥感土壤湿度时间一致性进行评价。在栅格点尺度上，两种指标的计算式如下： R i = ∑ t = 1 N ( θ i ， t D D R M − θ ¯ i ， · D D R M ) ( θ i ， t A S C A T − θ ¯ i ， · A S C A T ) ∑ t = 1 N ( θ i ， t D D R M − θ ¯ i ， · D D R M ) 2 ∑ t = 1 N ( θ i ， t A S C A T − θ ¯ i ， · A S C A T ) 2 (18) R M S D i = 1 N ∑ t = 1 N ( θ i ， t D D R M − θ i ， t A S C A T ) 2 (19) 式中：i为位置参数，t为时间参数。 θ i ， t A S C A T 为栅格i处t时刻 的卫星遥感土壤湿度值，可指代 θ i ， t C D F M 或 θ i ， t S W I 。 θ ¯ i ， · A S C A T 和 θ ¯ i ， · D D R M 分别表示栅格i处卫星遥感与水文模型模拟土壤湿度在统计时段内的均值。其中， ， θ ¯ i ， · A S C A T 的计算式与之类似。N为统计时段数。 在流域面尺度上，两种指标的计算式分别为： R · = ∑ t = 1 N ( θ ¯ · ， t D D R M − θ ¯ · ， · D D R M ) ( θ ¯ · ， t A S C A T − θ ¯ · ， · A S C A T ) ∑ t = 1 N ( θ ¯ · ， t D D R M − θ ¯ · ， · D D R M ) 2 ∑ t = 1 N ( θ ¯ · ， t A S C A T − θ ¯ · ， · A S C A T ) 2 (20) R M S D · = 1 N ∑ t = 1 N ( θ ¯ · ， t D D R M − θ ¯ · ， t A S C A T ) 2 (21) 式中： θ ¯ · ， t A S C A T 为t时刻流域面平均卫星遥感土壤湿度值，可指代 θ ¯ · ， t C D F M 或 θ ¯ · ， t S W I 。 θ ¯ · ， · A S C A T 和 θ ¯ · ， · D D R M 分别表示流域面平均卫星遥感与水文模型模拟土壤湿度在统计时段内的均值。其中， θ ¯ · ， · D D R M = 1 N ∑ t = 1 N θ ¯ · ， t D D R M ， θ ¯ · ， · A S C A T 的计算式与之类似。
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user: 5. 结果分析 5.1. DDRM模型径流模拟结果 应用DDRM模型模拟了西江流域梧州水文站2010~2014年共5年的逐日径流量，模型模拟效果差强人意，NSE值为0.74。图4中给出了2012年全年梧州站实测径流与DDRM模型模拟径流。从图中可以看出径流模拟不足主要体现在洪水过程中洪峰量级不太准确。造成洪峰模拟效果偏差的主要原因有：1) 西江流域集水面积较大，而降水观测站点较为稀疏(仅35个)，导致空间插值得到的降水输入可能与实际情况有较大出入，从而降低了径流过程尤其是洪峰部分的模拟效果；2) 西江流域上游存在较大范围的岩溶石漠化区域，而DDRM未能够显式地考虑这种地质条件，从而影响了径流模拟效果。 5.2. 流域面尺度土壤湿度对比分析 首先比较了2010~2014年流域面尺度土壤湿度 θ ¯ · ， t C D F M 、 θ ¯ · ， t S W I 和 θ ¯ · ， t D D R M 序列整体以及在不同时期(汛期、非汛期)的时间一致性，如图5中所示。整体来看， θ ¯ · ， t C D F M 、 θ ¯ · ， t S W I 和 θ ¯ · ， t D D R M 的相关性较高，R值均大于0.70(显著性水平0.05)。对于非汛期与汛期， θ ¯ · ， t C D F M 、 θ ¯ · ， t S W I 和 的相关程度亦令人满意，其中在汛期 θ ¯ · ， t C D F M 、 θ ¯ · ， t S W I 和 θ ¯ · ， t D D R M 的相关程度要优于非汛期。另外，由于SWI序列能代表整个包气带层的土壤湿度信息，无论在汛期还是非汛期， θ ¯ · ， t S W I 与 θ ¯ · ， t D D R M 序列的相关性(全部时期 R = 0.78 ；非汛期 R = 0.61 ；汛期 R = 0.74 )均较 θ ¯ · ， t C D F M 高。 图6中给出了2012年度流域面平均土壤湿度 θ ¯ · ， t C D F M 、 θ ¯ · ， t S W I 、 θ ¯ · ， t D D R M 序列与降水量序列。由图中可看出 θ ¯ · ， t C D F M 、 θ ¯ · ， t S W I 、 θ ¯ · ， t D D R M 序列与降水量序列年内变化趋势基本相同：有较大降水量时，三者均呈上升趋势；当降水量较小或者无降水时，三者均维持在某一水平或呈下降趋势。由于卫星遥感土壤湿度的CDFM校正值序列只针对土壤表层， θ ¯ · ， t C D F M 变化幅度相对较大。在汛期，在较大降水量的驱动下， θ ¯ · ， t S W I 与 θ ¯ · ， t D D R M 序列随时间变化幅度基本一致。在非汛期尤其是无降水时期，模型缺乏降水输入的情况下， θ ¯ · ， t D D R M 序列较为平坦，而 θ ¯ · ， t S W I 序列仍存在小幅波动，同时二者间还存在明显的相位差。由此可见，水文模型模拟的土壤湿度受降水量输入影响较大，因此其干旱时期土壤湿度模拟的可靠性需要进一步研究。 5.3. 栅格点尺度土壤湿度对比分析 由上文分析可知， θ C D F M 仅针对土壤表层，与能反映整个土层土壤湿度的 θ S W I 和 θ D D R M 有较大出入，因此 图4. 梧州水文站实测与DDRM模型模拟流量过程 图5. 不同时期流域面平均土壤湿度对比分析 图6. 2012年度流域面平均土壤湿度和降水量时间序列 本节仅在栅格点尺度上对比分析 θ S W I 和 θ D D R M 。图7比较了 θ S W I 和 θ D D R M 在涨水时刻(2012/5/23)与退水时刻(2012/7/9)的空间分布情况。由图7中可看出，在涨水时刻和退水时刻， θ S W I 与 θ D D R M 的空间分布均较为吻合。在涨水时刻，土壤湿度值较大的栅格(蓝色)主要分布于流域中上游处。在退水时刻，全流域绝大部分栅格土壤湿度低于0.2 m 3 /m 3 (绿色)。此时对于 θ S W I 和 θ D D R M 而言，土壤湿度值较大的栅格均零星地分布在流域下游位置。 为了进一步评价 θ S W I 与 θ D D R M 在栅格点尺度上的时间一致性，针对流域内栅格单元 i ( 0 < i ≤ M ) 中的 θ i ， t S W I 与 θ i ， t D D R M 序列在不同时期(全部时期、非汛期和汛期)分别统计了两个评价指标 R i 和 R M S D i 。图8中给出了各时期栅格单元 i ( 0 < i ≤ M ) 的 θ i ， t S W I 与 θ i ， t D D R M 序列相关系数 R i 值的空间分布。整体来看，对于流域内大部分栅格相关系数 R i 值都集中在0.50~0.90之间。在汛期，对于流域上游部分栅格，相关系数 R i 值接近0.90；而在非汛期，全流域范围内 θ i ， t S W I 与 θ i ， t D D R M 序列的相关关系较弱， R i 值集中在0.40~0.80。 图9中给出了不同时期栅格单元 i ( 0 < i ≤ M ) 中 θ i ， t S W I 与 θ i ， t D D R M 序列的 R M S D i 值的空间分布。对于流域内绝大多数栅格而言，汛期的 R M S D i 值显著低于非汛期。在非汛期，流域下游处栅格 R M S D i 值均大于0.15 m 3 /m 3 ；而在汛期，仅有流域下游部分栅格的 R M S D i 值大于0.15 m 3 /m 3 。值得一提的是西江流域下游主要位于广西壮族自治区境内，该区域内城镇化面积及耕作面积较大，其水文条件与流域内其他区域(主要为林地)存在差别，导致水文模型模拟的土壤湿度可能与实际情况不符。 图7. 涨水时刻与退水时刻 θ S W I 和 θ D D R M 空间分布 图8. 不同时期栅格点尺度 θ i ， t S W I 和 θ i ， t D D R M 序列相关系数值空间分布 图9. 不同时期栅格尺度 θ i ， t S W I 和 θ i ， t D D R M 序列均方根偏差值空间分布
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user: 6. 结语 本文基于DDRM模型模拟了西江流域2010~2014年的径流过程及同时期土壤湿度，并将模拟得到的土壤湿度时间序列，与ASCAT卫星遥感土壤湿度产品推求的土壤湿度指数序列进行对比分析。结果表明：流域平均模型模拟土壤湿度与土壤湿度指数序列相关性较高，且随时间变化趋势基本一致。此外，水文模型模拟土壤湿度与土壤湿度指数在空间分布上吻合度较高。 随着卫星遥感技术的不断提高及卫星遥感产品的不断拓展升级，越来越多的卫星遥感产品(如降水、蒸发和土壤湿度等)必将被引入到水文建模领域中。本文分析了模型模拟土壤湿度与卫星遥感土壤湿度的时间一致性，这可能为卫星遥感土壤湿度产品在水文领域的应用(如土壤湿度数据同化、模型参数率定等)提供理论支撑。如何更大程度的有效利用这些卫星遥感数据，为水文建模以及水文预报更好地服务，亟待更加深入的研究。