mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
结合M-Copula理论与半不变量的随机潮流方法

随着光伏等可再生能源越来越多地并入电力系统,电力系统运行的随机性问题越来越突出。传统的确定性潮流将无法准确描述电力系统的实际运行状态,而随机潮流能充分考虑电力系统的各种随机波动,从而为电力系统的规划和运行提供指导。然而,新能源出力由于自然条件的时空关联性存在复杂的非线性相关性;为处理该非线性相关性,提出了一种基于M-Copula理论的半不变量随机潮流计算方法,将Copula理论与半不变量法结合起来,同时选择多个Copula函数模型来充分描述变量之间的复杂相关性。该方法既考虑了电力系统输入变量之间广泛存在的非线性相关性,又充分利用了半不变量法计算速度较快的优点,从而实现随机潮流的快速准确计算。以修改的IEEE 14系统为例,与蒙特卡洛方法进行的对比,仿真验证了所提方法的快速性与准确性。
Hadoop架构下基于分布式粒子群算法的骨架网络重构方法

大停电后网络重构阶段的主要目的是通过黑启动电源给失电厂站送电并建立一个稳定的网架,为下一阶段负荷的全面恢复奠定基础。针对确定网络重构阶段的最优目标网架问题,提出一种骨架网络重构方法。该方法首先综合考虑节点、支路在网络中的影响力,具体指以节点重要度、支路重要度分别表征网络中电源与负荷节点的重要程度、网络中各支路对与之相连节点的支撑作用及其在网络中的影响力;同时,为降低重构过程中出现故障的风险和加快后期负荷的全面恢复,提出节点聚集度指标,以表征重构网架的覆盖均匀程度;其次,考虑到大规模骨架网络重构问题属于高维优化的范畴,单机版算法求解高维优化问题时计算效率低,为此提出一种基于Hadoop平台的分布式粒子群算法,该算法利用集群的计算和存储能力求解高维问题时能够显著提高计算效率;最后,以IEEE 30、57和300节点标准系统为例验证所提网络重构方法的有效性。
基于光伏并网逆变器的一种矢量角补偿法有限控制集模型预测控制研究

有限控制集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)提供了一种与众不同的能量处理方法,将功率变换器当做离散和非线性的执行器。它具有无须解耦运算和安装脉冲宽度调制(pulse width modulation, PWM)调制器等优点,被广泛应用于电力电子变换器。传统FCS-MPC在延时补偿问题上采用拉格朗日外推法对未来参考值进行修正,但这种方法在出现阶跃变化时峰值较大。考虑到三相系统变量的矢量表示法后,能够根据一次采样时间的矢量角变化来估算未来参考值。因此,该文基于光伏并网逆变器,运用矢量角补偿法对FCS-MPC延时补偿后带来的未来参考值偏离进行修正,研究光伏光照强度变化时并网的动态控制效果,这个简单的补偿方法允许预测控制模型包含延时,并能够避免受控变量出现较大的纹波,同时该文在代价函数中加入了开关频率约束项,减少开关损耗,同时不会造成输出电流畸变。最后通过Matlab/Simulink仿真和实验,验证这种模型预测控制器在光照波动时并网运行过程中具有良好的控制性能,并论证此方法的可行性。
基于运行状态评估的双馈风机自适应虚拟同步发电机控制

双馈风机机械与电气解耦,使得接入电网总有效转动惯量降低,增加电网频率调节压力。分析了双馈风机通过虚拟同步发电机控制实现对系统频率响应技术,研究了双馈风机在调频过程中在不同运行工况下能量变化评估方法,提出基于机组状态评估的双馈风机自适应虚拟同步发电机控制。在理论研究基础上进行时域仿真,结果表明,基于运行状态评估的双馈风机自适应虚拟同步发电机控制在不同出力水平下可以对系统频率提供有效支撑,提高系统频率稳定性,同时调频过程中保证机组运行稳定。
基于改进自抗扰控制的抑制光火打捆经直流送出系统的次同步振荡策略

高压直流输电有引发次同步振荡的风险,严重威胁发电机组及电力系统的稳定运行。与传统比例-积分-微分控制相比,自抗扰控制具有超调小、响应速度快、适应能力强等优点,提出将自抗扰技术应用到光伏、火电打捆经直流送出系统,并通过粒子群算法整定自抗扰控制器的参数,利用改进自抗扰附加阻尼控制来抑制HVDC可能引发的次同步振荡。基于PSCAD/EMTDC仿真软件,以加入光伏并网的IEEE次同步振荡第一标准模型作为仿真算例进行验证。结果表明,所设计的自抗扰附加控制在抑制HVDC引起的次同步振荡时,具有超调小、收敛快的优势,比传统PID控制的抑制效果更好,鲁棒性更强;在光伏逆变器配置附加控制,可以进一步提高电网的稳定性和可靠性。
面向售电侧改革的用户分层聚类与套餐推荐方法

针对售电公司实现多样化服务类型,吸引更多用户的需求,提出了一种基于差异化特征提取的用户分层聚类方法,并对传统的k-medoids聚类算法进行改进,实现了聚类数目可变的自适应k-medoids算法。分层聚类中第1层聚类先基于马尔科夫模型提取代表用户用电行为多样性的用电特征,并运用自适应的k-medoids聚类算法实现对用户用电行为多变与否的识别。第2层聚类首先针对第1层聚类得到的各类用户提取差异化的用电特征,接着分别运用合适的聚类算法实现用户的再次分类。最后,为两层聚类后的子类用户推荐合适的电价套餐。实验结果表明,基于该差异化特征提取的分层聚类方法能够为售电公司实现有效的用户差异化套餐推荐服务,进而为吸引更多用户购电、扩大售电公司规模提供技术支撑。
考虑备用动作约束的含风电场电力系统多目标动态优化调度

建立了含风电场的电力系统多目标动态优化调度模型,以总燃料耗量、污染气体排放量及购电费用最小为优化目标,针对风电场出力随机性的特点,采用极限场景代表风电场出力偏离预测场景的各种可能方向,考虑了风电场出力极限场景下,各常规机组备用动作对应的网络安全、机组爬坡等约束。将极限场景与预测场景联立求解,得出机组出力计划及各极限场景下的备用动作方案。采用规格化法平面约束法(normalized normal constraint,NNC)和GAMS/CONOPT求解器求解三目标优化问题,以获得均匀分布的Pareto最优解集;并提出通过确定乌托邦面位于目标函数空间中可行域内部的完整部分,以求解完整Pareto前沿的方法。最后以IEEE 39节点系统和某省级电网为例,分析结果表明,所提出模型和算法能够为调度人员提供更为完整的决策信息,并得到在风电场出力波动条件下,能够满足系统各种运行约束的备用动作方案。
计及风电功率预测误差的需求响应多时间尺度优化调度

风电功率预测存在误差,增加了电力系统运行调度的困难,影响系统风电消纳,降低系统运行的经济性。为了提高系统风电消纳能力,考虑风电功率预测误差,结合需求响应特点,从日前、日内和实时构建了电力系统需求响应多时间尺度优化调度模型。分析居民用户需求对电价的响应,构造日前价格型需求响应的初调度策略,并在日内根据风电功率预测偏差进行电价调整后的价格型需求响应再调度。分析工业用户和商业用户的调度补偿策略,以电网运行费用最低为目标,考虑平衡风电功率实时预测误差,建立激励型需求响应的实时调度优化模型,以提高系统风电消纳能力,降低系统弃风量。算例分析表明:所提出的优化调度策略能够较好地平衡风电功率预测误差,增加系统风电消纳量,节约系统运行成本,保证用户用电的自主性,最小化需求响应调度对其的影响。
补偿度实时优化的储能-火电联合AGC策略

随着储能调频应用规模化发展,在我国容量受限型储能调频服务计量和补偿办法空白阶段,辅助火电机组改善自动发电控制(automatic generation control,AGC)成为其主要运行模式。但现有工程采取满功率补偿策略,不利于储能工况持续性。对此,以储能对AGC指令与机组出力实时偏差量的补偿度为决策变量,以调频性能指标和储能电量平衡度最大化为目标,建立储能充放策略实时优化模型,在一定周期内通过密切度择优的多目标粒子群算法(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)进行决策。基于2台AGC机组数据的仿真实验结果表明:与其他策略相比,补偿度策略在具体场景下对储能可用率和调频性能改善明显;同时,短周期优化更利于性能和储能持续性的致衡;此外,该算法计算耗时满足决策实时需求。
主从控制孤岛运行微电网的短期可靠性评估

针对主从控制孤岛运行微电网短期可靠性的时变性和通信系统冗余的动态特性,提出一种基于时变动态故障树的短期可靠性评估方法。首先,定义时变动态故障树,给出动态子树和静态子树的求解过程。再以负荷点供电中断为顶事件,将顶事件划分为直接事件和间接事件,并进行概率计算。在此基础上,计算主从控制孤岛运行微电网的负荷点切负荷概率和系统停电期望值,给出可靠性评估流程。算例分析验证了所提方法的正确性及有效性,评估结果可为主从控制孤岛运行微电网的调度及运行提供一定的依据。
基于多进程的多微网分层控制仿真平台

随着微网工程的推广应用,多个微电网因互联互需而成为多微网系统。针对多微网分层多主体控制架构的仿真模拟,设计一种考虑个体独立性和进程间信息交互的多进程仿真平台。所提多进程模拟仿真平台考虑当前主流多微网系统的分层控制架构,通过以“一控制器一进程”为设计原则,进程间数据交互通过特定文件传输协议完成,从而实现各子微网相对独立的控制算法,并考虑整体多微网系统的全局性以实现对多微网系统的场景化仿真模拟。通过算例测试验证所提方法的有效性,有利于通过模拟复杂工况场景运行以降低算法开发难度。
超高次谐波问题及其研究现状与趋势

超高次谐波是电力系统电力电子化过程中产生的电能质量问题。从超高次谐波的产生机理、传播机制、交互影响、危害、发射水平、测量与标准化等角度进行剖析。分析了电动汽车充电装置、光伏逆变器、照明装置等常见超高次谐波源及其发射特点;从谐振放大和设备异常两层面分析了超高次谐波对系统、设备和电力载波通信的影响;将超高次谐波划分为原生发射和次生发射,提出几种估计超高次谐波贡献度的思路;并对现有超高次谐波测量、分析方法和标准等进行了比较,指出未来的研究方向。
面向能源互联网的电–气耦合网络状态估计技术

为保障电-气耦合网络安全可靠高效的运行,参考电力系统能量管理系统,可以形成电-气耦合网络能量管理系统。其中,电-气耦合网络状态估计是电-气耦合网络能量管理的基础,可以为后续电-气耦合网络优化调度、安全评估提供高精度的全局一致解。在考虑气网中压缩机和调压阀特性的情况下,建立了气网稳态状态估计模型,实现了对复杂气网的状态估计,在此基础上进一步建立了电-气耦合状态估计模型,并测试了其在状态估计精度和坏数据辨识方面的性能。
基于子流域特征的泥石流易发性评价

文章以云南省迪庆藏族自治州金沙江河谷金江镇—林当可为例,研究了基于子流域单元的泥石流易发性评价模型。首先,将研究区划分为1 570个子流域单元,其中70% (1 090个)用于模型建立,30% (480个)作为模型测试样本。然后,采用9种子流域单元特征因子(melton比率、流域平均径流侵蚀力指数、平均地形湿度指数、流域延伸率、流域平均高程、流域水系密度、流域平均植被覆盖度、流域平均坡度、流域高差率)的归一化值作为自变量,泥石流是否发育作为因变量,运用逻辑回归建立泥石流易发性评价模型,将易发性划分为5个等级。最后,通过独立的测试样本验证,易发性评价模型预测性能(AUC = 0.821)良好;且随着易发性等级提高,泥石流绝对和相对发育比例逐级增加,模型满足合理性要求,适用于研究区的泥石流易发性评价。
一种新的桩间土承载力特征值的估算方法

在复合地基设计中,多层土的桩间土承载力特征值如何准确估算,一直困扰着工程设计人员。论文针对工程中三种经验估算方法的不足,依据国家及行业规范要求,通过力学分析、推导,提出一种新的复合地基桩间土承载力特征值的估算方法,并通过算例进行了验证。
基于能量流的电热综合能源系统弃风消纳优化调度模型

针对三北地区供热期运行调峰约束导致的弃风问题,提出了基于能量流的电热综合能源系统弃风消纳优化调度模型。首先建立与电力系统模型相容的热力系统能量流模型。以能量流法根据温度变化预测热负荷,并以该结果作为优化调度模型的已知条件。然后以煤耗量最低为目标函数,建立优化调度模型。与传统模型相比,该模型考虑了换热环节约束如换热器热阻约束等。最后通过算例验证该模型的有效性,结果表明:利用电加热站供热,可增加低谷电负荷,降低机组的热定电出力,为风电上网留出空间;用户室内温度影响热负荷大小,进而影响风电消纳总量;计及换热环节约束的优化调度模型计算出的优化调度结果更准确、可信。
基于信息量的长白山地区泥石流易发性评价

长白山地区泥石流较发育,选取高程、坡度、坡向、年降水、年蒸发、泥石流点密度、人口密度、构造作用、河流作用、地层岩性、地下水类型、地貌类型、土地利用13个影响因素,以研究区110个泥石流点为样本数据,连续型指标依据各个因素分级状态下泥石流比例曲线和信息量曲线的突变点为等级划分临界值,离散型变量根据已有分类分级,建立了长白山地区泥石流易发性指标评价体系。基于信息量模型和GIS平台的栅格数据,计算各个因素分级状态下的信息量,采用自然断点法将易发性等级分为5级。结果表明:泥石流高易发区主要为地层岩性较差、靠近河流和断层的区域,土地利用类型为农业用地和居住使用地,较高易发区和高易发区占总研究区面积的19%,大部分地区较安全。采用曲线下面积即AUC值作为易发性精度验证结果,AUC值为93%,表明评价结果可靠。
环境因素对毛乌素沙地旱柳树干液流的影响分析

在干旱-半干旱地区,研究植物的耗水特征及与气象因子、地下水水位的关系对水资源合理开发利用和生态环境保护具有重要的意义。采用原位监测方法,对气象、树干液流、土壤含水率和地下水水位进行了观测,研究了毛乌素沙地广泛分布及与地下水关系密切的旱柳与气象因子、土壤含水率以及地下水水位的关系。研究表明:水汽压亏缺和潜在蒸散发是控制旱柳耗水最重要的气象因素;研究期内,土壤含水率对旱柳耗水的影响较小;旱柳的耗水与地下水具有密切的关系,随着水位埋深的增大,旱柳的耗水先增大后减小,在水位埋深1.25 m处达到最大。利用地下水的昼夜波动计算了地下水的蒸散发消耗量,发现旱柳的用水与地下水的蒸散发消耗量具有一定的相关性,表明地下水是旱柳重要的用水水源。
一种考虑天然气系统动态过程的气电联合系统优化运行模型

由于环境污染和能源短缺问题的凸显,天然气-电力耦合形成的多能源互联系统因其清洁、高效引起了众多关注。然而天然气系统运行和电力系统运行属于2个不同的时间尺度,其耦合系统运行须考虑这一因素的影响。针对这一问题,推导了天然气系统动态潮流方程,考虑气电联合系统双边能量转换关系,建立了耦合系统的多时段优化运行模型,并在一定假设情况下,对模型进行了合理的线性化处理,使得该模型可以很好地反映耦合系统中天然气侧系统的动态过程,且能适用于大规模问题求解要求。最后通过仿真算例验证了所提模型的合理性和有效性。
一种基于挂牌的电力市场竞价模式与实践

针对目前电力市场价格信号不清晰、竞争不充分等问题,基于挂牌交易机制,提出了一种发用电侧双向挂牌的竞价模式。通过信息公示、电厂挂牌用户摘牌、用户挂牌电厂摘牌3个阶段,供需双方在价格接受范围内分别进行挂牌、摘牌,累计摘牌电量上限不受约束。通过优化两个交易阶段的成交顺序,将市场主体公示电量作为整个双向挂牌交易成交电量上限,并给出了交易组织流程图和市场出清计算方法。该竞价模式不仅能激励供需双方合理报价,还可实现交易量价的有机配合,降低了交易风险,扩大了成交电量,提高了资源优化配置的效率。云南电力市场的运营经验证实了该竞价模式的合理性、有效性和实用性。
络合剂淋洗Cu污染粉土的土柱试验研究

以当前我国备受关注的土体污染为背景,通过土柱试验研究了不同络合剂对Cu的淋洗效果,结果表明:乙二胺四乙酸二钠二水合物(ethylenediaminetetraacetic acid disodium saltdihydrate,EDTA)淋洗效果最佳,柠檬酸(citric acid,CIT)次之,氨三乙酸三钠盐单水合物(nitrilotriacetic acid trisodium salt monohydrate,NTA)淋洗效果相对最差;使用不同浓度的EDTA淋洗负载量为150 mg /kg的Cu污染土,浓度增大并未有效促进Cu的解吸,而较小浓度(0.005 mol /L)的EDTA是有效且经济的浓度,其对Cu的去除率达84%;0.015 mol /L的EDTA淋洗不同负载量的Cu污染土,随负载量增加,淋洗率下降,最高去除率为84%,但去除量增加;研究结果可为重金属污染土的淋洗修复工艺提供理论参考依据。
海岸带咸淡水界面的研究进展

海岸带地下咸水和淡水之间界面的形态特征以及运移规律是研究海水入侵现象的重要内容。介绍了最近几十年来国内外海岸带咸淡水界面的研究进展,对国内外咸淡水界面的研究现状进行了分析,系统地总结了解析法、数值法和实验方法等在咸淡水界面研究中的应用及取得的相应成果。解析法可以近似简便地确定咸淡水界面的位置与移动规律,数值法在刻画复杂的水文地质条件和人为因素下咸淡水界面的运移规律更为准确,实验方法可以直观地观察界面的形态和移动特点,电导率法能有效地监测咸淡水界面因潮汐作用而引起的微小变动。这些成果丰富和发展了海岸带咸淡水界面理论,对于海岸带地下淡水资源的开发利用和环境保护具有重要的理论意义和实用价值。
昆特依盐湖浅部储卤层对卤水组成的影响

昆特依干盐湖位于柴达木盆地北部,浅部石盐沉积层储存着丰富的地下卤水。研究表明,研究区石盐储层渗透性存在明显的空间分布差异,这种差异对储层中卤水的水化学组成产生显著影响。渗透性较弱的储卤层,卤水赋存于石盐之间的孔隙中,其渗透系数K值为0.01 ~ 8.64 m/d,卤水中K~+浓度为5.98 ~ 10.34 g /L,Mg~(2+)浓度为6.08 ~ 13.98 g /L,pH值介于6.8 ~ 7.2,SO_4~(2-)浓度为19.85 ~ 37.93 g /L;说明低渗透性的储卤层具有稳定的水化学环境,且卤水与介质之间基本达到了水-盐作用平衡,应该为早期成盐时圈闭的残余卤水。而渗透性较强的储卤层,K为134.78 ~ 198.89 m/d,卤水中K~+浓度为2.66 ~ 5.60 g /L,Mg~(2+)浓度为4.18 ~ 6.24 g /L,pH为7.27 ~ 7.44,SO_4~(2-)浓度为41.39 ~ 61.71 g /L;说明渗透性较强的储卤层,卤水具有较高的SO_4~(2-)浓度及pH值和较低的K~+、Mg~(2+)浓度,推测由于低盐度水流溶解作用促使储卤层微小孔隙形成大的溶孔,使储层渗透性增强,水体混合导致卤水水化学特性发生改变。
Tol2转座子介导斑马鱼rps26基因附近增强子捕获及注解分析

随着人类等生物大规模基因组测序工作的完成,认识和理解基因组上表达调控元件成为后基因组时代的重要研究任务,增强子捕获技术是一种鉴定基因组上增强子元件及其对基因表达调控机制的有效方法。本研究选择Tol2转座子系统介导制备的稳定增强子捕获品系TK4系(头部和躯干特异性GFP表达),利用Splinkerette PCR (sp-PCR)、原位杂交和比较基因组学等技术手段进行所捕获增强子的解析研究。将TK4系的F1代与野生型斑马鱼杂交,收集受精卵,于6 hpf (Hour post fertilization)、24 hpf、48 hpf、3 dpf (Day post fertilization)、4 dpf、5 dpf六个发育阶段通过荧光显微镜检测绿色荧光蛋白报告基因的表达模式;然后通过sp-PCR方法克隆到Tol2转座子插入位点斑马鱼基因组侧翼序列,经比对分析表明插入位点位于基因组23号染色体27749253位置,在rps26基因的intron1中,且报告基因插入方向与基因方向相反。在插入位点100 kb的基因组范围内有7个基因,分别为arf3a、wnt10b、wnt1、rps26、IKZF4、dnajc22和lmbr1l。通过VISTA程序对不同脊椎动物基因组同源序列比对结果显示,在rps26基因下游有2个潜在保守的非编码序列区CNS1 (Conserved non-coding sequence)和CNS2,为可能的增强子元件。胚胎原位杂交表明:rps26基因的两个转录本有母源性表达,rps26-201在合子中的表达早于rps26-001,而TK4系斑马鱼的GFP在早期(6 hpf)不表达,后期rps26与GFP的表达模式既存在相似性,也存在差异性,提示两者可能既接受共同的增强子调控,但也存在不同增强子调控,所获得的2个潜在的增强子(CNS1和CNS2)可能对附近的基因(包括rps26)发挥差异的时空表达调控作用。本研究首次成功获得rps26基因附近2个潜在增强子,为深入研究这两个增强子对基因组附近基因的表达调控机制奠定基础,本研究所采用的结合技术手段也为增强子解析提供参考。
科技支撑西藏高原生态环境保护及农牧业可持续发展

在全球变化影响下,我国西藏高原的生态环境问题日益突出,严重影响了其生态安全屏障作用,制约了西藏农牧业的可持续发展。中科院拉萨高原生态试验站自建站以来对区域生态环境进行了长期监测,开展了高原生态安全屏障功能保护与建设基础理论研究、退化草地恢复治理及农牧业发展关键技术研发和示范。在学科建设方面发展了一系列高原生态学研究的新方法,建立了高原生态过程、机理与区域格局相结合的研究局面;在技术研发方面提出了高寒退化草地恢复治理和高原草牧业发展的关键技术,并进行了广泛的示范和推广,取得了显著成效。这些科研成果不仅丰富和发展了全球变化影响西藏高原生态屏障功能的基础理论,还推进了高原农牧业发展关键技术的研发和示范。拉萨站已经成为在青藏高原腹地从事生态学研究的支撑平台和农牧业可持续发展试验示范的重要基地。
美国高校科技成果转化路径的实证分析与启示

实证分析美国高校科技成果转化路径,并探索美国政府促进美国高校科技成果转化的制度措施及其实施效果,对中国政府加速本国高校科技成果转化,具有重要的理论意义和现实意义。文章对美国高校科技成果转化路径进行了实证分析,结果揭示其路径为“大学到政府”,而非通常所认为的“大学到产业”。进而总结分析了美国政府促进高校科技成果有效转化的法律制度和政策措施,提出了对中国加速高校科技成果转化具有借鉴意义的具体建议。
超表达杨树SBPase基因促进拟南芥光合作用及营养生长

【目的】卡尔文循环是植物光合作用中极为重要的生理过程,对植物的生长发育具有显著影响。前期研究表明,高光合速率的速生欧美杨的景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)基因表达水平在速生期显著上调,预示该基因在光合碳固定过程中可能起着关键作用。【方法】为进一步解析SBPase在木本植物光合速率和生长发育中的作用,本文从速生欧美杨品系NE19中克隆得到了PdSBPase基因,并构建35S:PdSBP:GFP表达载体,采用农杆菌花序侵染法转化拟南芥,通过抗生素筛选,PCR鉴定和组织定位等多种方式鉴定并成功得到了超表达PdSBPase拟南芥株系。【结果】在正常生长状态下,超表达植株的叶面积、根长、株高都优于野生型和突变体,其中叶面积是野生型的1.79倍,根长是野生型的1.93倍,而突变体表现为植株矮化,叶子明显发黄短小,叶绿素含量低于野生型株系。转基因株系SBPase酶活是野生型1.4倍,是突变体的1.9倍,RuBP产量以及淀粉含量均要高于野生型和突变体株系,RuBP产量分别是野生型和突变体的1.37和1.76倍,转基因株系的淀粉含量达到了50.26 μg/g,而突变体的淀粉含量未检出。【结论】这些结果说明,PdSBPase对RuBP的形成和淀粉等多糖的合成起到关键作用,能促进植物积累更多的碳水化合物,进而正向调控植物的光合能力。
防风固沙优良树种欧李的潜在适生区及生态特征

【目的】欧李作为我国特有的生态型树种,在防风固沙、蓄水保土等方面具有重要的生态和经济价值,因此研究欧李的全球潜在适生区及其生态特征,对欧李树种的推广种植和防沙治理具有重要意义。【方法】本文根据379个欧李分布点和19个生态因子数据,采用BIOCLIM、DOMAIN、MAXENT和GARP 4个生态位模型预测欧李的全球潜在适生区,并分析欧李分布区的生态特征,以受试者工作特征曲线ROC和Kappa两个统计量进行模型评价。【结果】欧李的全球潜在适生区主要分布在30°~52° N、102°~137° E范围内的亚洲,包括中国、韩国、朝鲜以及与中国东北接壤的俄罗斯远东地区,另外,阿富汗和塔吉克斯坦也有少量分布,其中最适宜区主要分布在中国。模型评估表明,4个模型的AUC值均达到0.85以上,Kappa值均达到0.7以上,4个模型预测精度良好,一致性显著,均可用来预测欧李潜在适生区。欧李分布区的生态特征为:年平均温度范围为3.2~13.9 ℃,昼夜温差月均值范围为10.1~13.0 ℃,昼夜温差与年温差比值范围为24~30,温度变化方差范围为9 234~13 581,最湿月份降水量范围为115~226 mm,最干月份降水量范围为2~10 mm,雨量变化方差范围为77~115。【结论】欧李潜在适生区主要位于温带季风气候带,最适宜区主要分布在中国东北和华北地区,该地区可大规模种植欧李以实现荒漠化治理,而韩国、朝鲜、俄罗斯远东区和阿富汗等地适宜性相对较低,可先进行小规模试种,再扩大生产。
基于LBP和多层DCT的人脸活体检测算法

随着安全性成为制约人脸识别系统应用的最大瓶颈,提高人脸识别系统的抗欺骗攻击能力已成为亟待解决的问题.针对基于视频的人脸欺骗攻击,基于局部二值模式(local binary patterns, LBP)和多层离散余弦变换(discrete cosine transform, DCT)提出了一种新的人脸活体检测算法.其基本思想是首先从目标视频中每隔一定帧数提取1张人脸图像;其次对提取出的每张人脸图像进行LBP操作得到低级特征描述子(LBP算子);然后在LBP特征上进行多层DCT变换得到高级特征描述子(LBP-MDCT算子);最后将得到的高级特征描述子送入支持向量机(support vector machine, SVM)中判断该视频是非法用户实施的人脸欺骗攻击还是合法用户的进入请求.通过在Replay-Attack和CASIA-FASD数据库上与现有的人脸活体检测算法做比较,验证了该算法能够取得优异的检测效果且十分简单、高效.
ENVI-met乔木模型对亚热带湿热地区细叶榕的模拟验证

【目的】近年来,随着计算机性能的不断提升数值模拟技术已成为定量预测和评价微气候的重要研究手段。植物作为影响微气候的重要因子之一,数值模拟能否准确反映其在当地气候条件下的热表现值得研究。本文的研究旨在验证城市微气候模拟软件ENVI-met(4.2 Science版)在广州地区湿热气候下模拟细叶榕生理特性和微气候表现的适用性。【方法】通过实测广州地区常用乔木细叶榕的树冠形态、叶片属性和根系形态,对其进行ENVI-met建模并进行模拟分析,将模拟结果与2017年春夏两季实测的数据进行对比。【结果】生理特性方面,叶温模拟值与实测值变化趋势一致,但夏季午后数值明显偏高;蒸腾速率模拟值在上午和傍晚时刻与实测值较接近,中午峰值明显低于实测值。微气候表现方面,各微气候参数(太阳辐射、地表温度、空气温湿度)模拟值的日变化趋势与实测值一致。模拟值与实测值相比,树冠对太阳辐射的遮挡率接近,树冠对地表温度的降温幅度与实测值较一致,但树下与空旷处及各方向树冠中的气温偏高、湿度偏低,温差与湿度差数值偏小。同时,本文利用均方根误差和一致性指数作为指标进行误差分析,表明模拟结果与实测结果有较好的一致性,模拟可对乔木影响下的室外热环境进行较好的预测,并认为误差可能由软件版本、软件计算设定、建模网格分辨率等原因引起,但尚在可接受范围内。【结论】通过比较实测与模拟数据,验证了ENVI-met(4.2 Science版)能够较好地模拟湿热气候下乔木的生理指标及热表现,并能够准确预测各参数的日变化趋势。研究成果为应用ENVI-met模拟室外热环境提供了基础校验,并对植物建模提出了优化建议。
数据驱动的电力网络分析与优化研究综述

数据驱动的电力网络分析与优化近年来受到广泛关注。首先,对比了电力网络分析与优化中数据驱动及基于物理模型方法的思维模式,阐述了数据驱动方法和基于模型方法的区别与联系。进一步,对于电力网络分析与优化研究对象的分类,分别从拓扑辨识、参数-拓扑联合辨识、系统矩阵辨识、潮流计算及最优潮流计算等多个方面总结了现有数据驱动电力网络分析与优化的研究进展,总结了现有研究中采用的数据驱动方法。最后,提出了数据驱动电力网络分析与优化所面临的挑战,展望了该领域未来可能的研究方向。
计及源荷不确定性的柔性直流配电网分层协调控制策略

首先,对柔性直流配电网的拓扑结构和节点类型进行了阐述。然后,提出了适用于柔性直流配电网的分层协调控制架构。系统级控制采用随机潮流嵌入的带精英策略非支配排序遗传算法,变流器级控制采用多级直流电压裕度控制,源荷设备级控制采用"拟鸡尾酒"源荷功率响应策略以减少端口功率控制误差。最后,在RTDS&dSPACE互联仿真平台上建立了柔性直流配电网仿真模型,通过仿真验证了所提分层协调控制策略的有效性。
非线性规划求解单位功率因数谐振结构参数方法

感应耦合电能传输系统接收端LCL谐振结构参数的约束条件较多。传统设计方法需要进行反复迭代,较为繁琐。针对该问题,提出了一种非线性规划求解临界导通模式单位功率因数LCL谐振结构参数的方法。将繁琐的谐振结构参数设计问题转变为一般的非线性规划问题。该方法可以使谐振结构参数在满足众多约束的前提下,充分地利用谐振结构各个元件,使各个元件工作在较为接近的负荷水平,均衡地将谐振结构电压、电流应力分配到各个元件。最后,对所提的方法进行了算例与实验验证,搭建了额定输出功率为2.1 kW的样机,并通过实验验证了所提方法的可行性与正确性。
自适应重合闸在电力系统中的应用实践

介绍了目前国内用于实际电力系统的按相顺序自适应重合闸方案。方案综合考虑了两回线的实时运行信息,基于按相顺序重合闸逻辑,采用了严重永久故障识别判据及相间永久故障识别判据,综合判断重合相别和重合顺序,实施有序重合。结合现场一起复杂跨线接地多相故障实例,详细分析了按相顺序自适应重合闸动作过程。按相顺序重合闸提高了重合闸成功率,避免了重合于永久性故障对系统的严重冲击。
基于零序电压幅值差的配电网断线识别与隔离

由于配电网断线故障没有及时处理而造成的过电压、人畜伤亡、旋转电机损坏等事故时有发生。针对这一问题,首先分析了配电网发生断线后零序电压的分布特征,指出由于纵向断线造成系统的不平衡且电压不连续,断口两侧零序电压幅值差别较大。基于此特征,提出了基于零序电压幅值差的断线故障识别方法,并给出了基于配电网自动化系统的智能分布式和集中式两种故障处理模式。PSCAD仿真表明,所述方法在各种断线形态下都可以可靠定位,具有不受中性点接地方式、过渡电阻、负荷大小影响的特点,但依赖于通信。
具有两种制冷方式的CCHP系统优化运行策略及其判别条件

基于冷热电负荷组合和满足制冷负荷的方式,将包含吸收式制冷和电动制冷的冷热电联产系统的运行空间分成4种状态,每种状态下有3种运行策略。基于冷热电联产系统的运行优化模型,采用库恩-塔克(KT)条件获得了4种状态下各个运行策略为最优策略的条件。基于最优运行策略的条件分析,一种新的同时满足冷热电负荷的运行策略被证明具有最优性质。分析表明,最优策略与负荷的特征、购电价格、天然气价格、冷热电联产系统的效率等因素有关,提出的最优策略判别式可基于这些因素得出最优的运行策略。基于冷热电负荷组合和实际系统的计算结果验证了所述最优运行策略条件的正确性。
采用Benders分解含机组禁止运行区间的安全约束最优潮流

由于机组的物理结构特性等原因,机组的部分出力区间无法达到,又称其为发电机禁止运行区间,如果在安全约束最优潮流中未考虑禁止运行区间,可能会导致线路故障后机组的校正出力无法消除潮流越限。提出了考虑发电机禁止运行区间的安全约束最优潮流。由于所提模型为大规模的混合整数线性优化问题,难以直接求解,采用Benders分解算法将模型分解为基态最优潮流主问题与短、长期N-1故障校验子问题。通过固定整数变量的方法,将非凸的混合整数优化子问题转换为线性优化子问题,从而能向主问题返回对应的Benders割。6节点与IEEE RTS-96节点算例验证了所提模型与算法的有效性。
考虑源荷双侧预测误差的实时发电计划闭环控制模型

针对源荷双侧不确定性对电网实时调度运行的影响,提出了模糊信息粒与机会约束目标规划相结合的建模求解方法,建立了实时发电计划与自动发电控制(AGC)闭环控制模型,动态优化系统的可调备用容量。针对服从不同概率分布函数的随机预测误差,引入模糊信息粒理论对可中断负荷切负荷率、负荷预测和风电出力的预测误差进行模糊粒子化,应用机会约束目标规划构建系统备用偏差量约束。在闭环控制过程中,通过动态调整机组的控制模式实现可调备用在不同类型机组间的合理分配,在目标函数中引入风险成本和机组模式转换成本,实现了满足安全备用需求条件下的经济最优性。最后,利用算例验证了模型的有效性和实用性。
考虑网架重构和灾区复电过程的配电网抗台风韧性评估

韧性用于评估在遭受严重冲击后的系统性能的维持和恢复能力,是智能电网的重要性能指标之一,文中提出了一种考虑网架重构和灾区复电过程的配电网抗台风韧性评估模型。根据不同等级台风灾害造成的配电网设备故障率分布函数及不同等级台风灾害的发生概率,同时考虑集中型、分散型、集中分散型3种常见故障设备分布方式,生成台风灾害影响下的配电网设备故障场景集合;评估各场景在"灾害发生-网架重构-灾区复电"全过程中配电网保证负荷供电的能力,并通过吸收率、适应率和修复速率3个综合指标来对韧性进行量化描述。最后,以IEEE 33节点配电系统为例,详细介绍了韧性评估的建模和计算过程,验证了该模型用于评估配电网韧性的可行性。
基于非合作博弈的冷热电联供微能源网运行策略优化

提出了基于非合作博弈的冷热电联供微能源网优化的一般模型与求解方法。基于博弈论,建立了微能源网与用户的博弈模型;证明了该博弈纳什均衡的存在性,并提出了相应的求解流程;利用模糊双目标算法对用户的支付费用和不满意度进行归一化处理,在博弈模式下用户调整自身用电策略,微能源网根据用户的负荷计划调整电价,优化冷热电出力。以某小区夏季典型日负荷与冬季典型日负荷为例,对博弈模型进行求解。仿真结果表明,微能源网在所提出的博弈模式下能更好地消纳可再生能源,实现个体理性情况下的能源最优,且用户能在兼顾用能体验的前提下实现经济最优。
基于风速云模型相似日的短期风电功率预测方法

风电功率预测是解决风电不确定性影响的重要基础和必要手段,高比例风电并网条件下对每个时刻点的预测精度要求都将更为严格。训练样本是影响预测精度的关键因素之一,但由于实际天气系统的复杂多样性和类属模糊性,定向选择与调度时段内风况相似的训练样本对预测精度至关重要。因此,提出了基于云模型定向选取风速相似日数据作为训练样本的短期风电功率预测方法,能够对指定时段内风速随机性和模糊性特征进行学习和建模,通过对历史数据的定向筛选和精细化利用提升预测精度。首先,以日为单位建立历史风速的云模型数据库;然后,建立云模型相似度量化指标,用于判断与待预测时段风速云模型最为相似的历史数据序列,以此为训练样本建立短期风电功率预测模型。在实际预测中,每日根据天气预报信息滚动更新训练样本和预测模型,提高预测精度。最后,选择中国北方某风电场运行数据进行实例分析,结果证明了所提方法能够提高风电功率预测精度,具有一定的工程实用价值。
含高比例光伏的配电网有功-无功功率多目标协调优化

高比例光伏并网,给配电网有功-无功功率优化带来了新的问题和挑战。因而提出了基于混合整数二阶锥规划的有功-无功功率多目标协调优化模型。首先,利用二阶锥松弛技术,将混合整数非线性规划问题松弛为混合整数二阶锥规划问题。然后,利用ε-约束方法刻画多目标问题的Pareto有效前沿。接着,运用Benders分解方法,将此问题分解为0-1整数线性规划的主问题和仅含连续变量的二阶锥规划的子问题,主-子问题利用Benders割的牵连,交替迭代,直至收敛到最优解。最后,利用改进的IEEE 33节点配电系统进行数值仿真,结果验证了所提模型的有效性。
未来中国特高压电网结构形态与电源组成相互关系分析

基于中国电源和负荷分布的特点以及将来电源组成的变化,分析未来不同时期特高压电网结构形态与电源组成的相互关系,讨论未来中国特高压电网不同结构形态的适应性和安全性。结合中国间歇性电源不断增加和能源互联网发展趋势,展望2030年和2050年前后过渡期和远景中国特高压电网需要的结构形态,指出将来特高压直流电网安全运行所面临的严峻挑战,以及中国特高压电网结构形态的变化趋势和面临的关键技术问题。
基于动态引力常数和种群递减的引力搜索算法

为进一步增强标准引力搜索算法的全局搜索能力及克服其早熟收敛等缺点,提出了一种基于动态引力常数和种群递减的引力搜索算法.首先,所提算法通过动态调整引力常数,有效地平衡算法的全局搜索和局部开发能力;其次,为提高算法的性能,对种群规模进行动态递减调整,从而有效地加强了算法后期的收敛速度.最后,用30个CEC2014测试函数的仿真实验结果与3种引力搜索算法的比较说明所提算法收敛速度快,寻优能力强.
基于本体的人物关系一致性检测方法研究

人物关系是大数据时代下组织进行管理决策的重要依据之一,而人物关系网络天然的复杂性使决策者无法人工快速处理。为支持人物关系的自动推理,本文提出一种基于本体的人物关系一致性检测方法。该方法首先根据已有人物关系数据构建人物关系本体,通过检测该人物关系本体的正确性来修正已有人物关系数据,然后利用本体推理引擎与自定义规则对后续新增加的人物关系数据进行检测,通过判断新数据是否与已有人物关系本体存在不一致来检查新数据的正确性。实验证明,本文方法能够有效地实现人物关系的确定性推理,隐含关系的发现以及人物关系一致性的自动检测,从而支持基于人物关系推理的管理决策。
C9联盟与世界一流大学联盟信息计量学特征研究

选取中国一流高校联盟(C9)及世界典型一流研究型大学联盟为研究对象,对联盟间及联盟成员进行基于信息计量学特征的统计与分析,探究世界上一批最顶尖的一流研究型大学及其联盟的整体概况和主要特征,揭示我国一流大学联盟与国外一流大学联盟的差距与特色。结论表明,C9联盟成员发表论文总量表现不俗,但高被引论文占比、国际合作占比等影响力指标有待提升;机构h指数、学科规范化引文影响力(CNCI)及学科权重引用影响力(FWCI)等重要学术影响力指标与科研投入、高被引论文数、篇均被引数及总被引数强相关;好的研究型大学在基础研究领域、工程应用领域及其他研究领域表现均很优秀。
儿童Dent病十例临床表现及基因变异分析

目的总结10例Dent病患儿的临床特征及基因检测结果。方法回顾性分析2014年1月至2017年7月在南京医科大学附属儿童医院肾脏科住院确诊的10例Dent病患儿的临床资料及基因检测结果。结果10例患儿均为男性,起病年龄8月龄~12岁不等。患儿起病隐匿,5例因其他疾病住院行尿常规检查发现蛋白尿,4例因发现尿中泡沫增多就诊,1例体检发现蛋白尿。临床均表现为低相对分子质量(简称低分子量)蛋白尿,尿蛋白电泳提示低分子量蛋白比例大于50%,其中7例患儿呈肾病水平蛋白尿,均无低蛋白血症。6例伴高钙尿症,3例伴肾钙质沉着,1例伴肾结石,2例伴有镜下肾小球源性血尿,1例尿糖弱阳性但血糖正常。所有病例肾功能正常,血钙正常,无低磷血症,临床均无佝偻病表现。基因检测结果显示7例患儿为CLCN5基因变异,包括2个无义变异(分别为p.R637X、p.Y143X)、3个错义变异(分别为p.A540D、p.G135E、p.G703V)、1个缺失变异(外显子9、10、 11、12、13缺失)、1个移码变异(p.T260Tfs*10)。3例为OCRL基因错义变异(分别为p.I274T、p.I371T、 p.F399S)。除p.R637X和p.I274T外,其余8例均为新发现的变异。5例患儿行肾活检病理检查,3例表现为局灶性肾小球球性硬化,1例表现为轻度系膜增生性肾炎,1例呈轻微病变;3例患儿伴有局灶性肾小管萎缩及间质纤维化,另2例肾小管间质基本正常;电镜下5例患儿均伴有足突节段轻度融合。结论儿童Dent病起病隐匿,临床主要表现为低分子量蛋白尿,且多数呈肾病水平蛋白尿,但无低蛋白血症,部分病例不伴有高钙尿症。致病基因大多为CLCN5基因,少数为OCRL基因,基因变异的类型包括错义变异、无义变异、缺失变异及移码变异等。Dent病虽然为肾小管性疾病,但肾活检病理提示多数病例合并肾小球病变。
黄土丘陵沟壑区山地苹果林土壤干化及养分变异特征

揭示不同树龄苹果林土壤剖面水分特征及土壤养分演变规律,探明土壤干化引起的养分失衡原因,对黄土高原丘陵沟壑区苹果林地土壤水分、养分科学管理以及果园合理施肥具有重要现实意义。以陕北米脂县为研究区,选取不同树龄山地苹果林为研究对象,分别测定了7 a、10 a、18 a、25 a、30 a和41 a苹果林地0 ~ 1 000 cm土层土壤湿度和0 ~ 300 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾含量,分析测定了深度范围内土壤干化情况、各养分指标丰缺状况及其随种植年限和土层深度的变异特征及不同树龄苹果林地60 ~ 300 cm土层土壤水分与养分的相互关系。结果表明:黄土丘陵沟壑区不同树龄山地苹果林深层土壤均出现严重或强烈干化,0 ~ 1 000 cm土层平均土壤含水量随树龄增加呈先增加后降低再略有增加趋势。该地区不同树龄苹果林0~ 300 cm土层土壤有机质、全氮和碱解氮含量均处于极缺状态,全磷、速效磷含量较缺,速效钾含量中等。幼龄期果树土壤水分与有机质、全氮、碱解氮相关性显著,而盛果期及衰退期果树土壤水分与各养分含量相关性不显著。建议不同树龄果园除应采取蓄水保墒措施外,尤其应注重有机肥和氮肥投入,适当增施磷肥,可少施或不施钾肥。相较于由干化引起的养分失衡,该地区土壤干化问题更应引起关注。
长期施肥对红壤旱地团聚体特性及不同组分钾素分配的影响

基于祁阳红壤旱地长期施肥定位试验,选取CK (不施肥)、NP (氮磷肥配施)、 NPK (氮磷钾肥配施)、NPKM (氮磷钾肥和猪粪配施)和NPKS (氮磷钾肥和秸秆半量还田)处理,于试验26年(2016年)玉米收获后采集不同施肥处理原状土壤(全土),分析土壤团聚体组分中全钾、非交换性钾和交换性钾含量变化,并进一步探讨土壤团聚体组分钾对全土钾的贡献率及其与作物吸钾量的相关关系。结果表明:(1)在所有处理中,NPKM处理下>2 mm、1 ~ 2 mm和0.5~1 mm的团聚体组分比例最高,但0.053 ~ 0.25 mm和<0.053 mm的团聚体组分比例则显著低于其他处理,而NPKS处理下>2 mm、1 ~ 2 mm和0.5 ~ 1 mm的团聚体组分比例则无显著增加。(2)与NPK处理相比,NPKM处理各团聚体组分中非交换性钾和交换性含量分别增加24.37% ~ 49.04%和82.02% ~ 176.3%,且NPKM处理下较大的团聚体组分(>0.5 mm)中全钾、交换性钾和非交换性钾对全土全钾、交换性钾和非交换性钾的贡献率显著增加(增幅分别为6.25% ~ 31.97%、5.72% ~ 43.16%和6.33%~41.98%),而在较小粒级团聚体组分(<0.25 mm)中则呈下降趋势(降幅分别为14.37%~21.44%、17.04% ~ 33.66%和34.40% ~ 43.84%)。(3) NPKS处理各团聚体组分的非交换性钾和交换性钾含量以及各团聚体组分钾对全土钾的贡献率均与NPK处理无显著差异。(4)线性回归分析表明,当>0.25 mm团聚体组分钾对全土钾的贡献率增加1%时,作物吸钾量相应增加9.92~11.89 kg hm~(-2)。长期化肥配施猪粪可显著改善红壤旱地的团聚体组分,进而提高团聚体组分钾对全土钾的贡献能力,促进作物对钾素的吸收。
基于土壤导气率的燥红土孔隙结构及弯曲连通性研究

土壤气体传输高度依赖土壤孔隙结构,导气率的获取简单、快速、高效,且对土壤结构破坏小,利用PL-300土壤空气传导性测量系统分别对不同含水率、不同容重条件下的原状土与扰动土进行导气率测量,展开针对土壤孔隙结构与弯曲连通性的讨论。结果表明:(1)原状土样本孔隙弯曲连通性随气相饱和度增加而增加的程度较扰动土样本显著,两者相对导气率与饱和度的关系曲线变化走势差异不大,表明即便饱和度一样的条件下,孔隙弯曲连通程度仍然不同;(2)原状土导气率依赖于大孔隙的存在,扰动土导气率不仅依赖于孔隙连通的程度,还取决于孔隙弯曲程度。基于土壤导气率对土壤孔隙结构及弯曲连通性的讨论,在建立气体传输模型时应考虑孔隙尺寸分布对导气率的影响,就原状土与扰动土不同的弯曲连通系数加以区分与讨论,为进一步揭示土壤气体传输的内在机制提供参考。
气候变化对土壤有机碳库分子结构特征与稳定性影响研究进展

气候变化与土壤碳库之间的相互作用及耦合机制一直是学术界研究的热点与难点。虽然目前在群落一生态系统、区域一全球等不同尺度上开展了大量研究,然而在分子尺度上探究气候因子波动对土壤有机碳库化学结构特征影响机制方面却鲜有研究。本文综述了近年来气候因子变化及其导致的环境、生态因子变化与土壤有机碳库分子结构特征的关系。气温升高不仅将改变土壤中源自植物部分的有机碳来源特征,同时也会将加速土壤木质素等碳组分分解,排水或者旱化引起有机质分解加速,土壤中C=O键增加。植被演替、土壤动物及微生物等与气候变化密的切相关的生态因子则会影响输入土壤植被残体性质,加速糖类、脂类及木质素分解、并改变有机碳结构的生物分子标志物;土壤中有机碳稳定性与分子结构特征密切相关,土壤中具有高的苯环结构(芳香族化合物)及O-烷基碳通常表明土壤碳库具有更高的稳定性,而之前认为较为稳定的木质素等结构在气候变暖背景下可能并不稳定。未来研究中应着重关注与土壤有机碳分子标志物的识别与生态意义判读、生物对土壤有机碳分子结构转换过程的调控作用及机制、大尺度环境/生态过程与碳库分子结构转变的耦合机制及新的土壤有机碳分子结构辨识技术及判读等方面的研究。
黄绵土钾含量高光谱估算模型研究

为了研究可见/近红外光谱法估算渭北旱塬区黄绵土钾含量的可行性,以陕西省乾县试验田采集的120个土壤样品为研究对象,在室内进行土壤全钾、速效钾含量及反射光谱数据测量的基础上,应用多元线性回归(MLR)和偏最小二乘回归(PLSR)方法建立土壤钾含量的估算模型,并用独立样本进行验证。结果表明,以土壤光谱反射率一阶微分(DSSR)为自变量建立的多元线性回归模型(MLR)能进行土壤全钾含量准确估算。以波段深度一阶微分(DBD)为自变量建立的PLSR模型,验证集的决定系数(R~2_(pre))大于0.90,预测均方根误差(RMSE_(pre))等于0.054,预测相对分析误差(RPD_(pre))等于3.310,是估算土壤全钾含量的最优模型;而以DSSR为自变量建立的PLSR模型, RPD_(pre)值为1.619和1.572,是估算土壤速效钾含量的最优模型。本研究表明可见/近红外光谱结合多元线性回归和偏最小二乘回归方法能对渭北旱塬区黄绵土全钾含量进行快速、准确估算,但对速效钾含量仅能进行粗略估算。
中国农田土壤重金属污染防治挑战与对策

我国农田土壤重金属污染格局多样,区域污染风险突出。发达国家对污染土壤的修复经验对我国具有借鉴意义。我国农田土壤重金属污染防治面临土壤重金属空间异质性强、土壤类型及农作物品种对重金属累积差异大、土壤酸化严重、土壤元素失衡、不科学的发展方式、土壤重金属累积趋势难以逆转、土壤一农作物重金属累积线性关系不显著,修复技术不完善、修复措施长期风险调控机制缺失等主要挑战。根据我国农田土壤污染防治现状及课题组工作基础,我们提出以预防为主、保护优先和风险管控为基本思路,建立土壤污染防治体系,通过“土壤环境质量调查、土壤污染源头管控、分类管理和土壤环境质量基准推导”等4个步骤推进农田土壤重金属污染防治工作。
干旱区典型绿洲土壤有机质的反演及影响因素研究

为了大面积、高精度地反演土壤有机质含量,为农业可持续发展提供数据支撑。以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,采用波段平均法将实测高光谱窄波段拟合为Landsat 8 OLI遥感影像的宽波段,建立土壤有机质含量的估算模型,并将最优估算模型应用到经过波段校正的Landsat 8 OLI遥感影像中。结果表明:(1)反射率进行倒数、对数、平方、一阶微分等数学变换后与有机质含量的相关性显著提高;(2)土壤有机质的高光谱估算模型拟合度较高,最优估算模型的决定系数R~2为0.852,采用比值法对多光谱波段反射率进行校正,校正后的遥感影像反演结果得到了较大提高,检验样本的决定系数R~2从0.711提升至0.849。从反演结果来看,将高光谱估算模型应用到经过订正的多光谱影像,土壤有机质反演模型的精度得到了大幅度提高,运用此方法可以实现高精度的土壤有机质区域化反演。(3)有机质的分布受土地利用类型、土壤颗粒组成、土壤质地的影响,其中土壤质地对有机质的空间分布影响最为显著。
安徽栏杆地区辉绿岩型原生金刚石特征及成因初探

安徽栏杆地区位于华北克拉通东部陆块东南缘,该区新元古代地层中发育含原生金刚石的辉绿岩.不同于山东蒙阴和辽宁瓦房店金刚石容矿岩石为金伯利岩,栏杆地区金刚石容矿岩石为基性岩,这在我国尚属首例.对栏杆地区金刚石展开了形态学、拉曼光谱和红外光谱的研究,并对金刚石容矿岩石进行了岩相学和年代学研究.结果表明栏杆地区金刚石呈黄绿色一黄褐色,透明,金刚石光泽,高硬度,晶形良好,为八面体和菱形十二面体,粒径0.1~0.5 mm,集中在0.2~0.35 mm,在1332 ${\rm{c}}{{\rm{m}}^{ - 1}}$出现典型金刚石拉曼谱峰.金刚石红外光谱中出现1130 ${\rm{c}}{{\rm{m}}^{ - 1}}$谱峰,未出现1282 ${\rm{c}}{{\rm{m}}^{ - 1}}$和1175 ${\rm{c}}{{\rm{m}}^{ - 1}}$谱峰,为Ib型金刚石.岩相学结果表明金刚石容矿岩石为辉绿岩.斜锆石SIMS Pb-Pb定年结果表明辉绿岩形成年龄为912~914 Ma,代表了区域上一期新元古代基性岩浆作用事件,该期事件形成了栏杆地区原生金刚石.栏杆地区橄榄玄武岩和玄武质角砾熔岩中捕获了含金刚石的辉绿岩角砾,导致岩石中含有极少量的金刚石.
江西龙头岗铜锌矿床成矿流体研究

江西龙头岗铜锌矿床成矿过程可分为:干矽卡岩、湿矽卡岩、硫化物一石英和石英一碳酸盐阶段,铜锌矿化主要发生在硫化物一石英阶段.对不同成矿阶段的钙铁辉石和石英所进行的流体包裹体研究表明,干矽卡岩和石英一碳酸盐阶段主要发育富液相两相包裹体(I类),硫化物一石英阶段除I类包裹体外,还发育有富气相两相(Ⅱ类)和含子晶三相包裹体(Ⅲ类).干矽卡岩阶段I类包裹体均一温度为345 ℃~418 ℃,盐度为3.2 wt.%~8.7 wt.% NaCl equiv.;在硫化物一石英阶段,流体曾发生沸腾,由Ⅱ类包裹体和Ⅲ类包裹体构成的沸腾包裹体组合均一温度分别为295 ℃~391 ℃与267 ℃ ~360 ℃,盐度分别为0.7 wt.%~3.4 wt.% NaCl equiv.和31.6 wt.%~38.9 wt.% NaCl equiv.;石英—碳酸盐阶段I类包裹体均一温度为234 ℃~274 ℃,盐度为0.2 wt.%~2.2 wt.% NaClequiv..激光拉曼光谱分析表明:三类包裹体的气相组成均以${{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}$为主,其次还含有少量的${\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}$和CO.认为构造减压可能是导致流体沸腾的重要原因,成矿物质沉淀也与流体沸腾关系密切.
不同分子尺寸溶解性有机物的光解行为研究

研究了三个分子量区间(0.45μm~ 100kDa,100~ 5kDa和< 5kDa)的溶解性有机物(DOM)在不同光源辐照下的光解行为。溶解有机碳(DOC)和UV_(254)的测试结果表明,光解可以有效地减少所有分子量区间的DOM总量,而且UVC光源的存在可以进一步促进DOM的降解。三维荧光光谱测定结合平行因子分析,识别出3个腐殖质类荧光组分(C1: UVA+ UVC,C2: UVA+ UVB,C3: UVC)。在光解过程中,较大分子腐殖质类(> 5kDa)的荧光强度相对较稳定,甚至增强;而小分子腐殖质类(< 5kDa)的荧光组分C1和C2具有显著的光解行为,UVC的存在可以促进两种荧光组分的光解。所有分子量区间的C3组分都发生了光生成现象。
阿司匹林结晶过程的在线分析

晶体的颗粒尺寸分布和形状是结晶产品的两个关键质量指标,不仅影响结晶产品的性质,还影响下游的过滤、干燥及运输存储等过程。利用超声粒度分析仪、衰减全反射傅里叶红外光谱仪、浊度仪与二维成像系统等分析仪器在线测量了不同搅拌速率和不同降温速率下阿司匹林乙醇溶液结晶过程中温度、浓度、颗粒尺寸分布和形状的变化情况。实验结果表明:较低的降温速率或者较大的搅拌速率条件下得到含有大量细晶的阿司匹林结晶产品;较高的降温速率下得到长宽比较大的阿司匹林结晶产品。调节降温速率和搅拌速率是一种有效控制阿司匹林结晶产品尺寸分布与形状的方法。
聚乙二醇-4000修饰ZnS量子点用于双酚A检测

在油酸、乙醇混合溶剂中,利用溶剂热法,160℃加热反应6h,合成了ZnS量子点,并用聚乙二醇- 4000(PEG-4000)对合成的ZnS量子点进行了功能化修饰,并以功能化后的量子点为荧光探针测双酚A (BPA)。考察了反应时间对体系荧光强度的影响。研究发现,反应时间为5min,质量分数为1%冰醋酸时,检测结果最佳。此条件下,在5.3×10~(-8)~8.8×10~(-9) mol/L范围内,线性方程为F0/F=0.88+0.09cBPA,检出限为2.7×10~(-9) mol/L,相关系数(R)=0.995 5,相对标准偏差(RSD)=1.3%。并用于检测矿泉水瓶中双酚A的含量,结果为1.88ng/g。
荷斯坦奶牛乳腺干细胞的成神经诱导鉴定及催乳素对其增殖活性的影响

本研究旨在探究荷斯坦奶牛乳腺干细胞的多向分化潜能及催乳素对其增殖活性的影响。采用尼氏染色法对乳腺干细胞向神经细胞分化的情况进行鉴定,利用RT-PCR技术对诱导后的乳腺干细胞进行基因水平检测; MTT法检测催乳素对乳腺干细胞增殖活性的影响。结果表明:荷斯坦奶牛乳腺干细胞经成神经诱导后,细胞中有类似神经元的细胞出现,并且细胞周围出现许多微管样的结构,经尼氏染色呈阳性。诱导后神经细胞标记基因NSE和β-Tubulin III呈阳性表达。催乳素刺激可促进乳腺干细胞的增殖,低浓度时乳腺干细胞的活力较好,且100ng·mL~(-1)为增殖最适浓度。
被动型氢原子钟单频调制的鉴频特性研究

基于调制转移光谱、吸收鉴频和色散鉴频技术的应用,根据被动型氢原子钟的工作原理,对单频调制的微波探测信号的氢原子跃迁鉴频和微波腔谐振鉴频过程进行了详细的理论分析和数学推导。在此基础上仿真得到了鉴频曲线与不同调制深度对应的误差信号幅值的关系,并与实验测试结果进行对比分析,验证了被动型氢原子钟单频调制的调制解调原理的推导过程,得到了使被动型氢原子钟短期稳定度最好的调制深度;上述分析过程为被动型氢原子钟单频调制技术提供了性能优化的理论基础和依据,为电路方案改进提供了设计原理。
热变形条件对激光增材制造TC18钛合金组织及变形行为的影响

通过单轴等温热压缩实验,研究了激光增材制造TC18钛合金在不同变形条件下的热变形行为,分析了其流变应力-应变规律和动态软化机制,建立了峰值应力本构方程。结果表明,激光增材制造TC18钛合金的流变应力-应变曲线表现为连续软化和稳态流变两种特征,其激活能为476.8 kj·mol~(-1)。当热加工温度处于α+β两相区时,软化机制为动态回复;而当热加工温度处于β单相区时,软化机制为动态再结晶。激光增材制造TC18钛合金较理想的热加工工艺参数:变形温度为830~880 ℃、应变速率为0.001~0.003 s1和变形温度为750~760 ℃、应变速率为0.001~0.002 s~(-1)。
卫星观测台风重力波数值模拟与直接对比验证

以ECMWF的T799资料作为WRF-ARW (V3.5)初始场,对卫星高光谱红外大气垂直探测器AIRS观测的2013年超强台风苏力激发平流层重力波过程进行数值模拟,并利用卫星观测对数值模拟结果进行了直接对比验证.数值模拟表明,该台风诱发的重力波在20~40km高度逆着东风背景流向东向上传播,在水平方向呈半圆弧状;大气的垂直扰动随着高度的增加而增强,在40km高度上达到0.5m·s~(-1).基于三维傅里叶变换的波谱分析表明,平流层重力波水平波长中心值在500 km附近,周期为3~5h,垂直波长主要为10~26km.分析表明,在18~40km高度的净纬向动量通量为6.7×l0-4~1.89×10~(-3)Pa,背景流强迫计算值为-0.23~1.21 m·s~(-1)·d~(-1),且在18 km和40km高度的数值较大.最后,基于辐射传输模式计算的直接对比表明,卫星观测与数值模拟同时揭示了激发的平流层波动可传至40km以上高度及距台风中心2000 km以外的区域,且不同资料得到的波动形态、方位以及水平尺度具有较好的一致性.
永磁同步电机的自适应预测比例-积分-谐振电流控制

考虑数字控制系统一个采样周期输入延时和驱动器功率管非线性特性的影响,为增强永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)电流环稳定性和提高电流控制精度,提出一种自适应预测比例-积分-谐振控制(Adaptive predictive proportional-integral-resonant,APPI-RES)策略.该方法能够在电机电阻和电感参数不确定的条件下,预测电流控制误差和未知周期电压扰动,将所得预测量执行反馈控制,实现了对系统输入延时和相电流谐波的有效补偿.最后,通过仿真分析验证了所提控制策略的有效性.