mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
带式机镁质球团热工制度仿真及优化

镁质球团矿冶金性能好,是一种优质炼铁炉料,其生产最适宜的设备是带式焙烧机,但镁质球团对焙烧均匀性要求高。针对带式机生产镁质球团,采用Fluent工具对焙烧过程进行了模拟仿真,以获得均匀的温度场。建模考虑了碳酸镁的分解、氧化镁含量对磁铁矿氧化的影响,仿真结果通过链篦杯实验进行了验证,模型模拟的温度准确率大于90%。随后利用仿真模拟,获得了镁质球团生产的适宜热工条件,优化后料层上、中、下3层的最高温度分别为1 179、1 202和1 166℃,且温度高于1 000℃的保持时间分别为17.5、15.4和15.5 min,料层温差明显减少,3层球团的强度分别为3 630、3 422和3 296N/个,料层平均强度为3 449N/个,相比实验室管炉试验确定的热工制度,其球团强度更均匀且平均强度增加842N/个。
深水浊积岩油藏提高采收率方法研究—以安哥拉X油藏为例

深水浊积岩油藏储层非均质性强,平面矛盾突出,注水开发过程中易出现油水前缘不稳定,形成窜流。气为明确气水交替驱与氮气泡沫驱在平面非均质油藏的适用性及其提高采收率机制,结合油藏地质资料,设计制作了不同渗透率级差的岩心模型,开展了气水交替驱和氮气泡沫驱试验,分析了2种提高采收率方法的驱油效果,结合数值模拟研究,探索了驱替过程中不同渗透率条带的流体波及规律。研究结果表明,当岩心模型渗透率级差较小时,气水交替驱可表现出良好的提高波及系数及降低出口端含水率的能力,但当岩心模型渗透率级差较大时,该方法控制气体流度能力降低,提高采收率效果变差。氮气泡沫驱在岩心模型渗透率级差较大时,仍可发挥泡沫堵大不堵小、堵水不堵油以及表面活性剂洗油的多重特性,有效抑制高渗条带中的流体窜逸,使氮气泡沫在低渗条带呈现活塞式驱替,从而实现深部调驱、大幅度提高采收率的目的。因此,氮气泡沫驱可有效提高深水浊积岩油藏采收率,为该类油藏的经济高效开发提供技术支持。
弹性孔网材料的堵漏性能评价及现场应用

现有常规桥浆堵漏材料存在裂缝适应性不强、封堵层浅和堵漏成功率较低等问题。为此,优选了不同规格弹性孔网材料,进行了压缩回弹性、抗拉强度和抗温性等性能评价试验,优选了综合性能最佳的弹性孔网材料,并考察了弹性孔网材料尺寸、形状和加量对堵漏效果的影响。试验结果表明,1#弹性孔网材料的50%压缩永久变形率低于10%,抗拉强度为150 kPa,抗温能力达150 ℃,适合用作堵漏材料;正方体形弹性孔网材料可滞留在裂缝内,堵漏效果较好,尺寸为5.0 mm×5.0 mm×5.0 mm的弹性孔网材料对尺寸为5.0 mm×4.0 mm的楔形缝封堵效果最优;弹性孔网材料加量为0.08%时的堵漏效果最好。弹性孔网材料在多口井进行了现场堵漏,一次堵漏成功率达86.7%。研究表明,弹性孔网材料对裂缝性地层具有较好的适应性和堵漏效果,能够解决地层漏失问题。
杨税务潜山油气藏大位移井钻井完井关键技术

为了解决杨税务潜山油气藏大位移井钻井完井中面临的摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、泥岩砾岩玄武岩地层钻速低、井底温度高和小间隙固井难度大等技术难点,结合区块地层特点,通过理论分析和模拟计算,优化了井身结构和井眼轨道,优选了井眼轨迹控制方式和钻井液体系,优化了钻井液性能,制定了提速和固井技术措施,形成了华北油田杨税务潜山油气藏大位移井钻井完井关键技术。该技术在T5X井和T101X井进行了现场试验,2口井钻井和完井均安全顺利,与未应用该技术的邻井相比机械钻速提高27.4%,钻井周期缩短19.7%。研究和现场试验结果表明,该技术可以解决华北油田杨税务潜山油气藏大位移井钻井完井中存在的技术难点,满足杨税务潜山油气藏安全高效钻井完井需求。
工业氯化钙加重胍胶压裂液体系研究与现场试验

为了解决现有加重压裂液体系成本高及加重密度低等问题,采用工业氯化钙作为加重剂,研发了一种低成本加重压裂液技术。在分析硼交联剂在氯化钙胍胶基液中交联受阻机理的基础上,制备了耐高浓度氯化钙溶液的交联剂,可在低pH值环境下使高浓度氯化钙溶液和胍胶基液形成交联冻胶。工业氯化钙加重胍胶压裂液具有加重密度高、基液黏度低和耐温耐剪切性能良好等特点,在温度140 ℃、剪切速率100 s~(-1)条件下剪切2 h后,冻胶黏度大于100 mPa·s。现场试验表明,超深井采用氯化钙加重胍胶压裂液进行压裂施工,施工压力可降低10~15 MPa。研究表明,氯化钙加重胍胶压裂液性能可靠,能够降低超深高应力储层改造施工压力,提高压裂效果,具有现场推广应用价值。
保德煤层气田黄河压覆区长水平段水平井钻井完井技术

保德煤层气田北部优质煤层气藏开发受到城市、黄河压覆等地面复杂情况影响,为了实现有效动用,分析了该地区煤层的地质特点,考虑煤层倾角、垂深和常规钻井工艺等因素,开展了井身结构优化、井眼轨迹控制、钻井液优选及完井工艺优化研究,形成了集约化大平台水平井钻井完井技术。通过集成应用新技术,实现了地表复杂地区煤层气优质储量的经济开采。在煤层垂深800.00~1 000.00 m、上倾角度2°~5°条件下,水平段极限长度可达到1 700.00~2 000.00 m。在此基础上,研发了玻璃钢筛管完井系统,实现了水平井完井井筒“可重入、可作业、可维护”的功能,满足了采煤采气一体化要求,现场试验取得了较好的开发效果。长水平段水平井钻井完井技术为保德煤层气田黄河压覆区煤层气的开发提供了技术支持。
超声波高频旋冲钻井技术破岩效果试验研究

为了研究超声波高频旋冲钻井技术相较于常规旋转钻井技术的提速效果,以及钻进条件和参数对超声波高频旋冲破岩效率的影响规律,设计了超声波振动发生短节,搭建了超声波破岩模拟试验台,采用控制变量法和正交试验法,开展了超声波破岩提速试验及影响超声波破岩效率的试验,得到了钻压、超声波振幅、转速和钻头直径对超声波高频旋冲破岩效率的影响规律。结果表明:在实验室常规温度和压力条件下,与常规旋转破岩技术相比,超声波高频旋冲钻井技术的破岩效率更高,平均提高幅度达77.65%;影响超声波高频旋冲破岩效率的因素从大到小依次是钻压、振幅、钻头直径和转速;钻压和振幅对超声波高频旋冲破岩效率的影响显著,且振幅越大,超声波高频旋冲破岩的效率越高。研究结果表明,超声波高频旋冲钻井技术可为提高深部硬地层机械钻速提供一种新的破岩方法。
基于变分模态分解的延时识别法在短延时微差爆破中的应用

短延时微差起爆时间的精确识别,对复杂环境下隧道爆破优化设计和减振控制具有重要意义.针对经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)识别方法和希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform)识别方法存在的模态混叠和识别精度低的缺陷,提出了基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的延迟识别方法.分别采用VMD识别法、HHT识别法和EMD识别法对八达岭长城站爆破实测振动信号进行处理.结果表明:在短延时爆破识别中,HHT法的识别结果波峰杂乱,无法精确找到起爆时间;VMD法和EMD法的识别率随着雷管延时的增加而增加;延时低于20 ms时,EMD法的识别率约为VMD法的3/4,延时高于20 ms时,两种方法识别率都在80%以上,以上结果表明VMD法在短延时爆破的优化设计中具有一定的参考价值.
基于数据驱动模式的波浪能装置短期发电功率预测方法

分析了随着波浪能发电技术的逐步成熟带来的功率预测技术现状,阐述了功率预测对规模化利用波浪能的现实需求,研究了不同模型的预测机理和特性,并在传统物理模型技术上提出了基于深度学习的数据驱动模型。基于长短时记忆网络的深度模型能够对波浪发电装置的短期功率开展预测,并通过与支持向量机、神经网络等模型的比较,证明了长短时记忆网络模型预测方法能够获得更优的短期预测结果。
永磁同步电机有限时间预设性能控制

为实现扰动作用下对永磁同步电机角位置伺服系统的高瞬态和稳态跟踪性能控制,本文提出一种具有预设性能约束的有限时间控制方法.首先,设计扰动观测器实现对负载力矩扰动的估计与补偿.其次,引入有限时间预设性能函数以保证角跟踪误差的动态性能,并通过可逆变换将受不等式约束的角位置跟踪误差转换为等效的无约束误差形式.然后,将有限时间指令滤波反步法应用于控制器设计中,不仅可以避免“微分爆炸”的现象,而且能够保证跟踪误差的有限时间内收敛.最后,通过仿真实验验证了该算法的有效性和对扰动的鲁棒性.
潮流能发电场机组阵列排布方式对产能的影响

为了研究发电场机组阵列排布方式对产能的影响,通过设置不同的行列间距组合,分析了每种机组阵列排布方式下行列间距对产能的影响及其内在联系。基于Delft3D-Flow模块,建立了斋堂岛水域水动力模型,根据全年平均TSE指数分布确定发电场布置区域,依据斋堂岛水域潮流特性及EMEC标准确定机组垂向放置位置。在选定区域内,通过对比研究25种不同的排布方式,结果显示:在一定范围内,行列间距增大会导致阵列总产能下降,且产能变化逐渐趋于平缓。
航空人工智能概念与应用发展综述

针对航空人工智能发展的迫切需要,对人工智能定义、智能等级划分两个基本问题进行讨论,指出人工智能近期难以存在公认定义,需辩证看待人工智能航空应用的不确定性和确定性,对执行特定任务的智能系统进行智能等级划分因不符合当前主流认知规律而没有必要。从总体历史沿革、机载导弹、机载系统及可信等角度阐述航空人工智能应用的发展特点和态势,突出了可信航空人工智能研究作为行业应用前提性条件的重要性。
基于音频特征的交流接触器电寿命预测方法

该文基于音频特征的交流接触器电寿命预测方法,采用快速傅里叶变换法分析交流接触器线圈工作电压异常、触头磨损和壳体松动三种状态下接触器合闸时的音频特征,分别与正常的交流接触器音频特征进行对比。对比结果发现,非正常状态的交流接触器合闸时其音频特征与正常状态时明显不同。为进一步研究接触器合闸时的振动发声机理,基于振动方程和声压波动方程建立接触器合闸时的声场模型,仿真结果表明,该声场模型产生的音频频谱幅值随线圈工作电压的增大而变大、频谱分布随触头形貌改变而变化。分别运用BP神经网络和卷积神经网络(CNN)构建交流接触器合闸音频特征与电寿命的关联模型,对比了L-M算法、拟牛顿法、动量BP法和自适应梯度下降法四种BP网络学习算法,建立电寿命验证平台。实验结果表明,L-M算法性能最优,预测误差小于10%;CNN可以在线学习和提取音频特征,但其预测误差超过20%。
基于实时服役参数的交流接触器电寿命最大化控制策略

交流接触器分断过程中的电弧侵蚀是造成其失效的主要原因,因此通过控制电弧对触头的侵蚀,可以提升交流接触器的使用寿命。该文分析了起弧相角对触头电弧侵蚀的影响,对随机起弧相角、固定起弧相角、三相均匀磨损三种控制方式下的交流接触器电寿命进行研究;分析由于交流接触器释放时间的不确定性引起的起弧相角的随机性,利用软件仿真分析起弧相角具有随机性情况下交流接触器电寿命的变化趋势和特征,提出以起弧相角标准差为参量的最佳释放时刻的控制方法,并提出根据实时服役参数进行交流接触器电寿命最大化控制;通过实验测试获得起弧相角的均值和标准差,并在固定相角控制、随机相角控制、电寿命最大化控制方式下进行对比实验,证明了在电寿命最大化控制方式下各相触头的电弧侵蚀量均匀且侵蚀率最小,可以显著提升交流接触器的电寿命。
基于风险量化与需求侧响应的综合能源系统储能事故备用优化利用

针对综合能源系统并网运行中如何提高储能事故备用容量利用效率的问题,提出一种基于风险量化与需求侧响应的储能事故备用优化利用方法。首先,构建某电池生产园区综合能源系统(IES)设备能量模型;然后,综合考虑非计划脱网概率以及重要负荷损失将脱网风险进行量化;在此基础上,兼顾脱网风险与并网收益,同时考虑园区需求侧响应,构建基于风险量化与需求侧响应的IES优化调度模型,通过线性化处理将其转换为混合整数线性规划模型进行求解,考虑到预测偏差,通过MPC滚动修正,实时跟踪求解出的联络线功率与电储能备用日前计划值;最后,通过仿真验证,所提方法能够在承担较小风险的情况下提高IES运行的经济性,具有很好的实用性和经济性。
考虑报价监管的动态调峰辅助服务市场竞价机制设计

随着东北地区调峰辅助服务市场化交易的深入推进,现行调峰辅助服务市场机制的缺陷日益凸显,其中机组调峰积极性不高和调峰价格虚高的问题亟待解决。针对机组调峰积极性不高的问题,建立跟随负荷波动的浮动调峰基准以保障机组的调峰收益。同时,针对调峰价格异常的现象,通过分析机组的调峰成本以及机组利润最大化的一阶条件,推导出机组的调峰报价公式,进而制定利于市场监管的报价规则。最后,建立调峰辅助服务市场双层竞价调度模型以及市场结算方法,形成动态调峰辅助服务市场竞价机制。基于辽宁省电网实际运行数据的算例,证明该文提出的动态调峰辅助服务市场竞价机制可以有效提高机组的调峰积极性,并使市场价格合理化。
基于二阶锥规划凸松弛的三相交直流混合主动配电网最优潮流

主动配电网最优潮流模型是非凸模型,难以保证优化结果的全局最优性和可靠收敛,需要进行凸松弛以保证模型的可靠求解。该文提出考虑分布式电源、不同接线方式的有载调压器、交直流换流器等三相模型的二阶锥规划凸松弛模型,相比于Distflow模型的凸松弛,该文考虑相间耦合的影响,同时给出了分布式电源、有载调压器等元件的物理特性。采用二阶锥规划求解器求解,对比分析了不同条件下的计算精度以及不同求解器的计算效率。基于IEEE 13节点和IEEE 123节点的数值实验表明,当前优化结果能够较好地满足潮流约束,可作为最终控制结果,也可以作为非凸优化求解器初值以更快得到全局最优解。
基于首行波曲率的柔性直流输电线路单端量保护

传统柔性直流输电线路行波保护存在高阻故障时灵敏度不足及拒动的问题。该文首先通过定量分析双极柔性直流输电线路故障时首行波在线路上的色散效应及在边界处的传播特性,推导了区内外故障首行波表达式,得到首行波弯曲程度与故障位置及过渡电阻的关系;其次,利用区内、外故障首行波曲率的显著差异构造故障识别判据,首行波解析式也为定值整定提供了理论依据;然后基于故障极与健全极电流故障分量积分比值实现故障选极,并结合雷击干扰识别判据,形成了完整的柔性直流输电线路单端量保护方案。最后,基于PSCAD/EMTDC进行了仿真分析。结果表明,所提方案能够快速、可靠地识别线路区内外故障,具有较强的抗过渡电阻能力。
基于多智能体深度确定策略梯度算法的有功-无功协调调度模型

实现有功-无功协调调度是促成“未来一体化大电网调控系统”建设中的关键一环。为解决调度中存在反复调节、难以协调冲突等问题,采用多智能体技术,智能组织多种有功调控资源和无功调控资源,建立电网有功-无功协调调度模型;为解决电力系统环境在多智能体探索过程中出现的不稳定问题,采用多智能体深度确定策略梯度算法,设计适用于有功-无功协调调度模型的电力系统多智能体环境,构造智能体状态、动作和奖励函数。通过算例仿真和对比分析,验证所提模型及算法的有效性。
基于轨迹灵敏度的暂态过电压两阶段优化控制

为抑制风电经高压直流外送方式下的直流送端系统暂态过电压,提出一种基于轨迹灵敏度的暂态过电压两阶段优化控制方法。首先,构建以控制实施代价和电压预测偏差为暂态过电压控制模型的目标函数,为解决暂态过电压非线性控制模型效率低的不足,借助暂态过电压和恢复阶段电压对控制量的轨迹灵敏度,将非线性控制模型转换成以控制量增量为独立控制变量的二次规划模型,提高暂态过电压的优化控制效率。然后,针对暂态过电压失稳场景,在故障发生前求解暂态过电压预防控制的控制量变化值,并实施暂态过电压预防控制,避免严重的暂态过电压危害,若控制实施后恢复阶段电压不安全,则求解恢复阶段电压控制的控制量变化值,调节控制量直至恢复阶段电压运行在安全范围内,所提控制方法可在抑制直流送端系统暂态过电压的同时,保证暂态过电压恢复过程的安全性,可为调度人员的暂态过电压稳定控制提供参考。最后,通过修改后IEEE 39节点系统的仿真分析验证所提控制方法的有效性。
基于Hilbert能量幅值信息和波形信息的特高压直流输电线路单端保护方法

直流输电系统具有强非线性,采用叠加原理和小波变换算法的直流输电线路行波保护存在适应性问题;仅利用行波暂态量幅值信息的直流输电线路行波保护在线路末端故障时存在保护拒动的问题。针对此问题,提出一种特高压直流输电线路单端保护方法。通过研究特高压直流输电线路两端物理边界特性,推导出Hilbert能量波形信息与电压行波的关系式,得出物理边界对Hilbert能量波形具有平滑作用。分析物理边界元件和直流输电线路频率特性,发现物理边界元件和直流输电线路对暂态高频分量具有衰减作用,据此利用Hilbert能量表征高频分量衰减情况。直流输电线路区内、外故障时,暂态电压5~7kHz高频带Hilbert瞬时能量幅值和波形形状差异明显,利用标准差综合描述高频带Hilbert能量幅值信息和波形信息,构造直流输电线路故障识别判据。利用正、负极标准差之比构造故障选极判据,实现故障极全线速动保护。仿真结果表明,该保护方法能可靠区分直流线路区内、外故障,实现故障选极,保护特高压直流线路全长。
基于机联网-空间相关性权重的风电机组风速预测研究

风速实时预测,可有效提高风电机组的控制性能和发电量,实现风能的高效利用。该文在分析风电场风速时空传播特性的基础上,提出基于机联网-空间相关性权重的风电机组风速实时预测架构,建立一种风速实时预测模型与流程,并基于卡尔曼滤波算法开展了与持续预测法、传统空间相关性预测法的算例对比。算例分析结果表明:提出的风速预测方法小时间尺度预测精度比持续预测法好,预测的容错性和稳健性优于传统空间相关性法;提出的风速预测理论框架可行有效,具备分钟级和超短期等多时间尺度风电机组风速实时预测能力。研究成果可为风电机组风速的实时精确感知提供一种新思路。
计及谐波裕度-均衡度的分布式电源最大准入功率计算方法

随着智能配电网中分布式电源(DG)渗透率的不断提高,可能导致电网中节点的谐波水平超标,制约分布式电源的接入功率,因此对考虑谐波影响的分布式电源准入功率进行研究显得十分重要。该文分析了新能源接入时向电网注入谐波的不确定性,基于2m+1点估计法考虑了谐波不确定性在电网中传播的影响,进而基于各节点谐波电压分布提出全网谐波裕度-均衡度指标和计算方法。在此基础上,以全网谐波裕度-均衡度综合指标最小和分布式电源准入功率最大为目标建立DG最大准入功率接入的优化模型。为了更好地求解上述混合整型非线性优化模型,提出一种基于粒子群优化-扩展权重ε约束法(PSO-AWCM)进行多目标优化计算。该方法考虑了各个目标函数的相对重要性,能够更有效地对目标函数进行优化。进一步地,利用模糊决策理论选取Pareto解集中的最优解。基于改进IEEE 33节点系统验证了所提方法的有效性和优越性。
计及激励型综合需求响应的电-热综合能源系统日前经济调度

综合能源系统是提高能源利用率的有效途径之一。该文针对园区级电-热综合能源系统,考虑综合需求响应与条件风险价值,建立了相应的日前经济调度模型。首先,建立包含燃气轮机、分布式能源机组、储热装置、热泵以及电热负荷的园区电-热综合能源系统稳态数学模型;然后,提出适用于电力负荷、民用供暖热负荷与工业热负荷的激励型综合需求响应模型;最后,利用条件风险价值分析新能源出力与负荷预测不确定性的风险,以运行成本最低为目标函数,建立日前经济调度模型。对英国百利岛电-热综合能源系统进行了算例分析,结果表明,综合需求响应的加入可以提高系统的能源利用率,降低系统的运行成本,而条件风险价值的加入则可以有效平衡调度策略的安全性与经济性。
电力市场环境下考虑风电调度和调频极限的储能优化控制

风电功率间歇性不仅使风电场难以精确响应调度计划,还导致电网频率波动加剧。为提高风电可调度性和电网频率安全,该文以日前调度为例构建日前调度计划和电网调频极限的形成方法,在此基础上提出利用储能辅助风电场跟踪日前调度计划并参与调频的策略;然后在电力市场环境下以风储电站利润最大为目标建立风储运行模型,该模型考虑由所提策略形成的风储电站联合出力约束和频率安全约束,用来计算储能辅助风电场跟踪日前调度计划和参与调频的最优出力;最后基于实测数据对该策略进行仿真分析,结果表明所提策略可以提高风电场跟踪日前调度计划能力和电网频率安全性,同时还具有良好的经济效益。
考虑光伏双评价指标的混合储能平滑出力波动策略

针对光伏有功功率波动影响电网稳定运行问题,提出一种考虑光伏双评价指标的混合储能平滑出力波动控制策略。首先,根据不同时间尺度分别建立以波动率和光滑度为平滑出力波动目标的双评价指标;其次,基于改进集合经验模态分解(MEEMD)方法,实现光伏有功功率信号分解,采用灰色关联度将功率重构为高频和低频部分,得到最终的高频超级电容和低频蓄电池平滑出力波动指令;然后,以滑动平均滤波平滑曲线为充/放电目标参考功率,得到混合储能的充/放电功率指令,并用蓄电池和超级电容器组成的混合储能电池组以5min时间尺度进行出力波动的平滑,用超级电容器组成的单一电池组以1min时间尺度进行光滑度平顺,平顺光滑度跟随平滑出力波动,得到不同时间尺度的储能系统优先级平滑出力波动策略;最后,以新疆某光伏电站为例,综合对比多种光伏功率分解方法和不同评价指标,验证了所提策略的有效性。
改进鲸鱼算法优化支持向量回归的光伏最大功率点跟踪

针对光伏阵列处于局部遮阴情况下其P-U特性曲线呈现出多极值点特性,传统最大功率点跟踪(MPPT)算法由于搜索机制导致难以跳出局部最优准确跟踪到最大功率点问题,提出一种基于改进鲸鱼算法优化支持向量机回归(SVR)的最大功率点跟踪方法。该方法在普通鲸鱼算法的基础上引入对数权重因子与随机差分变异策略,增强了算法在全局搜索与局部开发协调性能、避免陷入局部最优的能力。利用该改进鲸鱼算法对SVR参数寻优,建立光伏阵列最大功率点电压预测模型,并与电导增量法(INC)相结合应用于MPPT控制。Matlab/Simulink仿真结果表明,所提的复合MPPT控制算法在各种局部遮阴及光照突变情况下都能够有效避免陷入局部寻优,迅速准确地跟踪到全局最大功率点(GMPP)。
白云鄂博萤石矿脉带颗粒赋存研究

为了能够合理高效地利用萤石资源,采用工艺矿物学自动分析仪(BPMA)、扫描电镜等先进技术对白云鄂博萤石矿脉带中颗粒的赋存状态进行研究,结果表明:矿石中主要矿物为萤石,占有率为60.39%,主要以单体形式产出,与萤石连生的有用矿物为稀土矿物和黑色金属,占有率分别为9.90%和7.78%,嵌布关系较为密切,同时萤石与云母、方解石、重晶石等脉石矿物连生关系复杂,对萤石的回收造成影响。通过对不同磨矿细度的矿物颗粒研究,得出矿物中萤石颗粒的解离度及粒度的数据分布,结果表明萤石解离大于80%的颗粒占93.62%时,解离度最佳,此时萤石颗粒在-38+20 μm粒度区间萤石得以富集达到32%,建议采用阶段磨矿、阶段选别的方法,最大程度回收利用萤石资源。
基于土地利用的中国城镇化SD模型与模拟

中国正处在快速推进的城镇化进程中,耕地与林地、牧草地和水域等生态用地将如何变化,以及建设用地是否仍将快速增长?这不仅是国家宏观政策制定者关心的问题,也是广大学者和普通民众面临的具体问题。通过构建基于土地利用的中国城镇化系统动力学(System dynamics, SD)模型,尝试对上述问题作出分析。研究结果表明:(1)本文构建的模型是有效的,具备可靠性和稳定性。(2)若要保持国家耕地保有量不少于18.25亿亩,到2050年需补充83.17万~ 412.67万hm~2耕地资源。(3)到2050年,如果中国城镇化水平达到78%左右,建设用地总量将达到4007.29万~4214.25万hm~2,较2020年净增加了155.87万~342.88万hm~2。(4)2020-2050年生态用地数量表现为先增加后减少,其中,林地显著增加,牧草地减少,水域略有增加。研究成果可为全国国土空间规划多方案模拟、评估和决策提供科学服务。
干旱区绿洲城镇扩张对耕地空间影响及预测--以河西走廊区域为例

绿洲城镇是干旱地区人类活动最剧烈、人口集聚度最高、“人-地”关系矛盾最为突出的生态环境脆弱区。受全球气候变化影响及西部大开发战略推动,区域城镇与绿洲耕地之间的动态变化及利弊权衡成为当前关注的热点。基于1990-2015年多时相遥感影像数据,以典型绿洲城镇河西走廊为研究区,引入Markov和ANN-CA模型对河西走廊城镇用地与耕地的时空动态转换特征与规律展开探索,揭示了城镇扩张对耕地的影响过程与机制。研究结果表明: (1)河西走廊土地总体以未利用土地和草地为主,城镇用地与耕地仅占区域总面积的0.63%、 6.35%,且城镇与耕地面积共同经历了先减少后增加的“V”型变化趋势。(2)1990-2015年河西走廊城镇面积扩张了1.53倍,其中15.67%的城镇扩张用地来自耕地占用,其他主要来源于草地,沙漠和戈壁等未利用土地。另外,区域内5个地市城镇扩张的耕地占用差异较大。(3)结合Markov与ANN-CA模型的模拟和预测结果表明,2015-2030年河西走廊79.77%的城镇扩张用地将来源于周边耕地,且城镇空间扩张方式以外延扩展为主,未来耕地被城镇侵占压力较大。研究结果将为干旱区相似区域空间规划和耕地保护提供决策支持。
岩溶槽谷区农村居民点的时空分布特征及其驱动机制

深入分析岩溶槽谷区农村居民点的时空分布特征及驱动机制,对复杂地形、经济滞后地区建设美丽新农村有重要意义。在GIS技术支持下,基于核密度、网格、重心模型、样带及地形剖面相结合的方法,以2005年、2010年、2014年和2017年槽谷区农村居民点为数据源,对其时空演变特征及其规律进行对比分析。研究表明:(1)槽谷区农村居民点呈“西部集聚组团量少规模大,而中、东部零散错落量多规模小”的空间分布模式。(2)西部槽谷农村居民点垂直和坡度重心均有向槽坝迁移的趋势,而中、东部则相反。(3)西部槽谷农村居民点布局呈槽坝高、山坡两翼低的倒“U”型格局,而中、东部则相反。(4)槽谷区农村居民点分布格局与地形间存在密切的空间响应关系。
湖南省乡村旅游地空间分异及影响因素--以五星级乡村旅游区为例

以湖南省五星级乡村旅游区为研究样本,运用最邻近指数、地理联系率、核密度分析、空间热点聚类等空间统计方法,研究了湖南省五星级乡村旅游区空间分布特征及影响因素。结果表明:(1)湖南省五星级乡村旅游区总体上呈集聚分布态势。(2)在空间分布上呈现“东多西少”的特征,大体可分为湘中、湘北、湘西和湘南四个片区;16个一阶热点区主要沿“常德-长株潭-衡阳-郴州”分布,二阶热点区只集中在长株潭地区;五星级乡村旅游区大致形成了以长株潭为核心,沿交通干线向外辐射的三个产业发展轴带。(3)五星级乡村旅游区空间分布主要受到地形水文、经济社会、交通区位、客源市场、地方政策等多重因素方面的影响;依托自然地理优势、城市经济和政策供给,五星级乡村旅游区大体呈现出“环山、滨水、围城、沿线”的空间分异格局。依据分析结果,结合当前湖南省乡村旅游发展的现状,从政策环境、产业发展、乡村治理等方面提出相关政策建议。
油菜全产业链机械化智能化关键技术装备研究现状及发展趋势

油菜全产业链包括产前、产中、产后阶段,发展各阶段机械化与智能化技术是实现油菜生产节本增效的重要途径之一。本文分析了国内外油菜全产业链生产概况和主要环节关键技术与装备发展现状,概述了产前油菜小区育种、种子精细处理与产后油脂加工关键技术,重点阐述了产中阶段耕整地、播种、收获、田间管理环节的重点技术发展动态,涵盖了种床整理技术、开畦沟技术、深施肥与秸秆还田技术、单体式与集中式精量排种技术、无人机播种与病虫草害防控技术、分段与联合收获技术、饲用油菜收获技术及其配套装备。在系统总结和分析我国油菜产业特点和发展趋势的基础上,指出了现阶段油菜全产业链机械化智能化发展存在区域不平衡、上下游阶段不平衡和各环节技术体系不平衡,提出加快产前、产后成套装备研发,促进油菜多功能开发利用,实现产中各环节机械化水平均衡发展,探索油菜机械化生产智能技术与无人系统,形成政府推动-市场拉动-规模驱动-科技引领的发展路径,是实现油菜全产业链高质高效发展的关键。
基于深度学习决策融合的非侵入式负荷分类的研究

针对负荷分类中单一特征在负荷特征相似时的局限以及不同负荷分类模型在不同特征下的适用性存在较大差异,提出一种基于多稳态特征建模和深度学习决策融合的非侵入式负荷分类方法。首先采集原始负荷数据,从中提取电流谐波(H)、有功功率(P)、无功功率(Q)和V-I轨迹图等电气特征,然后组合P、Q、H得到PQH特征。为降低PQH组合特征之间的数量级差异,利用z-score方法将PQH特征进行归一化预处理;为减小V-I轨迹图对神经网络性能的影响,使用图像二值化方法将V-I轨迹图进行预处理。处理后的PQH特征和V-I轨迹二值图分别在LSTM模型和CNN模型上进行训练,利用决策融合方法构建负荷分类模型。通过PLAID公共数据集进行模型测试,使用准确率A、精确率P、召回率R和F1值4种评价指标和混淆矩阵验证模型效果。结果表明,决策融合模型的辨识结果(平均A、P、R和F1值分别为99.32%、96.36%、96.36%、96.34%)优于LSTM模型(平均A、P、R和F1值分别为98.57%、94.04%、92.47%、92.21%)和CNN模型(平均A、P、R和F1值分别为98.45%、92.11%、91.94%、91.94%)的辨识结果,组合特征和决策融合方法能够从多维度实现负荷分类,弥补单一特征和单一算法的不足,提高负荷分类效果。
油菜响应水分胁迫的生理机制及栽培调控措施研究进展

油菜在整个生育期中对水分要求严苛,而随着全球气候变暖及强降雨事件的发生,油菜生产环境恶化,干旱和淹水交替发生,对油菜的生育进程及代谢过程产生了显著影响,使油菜产量降低、品质变劣。一播全苗是作物高产稳产的基础,油菜播种后的水分条件很大程度决定了成苗数量,而成苗后各生育期的水分条件在油菜生产中的作用同样不容小觑,决定了油菜最终的生产效益。在面临水分胁迫的过程中,油菜根系优先感应到干旱/淹水信号,同时地上部发生气孔关闭、光合作用减弱及渗透调节等一系列生理反应,地上部-地下部同时启动相应机制以对抗水分逆境,而现有的研究中尚未对油菜根-冠互作进行深入剖析。
核桃-冬凌草复合系统内光合有效辐射对冬凌草生理生长的影响

以核桃-冬凌草(Rabdosia rubescens)复合系统中冬凌草为研究对象,对复合系统内光合有效辐射(PAR)、冬凌草净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及其生长品质进行测定分析,为当地林药复合模式优化提供参考。结果表明,复合系统内PAR呈现中间高两侧低的趋势,PAR较CK降低了62.77%。复合系统内冬凌草Pn与Tr表现为距离核桃树越近光合能力越差,空间上表现为M>W1.5>E1.5>W0.5>E0.5,Pn、Tr分别低于CK 55.35%和19.63%。复合系统冬凌草平均株高和产量分别为46.90 cm和830 kg·hm~(-2),为CK的70.14%和18.86%。复合系统和CK的冬凌草甲素含量分别为0.58%和0.87%,均可达到药用标准(0.25%),复合系统内各测点甲素含量表现为W1.5>E1.5>M>E0.5>W0.5。PAR与冬凌草Pn、株高、产量和品质之间均极显著相关(P<0.01),与Tr显著相关(P<0.05)。复合系统树冠的遮荫导致树行内不同空间处的PAR有不同程度的降低,直接影响冬凌草的光合特性以及生长品质。因此,可通过对核桃-冬凌草复合结构优化配置,提高光合有效辐射,进而提高冬凌草的光合作用和产量。
中国生态建设回顾与展望

伴随着我国四十多年的经济快速发展和生态环境问题的日益严峻,生态建设得到了越来越多的重视,尤其是党的十八大以来,生态建设的战略地位大大提升。我国生态环境虽然经过了几十年的治理,但是生态环境质量仍然有较大的上升空间,我国仍处于重大生态工程的密集实施期。总结过去生态建设的发展历程和历史经验,可为我国未来生态工程的实施和效益提升提供一些启示和借鉴,促进我国生态文明的建设。通过对新中国生态建设历程的回顾与展望,结果表明:(1)以1978年、2000年为界,将新中国生态建设历程划分为生态建设启蒙认识阶段、生态建设启动实施阶段和生态建设快速发展与生态文明发展阶段。(2)我国的生态建设取得了巨大成就:林草植被得到恢复,退化土地得到治理;山区牧区产业产值不断增加,农牧民收入不断提高,脱贫攻坚任务逐步完成;生态文明和绿色发展理念基本形成。(3)未来的生态建设需要倾向于通过绿色发展模式,减少经济系统对生态系统的压力,以侧面支援生态建设;认清生态建设自身发展规律,建立科学的生态工程启动和退出机制,以避免生态工程建设时段错位;提高生态工程的动态管理水平,提升生态工程建设和管理质量。
豫南稻区特种稻主要农艺性状及矿质元素含量分析

为筛选适宜豫南稻区综合性状表现较好的特种稻品种,选用包含有色种皮、糯性和香味等特殊性状的12个特种稻资源,测定其株高、分蘖数、穗长、结实率和千粒质量等主要农艺性状,以及钾、钙、镁、铜、锌、铁和硒等矿质元素含量。采用主成分分析法,建立豫南特种稻的综合评价模型,筛选出得分较高的品种(系)为黑糯2、河南黑粳、黑宝糯、鱼绿1号、黑香糯193和黑香糯193-2。利用测序技术对香味基因Badh2的第2和第7外显子进行测序,发现黑香糯193、黑糯2、鱼绿1号、河南黑粳和黑香糯193-2在第7外显子上有8 bp碱基缺失和3个单碱基突变,使其表现出香味。
黑河中游主要农作物灌溉制度优化

科学的灌溉制度是干旱半干旱地区农业生产的重要保障。黑河位于西北干旱区,是我国第二大内陆河,且当地中游农业灌溉和下游生态需水矛盾十分突出。利用DSSAT (Decision Support for Agro-technology Transfer)模型模拟了黑河中游地区玉米、小麦、油菜、马铃薯的生长情况,对比分析了四种作物生育期内需水量变化与当地降水条件、现行灌溉制度之间的差异。通过设置灌溉组合探究了四种作物最适宜的灌溉制度,并计算了优化灌溉制度下的节水潜力。结果表明:DSSAT模型通过参数校正与验证后,对四种作物生长过程模拟性能较好,产量标准化均方根误差(nRMSE)均低于15.0%,决定系数(R2)均达到0.65以上。缺水量模拟结果表明,四种作物生长季平均水分亏缺介于122.5—367.0 mm。通过调整灌溉制度,可使玉米、小麦、油菜、马铃薯的水分利用效率分别提高54.8%、25.0%、18.3%和51.3%,且产量变幅均低于5.0%,实现了高产节水的目的。在研究区实施最优灌溉制度,中游农业灌区每年可以节省8.1×10~8 m~3的水资源量,用于支持下游生态保护。
基于系统动力学的鄱阳湖区多维福祉时空差异演变与情景模拟

基于资本框架的福祉测度是可持续发展导向下多维福祉研究的重要趋势。基于资本框架构建多维福祉指数,应用基尼系数、空间自相关等方法分析2006—2018年鄱阳湖区38个区县多维福祉指数的时空演化特征,并借助系统动力学方法构建鄱阳湖区多维福祉系统,模拟不同发展情景下鄱阳湖区福祉系统的变化态势。研究发现:(1)2006—2018年鄱阳湖区多维福祉水平得到明显提升,福祉水平空间差异持续缩小。西湖区、东湖区、青山湖区、青云谱区等一直是鄱阳湖区福祉水平高值区,也是福祉水平的高—高集聚区;余干县、九江县、都昌县、庐山市等滨湖地区的福祉水平相对较低,但其后进优势明显,并逐步退出福祉低—低集聚区,福祉水平低—低集聚区的范围大幅缩小。(2)鄱阳湖区多维福祉水平仍有较大的提升空间,可持续发展模式是提升鄱阳湖区福祉水平的优选途径。社会资本与人力资本的投入是提升鄱阳湖区福祉最有效的手段,有助于福祉水平的短期提升;经济资本是鄱阳湖区福祉水平长期发展的不竭动力。注重发挥高福祉集聚区的带动作用,着力激发低福祉区县的福祉后发优势,加强四大资本间的协同作用,发挥社会资本、人力资本对福祉水平的快速提升效应,培育经济资本以实现对区域福祉水平的长期驱动,是推动鄱阳湖区福祉空间均衡发展,减缓人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分发展之间的矛盾的关键。
基于灰水足迹的中国城市水资源可持续利用综合评价

随着城市化的快速发展,中国城市水资源面临着水资源短缺与水环境恶化等挑战,因此加强城市水资源可持续利用对于中国可持续发展具有重要意义。基于灰水足迹核算对2016年中国地级市水资源可持续利用情况进行综合评价。研究结果表明:(1)中国城市灰水足迹水平差异大,平均值为23.40×10~8 m~3,主要集中在20.00×10~8 m~3以下。中国城市农业源灰水足迹比例占比主要在70%以上,工业源比例占比主要在20%以下,而生活源比例占比在40%以下;(2)全国灰水经济生产率在12.45— 857.31元/m~3范围内,地区差异明显。33%城市灰水足迹荷载系数均大于1,全国地级市灰水足迹荷载系数平均值为1.16,城市水资源利用已对水环境产生污染压力,用水不可持续;(3)城市水资源开发率与灰水足迹荷载系数呈一定程度的正相关关系,说明了城市发展对水资源利用的“量”和“质”的压力作用具有一定的协同关系;(4)水资源可持续利用程度呈现大型城市>特大型城市>超大型城市>中小型城市,城市发展一定程度上有助于水资源的可持续利用,但发展规模过大可能会造成用水高产而护水低效的现象。因地制宜的实行水资源循环经济发展模式以及适时纳入灰水足迹核算与管理体系,是当前城市化大背景下实现水资源可持续利用的重要途径。
全蒸发顶空气相色谱-质谱法用于固体体积测定及吸附性能分析

结合非固体接触式的全蒸发技术(FET)与顶空气相色谱-质谱联用(HS-GC-MS)技术构建了一种可用于不规则材料的体积分析方法。以苯乙烯和异丙苯为目标分析物,利用气相分子平衡浓度与质谱信号响应值这两个变量之间的线性关系,实现了对多种不规则材料体积的准确测定及其吸附性能分析。实验结果表明:对于以搅拌子为代表的非吸附型材料,全蒸发顶空气相色谱-质谱(FEHS-GC-MS)的响应值不受平衡温度影响,可在不同温度条件下准确计算出其体积;石蜡和石墨烯气凝胶等吸附型不规则材料,可先通过绘制平衡温度-蒸发目标分子吸附曲线研究其吸附性能,然后选取适宜的全脱附温度用于测算其真实体积。该研究为不规则材料的体积测算及其吸附性能研究提供了一种分析策略,可用于新型多孔吸附材料和固相微萃取涂层材料等研究领域。
地球物理台网仪器维修信息管理的研究与实现

针对地球物理台网仪器维修信息化薄弱的现状,提出一个规范的地球物理台网仪器维修流程,并对故障仪器的流通和维修订单的处理动作等信息进行研究,设计了满足地球物理台网仪器维修信息管理的数据库结构,设计和实现了基于B/S架构的仪器维修管理系统,并在全国地球物理台网业务中部署使用。该系统具有可视化流程操作、维修资源弹性可扩展、维修信息共享和维修资源协同化的特点,满足地球物理台网仪器维修信息化管理需要,并为其它地震仪器信息化管理系统的设计提供了借鉴。
中国省域旅游效率空间网络结构演化及其影响因素

综合运用Super-DEA模型和社会网络分析法探究2011-2016年中国省域旅游效率空间网络结构演化特征及其成因。结果表明:① 2011-2016年中国省域旅游效率均值为0.739,总体呈现轻微下降态势,空间上大致呈现“东部>中部>东北部>西部”的分布特征。②研究期内,中国省域旅游效率的空间关联网络呈现多线程、稠密化和复杂化的特征,空间网络结构尚不稳定;旅游效率网络密度有所下降,但仍呈现较为森严的网络等级结构。 ③广东、江苏和山东等省份在空间网络结构中掌控的优先权最大,扮演着领导者的角色;而海南省“偏居一隅”处在旅游生产要素传输的末端区位,与其他省份互联互通的能力孱弱;整体空间网络的“核心-边缘”结构趋向于组团式发展。④旅游投资水平、各省会间距离和信息化发展水平共同驱动着中国省域旅游效率空间网络结构的演进与优化。
商圈惠顾行为的空间衰减:幂律模式还是指数模式

以上海市商业中心为例,基于匿名手机信令数据,运用引力模型对商圈惠顾行为的衰减模式及其系数进行了验证与对比。结果表明,①对于商圈惠顾行为,最常用的2种距离衰减函数均具有较高的拟合优度,幂律函数稍优于指数函数;②总体来看,距离仍是影响城市居民商圈惠顾行为的关键因素,距离衰减效应呈现出随商业中心等级增大而减弱的梯度特征,幂律型衰减系数取值1~3不等,采用既定系数1或2会过高/低估计商圈辐射能力;③不可忽视闲暇时间对商圈惠顾行为的约束作用,与周末相比,工作日的距离衰减系数较大,且商业中心等级越低,商圈惠顾行为的衰减性越显著。
云南省旅游资源与生态安全协调发展的时空演化特征及障碍因子分析

自然、经济和社会构成的复合生态系统为旅游资源的赋存和开发提供条件,而丰富的旅游资源不仅能够促进旅游业发展,也为推动社会经济发展和自然环境保护提供了重要力量。运用线性加权法、耦合协调度模型和趋势分析等方法探究了云南省16个州市旅游资源与生态安全耦合协调发展现状及其障碍因子,研究发现: ①尽管云南87.50%的州市旅游资源与生态安全处于中度耦合协调发展阶段,两系统具有明显的耦合互动关系,但整体耦合协调发展趋于稳定,且呈现以昆明市为核心的“核心-边缘”结构,耦合协调发展水平仍需增强,空间分布格局有待完善。②从局部演化特征来看,除滇中和滇东南旅游区,其余四大旅游区耦合协调度空间差异逐渐缩小,旅游业发展具有一定的“扩散效应”。③ 50%的州市旅游资源障碍度具有“组合度>品位度>类型>丰度”的特征,而生态安全障碍度层面,旅游发展和生态环境质量不高,旅游业和社会经济发展驱动力不足,生态安全响应机制不健全是影响两者耦合协调发展的主要因素。
云南GNSS时间序列共模分量提取分析

针对共模分量的精确获取问题,以2011-2018年云南31个GNSS连续站垂向时间序列为基础,选用区域叠加法和主成分分析法,提取得到共模分量的主要成分,对比分析了这两种方法的效果。结果表明: ①由于云南垂向非线性运动空间一致性较好(测站间相关系数平均值为0.88), 两种方法得到的共模分量较为一致; ②两种方法提取得到的共模分量与全球水文负荷和大气负荷模型给出的位移时间序列接近(相关系数均为0.9), 说明共模分量的主要成分为地表负荷变化引发的地壳垂向非构造运动; ③共模分量不能用周期模型完全表示,还包含了年际间的运动差异等信息; ④两种方法的空间滤波效果非常接近(WRMS减速比平均值都为0.70), 测站的空间滤波效果与测站间相关系数呈显著的正相关。由于区域叠加法对测站数据完整率要求相对较低,因此建议当测站较少或者数据缺失较多时,采用区域叠加法;在测站较多且数据完整率较高时,建议采用主成分分析法。
依兰-伊通断裂带黑龙江段构造运动特征

为研究依兰-伊通断裂带黑龙江段构造运动特征,基于2016-2019年GPS和地质资料,解算了该断裂的三维速度场,通过构建断层模型反演了滑动速率。结果显示:依兰-伊通断裂带黑龙江段总体呈下沉趋势,沉降速率在1 ~ 2 mm/a,断裂呈右旋走滑态势,闭锁层15 km以下走滑速率为(1.7 ± 0.4) mm/a。佳木斯-萝北段以右旋走滑为主、拉张为辅;五常-佳木斯段以拉张为主、右旋走滑为辅。
基于钻孔应变观测约束的2016年新疆呼图壁M6.2地震的发震断层研究

利用北天山地区的钻孔应变观测资料,分析2016年呼图壁M6.2地震同震应变阶跃的张、压性特征。结合余震精定位方法等给出的震源参数,基于弹性位错理论,模拟不同震源参数下的同震应变阶跃的张、压性特征。通过对钻孔应变张、压性的模拟值与实测值进行对比分析,研究呼图壁M6.2地震的发震断层。结果表明: ①震中附近4个四分量钻孔应变台站数据自检性能较好,且多记录到明显的同震应变阶跃,其中,呼图壁、石场、巴伦台应变阶跃较为明显,张、压性变化最大值分别达2.5 × 10~(- 8)和- 3.4 × 10~(- 8); ②在地震震源参数为293°/64°/90° (走向/倾角/滑动角) 、发震断层面倾向北时,钻孔应变张、压性的模拟值与实测值最为吻合,呼图壁M6.2地震的发震断层极有可能为一条倾向北的高角度逆冲型盲断层。本文结果为认识呼图壁M6.2地震的发震构造提供重要力学依据。
荧光光谱法检测角膜晚期糖基化终末产物研究

晚期糖基化终末产物(AGEs)是一种结构多样的化合物,在人体血糖高于正常范围时,会大量产生且不能通过自身代谢降解,具有血糖长期异常的记忆作用。研究表明AGEs是引起糖尿病及其并发症的重要因素之一,通过检测体内AGEs的积累情况可以预测糖尿病及其并发症的发生和发展进程。现有的离体AGEs检测方法存在操作复杂、时间较长、成本较高和不易推广等问题;在体AGEs检测方法存在皮肤色素、年龄和血红蛋白干扰等问题。为此,基于角膜良好的光学特性和AGEs的自体荧光特性,提出一种角膜晚期糖基化终末产物荧光光谱检测方法。构建了一套角膜AGEs荧光光谱检测系统,系统由微型光纤光谱仪、集成LED激发光源、Y型12+1光纤和PC端光谱处理显示软件组成。荧光光谱检测系统采用激发光源波长分别为370和395 nm在暗室条件下对17名志愿者(男性9人,女性8人,糖尿病患者4人,年龄最小15周岁,最大81周岁)进行数据采集,得到激发光波长分别为370和395 nm的荧光光谱数据。为了准确识别荧光光谱中的有用信息,先截取需要的荧光光谱数据段(450~700 nm),然后对其进行去除背景噪声、归一化、小波变化等方法处理,可以将荧光光谱中不明显的荧光峰值进行放大和识别。实验结果发现,采用波长为370和395 nm的LED作为激发光源,检测到角膜发射的荧光光谱范围在420~600 nm内,并且都分别在450~500,500~550和550~600 nm三个范围内存在光谱峰值。根据荧光性物质的荧光峰值与激发光波长无关的原理,表明两种不同波长的激发光所得到的荧光光谱都是由同一种物质AGEs产生。对糖尿病患者和正常人的荧光峰值强度进行分析,显示糖尿病患者的荧光强度明显高于正常人,表明本研究通过荧光光谱法检测角膜晚期糖基化终末产物具有可行性。
利用FY-3(D)卫星电离层光度计数据反演电离层O/N_2

磁暴等空间天气事件会引起热层中性成分O和N_2浓度的显著变化,故常将氧原子和氮分子的柱密度之比O/N_2作为电离层热层受扰动的标志。研究表明,O和N_2柱密度之比O/N_2与远紫外气辉OⅠ 135.6 nm和N_2Lyman-Birge-Hopfield(LBH)的柱辐射强度之比135.6/LBH具有很好的相关性,因此远紫外光学遥感探测对于监测磁暴等空间天气事件显得尤为重要。自20世纪70年代以来,国外就开展了远紫外气辉电离层探测的研究工作,并相继发射了多颗相关卫星,尤其是美国、日本以及瑞典等国家。而我国在轨运行的星载光学遥感探测仪器中,只有一些工作在微波波段、可见光波段的载荷,还没有在远紫外波段工作的遥感探测仪器,直到2017年11月风云三号D气象卫星的成功发射,卫星上搭载的电离层光度计是我国首台星载远紫外气辉遥感探测载荷,它为我们提供了一系列具有自主知识产权的远紫外探测数据,为开展电离层O/N_2特性的研究奠定了基础。首先阐述了利用柱辐射强度之比135.6/LBH来反演热层中性成分柱密度之比O/N_2的理论依据。其次,基于MSISE-00大气模型,利用AURIC来仿真计算135.6/LBH与O/N_2之间的比例系数,然后利用电离层光度计实时观测的远紫外气辉数据来反演电离层O/N_2,进一步验证磁暴期间电离层中性成分受扰动的情况。在数据处理过程中,采用了切比雪夫滤波器滤波方式针对数据中的带外杂散光进行了处理,进一步抑制了杂散光信号对远紫外光谱信号的影响。最后,将电离层光度计O/N_2的反演结果与国外光学遥感载荷全球紫外成像仪GUVI(Global Ultraviolet Imager)的结果进行对比,结果显示二者对磁暴的响应一致,O/N_2的产品误差RMS约为0.319 6,文中对造成两者差异的可能原因做出了初步分析,为后续工作的开展奠定了基础。此次研究,首次利用我国自主研发的远紫外气辉遥感探测载荷进行数据反演和分析,这对我国电离层远紫外遥感探测技术的发展具有重要意义。
基于无人机高光谱特征参数和株高估算马铃薯地上生物量

地上生物量(above-ground biomass,AGB)是评价作物长势及其产量估测的重要指标,对指导农业管理具有重要的作用。因此,快速准确地获取生物量信息,对于监测马铃薯生长状况,提高产量具有重要的意义。于马铃薯现蕾期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期、成熟期获取成像高光谱影像、实测株高(heigh,H)、地上生物量和地面控制点(ground control point,GCP)的三维空间坐标。首先基于无人机高光谱灰度影像结合GCP生成试验田的DSM(digital surface model,DSM),利用DSM提取马铃薯的株高(H_(dsm));然后利用无人机高光谱影像计算一阶微分光谱、植被指数和绿边参数,进而分析高光谱特征参数(hyperspectral characteristic parameters,HCPs)和绿边参数(green edge parameters,GEPs)与马铃薯AGB的相关性,每个生育期筛选出相关性较高的前7个高光谱特征参数和最优绿边参数(optimal green edge parameters, OGEPs);最后基于HCPs,HCPs加入OGEPs,HCPs加入OGEPs和H_(dsm)的组合利用偏最小二乘回归(partial least square regression,PLSR)和随机森林(random forest,RF)估算不同生育期的AGB。结果表明:(1)提取的H_(dsm)与实测株高H高度拟合(R2=0.84,RMSE=6.85 cm,NRMSE=15.67%);(2)每个生育期得到的最优绿边参数不完全相同,现蕾期、块茎增长期和淀粉积累期OGEPs为Rsum,块茎形成期和成熟期OGEPs分别为Dr_(min)和SDr;(3)与仅使用HCPs估算AGB相比,使用HCPs加入OGEPs,HCPs加入OGEPs和H_(dsm)在马铃薯不同生育期可以提高AGB估算精度,且以后者为自变量提高精度的幅度更大;(4)每个生育期利用PLSR和RF估算AGB的建模和验证R2从现蕾期到块茎增长期呈上升趋势,随后开始降低,整体上R2呈先上升后下降的趋势,通过PLSR方法构建的估算AGB模型效果优于RF方法,其中块茎增长期表现效果最好。因此,高光谱特征参数中结合最优绿边参数和株高,并使用PLSR方法可以改善马铃薯AGB的估算效果。
润滑油冷却液污染的拉曼光谱检测方法研究

对船舶柴油机而言,润滑油常受到冷却液的污染,引起润滑油劣化变质,从而导致其功能失效。冷却液的主要成分是水、乙二醇及少量的防腐蚀、抗穴蚀、消泡沫等添加剂。将拉曼光谱用于检测润滑油被冷却液污染的浓度,是一种针对复杂混合物的拉曼光谱检测问题,单个拉曼峰强度的定量分析方法无法满足浓度的定量检测。为此,将拉曼光谱分析和LSTM神经网络数据挖掘方法应用于检测润滑油冷却液污染的浓度。在实验室条件下,配制了冷却液污染浓度为2%,1.5%,1%,0.5%,0.25%和0%的柴油机润滑油油样,对每个油样取样50次,并进行拉曼光谱分析,共获得300个拉曼光谱数据,随机抽取其中80%的数据作为神经网络训练样本,剩余20%的数据作为测试样本,拉曼光谱样本数据的光谱范围为300~2 000 cm~(-1);对数据进行预处理,包括采样、拟合、离散点平均梯度估计等;构建训练样本集,将LSTM神经网络和多层全连接层(FC)结合,建立4种不同的神经网络模型结构;得到其在训练集和测试集上的平均误差曲线、测试集上的检测准确率曲线。分析结果表明,FCs,LSTM-FCs-1,LSTM-FCs-2和LSTM-FCs-3等4种神经网络模型,检测准确率分别为96.7%,93.3%,98.3%和83.3%。选取任意1%的波数点,加入幅值随机正负变化1%的噪声之后,4种神经网络模型的检测准确率分别为88.3%,90.0%,96.7%和78.3%。可见,相比于其他3种神经网络结构模型,LSTM-FCs-2模型更适用于进行润滑油冷却液污染的定量估计,加噪后最高准确率仍可以达到96.7%,鲁棒性优于其他三种模型。拉曼光谱结合LSTM网络中的LSTM-FCs- 2模型,应用于冷却液污染浓度分别为0.2%和0.4%的实际油样检测,相对误差分别为5.0%和7.5%,结果表明该方法可用于在用润滑油冷却液污染浓度的检测。
三时间尺度下非光滑电路中的簇发振荡及机理

实际工程应用中存在着诸如冲击、干摩擦、切换等非光滑因素,以此建立的动力学模型是包含非光滑项的系统.目前针对非光滑动力系统的研究大多基于单一尺度或者两尺度,而含有更多尺度的非光滑动力系统可能会存在更复杂的动力学现象.本论文旨在探讨非光滑动力系统中的多尺度效应及其分岔机制.基于典型的非光滑蔡氏电路,引入一个与系统固有频率存在量级差的周期变化的激励项,同时通过选取适当的参数值,建立了一个三时间尺度耦合下的、含有两个分界面的四维分段线性电路系统模型,研究了该系统存在的簇发振荡行为及其分岔机制.首先,将对应快尺度与中间尺度的变量合并作为快变量,将对应慢尺度的变量看作慢变量,重新划分了快慢子系统,从而将三时间尺度耦合问题转化为两时间尺度耦合问题去分析.然后根据双参数下的Hopf分岔情况,对应于慢子流形的不同稳定性,给出了不同参数下系统存在的两种典型的簇发振荡行为.最后,基于快慢分析法,结合转换相图以及慢子流形在非光滑分界面上的非光滑动力学行为的详细讨论,分析了不同簇发振荡相互转化的分岔机制,发现了一个新的簇发振荡的演化路径,即由破坏性的擦边分岔诱导的簇发振荡.
表面粗糙度对TC4钛合金柱壳剪切带形成的影响

剪切带是材料在高应变率加载条件下特有的变形和损伤形式之一,关于影响金属材料中剪切带形成的敏感性因素及其机理的研究,一直是科学研究和工程设计中关注的重点问题.在柱壳高速坍塌过程中,剪切带优先在内表面形核,其形核及扩展行为受内表面介观状态的影响显著.本文采用爆轰加载厚壁圆筒坍塌实验技术,结合材料表面处理技术、微结构表征技术和剪切带理论模型分析,研究了内表面粗糙度变化对TC4钛合金柱壳剪切带形成影响的细观动力学规律.结果表明,在爆炸加载形成的高应变率条件下,表面粗糙度对TC4钛合金柱壳中剪切带形成具有明显影响.在相同的变形条件下,随着试样内表面粗糙度的增大,剪切带数量、长度和形核速率均增大;表面粗糙度越大,部分剪切带扩展速率越快,剪切带长度差异越大,剪切带的屏蔽效应增强.分析表明,实验获得的剪切带间距与W-O模型和M模型预测结果基本吻合,具体数值受试样内表面粗糙度影响,随着表面粗糙度的增大,实验结果逐渐小于预测数值.
辽宁省稻瘟病菌对肟菌酯敏感性监测

为了明确稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性,利用菌丝生长速率法测定了2018 ~ 2019年辽宁省11个水稻产区分离的220株稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性,并在此基础上对供试菌株的抗药性水平进行了分析。结果表明:稻瘟病菌对肟菌酯的EC_(50)值分布范围为0.011 1~ 0.498 3 μg·mL~(-1),敏感性差异达44.89倍。220株稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性分布频率不符合正态分布,说明已经出现对肟菌酯敏感性降低的分化群体,根据野生敏感型病原群体对药剂敏感性呈正态分布的原理,将供试群体中91.82%符合正态分布菌株的平均EC_(50)值(0.043 0±0.017 9)μg·mL~(-1)作为稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性基线。辽宁省稻瘟病菌对肟菌酯的抗性倍数分布范围为0.256 9~ 11.493 8,平均抗性指数为0.27,抗性菌株出现频率为6.82%。目前菌群以敏感性群体为主,肟菌酯可作为防治稻瘟病的主要药剂,但在多地发现抗性菌株,应注意与不同作用机制药剂轮换使用。
一种均衡分配的修复校验节点的Piggybacks捎带设计

针对最初的减少校验节点修复带宽的Piggybacks捎带设计存在的问题,提出了一种均衡分配的Piggybacks捎带设计(Balanced-Allocation Piggybacks Adding,BAPA).首先,通过分析给出了新的Piggybacks捎带规则,在此基础上得出了能进一步减少校验节点修复带宽的Piggybacking设计BARSR-I和BARSR-II.然后,给出了BARSR-I和BARSR-II中校验节点的修复过程以及平均修复带宽率的推导值.最后,给出了BARSR-I和BARSR-II下的编码复杂度和修复复杂度.通过与现有的Piggybacking设计对比分析表明,BARSR-I和BARSR-II能有效的减少校验节点的修复带宽.
基于模板张量分解和双向LSTM的司法案件罪名认定

案件罪名认定是司法业务的重要环节,尚缺乏有效的智能辅助工具和手段.针对案件定罪的难点问题,提出一种结合张量分解和双向LSTM(Long Short-Term Memory)神经网络的案件定罪方法.该方法将案件数据表示为张量,并在张量分解过程中引入模板张量.模板张量可以在双向LSTM神经网络分类模型的训练过程不断的被优化,使得分解后的核心张量包含更加有效的张量结构和特征信息,有助于提高后续分类模型的准确性,实现案件罪名的精准认定.实验结果表明:所提出的基于张量分解和双向LSTM的司法案件定罪方法比现有方法具有更好的准确性.
废锂离子电池物理分选技术研究现状及展望

为了应对能源安全和能源环境污染等问题,锂离子动力电池因其优越的性能在新能源汽车领域得到了广泛的运用。受制于锂离子动力电池的使用寿命和产品的更新换代,锂离子电池将在未来几年逐渐进入批量报废阶段,报废的锂离子电池含有钴、锂、铜、镍、石墨等有价组分,回收价值极大。另一方面,废锂离子电池中含有重金属离子、有机碳酸酯等有毒有害物质,若不妥善处置将对环境构成极大的威胁。为了实现资源化回收和无害化处理,废锂离子电池的回收已成为研究的热点。本文介绍了近年来国内外废锂离子电池物理分选技术研究现状,重点对破碎、筛分分选、重力分选和浮选等工艺进行了评述,提出应加强物理分选相关的技术研究,进一步提高分选产品纯度,指出废锂离子电池高效率、低成本、低污染的资源化回收技术是未来的发展方向。最后,对物理分选技术未来的发展前景进行了展望。