mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
上海市老龄化人口的空间分布和影响因素

基于“六普”人口数据,以街道/镇为空间单元,运用空间自相关分析的方法识别上海市老龄化人口的空间分布特征,然后从两个层面(结构性因素、能动者因素)、三个方面(体制、经济、社会)分析老龄化人口空间分布的影响因素。结果发现,上海市老龄化人口集中分布在市中心和农村地区,中心城区边缘则形成围绕城市的“年轻环”。与国外大城市更强调能动者层面的因素和经济方面的因素不同,结构性层面的因素,以及体制方面、社会方面的因素在决定中国大城市老龄化人口空间分布方面更具影响力。
空间规划的困境、变革与思考

简要介绍对空间规划的不同解读,并以英国为案例阐述了从传统的土地利用(发展)规划向空间规划体系转变的过程。文章指出,经历了20年的实践,特别是2008年以来,空间规划面临新的问题和困境,出现大的变革。空间规划体系整体的改革方向是朝着新自由主义的规划方式转变,包括强调市场主导和竞争原则、规划权力下放和多行为主体参与。欧洲空间规划的变革,引发了对空间规划是否还保持了其早期提出的可持续发展,以及公平公正等基本价值观的质疑和批评,本文基于欧洲空间规划变革的评估和分析,对中国规划体系的改革尤其是“国土空间规划”体系的建立提出了一些建议。
装配式群钉组合梁与现浇组合梁对比试验研究

为了研究桥梁工程中装配式群钉组合梁和现浇组合梁在力学行为上的差异,分析混凝土浇注方式、栓钉布置形式对组合梁结构整体受力的影响,采用了装配式组合梁和现浇组合梁对比试验研究,分析了两组不同浇注方式及不同栓钉布置形式的试验梁在宏观本构曲线、破坏形态、钢-混凝土交界面滑移以及截面应变规律的差异;采用考虑混凝土损伤塑性模型和交界面连接差异的有限元模拟分析方法,建立试验梁精细化有限元模型,对比分析了试验梁栓钉Mises应力及栓钉附近混凝土损伤发展规律。结果表明:装配式组合梁和现浇组合梁在宏观本构曲线以及破坏形态上无明显差异;装配式群钉组合梁中钢与混凝土界面滑移初始荷载水平显著低于现浇组合梁,且相同荷载作用下的滑移值较大;现浇梁在大部分情况下近似满足平截面假设,装配式群钉组合梁不满足平截面假设,仅钢梁与混凝土板分别服从平截面假设;相同荷载作用下,装配式组合梁栓钉Mises应力较现浇组合梁提高约20%,其周边混凝土损伤区域集中分布于预留孔区域。该研究结果可为装配式群钉组合梁的设计以及计算提供理论依据。
不同时间间隔下的道路交通状态判别

为了提高城市道路交通状态评价结果的准确性,确定合适的交通状态评价间隔,以连续通过断面的车辆数作为划分评价时间间隔的依据,基于集对分理论建立了交通状态评价模型。首先为了提高评价模型的运行效率,在总结分析当前研究现状的基础上,提出了以通过路段断面的车辆数来划分评价时间间隔,以车辆的瞬时速度作为交通状态识别的单一指标。其次根据集对分析的原理,以集合A (实测数据)与集合B (判别指标的标准构成)构建了集对H (A,B), 从同、异、反3个角度出发,建立了基于五元系数的道路交通状态评价的模型。最后为了验证模型的有效性,以西安市某路段的实测数据为例,分别利用模糊评价法和集对分析法对此路段的交通状态等级进行了判别,证明了该方法的优越性。研究发现:两种方法的评价结果基本相同,但是基于集对分析理论的交通状态评价方法对速度的变化反应更为灵敏,得到的交通状态转变曲线更为平滑,在一定程度上可以更好地反映交通状态转变的过程性和渐变性;评价时间间隔划分得越小,交通状态对速度的变化反应越灵敏;但当评价时间间隔小于1 min时,交通状态评价结果不再受时间间隔的影响。
花岗岩残积土路堤边坡湿度的实测特征

为探究花岗岩残积土路堤边坡湿度的实测特征,选取江西某高速公路的半填半挖路堤边坡,采用预埋水势传感器和水分传感器的方法,进行了为期10个月的监测,并根据监测结果分析了边坡稳定性。结果表明: 1.5 m深度范围内,土体的基质吸力和体积含水率均随降雨发生同步变化,在公路运营期间呈现明显的波动;监测点1的监测结果显示:水平距离距路肩最外侧4.0 m的土体,基质吸力的波动范围在7 ~ 21 kPa之间,体积含水率的波动范围在20% ~ 33%之间;监测点2的监测结果显示:水平距离距路肩最外侧13.0 m的土体,基质吸力的波动范围在7 ~ 13 kPa之间,体积含水率的波动范围在36% ~ 48%之间;受降雨渗流和地表积水的影响,下边坡的体积含水率明显高于上边坡,基质吸力则要显著小于上边坡;在基质吸力和体积含水率变化幅度较大时,可采用Fredlund & Xing模型拟合土水特征曲线,R~2达到0.755;而在低基质吸力水平条件下,基质吸力的监测误差给曲线拟合带来困难。基于双应力状态变量的非饱和土抗剪强度公式,计算非饱和边坡的稳定安全系数,其结果大于1,表明边坡在监测周期内处于稳定状态;边坡稳定性随着土体深度增大而明显较小,基质吸力对其有一定影响,但影响程度随着土体深度和体积含水率的增大而减小。
锂离子电池正极材料LiVOPO_4的制备及其长循环稳定性

本文采用溶胶凝胶法合成了β-LiVOPO_4锂离子电池正极材料,研究了其结构和电化学性能。结果表明,在500℃较低温度下能够合成晶态纯相β-LiVOPO_4,其结构为正交晶系,属于Pnma空间群。这种材料具有非常稳定的电化学充放电长循环性能。在10 mA/g充放电电流密度下循环300次,其放电比容量没有衰减,维持在150 mAh/g以上。即使在100 mA/g的电流密度下循环1 000次,其比容量保持率仍旧高达100%。本文研究结果显示,LiVOPO_4适合用作高能量长循环寿命锂离子电池正极材料。
以氢化钛为钛源制备高纯Ti_2AlN粉体及刻蚀行为

以氢化钛(TiH_2)粉代替钛粉,与氮化铝(AlN)粉体混合,合成高纯的三元氮化物Ti_2AlN陶瓷粉体。氢化钛与氮化铝按照摩尔比2∶1的配比,在混料机中混合12 h,然后放入流动氩气气氛保护的管式炉中高温处理。通过对在不同温度以及不同时间下进行热处理得到的产物进行物相分析,探究Ti_2AlN的形成机理,发现在1 400℃下保温2 h得到的Ti_2AlN粉体纯度最高,约为96.2%(质量分数)。在同样条件下,以钛粉为钛源合成Ti_2AlN粉体的纯度只有80.2%(质量分数)。因为氢化钛粉体价格低于钛粉,并且合成的样品纯度显著提高。所以,以氢化钛粉代替钛粉为钛源,合成Ti_2AlN具有显著优势。同时研究了所合成Ti_2AlN粉体在不同酸溶液(KF-HCl、NaF-HCl和NH_4F-HCl)腐蚀行为。结果发现:将Ti_2AlN(~2 g)浸入由2 g KF溶解在40 mL 6M HCl的KF-HCl混合液中,在50℃下搅拌48 h得到碎片团簇型TiN。但是二维碳化物Ti2N MXene不能通过选择性刻蚀Ti_2AlN的方法得到。
新疆开都河大型水生植物的氮磷化学计量特征及其影响因素

氮( N) 、磷( P)是最常见的限制植物生长的矿质元素。水生植物所需营养主要来源于水体和沉积物,植物体内的元素组成能够反映淡水生态系统的营养供应状况。开都河是新疆一条流经高山草甸和荒漠绿洲的重要内陆河。本研究采集了开都河大型水生植物和水、沉积物样品,分析了不同生活型和发育史的植物物种叶的氮磷化学计量特征,探讨了上下游、不同土地利用类型下植物、水体和沉积物化学计量特征的差异和关联。结果表明:植物叶的N、 P平均含量分别为24.9 mg·g~(-1)和2.49 mg·g~(-1),氮磷质量比值( N/P)平均为12.6。不同生活型植物叶的N、P含量及N/P存在显著差异:沉水植物N、P含量均显著高于浮叶和挺水植物;浮叶植物N/P为19.2,显著高于其他两类植物,表明其生长可能受P的限制。上游水生植物叶的N、P含量均高于下游。同时,河流上游的沉积物和水体中的N含量均高于下游。与农耕区河段相比,草地区河段水生植物的叶N和P含量较高,可能与草地土壤有机质丰富和放牧产生的排泄物有关,说明放牧对开都河水生态系统化学计量特征的影响大于农耕。过度放牧可能使开都河上游水质变差,改变水生态系统的氮磷养分平衡,并最终影响特定区域的生物地球化学循环过程。
基于能值分析的中国生态经济系统可持续发展评估

本文基于能值理论全面评估了2006—2016年中国的可持续发展水平,并根据一次能源投入比例的不同将各省份分为4组进行比较分析,讨论一次能源投入水平对省域间可持续发展水平的影响。结果表明: 2006—2016年,随着经济快速增长,一次能源投入比例不断上涨,使得我国整体生态经济系统的环境负荷由2.78升至3.13。同时,受进口增加的影响,能值产出率相对下降,可持续性指标下降至5.40。能值密度变化趋势与一次能源投入比例的变化基本一致,目前大多数省份依旧通过能源消费带动区域经济发展。其中,北京、上海等虽现代化经济高度发达,但环境压力同样高于其他省份,可持续发展水平不容乐观。以江苏为代表的南方省份能源投入较低而能值产出较高,表现出较高的可持续发展活力。因此,提升内陆地区能源利用效率、调整经济发展模式,并适当减缓发展强度,以缓解经济发展与环境保护之间的矛盾,可以令我国稳步实现生态经济的可持续发展。
长白山云冷杉针阔混交林不同林隙下幼苗幼树密度及空间分布

2019年8月在云冷杉针阔混交林样地( 0.36 hm~2 ), 对48个林隙及幼苗( 0.2<更新高度RH<1 m) 、幼树( RH≥1 m,胸径DBH<5 cm)进行调查,分析林隙大小( <20 m~2,小; 20 ~ 50 m~2,中; 50~120 m~2,大; >120 m~2,特大)对林隙内红松、鱼鳞云杉及冷杉幼苗幼树密度和生长指标(高、基径)的短期影响,并采用核密度估计法分析其空间分布规律。结果表明:云冷杉更新的密度通常随林隙增大而降低,仅对幼树影响显著,小林隙下云冷杉幼树密度分别为0.34和1.74株·m~(-2),红松密度不受林隙大小的影响。林隙大小对冷杉幼苗幼树生长指标的影响最大,对红松影响最小,平均最大值多出现在大林隙。红松和云杉幼树的基径和树高最大值均分布在小、中、大林隙东北部,在特大林隙中转移至冠空隙西北部。小林隙有助于幼苗的建立和萌发,可通过择伐冷杉创造小林隙,随后扩大林隙面积( >50 m~2 )促进幼树生长,需要持续监测来确定林隙大小对森林更新的长期影响。
太白山锐齿栎林群落结构特征

秦岭山脉是我国乃至全球生物多样性热点地区,植被资源丰富,物种多样性高。为了研究秦岭植被恢复过程中的多样性维持机制,参照CTFS样地建设方案,于2016年秋在秦岭主峰太白山北坡的锐齿栎次生林和原始林中各建立了1块100 m×150 m固定监测样地。本文以样地中所有胸径( DBH) ≥1 cm的木本植物数据为基础,分析了2块样地中群落组成及结构特征。结果表明:锐齿栎次生林和原始林样地所监测木本植物分别为2839和2840株,隶属于29科45属65种和21科37属47种,其中,偶见种和稀有种的比例分别为38.4%和24.6%、40.4%和19.2%,且均以北温带分布的植物种类居多,分别占总属数的46.6%和48.7%。2块样地中,建群种锐齿栎径级结构均呈单峰型;水榆花楸、青榨槭、四照花和三桠乌药主要伴生种的径级结构均呈倒“J”型,表明群落内主要树种都能很好地完成种群的生活史。双相关g( r)函数分析表明,在r = 10 m的范围内,2块样地中的主要优势种在<2 m的尺度中聚集程度最强;随着尺度的增加,聚集程度逐渐减弱,当尺度增大到某一值时,物种呈随机或均匀分布格局。次生林和原始林的平均角尺度分别为0.56和0.58,群落整体处于聚集分布状态,并且次生林群落及主要优势种的平均角尺度均小于原始林,说明次生林样地中物种的聚集程度比原始林弱;次生林和原始林的平均大小比数均为0.47,整体林分处于中庸状态;平均混交度分别为0.70和0.57,属于强度和中度混交。干扰导致群落的物种丰富度、群落稳定性和林木空间分布格局发生变化。因此,受干扰的森林群落在植被恢复过程中,必须考虑种间相互作用、生境异质性对物种共存的影响和群落结构的动态变化。
不同水肥一体化方式对苹果氮素吸收利用特性及产量和品质的影响

以‘嘎啦/八棱海棠'为试材,借助~(15)N同位素示踪技术,研究了撒施( T_1 ) 、滴灌施氮( T_2 )和渗灌施氮( T_3 )对嘎啦苹果氮素吸收利用、分配特性和产量品质的影响,以期进一步完善苹果园水肥一体化技术,挖掘提高氮素利用率的途径。结果表明: T_3处理苹果叶片的叶面积、叶绿素和氮含量显著高于T_1和T_2处理。各时期土壤矿化氮( N_(min) )含量在20 ~ 40 cm土层表现为T_3>T_2>T_1处理,在0~20 cm土层表现为T_2 >T_3 >T_1处理。同一器官的Ndff值(树体各器官从肥料中吸收到的~(15)N占该器官全氮量的比例)在各时期均以T_3处理最高,T_2其次,T_1处理最低。果实成熟期的树体~(15)N利用率表现为T_3 >T_2 >T_1处理,其中T_3处理的树体~(15)N利用率为24.2%,分别是T_2和T_1处理的1.19和1.65倍。果实成熟期T_1处理的~(15)N分配率在营养器官最高,T_2处理在贮藏器官最高,T_3处理在生殖器官最高。各处理的单果重、产量、可溶性固形物、硬度、可溶性糖及糖酸比均以T_3处理最高,T_2其次,T_1处理最低。渗灌施氮处理显著促进了嘎啦苹果树体叶片生长和氮素利用,并提高了果实产量和品质。
基于稳定同位素和热比率技术的侧柏水分逆向运移特征与过程

植物在一定环境条件下可通过叶片吸水发生水分逆向运移来维持自身生长,尤其是在季节性干旱地区。但这一过程通常被忽视,使得在量化理解干旱胁迫下的森林植被水分利用过程与机制方面仍存在一定的空白。本研究以北京山区为研究区,以其典型造林树种侧柏为研究对象,利用稳定同位素和热比率技术,通过野外布设对比试验和室内控制盆栽试验,分析树木体内水分逆向运移的发生条件和规律,量化逆向运移量及补给率,研究不同部位水分逆向运移变化特征及过程。结果表明:在野外对比试验中,控制样方在雨后的树木胸径和根系处监测到逆向液流,且根系逆向液流的发生比胸径处会有所延迟,而对比样方则无逆向液流;在室内控制试验中,不同处理组在雨后2 h树木各部位逆向运移补给率达到最高值,除重度和中度干旱处理外,雨后8 h基本恢复初始状态,水分逆向运移对植物的影响一般不超过24 h;叶片吸水量与其产生的对枝条和根际土壤的逆向补给率和土壤前期含水量呈负相关关系,对叶片、枝条和根际土壤的最大补给率分别为( 9.5±0.1) %、( 5.9±0.3) %和( 5.7%±0.6) %;在水分逆向运移过程中,侧柏不同部位水分运移对时间的响应不同。在复杂多变的水分供给条件下,研究植物水分逆向运移的过程与机制,对准确理解其生存和竞争力具有重要意义。
基于稳定同位素分析不同退化程度小叶杨水分来源

水分是干旱地区植物生长的关键限制因子。小叶杨是河北省张北县典型的防护林树种,发挥了重要的生态屏障作用。为了揭示近年来该地区小叶杨出现大面积衰退的原因和机制,本研究利用稳定同位素技术,结合图解法和多元线性混合模型,分析了张北县4种不同退化程度(未退化、轻度退化、中度退化和重度退化)小叶杨在不同时期的水分来源和水分利用策略。结果表明:生长前期( 5—6月), 不同退化程度小叶杨水分来源均比较单一,主要利用0 ~ 40 cm层的土壤水,未退化、轻度退化、中度退化和重度退化的利用率分别为34.2%、 50.1%、41.6%和55.7%。生长中期( 7—8月), 未退化小叶杨吸收利用200 ~ 280 cm和280 ~ 400 cm层的土壤水,利用率分别为20.2%和30.9%;轻度退化小叶杨利用200 ~ 280和280 ~ 400 cm层的土壤水,利用率分别为33.2%和27.9%;中度退化小叶杨吸收利用0 ~ 40和40 ~ 120 cm层的土壤水,利用率分别为30%和26.9%;重度退化小叶杨对0 ~ 40 cm层土壤水的利用率达到55.4%。生长后期( 9—10月), 未退化小叶杨水分来源向中上层土壤水转移,主要利用0~40、40~80和80~120 cm层的土壤水,利用率分别为23.3%、17.2%和16.5%;轻度退化小叶杨利用0~40 cm层的土壤水,利用率为35.7%,对中层80 ~ 200 cm层土壤水的利用率也较高,为20.6%;中度和重度退化小叶杨主要利用0 ~ 40 cm层的土壤水,利用率分别为43.7%和51.8%。随着退化程度加重,小叶杨的主要水分来源从深层土壤水逐渐向表层土壤水转移。
转Pi9抗稻瘟病基因水稻株系的比较转录组分析

【目的】在转录水平上解析Pi9基因介导的稻瘟病抗性调控机理,为培育抗病水稻品种提供理论依据。【方法】向水稻品种日本晴(NPB)及其转Pi9抗稻瘟病基因株系(NPB/Pi9)接种稻瘟菌。分别于接种后0h、12h、24h、36h提取叶组织样品,选取12503个水稻基因定制基因芯片,进行水稻基因转录组分析,并通过qRT-PCR对部分差异表达基因进行验证。【结果】NPB/Pi9在接种后12h、24h和36h的基因表达量分别与其接种0h表达量比较,共检测到7754个差异表达基因;相应地,感病水稻NPB在以上时间点共检测到7385个差异表达基因;在接种后36h,NPB/Pi9的差异表达基因数目显著多于NPB。比较NPB/Pi9和NPB相同时间点的基因表达量,共获得4065个差异表达基因,其中接种后36h的差异表达基因显著多于接种后0h、12h或24h。因此,NPB/Pi9的稻瘟病防御反应更强烈。对NPB/Pi9与NPB相同时间点的差异表达基因进行GO和KEGG分析,细胞外区域、植物对刺激应答、转录调控、氧化还原、离子结合、次生代谢和植物激素相关的GO分类在接种后呈显著富集,苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成和植物激素信号途径的KEGG通路在接种后显著富集。与效应分子触发的免疫反应(ETI)相关的水杨酸信号途径、几丁质酶,以及与病原相关分子模式触发的免疫反应(PTI)相关的胞外区域、对刺激的应答、木质素合成等,均在抗感水稻之间差异表达。而且PTI/ETI共有的WRKY转录因子、MAPK激酶、茉莉酸和乙烯信号途径等发生差异表达。综上所述,NPB/Pi9和NPB的差异表达模式与ETI和PTI相关,两者相互联系并在Pi9介导的稻瘟病抗性中发挥作用。【结论】与日本晴比较,抗病基因型NPB/Pi9对稻瘟病防御反应更强烈。转录因子、激酶、NBS-LRR基因、几丁质酶、水杨酸、茉莉酸和乙烯信号途径,以及植物次生代谢在Pi9介导的稻瘟病抗病反应中发挥重要作用。
腋芽萌发能力对再生稻产量影响的研究进展

再生稻能够充分利用温光资源,一种两收,能提高复种指数和单位面积粮食产量,是增加水稻总产的一条重要途径,对保障我国粮食安全意义重大。再生季有效穗数是影响再生稻产量的重要因子,而有效穗数取决于再生芽萌发能力。提高再生稻腋芽萌发能力对提高再生季水稻产量有关键作用。本文介绍了国内再生稻发展现状,综述了腋芽萌发能力和其影响因素以及提高腋芽能力的技术措施等,并提出了未来加强再生稻腋芽萌发的研究重点,以期为再生稻高产栽培提供理论依据。
基于DEM的黄土沟道提取汇流量阈值确定方法

沟道是黄土高原重要的地形特征和水文特征,汇流量阈值是采用水文分析方法提取沟道的关键,目前已有汇流量阈值的确定方法具有较强的主观性。为解决汇流量阈值不确定性的问题,采用30m分辨率DEM为基础数据,以延安市宝塔区碾庄沟流域为研究区,提出了一种基于受试者工作特征曲线(ROC曲线)确定汇流量阈值的方法。首先采集69个实际沟道起点,分析沟道起点的汇流特征,并确定了汇流量集聚区间;其次提取了500个一级沟道点作为样本点,采用ROC曲线分析了汇流量对沟道的诊断价值,得到了汇流量最优阈值。结果表明:汇流量对沟道具有较高的诊断价值,存在某一汇流量阈值能够较好地判定样本点是否为沟道;采用ROC曲线法确定的汇流量最优阈值提取的沟道均方根误差<2.5个像元,结果较为理想。
白格堰塞湖泄流对上游岸坡稳定性的影响

2018年10月11日,位于西藏江达县和四川白玉县交界处的金沙江沿岸发生了大型山体滑坡———白格滑坡,造成金沙江堵塞并形成堰塞湖;2018年11月3日该处发生二次滑坡,再次堵江并造成堰塞湖蓄水量增加。为了研究白格堰塞湖在人工挖槽泄流阶段对上游岸坡稳定性的影响,以堰塞体上游某天然岸坡为例,采用有限元软件PLAXIS研究了该边坡在水位下降过程中的变形特征及稳定性变化规律。结果表明:①随着堰塞湖水的逐渐泄流,坡体表面位移变形逐渐增大,坡体后缘部位最大位移达到8.5cm,中部和前缘变形相对较小;②水位下降过程中,坡体后缘的塑性区向下扩展,但未形成贯通的塑性区,同时安全系数也逐渐减小,最终为1.16;③各降水阶段坡体的最不利滑裂面相同,滑弧剪出口位于滑坡体高程3150m处,距坡脚约250m,确定了该岸坡潜在的滑坡形式为高位滑坡。研究成果对后期该区域滑坡灾害的预防和控制有一定参考价值。
二元结构库岸动态浸没过程数值评价与对比

江西省新干航电枢纽工程库区左岸系赣江河流阶地,具有典型的二元结构特征。刻画水库蓄水后二元结构库岸地下水的动态浸没过程是合理地进行库区浸没评价的前提。分别建立双侧河渠潜水和承压含水层地下水非稳定流运动解析解和区域地下水三维非稳定流数值模拟模型,对比评价水库蓄水后二元结构库岸的地下水动态变化过程。结果表明:在评价前期,解析法和数值法均能够刻画库区蓄水后库岸地下水浸没的动态变化规律和趋势;然而在评价中后期,降雨入渗因素对地下水浸没的作用逐渐凸显,数值法的计算结果更为合理。同时,基于数值法,结合浸没评判标准,预测蓄水至第3年末的浸没面积将增大至10.91km~2。研究成果可为工程前期浸没控制方案的布置提供科学依据。
基于区域卷积神经网络模型的广西柑橘病虫害识别方法研究

【目的】研究基于区域卷积神经网络( R-CNN)模型的广西柑橘病虫害识别方法,为提高柑橘重要病症分类和病理检测效率提供参考依据。【方法】设计专用R-CNN模型,采用多层神经网络,通过机器学习算法和神经网络对柑橘黄龙病、红蜘蛛感染和溃疡病等广西柑橘主要病症特征图像进行识别,分析其准确率和空间复杂度。【结果】R-CNN模型对广西柑橘黄龙病的平均识别准确率为95.30 %,对红蜘蛛感染的平均识别准确率为90.30 %,对溃疡病的平均识别准确率为99.10 %,均优于传统机器学习方法中支持向量机算法( SVM)的平均识别准确率(分别为93.20 %、88.20 %和95.20 %), 分类效果也优于小型神经网络模型如视觉几何组网络( VGG-19)模型,平均识别准确率分别提高4.25 %、4.62 %和2.55 %。R-CNN模型在较少神经元参数( 33层卷积网络)情况下,空间复杂度比SVM和VGG-19模型低,能获得更佳的柑橘黄龙病、红蜘蛛感染和溃疡病识别效果。【结论】R-CNN模型识别是一种对柑橘黄龙病、红蜘蛛感染和溃疡病行之有效的鉴别方法,可在广西柑橘果园大量部署和应用。
控失尿素、常规尿素及配比对新疆滴灌玉米产量及氮肥效率的影响

【目的】比较新疆干旱区膜滴灌条件下,控失尿素、常规尿素及不同配比在玉米上的肥效及其利用率的差异。【方法】于2017年田间试验,共设8个处理:①不施氮肥( CK); ②常规尿素( UREA) : N 225 kg /hm~2; ③等氮量控失尿素( LCU) : N 225 kg / hm~2; ④控失尿素减量20 %( LCU_(0.8) ) : N 180 kg /hm~2; ⑤控失尿素减量30 %( LCU_(0.7) ) : N 157.5 kg /hm~2; ⑥控失尿素与常规尿素7∶ 3配比( LCU_(0.7)Urea_(0.3) ) : N 225 kg /hm~2; ⑦控失尿素与常规尿素5∶ 5配比( LCU_(0.5)Urea_(0.5) ) : N 225 kg /hm~2; ⑧控失尿素与常规尿素3 ∶ 7配比( LCU_(0.3)Urea_(0.7) ) : N 225 kg /hm~2。在玉米成熟期测定其生物量、产量和氮肥吸收利用率和土壤中铵态氮、硝态氮含量。【结果】①与常规尿素相比,LCU_(0.7)Urea_(0.3)、LCU_(0.5)Urea_(0.5)和LCU均能显著增加成熟期玉米的干物质质量和籽粒产量,其中以LCU_(0.7) Urea_(0.3)增产效果最好,增产6.55 % ~ 11.77 %;而LCU_(0.8)与常规尿素效果相当。②与常规尿素相比,LCU_(0.7)Urea_(0.3)、LCU_(0.5)Urea_(0.5)和LCU均可显著增加成熟期玉米N素吸收量,同时氮肥利用率增加7.96 % ~ 12.09 %。③各控失尿素与常规尿素配比处理,0 ~ 40 cm土层硝态氮、铵态氮含量均高于Urea,且LCU_(0.7)Urea_(0.3)土壤硝态氮和铵态氮累积量最高。【结论】选择LCU_(0.7) Urea_(0.3)是新疆滴灌玉米高产的最佳氮肥管理模式,为产量和氮肥利用率提高的有效途径,可为控失尿素的推广应用提供理论依据。
基于EMD和长短期记忆网络的短期电力负荷预测研究

针对电力负荷非线性、非平稳性、时序性等特点,提出了一种基于EMD-LN-LSTM的短期电力负荷预测模型。利用经验模态分解(EMD)将经数据预处理之后的原始电力负荷数据分解为有限个内涵模态分量(IMF)和一个残差分量,以降低负荷序列的非平稳性和复杂度。将分解后的各分量分别输入到长短期记忆网络(LSTM)中进行预测,同时利用层标准化(LN)对LSTM进行规范化处理,优化网络模型。对各分量预测值进行重组,求出最终的负荷预测结果。以多伦多真实数据为算例,分别使用EMD-LN-LSTM模型和其他模型进行预测,结果表明:EMD-LN-LSTM模型24 h平均绝对百分比误差相较于RNN模型、LSTM模型分别降低了3.600%、1.864%,而拟合优度均高于RNN模型、LSTM模型,表明该模型能够更好地拟合负荷曲线,具有较高的预测精度。
基于ASME及GB能量平衡法下锅炉热效率不确定度评定及敏感性分析

研究了ASME PTC4-2013标准和GB10184-2015的热效率计算方法以及不确定度计算理论,分别建立锅炉热效率及不确定度计算的理论模型,并以某350 MW机组超临界煤粉锅炉的热效率试验为例,对热效率结果进行了不确定度评定,研究各因素测量不确定度对锅炉热效率测试不确定度的贡献。结果表明:采用ASME试验标准,锅炉热效率测量试验质量高于GB标准;ASME标准下排烟温度测量不确定度分量、飞灰可燃物不确定度分量所占锅炉热效率合成不确定度权重值大于GB标准;ASME标准下空预器出口氧量测量不确定度分量所占锅炉热效率合成不确定度权重值小于GB标准;无论是ASME标准还是GB标准,排烟温度测量不确定度分量、空预器出口氧量测量不确定度分量均远大于其他测量参数不确定度分量;为了降低锅炉热效率不确定度,提高测试质量的途径应在试验设计与实施阶段优化对重要因素测量仪器的精度选择及测点布置。
基于电机电流的负荷开关操作机构状态诊断研究

为了实现负荷开关弹簧操作机构的故障诊断,建立了储能电机的动态仿真模型对储能电机电流和操作机构力矩关系进行了验证,同时进行了故障模拟试验,测量并分析了负荷开关操作机构分合闸弹簧卡涩、传动齿轮卡涩的储能电机电流的变化规律,并与正常情况下的结果进行了对比,研究了储能电机电流的特征量对操作机构状态的影响,并采用皮尔森相关系数法对特征量进行降维处理;针对负荷开关操作机构出现的主要故障问题,采用基于决策树的支持向量机实现对负荷开关正常状态、传动齿轮卡涩、储能弹簧卡涩的3种状态进行辨识。在电机电流的大量试验数据库的支撑下通过实验分析对上述负荷开关的故障诊断方法进行了验证,研究结果表明该方法能有效提取操作机构的故障特征,完成了对负荷开关储能操作机构相关部件的故障诊断。
基于振动噪声及BP神经网络的变压器故障诊断方法研究

文中提出了基于变压器振动噪声及BP神经网络的故障诊断方法,通过振动噪声检测系统获得变压器振动噪声信号,经FFT变换计算得到特征值,特征值作为输入量经训练好了的BP神经网络预测得到变压器故障类型。通过对6种变压器典型形态试验的诊断,验证了该方法的有效性。该方法充分利用变压器振动噪声信号,通过BP神经网络算法实现变压器带电故障诊断,大大提高了变压器故障诊断率,为变压器运维人员提供了一种带电巡检的有效途径。
基于定子电流特征与SVM高压隔离开关机构故障诊断

针对牵引供电系统中高压隔离开关机构故障诊断问题,提出了一种基于定子电流特征与支持向量机(SVM)的故障诊断方法。通过分析转矩波动与定子电流之间的关系,建立了定子电流波动与边频带和基波有效值之间的函数关系,得出定子电流的边频分量和基波有效值可有效地表现出机构故障类型。然后设计了低通Butterworth滤波器+数字FIR滤波器的采样滤波组合,对采样定子电流数据分析处理得出45~55 Hz边频量的幅值—频率特征量和分合闸过程基波有效值—时间特征量,以这两种电流特征量作为SVM的输入,构建SVM故障诊断模型。最后实验结果表明该模型对高压隔离开关机构故障类别诊断的总体准确度可达到97.8%。
基于多特征选择方法的高压断路器故障诊断

为了提高高压断路器操作机构故障诊断效率与准确性,文中提出了基于多特征选择方法和K最近邻算法的高压断路器操作机构故障诊断方法。首先从分合闸线圈电流中提取包括峰值电流、关键时刻点、电流变化率及线圈电流不同阶段持续时间等16个特征;随后使用3种不同评价准则的特征选择方法计算故障特征综合重要度并确定最优特征子集;最后,以最优特征子集作为输入特征,建立基于K最近邻算法的断路器操作机构故障诊断模型,依据交叉验证准确率评价模型故障诊断性能。实例分析结果表明,该方法能有效消除特征冗余性,简化诊断模型结构,提升诊断效率,使用少数关键特征可获得理想的故障诊断准确率。
基于Relief F和灰色关联分析的高压断路器机械故障诊断

为提升高压断路器机械故障诊断算法故障诊断效率与精度,文中提出一种基于Relief F算法和灰色关联分析的故障诊断方法。首先,从高压断路器分合闸线圈电流中提取20种特征量,采用Relief F算法计算所有特征权重;然后,使用基于重要特征构成的故障样本建立灰色关联分析模型的参考序列,并归一化对应特征权重向量;最后,计算参考序列与待测序列之间的关联度值确定待测样本故障类型。通过实例分析验证结果表明,文中提出的诊断方法能准确诊断高压断路器机械故障,同时引入Relief F算法降低诊断模型复杂度并提高故障诊断效率,表明该方法具有良好的工程应用前景。
基于小波变换—振动起始时刻分析的高压断路器故障诊断方法

高压断路器是电网中最关键的电气设备之一,一旦发生故障,将严重威胁电网的安全与稳定运行,因此,开展高压断路器故障诊断方法的研究具有实际工程价值。为避免振动特征量的计算复杂,文中提出一种基于小波变换和振动起始时刻分析的高压断路器故障诊断方法,采用小波变换和突变信号起始点提取方法对断路器的振动信号进行振动起始时刻特征量提取;以振动起始时刻作为指纹特征对断路器故障分析,提高了运算速度及特征提取准确性。在实验室利用该方法对模拟电压波动故障和分闸电磁铁故障进行处理分析,结果表明,当振动起始时刻整体偏移在-2 ms至24 ms范围以内,可判定断路器操作电压在合理波动范围内,超过此范围则表示断路器故障可能性较大;同时可诊断出由分闸电磁铁心松动造成的动静铁心间距变大的缺陷,从而验证了该方法的正确性与有效性。
基于CEEMDAN-LMD-KFCM的断路器操动机构机械故障诊断方法

断路器操动机构中高频振动信号蕴含丰富的机械信息,为有效提取振动中高频分量进行诊断分析,提出了一种新的断路器操动机构机械故障诊断方法。此方法对采集到的振动信号时域波形通过CEEMDAN分解,并根据熵权法对其高频分量进行重构以得到去噪信号,将去噪后的信号进行LMD分解,对分解得到的PF分量求取多尺度排列熵作为KFCM识别算法的输入特征分量。经KFCM识别结果表明,此机械故障诊断方法对断路器操动机构转轴卡涩、底座松动、拒动等典型故障具有较高的识别率。
SF6高压断路器机械特性测试及其状态评价

SF6高压断路器是保障电网安全稳定运行的关键设备,机械特性测试是评估其机构运行状态的主要手段。文中从断路器在型号和结构方面的差异入手,系统地比较了各型断路器动作时间测量原理、速度参数定义算法、合闸电阻投入方式等方面的不同,再辅以测试现场常用技巧,从而全面透析了机械特性测试工作的本质;基于国内外相应测试仪器的研发现状,探究了最优现场测试方案;最后通过梳理各型分析识别技术,解析了断路器机构运行状态智能评价方案的实际需要和研发路径。
采用局部时—频奇异值与优化随机森林的高压断路器机械故障诊断

为提高断路器机械振动信号的时—频特征分类能力、减小噪声干扰和提高断路器状态识别的准确性,提出一种基于S变换与优化随机森林算法的高压断路器机械故障诊断方法。首先,对高压断路器原始振动信号进行S变换;然后对S变换得到的时—频矩阵进行局部奇异值分解,以每个子矩阵的最大奇异值为特征向量;之后,将特征向量输入到随机森林中,以泛化误差与诊断准确率为综合指标对树的棵数进行寻优,构建最优随机森林分类器,最终实现对高压断路器机械故障状态的准确判别。对断路器实测振动数据开展对比实验,结果表明,新方法的特征类可分性好,整体故障识别准确性高。
基于振动信号时频域特征的换流变真空有载分接开关机械状态检测

文中针对换流变用真空有载分接开关的结构特点,开展分接开关切换过程的振动测试,分析振动信号的时频域特征,提出基于振动信号时频域特征的换流变真空有载分接开关状态检测的方法,并验证其工程可行性,实践结果证明该方法可有效检测分接开关驱动机构异常、支撑板断裂和减振器支座开裂等机械缺陷。
主回路不同接触状态时GIS外壳振动特性

GIS主回路接触状态劣化会导致主回路故障,目前还缺乏有效的在线监测手段。文中通过温升试验发现GIS外壳振动信号频谱在试验过程中会发生改变,对特征量的选取有一定影响。文中认为通过振动判断GIS主回路接触状态时应当充分考虑温度的影响,保证测量时的状态与运行时相近。通过试验数据发现,随着温度升高,频率较低部分的幅值有所升高,频率较高部分的幅值有所降低,最后达到稳定状态。选取了稳定后的振动数据做对比分析得到:随着GIS内部接触不良严重程度加大,高频部分信号占比增加。文中根据类内类间距准则,以600 Hz为分界频点划分了低频段和高频段,以高频段幅值和与全频段幅值和之比作为特征量,通过数据统计验证了该特征量可以有效区分不同接触状态。
断路器分合闸线圈电流波形的差异机制研究

高压断路器是电网重要的保护和控制设备,断路器操动机构的缺陷与故障严重影响电力系统的安全稳定运行。分合闸线圈作为断路器操动机构的关键部件,线圈电流包含大量机构运行状态的信息。为深入探索造成分合闸线圈电流波形差异的原因,文中通过在实际断路器上的缺陷与故障模拟研究,对影响断路器分合闸线圈电流的因素进行了深入分析,区分出由于断路器本体特征和环境特征不同,造成的断路器个体之间的分合闸线圈电流的指纹特征差异。同时重点分析4种不同机构缺陷情况下线圈电流的变化特征,据此提出了基于分合闸电流波形的断路器机构状态评估关键点,为断路器智能化状态评估的实际应用奠定了基础。
基于改进集总经验模态近似熵的GIS放电故障诊断

气体绝缘组合电器(GIS)作为重要输电设备,由局部放电导致GIS绝缘劣化是常见的故障,需对其进行诊断。从不同放电故障下GIS振动信号的特点出发进行GIS放电故障的识别,搭建GIS典型放电故障实验模拟平台,采集GIS正常运行与尖刺放电、悬浮放电和沿面放电3种典型放电故障的振动信号,采用改进集总经验模态分解法(MEEMD)提取不同运行状态下振动信号模态函数,计算模态函数的近似熵值,将差异较为明显的近似熵值作为特征量输入相关向量机(RVM)进行训练,建立二叉树放电模型,对测试样本进行分类,验证此方法的正确性,实现放电故障诊断。结果表明,改进集总经验模态分解可以较好提取信号中不同的频率成分,近似熵作为GIS振动信号模态函数的特征量能有效表征放电故障下信号的特点,实现对GIS放电故障进行诊断。
GIS隔离开关不同接触状态下的温升特性研究

GIS因具有通流能力强、输送容量大、结构紧凑和使用寿命长等优点被广泛地应用于高压输电领域,而GIS隔离开关由于其封闭性和结构的紧凑性导致内部热故障不易被发现。因此,文中利用有限元多物理场分析方法建立仿真模型,分析了GIS隔离开关导体和外壳在同一负荷电流、不同接触状态下以及同一接触状态、不同负荷电流下的温升,得到GIS内部的温度场及流场分布情况,并搭建了GIS隔离开关温升实验平台进行实验验证。结果表明:通过对比多物理场耦合计算结果与实验结果证明了该模型的正确性以及有效性;触指是温升最高的地方,触头上方的位置为外壳上的最佳温度监测点;触头接触不良时的温升值和温升速率明显增大。文中的研究可以为GIS隔离开关的状态监测提供参考。
基于振动特征估计的GIS设备故障检测与分析

针对气体绝缘金属全封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)故障频发问题,提出一种基于振动特征估计的GIS设备故障检测与分析方法;首先,提取GIS设备金属外壳振动信号特征并基于通用自回归模型建立系统的状态空间模型;然后,采用粒子滤波算法对GIS设备振动特征进行估计。同时,将特征估计值与实际测量值之间残差的绝对值作为设备故障检测指标,结合自适应阈值方法来检测故障;最后,依据振动特征残差的变化趋势实现机械故障与放电故障的隔离。对多组变电站现场GIS设备不同故障前、后实测振动数据的仿真分析发现,通过振动特征估计不仅可以准确检测设备故障,而且可以有效隔离设备机械故障与放电故障。
基于有限元的GIS母线不对中机械振动特性研究

GIS母线较长或安装错位时,会出现母线不对中现象。这种机械故障会导致GIS导杆受力不平衡,引起机械振动。文中通过有限元仿真的方法,建立单相GIS母线模型,并施加正弦载荷模拟不对中故障激励,探究其振动特性。采用有限元软件对母线模型进行计算模态分析,得到结构的固有频率和振型。通过分析母线外壳X、Y、Z方向振动加速度以及总加速度时域图和频谱图,获得各个方向上振动的频谱特征,总结自由状态下和约束条件下母线外壳的传播特性。
GIS开关操作外壳振动分布特性仿真研究

GIS设备为全封闭结构,传统的GIS设备故障诊断的方法有很多,但是对于故障的定位和处理较为困难。文中提出利用开关操作作为激励源,通过设备外壳表面的振动信号检测GIS设备故障的思路。根据110 kV GIS设备的结构,采用有限元分析软件,建立了设备的仿真模型,并考虑了螺栓连接方式、振动传递衰减等诸多因素,对GIS开关操作时设备外壳的振动特性进行研究。结果表明,壳体部位比临近实心结构处的振动加速度峰值更高,螺栓松动缺陷的存在会减弱连接部位振动加速度峰值的差距,设备内部存在异物时对所在位置附近的振动特性有轻微的影响。
水电站GIS特快速暂态过电压在线监测系统构建及监测数据分析

特快速暂态过电压(VFTO)严重威胁气体绝缘组合电器(GIS)及变压器等线圈类设备的绝缘性能,尤其在GIS和变压器通过油气套管直连时。因此为准确及时掌握VFTO对GIS和变压器运行状态的影响,有必要实时监测GIS设备断路器和隔离开关操作引起的VFTO水平。文中针对某大型水电站500 kV变压器和GIS设备,设计了一套基于超宽频电容传感的特快速暂态过电压在线监测系统。对GIS设备与变压器联接筒体处的盖板进行电容传感改造,在监测终端处就地进行信号转换和采集,并通过光纤上传至上位存储控制单元。监测系统有效测量带宽2.1 Hz~230 MHz,采样率250 MS/s,模拟带宽100 MHz。通过定制的陡度触发模式可准确捕捉突变电压波形,记录时间不低于200 ms。过电压系统上线之后,成功准确记录到隔离开关和断路器在操作过程中引起的特快速暂态过电压波形。通过数据分析发现该水电站隔离开关操作引起的VFTO波形持续时间低于5 μs,上升沿低于60 ns,主要频谱分布在1~10 MHz之间,上升沿处最高瞬时频率可达100 MHz;断路器操作操作引起的VFTO波形持续时间约30 μs,上升沿约100 ns,主要频谱分布在100 kHz~ 2 MHz之间,上升沿处最高瞬时频率也可达100 MHz。利用过电压在线监测系统实测的过电压波形可优化GIS和变压器设备VFTO仿真模型,为提升设备VFTO防护水平,分析设备故障原因奠定了坚实基础。
252 kV GIS隔离开关异物缺陷检测及仿真分析

针对252 kV GIS设备隔离开关超声波局部放电带电检测信号异常问题,确定GIS设备内部存在自由颗粒缺陷,建立隔离开关内部电场等效模型,依据设备内部金属材料特点研究不同类型异物颗粒受力情况,开展物理场模型下不同大小异物粒子轨迹仿真,分析隔离开关底部存在片状金属颗粒并进行解体检查验证。结果表明:超声波局放检测能有效检测设备内部异物缺陷,采用数学模型受力分析及物理场粒子轨迹仿真分析可确定设备内部异物颗粒的状况,分析确定的GIS隔离开关底部存在的毫米级铜质金属微粒与解体结果完全一致。
新电改背景下电力设备智能化研究

随着智能电网的发展和电网规模的迅速增长,及时、准确地掌握电力设备的状态面临巨大的问题和挑战,电网设备的精准运维检修对电力设备真实状态透明化提出了迫切的需求,新一代信息技术“云大物移智”等发展给传统电力设备的智能化提供了基础条件。文中依据现代控制理论、可靠性工程理论,结合电力设备运维检修的需要和国内外的研究现状,通过理论分析的方法,提出基于故障模式分析的电力设备状态空间模型的建立方法,基于故障模拟试验数据修正的电力设备工程仿真计算模型的建立方法,基于电力设备全景数据指纹库的电力设备状态评估模型的建立方法,为电力设备智能化提供一种新的研究思路,希望对推动智能电力设备技术的研究和应用有一定参考意义。
青海湖北部高寒草地土壤粒度与磁化率关系探讨

文章以青海湖北部刚察县高寒草地为研究对象,分析测试土壤样品的各粒级组分进而计算出各粒度参数值,尝试探索土壤层剖面的土壤粒度与土壤磁化率的变化特征及其相关性。结果表明:该高寒草地土壤剖面粒度组成以粉砂为主,黏粒次之,再次是砂粒,土壤属性属于粉砂壤土-粉砂土;土壤质量磁化率总体较低,土壤物源既有基岩风化而成,又有远程物质的搬运沉积;土壤剖面上表现出两个较为明显的质量磁化率由高到低的周期演化,说明成土成壤过程经历了两个时期。土层在30 cm以上,质量磁化率与频率磁化率呈现出相反的变化趋势;30 cm以下随着越接近母岩方向,质量磁化率值呈现减小的态势。且在剖面上表现出两个较为明显的以高质量磁化率值开始、低质量磁化率结束为特征的周期演化。
浅述深水水道的形态学特征

目前深水水道的分类方案较多,本文基于深水水道的形态学特征,且聚焦于单一型深水水道,将其划分为顺直型(曲率介于1~1.25)、低弯度S型(曲率介于1.25~1.5)和高弯度S型(曲率>1.5)。其中,顺直型水道侵蚀作用最强,往往不发育天然堤沉积,无侧向加积;低弯度S型水道发育天然堤,并具有侧向加积;高弯度S型天然堤及侧向加积最为发育,决口扇常与之伴生。深水水道的曲率是水道形态的直观表现,曲率大小主要受深水地貌即深水地形坡度的影响。在上陆坡区域,地形坡度较大,沉积物能量强,深水水道以顺直型为主。中陆坡区域,随着地形坡度的减缓,水道的弯曲形态也逐渐增加,形成低弯度S型,直至下陆坡,水道演变为高弯度的S型。
一类严格反馈系统变比例增益精确微分补偿控制

针对包含不确定函数和未知外部扰动的一类严格反馈型非线性系统,提出基于精确扰动观测器的变比例增益自适应模糊控制器.系统中的未知不确定函数由模糊逻辑系统在线逼近,同时将模糊逻辑系统的逼近误差和未知外部扰动定义为总扰动,利用精确扰动观测器进行精确微分补偿控制.将非线性函数应用于设计可调节的输出反馈增益,有效消除系统的稳态误差,使得系统跟踪误差可以控制在零的任意小邻域内.最后,通过Lyapunov定理证明闭环系统中所有信号均是有界的.数值仿真表明了所提出方案的有效性.
基于延迟时间理论的$n$中取$k$系统检测区间模型

延迟时间理论广泛应用于系统维修领域,能够更为细致和准确地反映系统的运行状态.不同于一般维修理论只用一个阶段描述系统的故障过程,该理论将系统的故障过程分为两个阶段:正常阶段和缺陷运行阶段.系统部件的状态有正常、缺陷和故障3种情况.延迟时间理论主要应用于单部件系统和串联系统的维修和检测,目前尚未应用于$n$中取$k$系统.对此,运用延迟时间理论确定$n$中取$k$系统的最优维修检测区间,分别针对两种情况进行分析:一种是系统中部件的初始缺陷发生时间服从指数分布的情况,一种是其服从非指数分布的情况.建立单位时间维修费用模型和设计仿真过程,以单位时间维修费用最小为目标进行优化,求解系统的最优维修检测区间.最后通过数值案例表明所提出方法的有效性.
基于Taguchi-BPNN-SEDEA的精密产品多元质量非参数稳健优化

针对设计参数不确定性和模型结构未知情形下精密产品多元质量波动问题,同时兼顾主体结构对轻量化设计要求,提出一种基于Taguchi-BPNN-SEDEA的多元质量非参数稳健优化方法.首先,通过正交试验设计和有限元分析获取多元质量数值,运用Taguchi方法将多元质量数值转化为信噪比来衡量精密产品稳健性;其次,运用BPNN非参数模型构建多元质量信噪比预测模型,以避免由参数模型设定导致的误差;在此基础上,提出改进的DEA基本模型,采用SEDEA非参数稳健优化方法,将设计参数不确定性下BPNN非参数模型求解问题转化为不确定性条件下复杂多属性决策问题;最后,通过实例表明,所提出的方法能够有效处理设计参数不确定性和模型结构未知并存情况下的多元质量稳健优化问题,从而验证该方法的可行性.
ARIMA-SVR组合模型在基于标准化降水指数干旱预测中的应用

开展干旱预测是有效应对干旱风险的前提基础,本研究利用1951-2017年河南省郑州气象站点逐日降水量数据计算多尺度标准化降水指数( SPI), 并建立了SPI序列自回归移动平均模型( ARIMA)和自回归移动平均与支持向量机回归组合模型( ARIMA-SVR), 对模型参数进行率定和验证后,利用所建立的模型对河南省郑州气象站点多尺度SPI值进行预测。借助均方根误差( RMSE) 、平均绝对百分比误差( MAPE)对回归预测模型的有效性进行判定。结果表明: ARIMA-SVR组合模型在SPI1( 1个月)和SPI12( 12个月)的RMSE值分别为80.05和0.74,均低于ARIMA模型的92.25和1.24,说明ARIMA-SVR组合模型与单一的ARIMA模型对SPI的预测精度都与该指数的时间尺度长短有关,都随时间尺度的增加而逐渐提高; SPI12的两种模型预测精度均高于SPI1、SPI3( 3个月)和SPI6( 6个月)的预测精度。用实测数据与模型的预测数据相比较说明ARIMA-SVR组合模型相比于单一ARIMA模型预测精度更高,且能够很好拟合不同时间尺度的标准化降水指数。
二维直线电机的多入多出无模型自适应轮廓控制

针对传统的单入单出控制器无法解决二维直线电机存在的非线性,不确定性以及强耦合作用等问题,依据无模型自适应控制不依赖于被控系统精确数学模型,仅需受控系统输入输出数据便能实现自适应控制这一特点,采用多入多出的紧格式动态线性化无模型自适应控制算法对二维直线电机XY轴进行整体控制器设计.同时,针对二维直线电机这种含有纯二阶积分环节的非自平衡系统,提出了多入多出无模型自适应控制改良方法,并进行严格的稳定性和收敛性证明.为了提高二维直线电机的轮廓精度,在多入多出无模型自适应控制改良方法的基础上,加入交叉耦合控制器,与传统的交叉耦合控制方法相比较,提高了跟踪精度和轮廓精度.最后通过仿真和实物实验证明了所提方案的有效性.
烯效唑对苗期低温胁迫下红小豆产量及茎部抗逆生理指标的影响

以耐冷性不同的2个红小豆( Vigna angularis)品种宝清红(耐冷型)和天津红(冷敏型)为材料,盆栽条件下于苗期在人工气候室进行低温( 15℃,分别持续1、2、3、4、5 d)及喷施烯效唑( S_(3307) )处理,研究苗期低温胁迫下烯效唑对红小豆产量和茎部逆境生理指标的影响。结果表明:幼苗期低温引起红小豆茎部SOD活性提高,宝清红在处理第2天达到最高,较CK(室外常温)高15.35%;而天津红在处理第3天时达到最高,较CK高20.73%。POD和CAT活性也有所提高,处理3 d时酶活性最高,与CK相比较,宝清红和天津红分别提高了75.31%和4.55%、63.50%和22.22%。低温处理也导致红小豆植株茎部MDA含量增加,低温处理5d后,天津红和宝清红茎部MDA含量分别达到0.052 μmol·g~(-1)和0.053 μmol·g~(-1),与处理1d相比,增加了0.033 μmol·g~(-1)和0.027 μmol·g~(-1),分别提高了1.74倍和1.04倍。低温处理5 d,宝清红和天津红的产量分别下降了19.39%和41.69%。S_(3307)具有抵御低温的作用,能有效增加红小豆植株茎部可溶性蛋白含量,宝清红和天津红都是在处理3 d时含量达到最高,与喷施清水相比,分别提高了3.45%和3.74%; S_(3307)显著降低MDA含量,处理5 d时,与喷施清水相比,宝清红和天津红分别下降了4.25%和4.55%;同时显著提高POD活性,宝清红和天津红都是在处理3d时活性达到最高,与喷施清水相比,分别提高了3.52%和11.16%。低温处理5 d,喷施S_(3307)提高宝清红和天津红的产量,提高幅度分别为23.06%和43.88%。综上,低温胁迫下,不同品种红小豆茎部逆境生理响应存在显著差异;喷施S_(3307)能够缓解低温胁迫对红小豆的伤害。
夏玉米茎流速率变化规律及其影响因子研究

采用FLOW32-1K包裹式茎流计测量茎流速率,分析2018年夏玉米(郑单958)蒸腾量(本研究采用茎流)与气象因子,包括净辐射、温度、饱和水汽压差( VPD) 、风速的相关性,并以Pearson相关性系数进行评价。结果显示:试验期间土壤含水率保持在田间持水率的70%~ 80%,得出在玉米不受水分胁迫条件下,茎流速率与净辐射、温度、VPD、风速均呈线性相关,相关系数分别为0.754、0.622、0.674、0.443,表明太阳辐射与茎流速率关系最密切,与风速关系最小。在夏玉米生长吐丝期、灌浆期和成熟期,晴天时茎流速率日变化为单峰曲线,早上5 ∶ 00茎流开始启动,随后茎流速率逐渐上升,在11 ∶ 00茎流速率达到峰值74.5 g·h~(-1),随后又降低,一般在21 ∶ 00降低为0.0。雨天时由于大气辐射不稳定,表现为多峰曲线,且茎流速率波动较大( 0~ 37.7 g·h~(-1) ) 。经计算夏玉米在灌浆生长期叶面积指数稳定在4.4,这时基础作物系数K_(cb)为1.0,9月10日后显著下降,至收获时( 10月1日)降低至0.55。
新疆杨树-紫花苜蓿林草复合系统中根系分布特征及生产力

为了解杨树( Populus L.)-紫花苜蓿( Medicago sativa L.)林草复合系统中两种植物根系的分布及相互关系,利用WinRHIZOTM对3 a生紫花苜蓿和7 a生杨树在单作和间作条件下0 ~ 60 cm土层中的根长密度( RLD) 、平均根直径( ARD)和比根长( SRL)的分布进行测定分析。结果表明:间作紫花苜蓿RLD降低了10.01%~ 54.29%,20 ~ 60 cm土壤中紫花苜蓿ARD降低了11.15%~ 37.30%,间作苜蓿的SRL比单作苜蓿高10.52%~ 28.78%;间作增加了0 ~ 40 cm土层中杨树ARD的20.36%~ 28.08%,增加了苜蓿种植区域0 ~ 20 cm土层中杨树RLD的15.51%~ 34.23%。杨树SRL受到的影响较小,仅在8月5日的0~ 20 cm土层中测得单作和间作SRL存在差异,单作杨树SRL比间作杨树高14.46%。单作和间作苜蓿的最高产量均在第一次收获时期,间作降低了苜蓿的产量,在第一次、第二次和第三次收获中产量分别降低了24.7%、30.9%和43.7%,与单作苜蓿相比,杨树/紫花苜蓿林草复合系统中苜蓿的总产量减少了31.2%。通过计算土地当量比,发现杨树与紫花苜蓿复合经营为杨树林带增加了额外来自紫花苜蓿的收入,能够提高系统41%的生产力。综上所述,林草复合系统中紫花苜蓿根系分布及生长受到了不利影响,而杨树根系受到了有利的影响。相比单作种植,林草复合系统有较高的生产力和资源利用效率,具有提高新疆地区防护林带生态和经济回报率的潜能。
基于非线性主成分分析的寒地水稻齐穗期抗旱性评价

为鉴定寒地水稻在全生育期干旱条件下的齐穗期抗旱性及筛选抗旱性鉴定的适宜指标,以其齐穗期伤流量、干物质量、高效叶面积等17个性状为指标,采用对数主成分分析法对12份寒地水稻种质资源进行抗旱性综合评价。结果表明,利用对数主成分分析将17个单项指标的抗旱系数转化为5个相互独立的综合指标,累积贡献率达83.829%。依据抗旱综合评价Sf值将12份材料分成3类,第一类包括齐粳10、DPB120和DPB15,Sf值在0.548 ~ 0.609之间,属于干旱敏感型;第二类包括垦稻24、DPB71、绥育117463、绥育118146和绥粳21,Sf值在0.660 ~ 0.764之间,属于中抗旱型;第三类包括DPB70、绥稻3号、DPB112和莹稻2,Sf值在0.859 ~ 0.872之间,属于强抗旱型。基于灰色关联系数大小和鉴定效率的考虑,确定有效叶面积、高效叶面积、干物质量和主穗颖花数作为寒地水稻在全生育期干旱条件下的齐穗期抗旱性鉴定指标。
消光树脂的研究现状及进展

消光树脂由于具有光泽柔和、质感细腻的特点,能够营造高雅舒适的环境氛围,广泛应用于木材上色、纸张光油、地面涂饰、金属和塑料涂饰、电泳涂装、卷材、家具、墙纸、皮革和人造革等众多需要消光的领域。文中主要介绍了光泽的定义、光泽的测定及分级、消光原理、消光方法和消光树脂的应用范围,并且着重从紫外光(UV)固化消光涂料、粉末消光涂料、水性消光涂料三大涂料领域对消光树脂的研究现状及进展进行了系统的论述。
磷肥种类和施用方式对新疆棉田磷素利用及棉花产量的影响

通过研究不同磷肥种类和施用方式对新疆棉田棉花磷吸收、产量和土壤磷平衡的影响,明确适合新疆棉田的磷肥种类和施用方式。采用田间试验方法,设置6个处理:不施磷肥( CK) 、重过磷酸钙基施( TSP-B) 、磷酸一铵基施( MAP-B) 、磷酸脲基施( UP-B) 、磷酸一铵滴施( MAP-D) 、磷酸脲滴施( UP-D), 在棉花花蕾期、花铃期、吐絮期分别采集土壤及植物样品,测定土壤有效磷含量、棉花各器官吸磷量和籽棉产量,并计算磷肥利用效率和棉田磷平衡。结果表明:磷酸一铵和磷酸脲处理的土壤有效磷含量、植物吸磷量高于重过磷酸钙处理,并且吐絮期时,滴施处理( MAP-D、UP-D)土壤有效磷含量比基施处理( MAP-B、UP-B)增加了46.34%和105.12%。与不施磷肥和重过磷酸钙处理相比,磷酸一铵和磷酸脲处理的籽棉产量显著提高,且滴施处理略高于基施处理,磷酸一铵滴施处理的籽棉产量相较于不施磷肥和重过磷酸钙处理增加了41.38%和37.82%。磷酸一铵滴施的磷肥当季利用率和农学效率最高,分别为25.44%和19.59 kg·kg~(-1),且棉田磷素盈余最少,为-39.99 kg·hm~(-2)。综上,在新疆棉花种植体系中,磷酸一铵和磷酸脲提高土壤有效磷含量、籽棉产量、磷肥利用率和植物利用土壤磷素的效果优于重过磷酸钙,且滴施略优于基施。
滴灌灌水均匀系数对温室番茄生长的影响

为探究适宜温室番茄生长的滴灌灌水均匀系数,试验设置了65%( C1) 、75%( C2) 、85%( C3)不同滴灌灌水均匀系数及190 mm( I1), 220 mm( I2), 250 mm( I3)不同的灌水量处理,以裂区试验法研究各处理对番茄生长、光合色素及品质的影响。结果表明,滴灌灌水均匀系数对番茄株高增长无显著影响( P>0.05), 对茎粗增长有显著影响( P<0.01), 灌水量、灌水量与灌水均匀系数二者的交互作用对株高、茎粗增长无显著影响( P>0.05);灌水量对番茄可溶性糖、番茄红素、维生素C、可溶性固形物(除有机酸)均有极显著影响( P<0.01), 灌水均匀系数及二者的交互作用对以上番茄品质指标无显著影响( P>0.05);在灌水量、灌水均匀系数及二者的交互作用对果实形态指数均无显著性影响( P>0.05) 。灌水均匀系数为75%、灌水量为190 mm条件下番茄综合品质最佳。整个生育期内滴灌灌水均匀系数65%~85%处理下,土壤含水率均匀系数为85%~95%,能满足番茄生长需要,因此针对西北地区温室作物建议下调现行滴灌灌水均匀系数标准。
形貌可控氧化铝对硅橡胶复合材料导热性能的影响

为了研究不同形貌氧化铝在硅橡胶基体中构成三维导热网络结构的效率,研究了制备条件对填料形貌的影响,通过改变水热反应条件制得了长度约6 μm、直径0.2 μm和1 μm的棒状氧化铝(AF-2和AF-5)及直径在1~10 μm的球形氧化铝(AF-6)。利用Hashin-Shtrikman模型表征了3种形貌氧化铝填料在硅橡胶基体中构建三维网络结构的效率,研究表明,填料AF-2、AF-5和AF-6质量分数为20%时的相互作用率(X_(inter))分别为0.056,0.093和0.034。与此同时,实验结果表明,AF-5对硅橡胶的介电性能破坏最小,其复合材料具有最低的介电常数和介电损耗,更有利于复合材料在电子行业的应用。