mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
芯片毛细管电泳用于人乳头瘤病毒分析的研究进展

人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)是一种常见的球形DNA病毒,目前已报道其可以导致6种类型的癌症发生,因此HPV病毒检测方法的研究引起了人们的重视。芯片毛细管电泳(microchip capillary electrophoresis,MCE),作为一种芯片实验设备,结合各种信号放大技术为HPV分型检测提供了简单、快速、高灵敏度和易便携化的检测方法。该文综述了MCE在常规HPV分型检测中的最新研究进展,主要分为MCE技术和MCE结合核酸扩增技术两个部分。综述的第一部分介绍了MCE系统、MCE芯片结构设计和电泳分离方法。典型的MCE系统包含了高压电源、分离芯片、电解液池、进样系统、检测系统等。该文还介绍了近年来应用最广泛的4种芯片通道,包括分离直通道、T型通道、蛇形通道以及双通道,并分别对它们的优缺点进行了比较。第二部分主要介绍芯片电泳在HPV检测中的应用和发展。由于MCE技术的应用,HPV目标物的分离时间,从以前的几个小时缩短到几分钟,极大地提高了分离速度。重点介绍了各种核酸扩增技术结合MCE检测HPV的方法。对聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)和MCE结合用于HPV的检测技术、环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术的HPV检测方法、基于PCR结合限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)技术用于HPV分型的DNA检测、基于核酸序列扩增(nucleic acid sequence based amplification,NASBA)技术检测HPV mRNA、巢式PCR等进行了比较分析。其次,对HPV其他检测方法进行了总结,其中包括PCR结合傅里叶变换红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)、纳米技术、DNA探针结合电化学方法、亚铜粒子氧化还原锌掺杂的二硫化钼量子点结合T7外切酶电化学发光法和基于CRISPR/Cas12a的环介导等温扩增法。在这些非MCE方法中,电化学传感法,如阻抗法、脉冲伏安法和流动生物传感器,由于背景信号低、时间控制能力强,是一种比较理想的方法。最后,虽然近年来MCE技术得到了发展,所开发的设备得到了应用,但目前在MCE技术、方法和应用方面仍然存在一些挑战。MCE技术在HPV分型检测应用中面临的第一个挑战是,MCE本身无法对HPV核酸进行信号放大,从而不能在HPV的高灵敏和高选择性分析中得到很好的应用。第二个挑战是,虽然有一些研究者已经成功地将PCR和MCE集成在一个芯片上,但该技术的广泛应用仍面临困难,目前仍然没有真正集成的PCR-MCE芯片用于HPV检测。第三个挑战是目前MCE技术无法实现小型化、自动化器件的制造。最后,文章就MCE在HPV分型检测中开发更自动化、更快速以及更稳定可靠的检测技术提出了一些观点和见解,希望能对感兴趣的读者提供一些启发。
黄河流域旅游流网络结构特征研究

文章以黄河流域68个地级市(州、盟)为研究区域,运用社会网络分析法对旅游流(总量、汽车、火车、飞机)网络结构特征及其分异机制进行了分析。结果表明:①各节点城市的中心性在三种中心度下表现出明显差异,省会城市和典型旅游城市的中心性明显高于一般城市;除飞机路径网络外,其余网络中各节点城市的中心性相对一致。②旅游流网络整体呈“大松散、小聚簇”结构特征,形成以省会城市为核心的旅游流子网,中下游地区子网众多,上游地区的子网相对稀疏,省际接壤区几乎没有成形的子网;核心—边缘特征明显,核心区对边缘区的“涓滴效应”有限。 ③网络结构洞水平在四种网络中差异显著,西安、郑州等核心城市表现出强大的桥梁纽带作用。④旅游流流量分配的不均衡性、流向的非对称性及其不同网络的连通性差异共同塑造了网络结构。
高等教育用地集约利用的分异特征及其影响因素——基于山东省124个高校校区调研数据

基于山东省67所高校124个校区的调研数据,对高等教育用地集约利用的时间演化特征和空间分异特征进行系统阐述,定量化探讨影响教育用地集约空间分异的主要因素,结果发现:①1949—1977和1999—2009年是山东省高校校区建设的两个高峰时段,受校区教育用地规划留白及建设滞后性影响,1999年前建设的高校校区平均集约度基本稳定在较高水平,此后建设的校区教育用地整体利用情况趋于粗放。②山东省高校校区集中分布在地级市的市辖区,以中等集约度的区县数量最多,沿鲁西南、鲁中和鲁西北呈“西南—东北”向分布,山东半岛地区的教育用地集约度较高,鲁南地区普遍较低。③初步确定高校基本信息、自然地理环境、经济社会发展、交通区位条件以及政企资金支持等5个目标层10项因子作为影响高等教育用地集约度空间分异的探测因素。山东省的实证结果显示,高校基本信息层的要素解释效果明显强于其他要素,影响因子间的交互作用均能增强对用地集约空间分异的解释力。在土地经济效益较高、校区建设时间较早且校区占地面积较小的地区,教育用地更为集约。
湖南省传统村落空间格局影响因素与保护模式

以湖南省前五批658个中国传统村落为研究对象,通过ArcGIS空间分析工具,使用三维数字地球(LocaSpace Viewer)确定经纬度与高程等基本地理信息。运用空间分析方法,从宏观层面综合分析得出:湖南省传统村落空间格局以聚集态为主、分散状为辅、地区分布不均衡,主要集中分布于湘西与湘南地区,同时沿流域呈多带状分布,且在这两方面存在空间指向的一致性。从地形、坡向、河流、社会经济、交通等因素分析对中国传统村落空间分布格局的影响程度。采用特征类型分析法综合提出湖南省传统村落的3种保护模式:产业展示、区域聚合与遗产保护。
肺癌患者行全身骨扫描后再行胸部SPECT/CT的获益分析

目的:探讨肺癌患者行全身骨扫描后再行胸部SPECT/CT在诊断骨转移中的获益价值,筛选出SPECT/CT的最佳可获益人群。方法:选取2019年1月至2019年10月150例于广州医科大学附属肿瘤医院常规行全身骨扫描和胸部SPECT/CT的肺癌患者的临床资料。根据全身骨扫描和胸部SPECT/CT的诊断结果、病灶数量变化、定性诊断及随访结果,将SPECT/CT的获益程度分为无获益、一般获益和显著获益。收集所有患者的一般信息、临床信息和病灶影像信息,采用χ~2检验分析上述变量与SPECT/CT获益程度之间的关系。结果:按照SPECT/CT获益程度,150例肺癌患者中,无获益41例、一般获益58例、显著获益51例。通过χ~2检验发现,症状、数量、分布类型、累及部位、摄取水平是SPECT/CT获益评估的显著影响因素(χ~2=7.849,P=0.020;χ~2=19.567,P<0.001;χ~2=17.053,P<0.001;χ~2=7.643,P=0.022;χ~2=17.601,P=0.001)。结论:对于肺癌患者全身骨扫描后是否需行胸部SPECT/CT,应进行获益预期评价。其中症状、数量、分布类型、累及部位、摄取水平是SPECT/CT获益的有效影响因素。
基于改进的随机森林和密度聚类的短期负荷频域预测方法

精确的负荷预测对于电力系统的有效调度和安全运行至关重要.本文提出基于改进的随机森林(IRF)和密度的聚类(DBSCAN)的频域组合预测方法.首先,采用经验小波变换(EWT)分解负荷,得到不同的固有模态分量(IMFs);其次,根据各分量特征采用合理的方法进行预测.其中,低频、中频分量采用IRF预测;高频分量使用DBSCAN根据气象因素温度和湿度聚类,再根据每类的样本特性选择处理方法.最后,叠加各分量的预测值,获取负荷预测值.根据某地市现场负荷数据进行实验,预测结果分别与EWT–IRF, EWT–随机森林(RF)、经验模态分解(EMD)–IRF模型的预测结果进行对比.结果表明,提出的模型具有更高的预测精度,反映了实际负荷的随机性.
基于自抗扰迭代学习控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制

针对开关磁阻电机双凸极结构和磁路饱和非线性导致开关磁阻电机转矩脉动大的问题,本文基于一种新型的数据驱动控制方法—–自抗扰迭代学习控制,将开关磁阻电机看成是空间重复运动对象,设计空间迭代域补偿机制用于抑制电机非线性特性所带来的换相转矩脉动,提出了基于空间域扩张状态扰动补偿机制的转矩分配控制策略.在无法精确获取电机非线性模型的情形下,设计了非线性转矩补偿器和电流控制器对各相电流进行精确补偿和精确跟踪控制.仿真研究表明,基于自抗扰迭代学习的控制策略能显著快速地抑制开关磁阻电机的转矩脉动,可望在开关磁阻电机的实际应用中发挥作用.
未填充天然橡胶/反式丁戊橡胶共混胶的耐疲劳性能及疲劳破坏机理

研究了共混比对天然橡胶(NR)/反式-1,4-丁戊橡胶(TBIR)共混硫化胶的力学性能和耐疲劳性能的影响,以及共混胶的屈挠疲劳断裂机理。结果表明,随着共混胶中TBIR含量的增加,共混胶的拉伸强度先增加后降低,撕裂强度逐渐下降,而断裂伸长率和硬度变化不大。随着共混胶中TBIR含量的增加,共混胶的耐屈挠疲劳性能先升高后降低。当NR/TBIR共混比为50/50时,共混胶的耐屈挠疲劳性能最好。TBIR的结晶性是影响共混硫化胶耐疲劳性能的重要因素。当TBIR的含量低于50%时,硫化胶内部的微晶结构随着TBIR用量增大而增加,有利于增强橡胶的耐疲劳性能;但当TBIR的含量超过50%时,共混胶中微晶区的密度过大,无规分子链较少,对屈挠过程的能量耗散作用减弱,疲劳裂纹增长加快,因而硫化胶的耐疲劳性能反而下降。
导热型芳纶纳米纸基绝缘材料的制备及性能

研究了氮化硼(BN)导热填料的种类、添加量及成形方式对导热型芳纶纳米(ANFs)纸基绝缘材料的绝缘、导热及力学性能的影响。研究结果表明,溶胶凝胶法(Sol-gel)使得ANFs之间形成的交织网络结构可改善BN填料在纸张中的分布均匀性,解决了纸张“两面差”问题,减小了填料聚集现象从而实现均匀传热,制备的20%BN@ANFs绝缘纸导热系数达到0.125W/(m·K),比空白ANFs绝缘纸提高了3.7倍。当添加经过功能化改性的BN-OH时,可提高ANFs与BN之间的界面结合力从而降低界面热阻,绝缘纸的导热系数高达0.144W/(m·K),比空白纸提高了4.2倍,同时具有优异的力学性能(拉伸强度145MPa)与绝缘强度(耐压强度25.3kV/mm),有望满足未来小型化、轻质化、集成化的电气绝缘设备对绝缘材料性能不断的升级要求。
NVNA谐波相位检验件设计及定标

本文介绍了一种用于检验非线性网络分析仪谐波相位指标的检验件设计方法,并搭建了基于实时示波器的测量系统对谐波相位进行定标。通过高速实时示波器对检验件的输出信号进行采样,利用傅立叶变换提取谐波相位信息。为了得到高准确度的测量结果,采用去缠绕、最小二乘等算法对相位结果进行优化处理。实验结果表明,该方法可以作为NVNA谐波相位指标的验证手段对NVNA的谐波相位进行验证。
化肥减施有机肥施用及秸秆还田下双季稻产量变化及光合特征研究

为探索有机肥施用协同晚稻秸秆还田下双季稻产量变化及光合特征。设置田间小区试验,研究早晚稻均减施20%, 30%及40%化肥氮、早稻减施40%化肥钾对双季稻产量、幼穗分化期倒三叶叶片净光合速率(Pn) 、气孔导度(Gs) 、胞间CO_2浓度(Ci) 、蒸腾速率(Tr) 、叶绿素含量(SPAD)及土壤理化性质的影响。结果表明,早晚稻减施化肥氮、早稻减施化肥钾均可提升幼穗分化期叶片光合性能,改善土壤理化性质,促进双季稻增产。以早晚稻减施30%化肥氮、早稻减施40%钾(T4)的效果最佳,与常规施肥处理相比,双季稻周年稻谷产量提高6.0%;其早稻稻谷产量提高7.5%,倒三叶叶片Pn、Gs、Tr及SPAD降低6.8%, 22.4%, 14.6%, 11.0%,Ci提高17.6%;晚稻稻谷产量提高4.4%,倒三叶叶片Pn、Gs、Tr及SPAD提高18.5%, 31.9%,8. 6%, 22.4%,Ci降低5.8%,双季稻收获期土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量与有机质含量均有提高。研究结果对指导双季稻田有机肥协同晚稻秸秆还田下化肥氮、钾减施有重要的指导意义。
棉花GhPDP基因原核表达条件的优化

丙酮酸脱氢酶磷酸酶GhPDP与棉花雄性不育能量调控方面密切相关。为了得到大量有活性的GhPDP蛋白,试验将对目的蛋白原核表达条件进行优化。将编码GhPDP基因的cDNA序列插入pET-22b中构建重组表达载体pET-22b-GhPDP,转化到大肠杆菌Transetta(DE3)进行IPTG诱导表达,通过单因素试验和正交试验对诱导温度、诱导时间、IPTG终浓度和OD_(600)进行优化,利用SDS-PAGE和GeneTools凝胶分析软件分析目的蛋白的表达量,以摸索目的蛋白可溶性表达的最佳条件。结果显示,成功构建重组表达载体pET-22b-GhPDP;目的蛋白在Transetta(DE3)菌株中表达,表达形式多为包涵体;单因素试验结果表明,在诱导温度20 ℃、诱导时间为5 h、IPTG终浓度0.10 mmol/L和菌体密度OD_(600)为0.8条件下,目的蛋白可溶性表达量最高;通过正交分析得出,影响目的蛋白可溶性表达的因素强度由高到低依次为诱导温度、IPTG终浓度、诱导时间及菌体密度OD_(600)。综合单因素试验和正交试验结果,确定诱导的最佳条件:菌体密度OD_(600)为0.8、诱导温度为20 ℃、诱导时间为5 h、IPTG终浓度为0.10 mmol/L。
破冰型大型航标船线型开发设计及破冰阻力评估

结合北海航海保障中心大型航标船的破冰功能需求,为目标船选取合理的推进功率,并对该船具有破冰功能特点的线型设计进行分析论述。同时,运用破冰阻力经验公式对该船在一定冰厚和航速下的破冰阻力进行估算,结合冰池试验结果对破冰阻力数据进行对比分析,并进行冰区航行的快速性评估。
基于分布式压缩感知和边缘计算的配电网电能质量数据压缩存储方法

针对配电网中电能质量数据日益庞大且谐波污染划分困难的问题,提出一种基于分布式压缩感知和边缘计算的电能质量数据压缩存储方法。创新之处在于:该方法是基于同步正交匹配追踪算法和K-SVD字典学习算法提出一种自适应联合重构算法,并将该重构方法应用到以分布式压缩感知为边缘算法的云边协同框架中,在云端通过对边缘上传的字典原子和测量值进行分析,实现电能质量数据的压缩存储,此外,还可以依据各节点稀疏系数间的互相关度实现配电网的谐波污染动态分区。仿真结果表明:该算法不仅能以很高的精度实现电能质量数据的压缩,节省数据存储空间,还对配电网的谐波污染分区具有借鉴意义。
感应电能供电技术下含间谐波的谐波信号重构

采用感应电能供电(IPS)技术时,由于非同步采样造成频谱泄漏及栅极效应,采集的谐波信号包含间谐波信号。针对该现象,提出一种多谱线插值修正的谱投影梯度(SPG-LIC)算法对含有间谐波的谐波信号进行重构。首先针对短程频谱泄漏,采用加窗后的快速傅里叶变换抑制该现象,并使变换后的信号具有高稀疏度;然后引入多谱线插值修正算法抑制长频谱泄漏与栅极效应;最后,通过预估信号的稀疏度,利用谱投影梯度算法重构原始信号并与其他重构算法对比。仿真结果表明SPG-LIC算法相较于其他重构算法,具有更高的重构信噪比与精度,更短的重构时间。
考虑电/热储能互补协调的综合能源系统优化调度

针对含储能的综合能源系统优化调度问题,从电/热储能互补协调的角度提出电-热综合能源系统优化调度方法。首先考虑热网储热特性及供能网络电压、温度等节点状态约束,建立综合能源系统模型;然后分析新能源所接的电储能、热电联产所接的热储能、电制热设备所接的热储能三类储能在消纳新能源弃电和电负荷削峰场景下的互补协调关系;在此基础上,建立综合能源系统优化调度模型,通过简化热网模型、引入0-1变量、大M法等方法处理模型中的非线性项,并利用GAMS进行建模求解;最后以IEEE 33节点配电网与45节点热网耦合系统为例进行分析。结果表明,电储能和热储能协调运行能有效地消纳新能源弃电量和削减电负荷高峰,实现了多能存储上的优势互补。
基于全铜工艺的750A/6500V高性能IGBT模块

高压大容量IGBT模块内部异质材料热膨胀系数失配是模块疲劳老化失效的主要机理。为了降低模块异质材料间热膨胀系数的差异,提高其功率循环能力与长期运行可靠性,该文提出功率模块采用全铜材料实线电学互连的思路,系统地研究了IGBT芯片铜金属化、铜引线键合与铜母线端子超声焊接等新技术,实现了IGBT功率模块全铜化封装的成套工艺,研发了基于全铜工艺的大容量高性能750A/6500V IGBT模块,首次实现了全铜工艺的高压模块。与传统铝工艺相比,全铜工艺模块不仅使导通损耗降低了10%、浪涌电流能力提升了20%,而且功率循环能力提高了16倍,提升了功率模块的运行韧性与应用可靠性。
基于磁-热-流耦合模型的变压器损耗计算和热点预测

基于有限元法对一台2 500kV·A干式变压器进行额定负载条件下的三维瞬态电磁场模拟仿真,计算中考虑了漏磁场对箔式绕组和结构件涡流分布的影响。将电磁损耗计算结果按照网格逐单元耦合至温度场,并以此为热源建立磁-热-流多物理场映射关系,考虑温度对材料损耗特性的影响,精确模拟变压器对流换热过程并实现变压器结构件温升计算和绕组热点预测。开展变压器温升试验,结果表明模型预测值与试验值误差控制在± 6%,温升分布规律与实际吻合得较好。该文采用的多物理场双向耦合分析方法克服了传统磁路法损耗计算不准确的问题,在变压器产品研发初期可提供损耗预测方法和计算数据,显著提高相关电工装备的运行效率。
配电网馈出线路单相永久性接地故障性质辨识方法

配电网单相接地故障的发展与故障过渡电阻的变化相互关联。过渡电阻变大,故障电流减小,有利于故障消失;过渡电阻变小,增强了原有的故障;过渡电阻不变,则为一个稳定的永久故障。利用故障馈线的零序分量构造伏安曲线,根据曲线面积直线拟合的斜率推测故障过渡电阻的变化,进而推断此次单相接地故障的性质。根据故障性质的预判使中性点相应地投入消弧线圈或小电阻,利用中性点变化所导致的零序电流相位及幅值变化检验故障是否消失,进一步确定单相接地故障的性质。该辨识方法易于在工程应用中实现,可提高配电网的故障自愈能力和单相接地保护的自适应性。
基于Boost变换的永磁同步电机变频电源电压谐波优化控制

针对永磁同步电机控制系统中变频电源输出电压波形谐波含量高,引起永磁电机附加铁损耗增加的问题,提出一种在变频电源整流和逆变环节中间加入Boost变换器的改进控制方法。首先,建立永磁同步电机及其控制系统的数学分析模型,提高变频电源输出电压波形质量,将Boost变换器引入变频电源的整流环节和逆变环节之间,并建立变频电源系统仿真模型,对改进后的控制方法进行验证。优化结果显示,引入Boost变换器后,变频电源的输出电压波形质量得到有效提升。在此基础上,分析考虑变频电源输出电压谐波含量对永磁电机铁损耗的影响。最后,设计、制作一台额定输出电压为24V的小型变频电源,并搭建实验测试平台,对所提出方法的准确性进行了验证。
逆变器供电对电动汽车内置式永磁同步电机振动噪声特性影响研究

为研究宽调速范围内逆变器电流谐波对电动汽车用内置式永磁同步电机(IPMSM)振动噪声影响的特性机理,该文引入一种逆变器电流谐波对IPMSM振动噪声影响的分析方法。首先,理论分析了谐波电流作用时电机电磁力波特征参数(力波阶数r、力波频率fr、力波幅值Peak-r/fr),建立IPMSM多物理场耦合振动噪声分析有限元模型,以分析恒转矩调速和弱磁调速工况下样机的电磁力波和振动噪声频谱特性,并和正弦电流供电时相比较。结果表明:对于该文样机,逆变器谐波电流供电时会引入0阶和8(2p)阶电磁力波频率分量,且对弱磁调速时样机振动噪声的影响大于对恒转矩调速时的影响,此结论适用于其他多极对数整数槽永磁同步电机。最后实验验证了分析方法的正确性。
电磁轨道炮电流分布特性研究综述

电磁轨道炮电流分布特性与其发射性能密切相关,局部区域电流密度过大会导致电枢和轨道熔蚀磨损、界面熔化沉积、转捩电弧等现象,严重影响电枢和弹丸的发射稳定性,造成轨道和内膛绝缘的损伤。该文首先阐述了影响电流分布的三种物理效应--趋肤效应、临近效应和速度趋肤效应,基于此,总结了国内外针对电磁轨道炮电流分布特性的相关研究。分析了枢轨界面状态、枢轨材料、枢轨结构、驱动电流对电流分布特性的影响规律,提出马鞍C形电枢在改善电流分布上的优势。最后总结了优化电流分布的若干措施,可为电磁轨道发射的工程应用提供技术支撑。
基于误差传递方程的离子流场迎风有限元高精度计算方法

为快速稳定地计算高压直流输电线路下的离子流场分布,T. Takuma提出迎风有限元方法。该方法计算格式简单,但计算精度较低,为解决该问题,提出一种基于误差传递方程的修正方法,通过使用迎风有限元方法求解误差传递方程,对连续性方程的解进行修正。数值算例表明,该文方法能够改善空间离子流场通量守恒特性,提高计算结果的精度。该文提供了一种通过显式差分格式的计算量获得高精度计算结果的思路,可推广应用于其他物理场的计算。
铁碳微电解填料(Fe/C-MEF)活化过硫酸盐降解活性黑5

采用高温微孔活化技术制备了铁碳微电解填料(Fe/C-MEF),用于活化过硫酸盐(PDS)降解高浓度活性黑5 (RB5)染料废水。使用扫描电镜和能谱仪对Fe/C-MEF进行了表征。对比了不同工艺对RB5的降解性能,结果表明Fe/C-MEF/PDS体系表现出更加高效的去除率,且Fe/C-MEF反应前后结构稳定易回收重复利用。探究了PDS浓度、Fe/C-MEF浓度、pH、无机阴离子对体系降解RB5的影响,得到优化的反应条件,PDS浓度、 Fe/C-MEF浓度分别为1.5×10~(-2)mol/L、24g/L;表明PDS水解能调节pH至3附近,使体系保持较高的去除率;无机阴离子的存在会影响体系对RB5的降解,且根本原因为影响体系pH限制催化剂释放和消耗·SO_4~-生成更低活性的自由基。自由基淬灭实验表明,在反应中Fe/C-MEF同时作为微电解反应主体和PDS的非均相催化剂,在两者协同作用下高效降解RB5。Fe/C-MEF经过6次循环利用,体系对RB5依然保持高的脱色率,具有很好的稳定性。
乙醇胺对介质阻挡耦合电晕放电同时脱除NO、SO_2的影响

采用自行设计的介质阻挡耦合电晕放电等离子体反应装置进行了模拟烟气同时脱硫脱硝的研究,分别考察乙醇胺(HOCH_2CH_2NH_2,MEA)在不同模拟烟气体系中对NO、SO_2脱除的影响,深入探讨了MEA在放电过程中与NO的作用机理。结果表明:在N_2/O_2/SO_2/NO体系中,0.56% MEA的加入可以显著消除O_2对NO脱除的抑制作用;在N_2/CO_2/SO_2/NO体系中,MEA会吸收进入体系中的部分CO_2,以减弱CO_2对NO脱除的抑制;在N_2/O_2/CO_2/H_2O/NO/SO_2体系中,0.56% MEA的加入既可以有效减弱H_2O的影响,也可以使NO的脱除率达到71.28%,继续将MEA的体积分数增大至1.20%时,可将该体系下NO脱除率提高到81.25%;同时,MEA可以在短时间内高效吸收体系内的SO_2,且几乎不受其他气体成分的影响,SO_2脱除率保持在95%左右。
缓冲溶液法制备高效的铁基类芬顿催化剂

负载型金属催化剂在水处理中起着重要的作用,浸渍法是制备负载型催化剂的重要方法。为了克服传统浸渍方法的缺点,本文通过使用甘氨酸/盐酸作为缓冲溶液,严格控制pH,获得高分散的活性组分并以此方法制备了铁基类芬顿催化剂。对苯酚催化降解的实验表明,使用缓冲溶液法制备的催化剂比未使用的样品可以更高效地去除苯酚,1h内对苯酚的降解可达89.3%。此外,通过调节浸渍温度、浸渍时间和缓冲溶液的pH等参数来精确控制活性组分的量和催化活性。更重要的是,此催化剂制备方法可以用于其他负载型金属催化剂的制备,比如过硫酸盐催化剂,并取得了良好的催化效果。
微柱群流动及换热研究进展

微柱群结构能够增大有效传热面积并增强流动扰动,在航空航天、核电站、空调制冷等领域有广阔的应用前景。但是宏观流动传热机理在微尺度下不一定适用,在微尺度领域流动换热受更多因素影响。本文针对结构、纳米粒子以及不同重力水平对微柱群流动换热影响机理进行了综述,总结了国内外在这方面的研究成果。流线型微柱群结构具有较好的传热性能。文中指出微米或毫米级的粒子在液体中易沉降,堵塞微柱群通道,而纳米流体在微柱群通道压降小、纳米粒子不易沉淀且单位体积内的热导率更高,但纳米流体的物性只能在短时间内保持稳定不变。无论是常重力还是微重力下沸腾换热,微柱群结构都存在毛细吸引力,可及时向受热面供给液体并且提供稳定的气泡成核位点,有助于提高传热系数。本文提出临界热通量和气泡离开直径的变化规律是微重力下微柱群结构沸腾换热的研究重点。
膨胀土地基中单桩受扭非线性分析

膨胀土地基中桩-土相互作用较为复杂,膨胀土浸水对单桩扭矩承载特性的影响机理尚未明确。该文基于荷载传递法建立桩身位移控制方程,考虑膨胀土浸水隆起对桩侧摩阻力及桩端边界条件的影响,利用有限差分法求解出桩侧竖向摩阻力的分布。在此基础上,结合边界元法提出膨胀土地基浸水后单桩受扭的非线性分析方法,揭示了桩侧环向摩阻力的分布规律,并通过模型试验验证了该文方法的正确性。研究表明:膨胀土地基浸水膨胀引起的地表隆起会使单桩的扭矩承载力大幅度降低,常规的计算方法高估了基桩的极限扭矩和桩-土体系加载刚度,偏于不安全;浸水前单桩的桩身扭矩沿桩身近似线性减小,浸水后桩-土界面“滑移段”的扭矩接近于桩顶扭矩,“未滑移段”桩身扭矩近似线性减小;随着膨胀土膨胀率的增加,单桩的抗扭能力降低,且桩-土界面“滑移段”的长度也在增加。
斜向三维隔震支座的非线性力学性能试验及数值模拟研究

该文针对三维隔震结构较高竖向承载力和减震效果的需求,基于铅芯橡胶支座提出了斜向三维隔震支座,并基于铅芯橡胶支座的非线性力学本构模型,建立了考虑压缩应力及刚度衰减影响的三维隔震支座非线性竖向刚度计算模型。进行了倾斜角度分别为12°和15°的三维隔震支座模型力学性能试验,试验结果得到了该三维隔震支座滞回模型呈现出加载和卸载非平行特征,竖向刚度呈现非线性变化,以及角度和竖向位移对力学性能的影响规律。进一步对理论与试验结果进行对比分析,三维隔震支座的试验结果与理论计算值吻合。最后利用通用有限元软件建立不同倾斜角度的三维隔震支座数值分析模型,基于计算理论、静力试验及数值仿真结果分析了摩擦系数、剪应变、倾斜角度对三维隔震支座非线性竖向刚度的影响。
会泽铅锌矿床环带状闪锌矿中主微量元素分布特征及其意义

以会泽矿床中环带状闪锌矿为对象,通过EPMA和LA-ICP-MS等手段,研究环带状闪锌矿中主微量元素在单矿物尺度的空间和时间变化规律。结果表明,早期(深色)闪锌矿相对贫Cd富Fe,而晚期(浅色)闪锌矿相对富Cd贫Fe,流体中高Fe含量会抑制Cd进入闪锌矿晶格。同时,闪锌矿中Cd~(2+)主要以直接替代Zn~(2+)的形式进入闪锌矿中,而不需要与Fe~(2+)耦合替代进入闪锌矿晶格。Ge和Cu具有极强的相关性,Ge~(4+)需要和Cu~+协同进入闪锌矿中,其替代方式可能为3Zn~(2+) ↔ Ge~(4+)+2Cu~+。In和Ga具有极强的相关性,暗示In和Ga协同进入闪锌矿中,如3Zn~(2+) ↔ Ga~(3+)+In3~+。闪锌矿中In和Ga含量随颜色变浅而增加,说明In和Ga易富集于晚期闪锌矿中。Tl、Se和Mn在闪锌矿颜色的突变线位置含量会有所升高,暗示这3个元素对成矿流体成分变化敏感。
复杂银-锡多金属矿黝铜矿矿物学与选矿工艺

赋存于锡多金属矿中的银元素具有独特的矿物学特征。内蒙古银漫银-锡多金属矿中约90%的银赋存于以黝铜矿为主的铜矿物中。本文针对黝铜矿的矿物学特征及对选矿工艺的影响进行研究,结果表明,黝铜矿的骨架状晶体结构,结构紧密程度较差,元素之间类质同象容量大,使得其成为银离子的天然聚集物,该矿石中铜的回收制约着银的回收。黝铜矿晶体中存在Cu~+、Cu~(2+)、Ag~+、Zn~(2+)、Fe~(2+)、Sb~(3+)、As~(3+)、S~(2-)等离子,在浮选体系中,晶体结构紧密程度较差的黝铜矿中离子相对其他矿物更易于从晶体结构位置上被带出,多种离子进入溶液,增加了矿浆中的难免离子,而且随着离子的氧化和水合作用,将使黝铜矿的可浮性变差。因此,优先浮铜有利于铜(银)的回收。
隧道掘进爆破诱发隧道后方开挖段地表振动效应分析

针对目前在隧道已开挖区段地表振动效应理论研究的不足,从理论方面对隧道的地表振动效应进行了研究,并利用现场实测数据加以验证和分析。首先,对隧道掘进爆破模型进行简化,将掏槽孔的爆破简化为一系列球形药包的爆破,再利用保角映射将隧道已开挖段地表质点的振动问题转化为半空间内一系列球形药包的地表振动问题,最终得出已开挖段地表质点的振动速度计算方法。通过实际工程,对比了理论和实测的隧道轴线振速峰值分布曲线,验证了理论计算方法的可行性,同时利用理论计算方法探讨了隧道埋深对隧道轴线振速峰值的分布规律,发现隧道埋深较浅时,已开挖段振速峰值大于未开挖段的现象较明显,随着埋深的增加,该现象逐渐消失。
深部圆形巷道围岩能量的调整机制及平衡关系

巷道开挖过程中,能量的调整与再平衡会深刻地影响围岩的力学行为,理解围岩中能量的变化规律有助于工程灾变的防控及支护方案的优化。从应力状态与变形协调角度出发,分析了深部圆形巷道围岩的变形破坏模式,研究了准静态、弹塑性卸载条件下围岩中能量的调整机制以及传递、转换规律。在数学上严格证明了围岩内部能量的平衡关系,并详细分析了各组份能量的物理意义。结果表明:能量由外部围岩输入并以径向压力做功的形式向内部围岩传递,此时输入的能量部分以弹性应变能形式储存于围岩内,部分通过塑性变形耗散,剩余部分则通过围岩压力做功的形式释放并用于抵抗支护压力(无支护时,此部分能量将转化为围岩动能),此过程严格满足能量守恒定律。
高铁地基低黏土矿物泥岩微膨胀性定量评定研究

微膨胀性地基红层泥岩遇水引起的高速铁路无砟轨道路基上拱,已成为当前阻碍中国高速铁路发展又一关键因素,合理评定低黏土矿物泥岩微膨胀性对高速铁路设计和施工具有重要意义。以兰新高速铁路为依托选取等效蒙脱石含量、阳离子交换量、自由膨胀率和液限为微膨胀性判别指标,通过大量现场地基泥岩钻孔实测资料,提出了地基泥岩微膨胀潜势分级标准,采用改进层次分析法、基尼系数法和相对熵理论确定了判别指标组合权重,基于线性综合评定法建立了泥岩微膨胀性定量评价模型。结果表明:判别指标间有一定线性关系,其作为泥岩判别与分级指标具有较好分类特性;泥岩微膨胀潜势分级标准可实现94%样本的3项指标一致性;线性综合评价法克服了同一试样不同指标属于不同等级判别缺陷,可使泥岩微膨胀性进行量化,并得出了泥岩微膨胀潜势定量分级标准;通过室内膨胀力试验验证了泥岩微膨胀性定量评定及分级方法对兰新高铁适用性。研究成果对类似地质条件高速铁路路基长期持续上拱变形的工程控制措施提供理论依据。
贫困地区能源与环境约束下经济增长尾效及其特征--基于中国21个省份2000~2017年面板数据的实证研究

研究目标:度量贫困地区经济增长的能源与环境约束程度及其特征。研究方法:根据Romer内生增长理论,释放规模报酬不变的假定,构建贫困地区能源与碳排放的经济增长尾效模型和纳入时空效应的空间面板模型,利用中国21个相对贫困省份2000~2017年面板数据进行测算与分析。研究发现:(1)就单个省份而言,样本期内21个省份普遍存在能源与CO_2排放对经济增长的约束效应,且呈现一定的分布特征,其中江西省总尾效值小于1%,为低约束型;贵州、吉林、云南、湖北、甘肃、湖南、四川、河南、内蒙古、河北、广西的总尾效值大于1%且小于5%,属于高约束型;而山西、黑龙江、宁夏、安徽、陕西、重庆、青海、海南、新疆的总尾效值大于5%,属于强约束型;地区经济增长总尾效均值为5.66%,属于强约束型,可见大多数省份经济发展方式仍为粗放型。(2)就贫困地区整体而言,样本期内经济增长总尾效呈现明显下降,普通面板和空间面板两种方法得出的总尾效值分别为1.23%和1.18%;且总尾效主要由能源尾效构成,两种方法得到的能源尾效值皆为2%左右,而碳排放尾效值皆约为-0.8%,表明贫困地区经济增长的能源约束趋强而碳排放约束趋弱;通过空间杜宾模型测得的总尾效值比普通面板测得的值低0.05 %,说明要素空间流动与优化配置对邻近地区产生溢出效应,有利于降低尾效。研究创新:针对贫困地区经济增长的能源与环境约束效应、构成及其特征进行空间分析。研究价值:对于贫困地区如何突破能源与环境约束、走高质量发展之路具有启示意义和参考价值。
再生粗骨料硅烷浸渍处理对混凝土介质传输性能的影响

由于残余砂浆的存在,再生粗骨料的物理力学指标远不及天然骨料,致使再生混凝土力学和耐久性能较差;此外,水分及有害离子侵入混凝土内部是引起混凝土材料性能劣化的主要原因。本试验用质量分数为8wt%的硅烷乳液浸渍强化再生粗骨料,通过抗压强度、毛细吸水和抗氯离子侵蚀试验对硅烷浸渍前后不同骨料质量取代率(0%、30%、50%)的再生混凝土介质传输性能进行了研究,最后利用SEM对再生混凝土内部的微观结构进行分析。试验结果表明,硅烷浸渍处理再生粗骨料的吸水率显著降低,由其制备的混凝土强度稍有所下降;再生混凝土毛细累积吸水量明显减少,且抗氯盐侵蚀性能显著提高,其中骨料质量取代率为50%的再生混凝土浸渍处理后氯离子扩散系数降低了37.5%。研究表明,硅烷浸渍处理再生粗骨料是提高再生混凝土耐久性的有效途径。
中国服务业绿色全要素生产率的空间分异及驱动因素研究

研究目标:考察中国服务业绿色全要素生产率增长的空间分异及其驱动因素。研究方法:运用SBM效率模型和全局Malmqusit-Luenberger指数对中国服务业绿色全要素生产率进行测度,采用Dagum基尼系数探究其空间分异程度及来源,最后利用地理探测器对其空间分异的驱动因素进行考察研究。研究发现:中国服务业绿色全要素生产率整体呈增长趋势,且各地区之间存在显著的异质性特征。中国服务业绿色TFP存在明显的空间分异特征,超变密度是其空间分异的主要来源;其次是地区内分异;地区间分异的贡献率最低。中国服务业绿色TFP空间分异更多是各驱动因素交互作用的结果,交互作用的程度要大于单驱动因素的作用程度。研究创新:将资源环境约束下全要素生产率的测算拓展至服务业领域,全面揭示中国服务业绿色TFP增长的空间分异特征及其背后的驱动因素。研究价值:本文对于提升服务业绿色全要素生产率,缩小地区间服务业绿色全要素生产率的空间分异现状,推动服务业的区域协调可持续发展具有参考价值。
农村分散生活污水一体化处理工程实例

采用“厌氧-好氧-高负荷渗滤”工艺对贵州省某度假村生活污水进行处理,叙述了该工艺的流程、特点、设计参数和相应的生活污水一体化处理设备。实际运行结果表明,对COD、NH_4~+-N去除率分别在83%、70%以上,出水COD和NH_4~+-N的质量浓度分别在25.51~92.12 mg/L、11.96~13.43 mg/L范围内,设备运行费用约为0.48元/m~3。该一体化设备出水指标COD和NH_4~+-N优于GB 18918-2002的二级标准和DB 52/1424-2019的二级标准。工艺对污染物处理效果好,设备操作简单,能实现远程控制、管理。此项目可为农村生活污水处理提供参考依据。
熔盐法与液相法制备Ti_2CT_x及性能对比

采用熔盐法(NaF+KF)和液相法(HCl+NaF)刻蚀Ti2AlC制备得到Ti_2CT_x,对比研究了2种方法下刻蚀产物的物相组成、微观形貌、表面官能团及电化学性能。结果表明:液相法所得Ti_2CT_x纯度较高,表面有4种官能团(C-O、C=O、C-F和O-H),杂质主要为TiC;熔盐法所得Ti_2CT_x片层间距较小,表面有2种官能团(C=O和O-H),杂质主要为K_2NaAlF_6;熔盐法及液相法制得的Ti_2CT_x均表现出良好的倍率性能及电化学可逆性,后者电容性能更佳。
融资约束下的研发与长期财务风险

基于融资约束视角,公司投入多大研发才不至于显著增加长期财务风险?采用面板分组回归方法研究中国制造业上市公司的资料显示:在不考虑融资约束限制时,研发密度和研发投入增加均会显著减低长期财务风险,研发密度和研发投入与风险呈U型关系,当研发密度超5.75%才会显著增加财务风险。融资约束显著加剧了研发带来的财务风险,研发与风险近似扁平J型关系,当研发强度在3%左右时,对应的长期财务风险较低。管理者可根据公司的销售收入与资产状况,制定适合自己的研发投入比例,为创新投资决策提供借鉴。
小训练样本条件下的机载网络流量识别方法

机载网络环境下,流量数据集获取成本高、难度大,且流量分布时间敏感度较高,导致基于机器学习的流量识别方法难以获得实际应用。针对该问题,提出了一种基于卷积神经网络的小流量样本条件下机载网络流量识别方法,首先基于源领域完备数据集实现卷积神经网络初始模型的预训练,然后在目标领域数据集上,通过基于层冻结的卷积神经网络微调学习算法实现卷积神经网络的重训练,从而构造基于特征迁移的卷积神经网络(FRT-CNN)模型实现流量样本的线上分类。通过在实际机载网络流量数据集上的实验结果表明,所提方法可以在流量训练样本有限的条件下保证流量识别准确性,且分类性能相比于现有小样本学习方法有显著提升。
应用变速控制力矩陀螺的航天器姿态机动最优路径规划

针对应用变速控制力矩陀螺VSCMG为姿态控制执行机构的微小卫星,提出了一种姿态机动最优路径规划方法。从冗余金字塔构型VSCMGs系统的姿态机动任务和考虑VSCMGs系统故障失效的姿态机动任务两类问题出发,综合考虑VSCMG在实际工程应用中的各种约束条件(框架角约束、框架角速度约束、转子转速约束和奇异度量约束等)以及充分发挥VSCMG的力矩输出优势,采用Gauss伪谱法规划了相应性能指标最优的姿态机动最优路径。仿真结果表明设计的应用VSCMG的航天器姿态机动最优路径规划算法能够满足提出的约束条件和最优路径规划策略,可以顺利完成航天器姿态机动任务。而且相比于传统的VSCMGs系统操纵律,设计的算法具有更高的实用性和有效性。
多层特征动态加权图卷积网络

针对目前的图卷积神经网络中,没有关注节点的重要程度和有效利用每一层卷积层所提取信息的问题,本文提出了一种用于图分类任务的改进图同构网络模型.首先,为了区分节点的重要程度,本文通过用度矩阵加权卷积算子的方式,使邻居节点数目多的节点获得了更大的权重,使得网络在学习时优先考虑这些节点特征信息.其次,为了区分每一层卷积层重要程度不同,本文计算了每一层节点特征的相似度,根据相似度来为每层节点的特征加权.在实验部分,本文将提出的方法与6个主流的神经网络方法在4个数据集上作比较.实验结果表明,本文提出的多层特征动态加权图卷积网络在图分类问题上比主流的模型性能更好.
基于事件相机的视觉跟踪算法综述

事件相机是一种受生物启发的新型视觉传感器,通过模仿生物视网膜的操作,代表着向传统相机的重大范式转变.它不同于传统相机以固定速率捕获图像帧,而是异步输出有关亮度变化信息的事件流.因此,事件相机能发挥出强大的优势比如低延迟、高时间分辨率以及高动态范围等.基于事件相机的目标跟踪是计算机视觉跟踪领域新的研究方向.为推动该方向的发展,本文简要介绍了事件相机的工作原理及在视觉领域上的优势与挑战,着重分析了现有的基于事件相机跟踪算法以及有关的数据集,最后对该方向的发展趋势进行了展望.
基于集合经验模式分解和K-奇异值分解字典学习的滚动轴承故障诊断

针对经典K-奇异值分解算法构造的字典中原子形态受噪声、谐波干扰影响,进而降低冲击故障特征提取精度的问题,提出了基于集合经验模式分解和K-奇异值分解字典学习的冲击特征提取方法。该方法首先利用集合经验模式分解与Hurst指数对振动信号进行预处理,剔除谐波干扰;其次,利用经典K-奇异值分解算法和预处理信号构造超完备字典;然后,利用K-均值聚类算法对字典中的原子进行筛选;最后,利用正交匹配追踪算法实现冲击故障特征的稀疏表示。实验分析和工程应用验证了所提方法的有效性和实用性。
改进遗传算法在CMP终点检测的应用

提出了一种基于反射法的化学机械抛光(CMP)在线终点判定方法。首先通过改进的单纯形混合遗传算法(GA) ,对SiO_2薄膜的膜厚与折射率进行了拟合,再以200 ~ 1 200 nm波段内反射率平均值作为特征值,得到了不同膜厚条件下的反射率平均值参照表。以实时反射率与预设膜厚反射率的差方和、特征值大小及其变化趋势这2个条件作为CMP终点判定条件。实验结果表明:混合算法拟合膜厚平均相对误差小于0.21%,折射率平均相对误差小于1.07%;特征值计算速度快,满足在线动态抛光的时间要求。
针对中俄东线高钢级大口径输气管道自动焊的设计提升

中俄东线天然气管道首次选用外径1 422 mm、输送压力12 MPa、X80钢级的设计参数组合,并且首次全面采用自动焊施工。为了提高自动焊的焊接效率、保证焊接质量,从管道线路选线、管道敷设、材料及焊接等方面对设计方法和技术进行了改进与提升,重点针对管道路由选择、管道转向、管道穿越障碍物、线路用管技术条件、不等壁厚焊接坡口和管道可靠性校核等方面开展了相关技术研究。研究结果表明:①在线路选线原则上尽可能地保持线路走向顺直,坡度控制在12°以下;②在管道转向设计中,在空间允许范围内尽可能地使用大角度弹性敷设代替冷弯管和热煨弯管;③在穿越等级公路时,优先采用了新式盖板涵代替传统套管;④在管材方面,加强钢管不圆度等参数控制;⑤在焊接方面,采用新型不等壁厚内孔锥形焊接坡口;⑥在管道整体安全性方面,进行线路可靠性评价。结论认为,上述设计提升措施有效地提高了自动焊的施工效率和焊缝质量,使管道线路段的可靠性能够满足规范中的目标可靠度要求,在中俄东线的自动焊现场实施过程中取得了显著成效,可以为自动焊在后续工程中的全面应用提供技术支撑。
压力演化对页岩气储层的控制作用——以四川盆地五峰组—龙马溪组为例

中国南方海相页岩气勘探开发的实践表明,地层压力对于页岩气的保存及勘探开发具有重要的影响。为了进一步明确压力演化对页岩气储层演化的影响,以四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为例,依据岩相、物性、孔隙结构、包裹体分析与页岩微观特征等资料,研究了压力演化对页岩气储层的控制作用。研究结果表明:①页岩气储层物性与孔隙结构受岩相、埋深与压力演化的共同控制,孔隙压力超压对埋藏压实具有抑制作用,总体上有利于页岩有机孔的保持和物性向好;②泄压期次与泄压强度影响了五峰组—龙马溪组不同岩相页岩的差异演化对高应力敏感性黏土质页岩的影响尤为显著,而对硅质页岩的影响则较低;③区域抬升与泄压时期晚、泄压时期短和泄压强度低最有利于有机孔的保持和页岩气储层物性向好;④盆内深层页岩气泄压程度低,保存条件优越,储层物性普遍优于盆缘常压—超压区,富有机质硅质页岩与黏土质页岩均具有较好的储集性能;⑤盆缘常压区泄压程度较高,富黏土质页岩储集性能降低,封盖性增强,并逐渐演化为直接盖层。
海相页岩孔隙度GRI测定方法优化

孔隙度是研究页岩气储层最基本的参数之一,通常采用美国天然气研究所(Gas Research Institute,以下缩写为GRI)的方法测定页岩总孔隙度。为了解决GRI方法存在的样品总体积测量不准和烘干温度、粉碎粒径大小、饱和压力以及平衡时间等参数缺乏技术规范等问题,选取四川盆地荣昌地区下志留统龙马溪组海相页岩为研究对象,引入材料学科GeoPyc 1360体积测定仪和AccuPyc II 1340固体密度仪联合测量页岩总孔隙度,探讨样品烘干温度、粉碎粒径、样品洗油、饱和压力和平衡时间等因素对页岩孔隙度测定结果的影响情况。实验研究结果表明:①页岩样品孔隙度测定的最佳烘干温度为110 ℃,温度过高有可能会改变页岩孔隙结构;②孔隙度测定的最佳粒径为10.00 ~ 0.25 mm,粒径过小有可能破坏页岩的骨架结构;③高成熟页岩孔隙度测定样品不需洗油;④最佳饱和压力选择0.66 ~ 1.03 MPa,平衡时间不少于10 min。结论认为,通过对孔隙度GRI测定方法优化,实现了页岩不规则样品外观总体积的测量,给出了海相页岩孔隙度测量适宜的预处理条件和测试参数,改进后的方法可以节约钻取柱塞样的成本、缩短测定时间,并且能够满足页岩气勘探开发实验的需求。
凤阳山针阔混交林通量观测源区分布及特征

基于涡度相关技术的通量观测要求下垫面均匀一致,然而在实际观测中,地形往往非常复杂。尤其是丘陵山区森林植被覆盖的区域,不同植被类型的空间分布对该区域的碳通量观测影响很大。本研究利用Kljun模型和ART Footprint Tool,对浙江凤阳山针阔混交林森林生态系统2017年全年的观测数据进行分析,探究该区域涡度相关系统在不同季节、不同大气稳定度条件下的通量源区变化情况。结果表明:受地形的影响,研究区内全年盛行东北风(0—90°)和西南风(180—270°);因此,通量的源区分布也主要在东北和西南方向;当通量贡献率达到90%时,源区长度最大不超过7000m,当通量贡献率在80%时,源区长度不超过3000m;在大气稳定条件下,其源区分布范围总是比大气不稳定条件下的源区范围广。在该源区分布范围内,主要以针阔混交林分为主,也分布有少量杉木、柳杉和毛竹等纯林,源区贡献从大到小依次为针阔混交林、阔叶林、杉木林、毛竹林、柳杉林、黄山松林。
基于NDVI的云南省自然保护区保护成效分析

保护成效评估是自然保护区管理和优化的重要基础。选取云南省国家级和省级自然保护区,以SPOT_Vegetation提供的归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,简写NDVI),基于NDVI变化趋势(采用一元线性趋势法)和NDVI变化稳定性(采用变异系数法),比较分析了自然保护区内外的植被生长状况,评估了自然保护区的保护成效。结果表明:(1) 1998—2015年,云南省国家级和省级自然保护区内、外部NDVI总体呈显著增长,内、外部NDVI呈显著增长的自然保护区分别占总数的64.81%、79.63%,体现自然保护区总体具有较好的保护成效,其集中分布于滇中、滇东北及滇东南。(2)云南省国家级和省级自然保护区内、外部NDVI变异系数无显著性差异,51.85%的自然保护区内部植被长势比其外部稳定,具有较好的保护成效,其主要分布在滇西、滇西南、滇东南和滇东北,但未能反映出自然保护区带来的保护成效的内外部明显的分异。(3)云南省国家级自然保护区的保护成效总体上要好于省级自然保护区。(4)就不同类型的自然保护区而言,森林生态类自然保护区保护成效较好,野生植物类和野生动物类保护成效一般,湿地生态类较差。该研究能为区域自然保护地保护成效评价方法的探索提供参考,研究结果可以为云南省自然保护区优化和完善提供支撑。
中国自然保护地体系分类研究

建设自然保护地体系是为子孙后代保留生物多样性资源与自然遗产最有效的途径。自1956年我国建立第一个自然保护区以来,已建设形成覆盖森林、草地、湿地、海洋、荒漠各类生态系统,珍稀濒危动植物物种和种质资源,自然遗迹和自然景观,以及水源保护等各类自然保护地。但由于缺乏自然保护地体系的顶层设计,各类保护地面临功能区分不清晰、空间重叠、管理成效不高等问题。建设以国家公园为主体的自然保护地体系的部署,为理顺我国保护地体系,明确各类保护地的功能定位提供了难得的机会。在分析我国现有自然保护地类型,并参考国际自然保护地体系分类经验的基础上,探讨了我国保护地体系分类,建议将我国自然保护地分为5大类,第I类为自然保护区,第Ⅱ类为国家公园,第Ⅲ类为自然公园,第Ⅳ类为物种与种质资源保护区,第Ⅴ类为生态功能保护区,并分析了各类自然保护地的功能定位和管理目标,以期为自然保护地体系规划建设提供参考。完善我国自然保护地体系分类,根据各类保护地的特点,创新保护地建设政策与机制,加大政府对自然保护地建设力度的同时,发挥全社会力量建设自然保护地,我国自然保护地建设将大有可为。
基于生态系统服务供需的雄安新区生态网络构建与优化

城市生态网络构建是城市生态系统服务有效发挥作用的保障,构建完善的生态网络对于城市生态格局的优化具有重要的意义。结合雄安新区总体规划,通过雄安新区生态系统服务供给、需求两个层面识别生态源地。基于源地-缓冲区-廊道-节点框架,构建新区生态网络。其中,基于生态源地与城镇用地驱动因子,运用最小累积阻力方法得到累积阻力差,构建新区三生空间布局。根据成本距离分析和路径分析,结合雄安新区规划绿带分布,生成生态廊道,并在廊道与廊道交汇点、重要生态功能与脆弱的关键点以及道路轨道交汇点识别生态节点。得出:(1)新区生态源地主要位于白洋淀、公园绿地与其他绿地,分为水域生态源和林地生态源两类生态源地,面积总共728 km~2。城镇源地主要位于新区东部容城县与雄县城区以及一些零星的农村居民点区域,面积为166 km~2。(2)在新区三生空间布局下,加强生态廊道的构建,提升生态源地之间、生态源地与城镇源地之间的连通性,新区生态廊道主要依赖河流廊道和林地廊道两种类型。(3)在新区未来生态网络的建设中,需要重点关注河流廊道交汇点、河流廊道与城区的交汇处、交通道路与生态用地交汇处等的生态节点的建设及其生态功能的提升。
多水源补给对白洋淀湿地水动力的影响

白洋淀是华北平原最大的淡水湖泊,对维护华北地区生态系统平衡、调节区域气候、补充地下水源、调蓄洪水以及保护生物多样性等方面发挥着重要作用。白洋淀作为雄安新区赖以持续发展的重要生态屏障,维系淀区稳定补水量、改善淀区水动力状况以保证水生态系统持续健康发展显得尤为重要。通过构建白洋淀湿地二维水动力模型,综合考虑淀区刚性需水与弹性生态需水,共设置了8种情景来探究引黄入冀补淀、南水北调中线、南水北调东线应急补水以及上游水库联合补水等多水源补给情景下白洋淀水动力条件的改善情况。结果表明:(1)引黄入冀补淀和南水北调东线应急补水对小白河入口处水动力有明显改善,改善范围约占淀区面积的15%—20%,但对淀区水动力整体提升效果不佳。(2)南水北调中线相机补水对西北角水动力改善最为明显,同时对淀区平均流速的提升最大。连续补水1个月的情景下淀区平均流速从0.003 m/s提高到0.006 m/s,西北角平均流速从0.003 m/s提高到0.01 m/s。(3)上游水库联合向淀区补水的方式由于入淀口分散,对淀区整体水动力循环流动的促进效果最好。连续补水1个月后淀区平均流速从0.003 m/s提高到0.005 m/s。研究结果为白洋淀湿地水资源保障和促进淀区水体循环流动提供了科学依据,同时也为构建雄安新区蓝绿交织、清新明亮、水城共融的生态城市提供重要基础支撑。
基于“三生空间”的雄安新区土地利用功能转型与生态环境效应研究

基于“三生空间”土地利用功能转型与生态环境效应的研究是雄安新区完善区域生态功能的理论基石。从雄安新区“生产—生活—生态”的土地利用功能分类入手,解译1988、1998、2008和2018年4期遥感影像获取雄安新区土地利用变化数据,计算生态环境质量指数和土地利用转型生态贡献率,定量分析雄安新区“三生空间”的时空演变及其功能转型的生态环境效应。研究表明:①1988—2018年,雄安新区土地利用变化主要表现为生活用地面积持续增加,共计增加了82.35 km~2,生产用地面积先升后降,累计增加了50.34 km~2,生态用地面积大幅下降,共计减少了132.70 km~2。②雄安新区土地利用功能转型转出面积最大的为水域生态用地,转出面积共计94.36 km~2,占总转出面积的41.06%,转入面积最大的是农业生产用地,共计135.91 km~2,占总转入面积的近三分之二,其他它用地类型均有一定程度的相互转换。③雄安新区生态环境质量指数呈现波动减少的变化趋势。沙地等生态质量指数较低的其他生态用地转入农业生产用地是雄安新区生态环境质量改善的主导因素,占生态环境正效应贡献率的67.04%;农业生产用地以及城镇和农村生活用地对水域生态用地的占用,则是导致生态环境质量恶化的重要因素,占到生态环境负效应贡献率的75%以上。总体看来,过去三十年雄安新区生态环境恶化趋势大于生态环境改善趋势。因此,定量研究过去30年土地利用功能转型特征及其生态环境效应演变规律,有助于为雄安新区生态文明建设的推进提供数据支撑。
白洋淀区域景观格局动态变化及趋势分析

湿地景观格局的动态变化研究是构建区域生态安全格局的重要基础。利用1980、1990、2000、2010、2017年等5期土地利用数据,分析了白洋淀区域景观类型的时空变化过程及其主要驱动因素,并结合相关规划探讨了白洋淀未来景观格局变化及影响。结果表明,白洋淀区域景观规模和结构在1980—2000年期间变化不显著。2000—2017年期间,滩地向耕地、建设用地和湖泊大面积转换,湿地景观面积占比从78%下降到60%。2017—2030年期间,耕地和建设用地向湖泊转换,湿地景观面积占比将会达到90%;1980—2017年期间,滩地景观优势度最大,分布集中,但形状也最为复杂,各景观连通性走势较为平稳。景观尺度的破碎度不断升高,连通性和丰富度分别在1990年和2017年达到最大值。未来2030年,湖泊会成为优势景观类型,斑块分布集中且连通性增强,但复杂性增大。区域景观尺度的连通性变小,空间分布不均匀,丰富度降低;白洋淀景观格局历史演变主要受社会经济因素的影响,主成分分析结果表示其解释度为62.00%。未来气候条件下,白洋淀湿地生态系统存在退化的风险,但规划实施的环境治理和生态修复措施会对白洋淀的景观格局变化起主导作用。研究成果可为白洋淀湿地的规划管理和雄安新区的生态安全格局构建提供参考。
一阶导数光谱法快速检测蛋黄中斑蝥黄含量的研究

土鸡蛋供不应求,不法商贩为谋取暴利将斑蝥黄添加到饲料中制造假土鸡蛋,严重损害了消费者权益。斑蝥黄和蛋黄本身的色素(叶黄素、玉米黄素、胡萝卜素)均为线性多烯分子,相似的结构和相近的分子量使得它们被同时萃取、难以分离。斑蝥黄和蛋黄色素提取液的紫外-可见吸收光谱严重重叠,无法采用传统光谱法检测。将紫外-可见分光光度法与一阶导数光谱法有机结合,经简单萃取而未分离的情况下,建立了蛋黄中斑蝥黄的快速检测方法,有效排除了蛋黄中天然色素对斑蝥黄检测的干扰。首先用乙醇和氯仿混合溶剂提取蛋黄中天然色素,用紫外-可见分光光度计对蛋黄提取液和标准斑蝥黄样品进行光谱扫描,然后用Origin软件对光谱做一阶导数处理,并用Adjacent-Averaging方法对一阶导数光谱进行平滑去除噪声处理。根据蛋黄提取液、标准斑蝥黄样品及两者混合物的一阶导数光谱特征和蛋黄提取液一阶导数光谱零交叉点位置,确定448,467及520~579nm可作为斑蝥黄的检测波长。用蛋黄提取液和标准斑蝥黄样品混合物的一阶导数光谱值对斑蝥黄浓度作图得工作曲线,考察了448,467,520及535nm,工作曲线的线性关系及检测限,最终确定520nm为斑蝥黄的最佳检测波长:该波长下工作曲线的线性回归方程为Y=0.001 01C+0.000 180 9,R~2=0.992 9,线性范围为0~17.68μg·mL~(-1),检测限为0.58μg·mL~(-1)。为了验证该方法在实际样品检测中的效果,取来自不同养殖场的三种鸡蛋样本进行添加回收实验,结果表明:当斑蝥黄添加量为1~5μg·mL~(-1)时,样品的平均回收率在96.4%~102.8%之间,相对标准偏差在2.53%~5.67%之间。该方法无需复杂的样品前处理步骤、无需大型仪器、操作简单、结果准确,成本低,能用于检测蛋黄中斑蝥黄含量。
基于引导滤波的自适应红外图像增强改进算法

在红外图像处理中,细节增强和噪声抑制尤为重要,重点在于将高动态范围的红外图像压缩至低动态范围的同时保留细节信息、抑制图像噪声。以引导滤波的自适应红外图像增强算法为基础,提出一种基于引导滤波的自适应红外图像增强改进算法。通过引导滤波平滑初始输入图像,将初始输入图像与平滑后的图像做差获得包含大动态温度信息的基础层图像和小动态温度信息的细节层图像,分别对基础层图像、细节层图像进行压缩处理和噪声抑制;以不同的融合比例将处理后的基础层图像、细节层图像进行融合获得输出图像。为了减少算法运算时间、突出图像细节信息的同时减小细节层噪声对输出图像的影响且达到自适应场景的效果,利用可用于筛选有效灰度值的自适应门限参数和直方图分布信息设计出一维压缩数组对图像进行压缩,并将图像融合中的定值比例系数更改为自适应融合比例系数。通过直方图分布信息中的最大值、最小值确定自适应门限参数,同时利用直方图分布信息设计出一维压缩数组对图像进行压缩;获取直方图中有效灰度值个数,通过有效灰度值个数与总灰度值个数之间的比值对图像的场景信息进行判断,根据不同的场景信息确定基础层图像与细节层图像的自适应融合比例系数,实现图像融合。实验结果分别与直方图均衡算法、基于引导滤波的高动态红外图像增强算法、基于引导滤波的自适应红外图像增强算法进行比较,选用四种不同的场景从主观、客观两种层面进行分析。对比结果从主观分析得出该算法处理后的图像可突出细节轮廓信息、减少细节层噪声对融合后输出图像的影响。从客观评价得出该算法在四种场景下的平均计算时间为0.753 5s,低于对比算法计算时间;并且使基础层图像和细节层图像的融合比例系数达到自适应场景的效果。