mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
小陇山林区天然林森林调查最小取样面积研究

【目的】分析森林结构参数与取样面积之间的关系,确定评价天然林状态特征的最小取样面积,为指导天然林生态监测与经营提供理论依据。【方法】以小陇山林区天然林作为研究对象,选取3块面积为1 hm~2的天然林固定监测样地,采用巢式取样法,按照10 m×10 m,20 m×20 m,…,90 m×90 m的嵌套方式设置取样面积,分析树种数、树种多样性(Shannon-Wiener指数)、林木株数、胸高断面积、树种隔离程度(混交度)、林木分布格局(角尺度)与取样面积之间的关系,采用对数模型、幂函数模型和逻辑斯蒂模型,分别对样地树种-面积、Shannon-Wiener指数-面积进行拟合。【结果】树种数、树种多样性与取样面积的曲线特征均为初期急剧上升,而后逐渐趋于平缓,曲线拐点出现在取样面积1 600和2 500 m~2处。树种-面积模型和Shannon-Wiener指数-面积模型均以逻辑斯蒂模型为最优。不同取样面积下每公顷林木株数和胸高断面积的估算值与实测值比较结果表明,当3块样地取样面积增大到1 600 m~2时,每公顷林木株数估算值与实测值的误差均降至10%以下;1、2号样地取样面积增大到1 600 m~2、3号样地取样面积增大到2 500 m~2时,每公顷胸高断面积估算值与实测值的误差均降至10%以下。混交度分析表明,当取样面积较小时,混交度各频率分布表现为无规律,3块样地平均混交度趋于稳定的取样面积依次为1 600,2 500和900 m~2。角尺度分析表明,1号样地中各取样面积的平均角尺度均表明林地中林木为聚集分布,但当取样面积<2 500 m~2时平均角尺度上下波动较大;2号样地中当取样面积≥900 m~2时平均角尺度趋于稳定,林地中林木表现为聚集分布;3号样地中当取样面积≥2 500 m~2时平均角尺度趋于稳定,林地中林木表现为随机分布。【结论】当取样面积达到2 500 m~2时,各参数所表现的规律均趋于稳定,因此,在小陇山林区研究天然林结构特征的最小取样面积应不小于2 500 m~2。
硬毛粗盖孔菌生物学发育特征及其GC-MS分析

【目的】研究硬毛粗盖孔菌(Funalia trogii)子实体不同生长阶段的生物学特性及脂溶性化学成分的变化,为深入了解其生长过程中内部化学物质的变化规律及开发利用提供基础。【方法】采用徒手切片法对不同生长时期的组织结构进行显微镜观察并记录;通过GC-MS检测硬毛粗盖孔菌不同生长时期的脂溶性成分,并将检测结果进行对比。【结果】在子实体个体发育过程中,表层菌丝首先分化出盖面组织,经过3次从白色蜂窝状结构至浅黄褐色菌毛的转变过程,菌肉逐渐增厚,内部空腔数量增多、总空间增大。灰褐色或浅黄褐色的齿状菌管起源于盖面组织边缘的菌丝组织。待子实层发育成熟后,部分栅栏状细胞层变为普通丝状菌丝,互相靠近交织,在齿状菌管之间相连,最终形成与自然状态下形态、结构相近的子实体个体。GC-MS分析显示,硬毛粗盖孔菌不同生长时期共检测出10种脂溶性化学成分,其中菌球期检测出8种,盖面组织发育完成期全被检测出(10种),子实体形成期检测出8种,3个时期共检测出56个脂溶性化合物。【结论】硬毛粗盖孔菌个体经过盖面组织分化、菌管与子实层分化以及子实层中菌丝变化3个阶段,可以发育形成类自然状态的子实体;且不同生长阶段的脂溶性成分种类和含量都不同。
不同类型玉米品种冠层结构及其光合特性对深松增密的响应

【目的】探究深松增密对不同类型玉米品种冠层结构及其光合特性的影响,为进一步提升玉米综合生产力提供理论依据。【方法】2015-2016年,在大田条件下,采用再裂区试验设计,以耕作方式(常规浅旋15 cm(RT)和深松40 cm(SS))为主区,密度(82 500株/hm~2(Dl), 105 000株/hm~2(D2))为副区,不同类型玉米品种为副副区,测定了不同类型玉米品种群体叶面积指数和冠层透光率、植株形态、光合特性、产量等指标,研究不同耕作方式和种植密度条件下上述指标的变化情况。【结果】深松增密显著提高耐密玉米品种产量,增产11.9%~14.7%,非耐密品种增产-8.1%~0.6%;耐密品种产量对深松增密的响应程度显著高于非耐密品种,耐密品种主要通过增穗数、保粒数、稳粒重来实现增密增产。深松耕作能有效缓解增密产生的簇拥效应,提高植株叶片的自我调节能力;降低增密后茎粗变小的趋势,增加穗上茎节长度,缓解株型的变化,耐密品种缓解作用高于非耐密品种。增密后,深松耕作能延缓玉米生育后期LAI和穗位层透光率的下降速率以及叶片衰老程度,降低净光合速率的下降幅度,吐丝期后耐密品种叶片叶绿素相对含量和P_n高于非耐密品种。【结论】耐密玉米品种对增密后产生的形态和生理上的变化有更强适应能力,增密后深松耕作使耐密玉米品种能长时间维持较高的LAI,延缓叶片衰老程度,保证充足的光合面积,稳定较高的净光合速率,有利于植株进行光合生产,获得较高产量。
维生素A对吉富罗非鱼生长、血清生化指标和肌肉品质的影响

【目的】研究饲料中维生素A不同水平对吉富罗非鱼生长性能、血清生化指标和肌肉品质的影响,并确定体质量约为78 g/尾左右的吉富罗非鱼对饲料中最适宜的维生素A需要量。【方法】选用初始体质量为(78.09± 1.47) g/尾的吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus) 315尾,随机分成7组,每组3个重复,每重复15尾鱼,分别饲喂维生素A水平为0(对照组),750,1 500,3 000,6 000,12 000,24 000 IU/kg的7组饲料(粗蛋白、粗脂肪含量分别为31.00%和7.90%),饲养12周后测定吉富罗非鱼的生长指标、血清生化指标,并对其肌肉品质进行评价。【结果】试验鱼的增重率、特定生长率和饲料效率随着饲料维生素A的提高而显著增加(P<0.05)。随着饲料中维生素A添加水平的增加,吉富罗非鱼血清中谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性均先降低后升高,对照组吉富罗非鱼血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性显著高于维生素A添加组(P<0.05);血清中碱性磷酸酶活性先增大后趋于稳定,其中3 000,6 000,12 000和24 000 IU/kg维生素A组碱性磷酸酶活性显著高于0,750 IU/kg维生素A组(P<0.05)。不同处理组的全鱼粗脂肪、粗蛋白、粗灰分和水分含量无显著性差异(P>0.05),但随着饲料中维生素A水平的升高,鱼体粗脂肪和粗蛋白含量均呈升高趋势。各处理组吉富罗非鱼的肌肉硬度、凝聚性、弹性、黏性、咀嚼性和回复性均无显著性差异(P>0.05)。【结论】在本试验条件下,饲料中添加维生素A对肌肉品质的影响不显著,但可有效促进吉富罗非鱼的生长,降低血清转氨酶的活性。对罗非鱼增重率和饲料中维生素A含量进行折线回归分析,可知吉富罗非鱼对维生素A的适宜需要量为2 954.84 IU/kg。
喀斯特山区野生葡萄幼苗的抗旱性评价

【目的】探讨喀斯特山区野生葡萄幼苗的抗旱性,为野生葡萄种质资源的利用及抗旱葡萄基因的挖掘提供参考。【方法】以原产贵州的葡萄属4个野生种7个单株,即毛葡萄(Vitis quinquangularis Rehd.)‘花溪-9'、‘花溪-4'、‘农院-11'和‘福泉-1',腺枝葡萄(Vitis adenoclada Hand-Mazz)‘茂兰-11',葛藟葡萄(Vitis flexuosa Thunb.) ‘习水-4'和刺葡萄(Vitis davidii Foex)‘农院-1'为试材,以欧洲葡萄(Vitis vinifera L.)‘红地球'和欧美杂种(Hybrid of V.viniferra×V.labrusca)‘水晶'2个栽培品种为对照,采用盆栽法,设置干旱胁迫8,16,24,32和40 d共5个试验处理,观察植株的形态表现,并测定相关的生理指标,综合隶属函数法、主成分分析法评价野生葡萄各单株的抗旱性。 【结果】干旱胁迫导致葡萄叶片失绿和翻卷,旱害症状和相对电导率(REC)明显增加,叶水势和叶片相对含水量(RWC)明显降低。其中,在干旱胁迫8 d时,所有葡萄材料均未表现旱害症状;胁迫40 d后,除‘花溪-9'和‘习水-4'表现为2级旱害症状外,其余试材均表现出3级旱害症状。随胁迫时间的延长,葡萄叶片相对含水量逐渐下降,与胁迫8 d相比,‘习水-4'和‘花溪-9'的降幅最小,分别为9.82%和9.63%,而‘茂兰-11'和‘红地球'的降幅最大,分别为13.60%和12.94%。随胁迫时间的延长,葡萄叶片水势逐渐下降,与胁迫8 d相比,‘茂兰-11'和‘红地球'在胁迫40 d后叶水势降幅最大,分别达2.10和2.05MPa,而‘农院-11'和‘花溪-9'叶水势降幅最小,分别为1.18和1.19MPa。干旱胁迫8 d时,葡萄叶片REC值为13.19%~21.75%,随胁迫程度加深REC不断增大,干旱胁迫40 d后葡萄叶片REC升高了38.28%~42.09%,其中‘花溪-9'叶片的REC最低,为51.80%,‘红地球'叶片的REC最大,为62.73%,二者相差10.93%。供试9份葡萄材料的抗旱性表现为‘花溪-9'>‘习水-4'>‘农院-11'>‘福泉-1'>‘农院-1'>‘水晶'>‘花溪-4'>‘茂兰-11'>‘红地球'。【结论】野生毛葡萄‘花溪-9'抗旱能力最强,葛藟葡萄‘习水-4'和毛葡萄‘福泉-1'、‘农院-11'也较为抗旱,可作为抗旱葡萄育种的种质资源。
容量过负荷对接受持续肾脏替代治疗的急性肾损伤患者预后的影响

目的研究容量过负荷(fluid overload, FO)与接受CRRT的AKI危重病患者预后之间的关系,为合理优化AKI危重病患者的液体管理策略、改善AKI危重病患者的预后提供依据。方法2012年1月至2017年6月收入吉林大学第一医院重症医学科(ICU)的261例接受CRRT的成人AKI患者,采用回顾性研究的方法收集所有入选患者的临床资料,比较存活组(n=149)和死亡组(n=112)患者的临床数据差异,采用多元logistic回归分析筛选和检验接受CRRT的AKI危重病患者入ICU后30 d病死率的相关危险因素,采用Kaplan-Meier生存曲线分析比较各亚组容量过负荷与非容量过负荷患者入ICU后30 d病死率的差异。结果①当总%FO≥10% (OR=1.30, 95%CI:1.13~2.05,P=0.01)、呼吸机依赖(OR=1.65, 95%CI: 1.01~2.55,P=0.03)、少尿(OR=1.55, 95%C/:1.13~2.15)、SOFA评分≥ 13 (OR=1.15, 95%CI:1.01~1.20,P<0.01)、从诊断AKI到CRRT开始>3 d (OR=1.03, 95%C/:1.01~1.13,P=0.04)以及平均动脉压<72 mmHg (OR=1.10, 95%CI:1.00~1.30, P=0.04)时,接受CRRT的急性肾损伤患者30 d死亡风险显著增高。②容量过负荷组(n-92)与非容量过负荷组患者(n=169)的30 d生存率差异有统计学意义(P<0.01)。③亚组分析:组1 (n=130):CRRT前%FO<10%且总%FO<10%;组2(n=39):CRRT前%FO ≥ 10%且总%FO<10%;组3 (n=64): CRRT前%FO<10%且总%FO ≥ 10%;组4 (n=28): CRRT前%FO≥10%且总%FO≥10%,四组患者的生存率差异有统计学意义,组1 >组2>组3>组4 (P<0.01)。④脓毒症组容量过负荷(n=62)与非容量过负荷(n=92)患者30 d生存率差异有统计学意义(P<0.01),非脓毒症组容量过负荷(n=31)与非容量过负荷(n=76)患者的30 d生存率差异无统计学意义(P=0.291)。⑤SOFA≥13组容量过负荷(n=57)与非容量过负荷(n=78)患者的30 d生存率差异有统计学意义(P=0.026),SOFA<13组容量过负荷(n=35)与非容量过负荷(n=91)患者的30 d生存率差异无统计学意义(P=0.074)。结论容量过负荷与AKI危重病患者不良预后密切相关。通过CRRT清除多余的液体可以降低AKI重症患者的病死率。对于脓毒症或重症AKI患者(SOFA≥13),容量过负荷对生存率的不良影响更加明显。
绝缘子表面灰尘颗粒分布

为研究绝缘子表面灰尘颗粒径分布状态,以ZS(W)35KV/6-8瓷棒形支柱绝缘子为研究对象,利用DEM-CFD耦合方法模拟绝缘子表面动态积污过程,使用离散元方法综合分析绝缘子在积污过程中各个表面灰尘颗粒的分布情况。结果表明:灰尘颗粒主要集中在绝缘子迎风面,背风面较少,颗粒主要分布在伞裙的上表面、伞棒、下表面凹陷区3个部位,同时绝缘子表面积污颗粒数随时间的延长而增加,积污速率基本保持不变;同尺寸的绝缘子,下表面有凸棱的积污颗粒更多,凸棱会增大绝缘子的表面积和流场扰动,容易积污。
基于非参数雨流外推法的车架载荷谱与疲劳寿命分析

针对农用机械工况复杂,受力多变,对结构件寿命影响很大的问题,以蔬菜田间作业动力机械车架为研究对象,对车架载荷谱及疲劳寿命情况进行研究.采用有限元分析方法,对车架进行应力分析并选取测点;采取建立由应变片、应变调理仪、信号采集仪等组成的应力载荷测试系统进行载荷测试试验,测得犁地和路面行驶2种典型工况下应力时间历程;拟用傅里叶变换频率检验和离散自函数平稳性分析方法,确定信号符合随机载荷信号特征;采用数据处理方法消除信号干扰因素.对测得应力载荷数据进行非参数雨流外推,基于外推结果编制车架应力载荷谱并进行疲劳寿命预测研究.结果表明:损伤值最大的测点寿命预估结果为1.043× 10~(13) h,满足使用要求,该方法适用于农业机械结构载荷谱编制及疲劳寿命预测,可为农业机械结构载荷谱编制及疲劳寿命预估提供参考.
大麻素受体信号通路在亨廷顿病中作用的研究进展

亨廷顿病是一种单基因常染色体显性遗传性神经退行性疾病,以脑内纹状体神经元大量丢失为主要病理特征,临床表现为不自主的舞蹈样运动、认知障碍和神经精神症状。其发病机制主要是突变亨廷顿蛋白的表达,导致纹状体中中型多棘神经元的选择性变性和疾病的发作。大麻素受体(cannabinoid receptor, CBR)主要通过CBR1和CBR2信号途径在神经递质释放、突触可塑性、基因表达和神经元活性的调制等方面发挥关键作用。近年来研究发现,CBR1介导的磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1/脑源性神经营养因子、神经肽Y/神经元一氧化氮合酶等相关信号通路在调节亨廷顿病纹状体神经保护中发挥关键作用。我们着重综述有关CBR1相关信号通路在亨廷顿病中作用的研究进展,为防治亨廷顿病提供新的理论依据和药物靶点。
不可忽视的晚发型神经系统遗传代谢病

遗传代谢病(inborn errors of metabolism, IEMs)是指维持机体正常代谢所必需的多肽或蛋白构成的酶、受体、跨膜转运载体、神经递质及其相关辅因子等发生遗传缺陷而导致的一组疾病,任何年龄均可发病,常以1岁为界分为早发型和晚发型。目前明确报道的IEMs已有近千种之多,其中有80%以上会出现神经系统受累的症状和体征,也称神经系统遗传代谢病,而晚发型的患者往往首先就诊的是神经内科。IEMs的治疗目标是纠正代谢缺陷,主要治疗原则包括限制缺陷酶底物的摄入、酶替代治疗、促进毒性代谢产物排出、辅因子治疗、基因治疗和对症支持处理等。一大部分IEMs病种可防可控,若及早发现、正确干预,患者甚至可以无病健康生存,所以加强神经内科医生对晚发型神经系统遗传代谢病的认识至关重要。
用于船舶综合电力系统同步测量的高精度PTP混合时钟同步方法

为了满足船舶综合电力系统同步测控亚微秒级的精度要求,通过分析各种时钟同步协议的优缺点和传统时钟同步方法对船舶同步测量的局限性,提出一种基于IEEE1588协议的卫星时钟同步与时钟同步频率补偿算法相结合的混合时钟同步方案以实现同步测量。所提方案以环星型拓扑结构的交换式以太网为背景,基于集成IEEE1588协议功能的以太网收发器设计了同步测量节点,并研究了一种频率补偿算法,可以动态地对时钟节点的晶振频率进行补偿,使时钟具有良好的守时性,保证了主从时钟的偏差恒定。通过仿真分析和试验对同步偏差性能进行测试,结果显示同步精度维持在±200 ns以内,达到了IEC61850关于同步测量的标准,满足了船舶综合电力系统时间同步的需要。
环境因素影响下GIL温升特性的仿真计算分析

为研究不同环境因素对架空敷设式气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)温升特性的影响,建立电磁场热场流场多物理场耦合计算模型,进而分析了不同环境因素影响下GIL外壳和导体温度变化特征、外壳外表面的对流换热系数变化及不同负载GIL温升受环境因素影响的差异性。结果表明:风速与GIL温降的关系是非线性的,风速在0~3 m / s时,外壳和导体的温度下降较快,当风速高于3 m / s时,外壳和导体温度随风速增加下降速度越来越小,最终导体温度趋于稳定值,外壳温度逐渐接近于环境温度,当风速相同时,GIL负荷电流越大,导体和外壳温降速度越大;太阳辐射强度对GIL温升的影响基本呈线性关系,且太阳辐射强度对外壳温升的影响更明显,太阳辐射强度相同时,导体和外壳的温升差随负载电流的增加而减小;导体和外壳温度与环境温度基本呈等斜率线性关系。
故障电弧模拟测试系统及不确定因素的研究

针对低压系统故障电弧问题设计了一套故障电弧模拟测试系统,该系统含有上位机模块、下位机控制模块等,可以实现切割电缆、碳化路径及点接触3种类型故障电弧输出。同时,采用Logistic识别算法作为故障电弧保护电器检测的辅助判据。通过对系统中存在的不确定因素进行分析,选取切割电缆模块中的切割速度、电缆线径与电流幅值,以及点接触模块中的拉弧速度与接触面积作为主要影响因素进行研究。研究表明,在特定条件下电流零休时间会呈现趋势性变化,改变单一条件可使其变化1 ms左右。依据研究结果选取最合适的起弧条件,以提高故障电弧保护电器检测结果的准确性。
设备侧电压暂降严重程度评估方法研究

综合考虑ITIC曲线、SEMI曲线和C4.110工作组提出的敏感设备耐受曲线,基于严重程度函数单调性和连续性的实际分布特征,分别建立了单相、两相和三相电压暂降影响度函数;在此基础上考虑电压暂降非矩形实测波形,利用多暂降阈值描述改进影响度函数,从而提出了一种考虑电压暂降类型与多暂降阈值描述的多暂降阈值设备侧电压暂降严重程度评估方法,该评估指标综合考虑设备耐受曲线及电压暂降事件的持续时间、暂降幅值、暂降类型和暂降波形评估严重程度。实例分析验证了所提方法的正确性。
基于改进Hilbert-Huang变换和支持向量机的高压断路器触头超程状态识别

引入集合经验模态分解(EEMD)对Hilbert-Huang变换( HHT)方法进行改进,并将改进的HHT方法结合支持向量机(SVM)应用于高压断路器振动信号特征提取和触头超程状态识别中。采用EEMD提取反映振动信号局部特性的本征模态函数(IMF)分量,并计算IMF分量的Hilbert边际谱能量值,由此构造高压断路器触头超程状态特征量,利用得到的特征向量对SVM进行训练,实现高压断路器触头超程状态的自动识别。试验提取了高压断路器在不同触头超程下的振动信号并进行分析,结果表明所提方法能够有效识别高压断路器触头超程状态。
采用改进Davidson-Cole介电模型的变压器油纸绝缘状态分析

为利用频域介电谱准确分析变压器油纸绝缘状态,引入考虑直流电导率与跳跃电导率的改进DavidsonCole介电模型。运用测量的频域介电谱数据参数化改进Davidson-Cole介电模型,将其转化为非线性优化问题。选用混合蛙跳优化算法对改进Davidson-Cole介电模型参数进行辨识,得到了弛豫时间τ、圆弧不对称度 β和直流电导率σ_(dc)等特征参数。研究了老化与受潮对油纸绝缘试样的改进Davidson-Cole模型参数的影响特性,结果表明β与糠醛含量、σ_(dc)与水分含量有着良好的指数关系;τ与糠醛含量、水分含量有着良好的对数关系。通过线性拟合获得了糠醛含量、水分含量与模型参数的量化关系式,其拟合优度较高,因此可利用改进Davidson-Cole模型定量评估变压器油纸绝缘状态。
考虑多能互补的区域综合能源系统多种储能优化配置

在区域综合能源系统中配置多种储能装置可提高系统的经济效益,是区域综合能源系统规划的重要研究方向。基于区域综合能源系统的基础架构和模型,研究了蓄冷、储热、储电和混合储能在冷热电联供(CCHP)机组和电制冷等设备多能互补协同运行情况下的盈利策略,讨论了系统配置不同储能的经济性和可行性,建立了全寿命周期的冷热电储能调度规划双层优化模型,并利用确定性迭代算法进行求解。针对某实际区域综合能源系统的多个供能季不同日负荷曲线,应用双层优化模型求解运行调度方案和储能配置容量。算例结果表明:配置蓄冷和储热在多能互补协同运行系统中有较大的盈利空间,而配置储电的利润空间较小,且考虑多能互补的混合储能方法可以进一步挖掘系统的盈利能力。
船舶岸电系统中变频电源控制参数辨识方法

从“岸侧主网—变频电源—船舶系统”三者一体化的角度出发,以变频电源控制技术为核心,提出了一种基于优先级排序和权重阈值的变频电源控制参数辨识方法,用于不同工况下的变频电源控制参数寻优。仿真结果表明,所提方法有利于寻找不同工况下的变频电源最优控制参数,实现对船舶岸电系统变频电源的灵活控制。
模块化混合储能系统及其能量管理策略

针对孤岛直流微网功率缺额补偿和多类型储能介质、多组储能单元间的功率分配问题,设计了一种“储能单元混合储能模块混合储能系统”的模块化系统集成架构,并提出相应的全局优化与局部分配相结合的双层能量管理策略。上层优化根据直流母线电压越限情况,快速计算微网的功率缺额;进而考虑各储能模块的最大可支持功率和剩余容量,借助“能者多劳”的原则,寻求运行经济性最佳的模块间功率分配方案。下层分配根据各模块内储能单元的荷电状态分区组合,动态决策储能单元的运行优先级,将上层结果在各单元间进一步细分。算例结果表明,所提策略能够在保证直流微网稳定运行的同时,兼顾储能系统的运行经济性。
基于同步相量数据的间谐波还原算法

随着新能源的快速发展,越来越多的电力电子设备应用在了电网中,导致电力信号中出现了频率为次同步及超同步的间谐波。当这些间谐波严重时会造成次同步振荡,危害电网安全。因此,间谐波的监测预警至关重要。目前,同步相量测量单元(PMU)已在电网中大量装备,这为监测电网中的间谐波提供了可能。基于PMU测量相量,提出了一种间谐波的还原算法。提出了基于复数相量的次/超同步间谐波提取方法。针对频谱分析所得的频率和幅值误差较大的问题,提出了将间谐波的频率和幅值分开求解的思路:基于能量重心法修正间谐波的计算频率;进一步地,提出了基于最小二乘法的间谐波幅值校正方法。通过仿真验证以及电力系统实际录波数据的测试表明,所提方法能够在电气量中含有多个对称和非对称间谐波、高噪声条件下较为准确地计算得到间谐波的频率和幅值。
计及FTU漏报和误报的配电网故障定位分层解析模型

为了提高配电网故障定位在大面积通信故障下的容错性,以现有的配电网故障定位模型为基础,通过系统地计及馈线终端设备(FTU)漏报和误报,建立了配电网故障定位解析模型。为了提高模型的可行性,以故障矛盾假说为约束条件,将目标函数变量维度减小到3倍的节点数量;在分析配电网拓扑结构和工程设备配置的基础上,通过构建分层故障定位模型,进一步减小变量维度。此外,分层解析模型能够利用第2层的定位结果对第1层的定位结果进行校验,使故障定位更加精确。算例分析结果表明,计及FTU漏报和误报的分层解析模型不仅能够大幅地提高配电网故障定位的准确率和容错性,还能同步获取FTU漏报和误报的告警信息。
基于讨价还价博弈理论的分布式能源合作收益分配模型

虚拟电厂(VPP)内参与合作的分布式能源(DERs)往往分属不同的利益实体,实现VPP收益公平合理的分配至关重要。基于讨价还价博弈理论,通过效用函数反映风险厌恶程度,综合考虑边际贡献、间歇性电源的预测能力、平衡市场的惩罚力度等因素量化谈判力水平,从而建立DERs联合参与短期能量市场的收益分配模型。通过对VPP的实际算例分析,验证了所提模型的可行性与合理性,该模型可有效评价各DER的特性,保证分配的相对公平性和联盟的稳定性,并可对DERs行为形成正向激励和引导,提高经济利益。
高速公路充电站电动汽车有序充电策略

为了解决高速公路充电站电动汽车的无序充电问题,考虑充电站的运行状态和电动汽车用户的充电习惯,提出了一种基于新电价机制激励用户调整充电时间的有序充电策略。为了验证有序充电的有效性,建立了充电站排队模型,并根据相关数据通过蒙特卡罗方法和排队算法分别对746、480以及240辆纯电动汽车00∶00—24∶00在充电站中的充电情况进行了仿真。仿真结果表明:与无序充电相比,有序充电不仅可以减少用户的充电成本和等待时间,还可以提高充电站的充电设施利用率,减小对高速公路交通的影响。
XGBoost算法在风机主轴承故障预测中的应用

针对传统机器学习算法处理海量风机数据采集与监视控制(SCADA)监测数据效率低和准确度差的问题,提出利用极端梯度提升(XGBoost)算法预测风机主轴承故障。首先,对风机主轴承SCADA数据开展特征分析,挖掘和发现特征与故障之间的关联关系,并评估各特征的重要性;然后利用XGBoost算法构建主轴承故障预测模型,进行模型评估;最后,依据SCADA系统收集的实测数据对模型进行训练和测试,并调整XGBoost模型的主要参数,提高预测准确率。通过与经典梯度提升决策树( GBDT)算法诊断结果相对比,结果表明XGBoost在风机主轴承故障预测的效率和准确度方面均优于GBDT算法,是处理SCADA大规模数据集的有效工具。
基于证据理论的风速不确定性建模

风速决定了风电场的输出功率,风速模型是研究含风电系统运行与规划的重要基础。提出一种基于证据理论的风速不确定建模方法。采用证据理论中基本可信度分配的概念描述风速;提出依据实测历史数据确定基本可信度分配的焦元和信任函数的实现方法,并设计等概率区间和等取值区间2种建模策略。以某风电场实测风速为例对基于所建模型和基于概率分布及区间分布的模型进行仿真比较,结果表明所提模型能确定风速的似然累积概率分布和信任累积概率分布,能更有效地描述和处理风速不确定性信息。
用于配电网多目标无功优化的改进粒子群优化算法

针对配电网多目标无功优化的应用需求以及优化算法存在的收敛性和多样性问题,基于Pareto熵的多目标粒子群优化算法,提出一种应用于多目标无功优化的改进粒子群优化算法。该算法在全局外部档案更新过程中引入冗余集策略,避免迭代过程中陷入局部最优解。将算法应用于配电网无功优化中时,采用离散变量取整方法,加快算法的收敛速度。建立网损、电压偏差及无功补偿装置投资最小的配电网多目标无功优化模型,并以IEEE 33节点配电网络为算例进行仿真,结果表明改进后的算法兼顾了优化的收敛性和多样性,能够在不同的优化要求下得到有效的无功优化方案。
电力系统静态安全最优潮流并行计算方法

针对大规模预防性安全约束最优潮流计算耗时长的问题,提出2种基于单机多处理器平台的粗粒度并行计算方法以提高求解效率。依据多预想故障计算过程相互独立的特点合理分解计算任务,平衡各核心负载,降低通信损耗,并利用MATLAB并行工具箱编写具有高并行度的程序代码,充分利用多核资源。得到的优化调度方案可使电网运行同时满足正常状态和N-1故障状态约束,使电力系统具备承受一定程度故障干扰的能力。3个系统的多预想故障设置方案的测试结果表明,所提算法在保证精确性和收敛性的基础上,加速效果明显,易扩展至多机集群架构。
基于混合电压矢量预选的逆变器模型预测共模电压抑制方法

死区会导致常规的模型预测共模电压抑制方法出现±u_(dc)/2的电压尖峰。针对该问题,详细分析了死区对共模电压尖峰的影响,并得出了共模电压尖峰产生的原理。根据该分析结果,设计了一种基于电流扇区的新型电压矢量预选方法,以克服死区的影响。对于因电流纹波较大导致电流扇区难以准确判断的问题,进一步改进电流扇区划分方法,并最终设计了一种混合电压矢量预选方法,以完全克服死区的影响。仿真和实验结果表明,所提出的方法不仅可以完全将共模电压限制在±u_(dc)/6之内,而且可以降低电流总谐波畸变率。
基于IGBT混联闭环控制策略的无弧智能直流接触器

针对机械开关分断电弧造成的触头烧损问题,提出一种基于IGBT混联闭环控制策略的无弧智能直流接触器。以单管IGBT混联的方式,实现直流接触器无弧分断,同时规避了采用IGBT模块体积大、成本高的缺陷。在相应的缓冲电路基础上,辅以静态均流闭环控制策略,解决了IGBT混联造成的串联不均压和并联不均流问题,实现了IGBT的高效利用,保证触头可靠无弧分断和系统的安全稳定性。在此基础上,通过理论分析得到了缓冲电路参数的相关约束方程,为电路优化提供理论依据,进一步减小了控制模块的成本和体积。实验结果证明所提控制方案简单有效,并具备良好的通用性。
扎鲁特—青州±800 kV特高压直流输电工程运行特性分析

对蒙东扎鲁特—青州±800 kV/10 000 MW特高压直流输电工程主电路设计和运行特性进行仿真分析。根据现有直流工程设计方法及本工程特点,给出了两端换流站一次设备的主要参数,建立了该工程整体PSCAD仿真模型,进行了双极全压和双极降压70%运行方式下系统运行特性的仿真计算,验证了主电路参数设计的正确性。进行了整流侧三相短路、逆变侧两相短路和换流阀短路故障时的仿真计算,分析了系统故障情况下的运行特性。研究结果为该特高压工程后续各项研究提供了参考。
基于整流侧触发角紧急控制的换相失败预防策略

分析换相失败的机理,指出现有换相失败预防控制措施的局限性,提出一种基于整流侧触发角紧急控制的换相失败预防策略。该控制策略根据交流系统故障严重程度及系统的恢复情况确定整流侧触发角参考值,采用可变启动阈值调整控制系统检测交流故障的灵敏度;采用可变输出惯性时间常数确定控制器输出量的变化速度,从而达到既预防换相失败又兼顾交直流系统恢复速度的目的。以改进的CIGRE HVDC模型为例进行了仿真研究,仿真结果表明所提方法的优越性,并验证了可变启动阈值及可变输出惯性时间常数设计的合理性。此外,分析并仿真说明了整流侧到逆变侧的站间通信时延对控制系统作用效果的影响。
基于功率平衡控制原理的双馈风电机组辅助调频方法

高比例的风电并网给电网的功率平衡与频率稳定带来了严峻的挑战,如何充分发挥变速风电机组的有功备用潜力,研究风电场快速可控的调频控制方法成为提高风电消纳能力的关键问题。提出适用于全风速工况的变速变桨距风电机组的改进型有功控制策略,有效地实现了风电场响应电网功率调度指令减载运行并提供旋转备用。考虑风电场分散接入场景,针对机组跳机和负荷脱网等可监测的、大容量的单一扰动/故障事件,基于功率平衡控制原理提出风电场的辅助调频协调控制新方法,在电网功率发生突变时,根据风电场与扰动节点的最短电气距离,合理启动和分配不同风电场的紧急功率控制容量。仿真结果表明,所设计的风电场有功频率控制方案能从降低暂态频率偏差幅值及减小频率恢复时间两方面,有效地提升系统发生扰动后的频率稳定性。
针灸联合早期盆底肌康复训练预防产后尿失禁临床研究

目的观察针灸联合早期盆底肌康复训练预防产后尿失禁的临床疗效。方法采用随机表格法将产后复诊产妇88例随机分为观察组和对照组各44例。对照组行常规早期盆底肌康复训练,观察组在对照组基础上行针灸治疗,每日1次。2组均连续治疗3个月,随访1年。比较2组治疗前及产后3、6、12个月的排尿评分、盆底肌收缩力评分、国际尿失禁咨询委员会尿失禁问卷简表(ICI-Q-SF)评分及尿失禁情况。结果与本组治疗前比较,2组产后3、6、12个月排尿评分、ICI-Q-SF评分下降,盆底肌收缩力评分上升(P<0.05);治疗不同时点比较,观察组产后3、6、12个月的排尿评分、ICI-Q-SF评分、尿失禁发生率低于对照组(P< 0.05),盆底肌收缩力评分高于对照组(P<0.05)。结论针灸联合早期盆底肌康复训练可促进产后盆底肌功能恢复,改善排尿状况,降低产后尿失禁的发生率。
甘肃荒漠灌区播量和行距对紫花苜蓿营养价值的影响

播量和行距是实现紫花苜蓿高产和优质的重要栽培技术措施。为此,采用裂区设计,以播量(12.0、16.0、20.0、 24.0kg·hm~(-2))为主处理,3个等行距(10、15、20cm)和2个不等行距(60cm+40cm间距、60cm+30cm间距,60 cm即种植6行,行距10cm)为副处理,连续3年在甘肃荒漠灌区研究播量和行距对紫花苜蓿叶茎比和营养价值的影响。结果表明,播量和行距对叶茎比无显著影响,对营养价值有一定影响。其中粗蛋白、粗脂肪、钙和磷含量随播量、行距的增加呈先增加后降低趋势,3年平均粗蛋白含量在播量为16.0kg·hm~(-2),行距为20cm时最高(20.06%),粗脂肪含量在播量为16.0kg·hm~(-2),行距为15cm时最大(3.42%),钙含量在播量为20.0kg·hm~(-2),行距为20cm时达到峰值(1.65%),磷含量在播量分别为12.0、16.0和20.0kg·hm~(-2),行距均为20cm时最高(0.19%);中性、酸性洗涤纤维含量随播量增加呈降低趋势,随行距增加呈增加趋势,且中性洗涤纤维含量在播量为24.0kg·hm~(-2),行距为10cm时最低(31.74%),酸性洗涤纤维含量在播量为24.0kg·hm~(-2),行距为15cm时最小(25.64%);相对饲喂价值随播量的增加呈增大趋势,随行距的增加呈先升高后降低趋势,其值在播量为16.0kg·hm~(-2),行距为20cm时最高(208.64%)。相同播量和行距下,紫花苜蓿营养价值受生长年限的影响。综合分析结果显示,播量为20.0kg·hm~(-2)、行距为20cm是该地区的最佳播量和行距,有利于提高紫花苜蓿的营养价值。
虉草适应湿地环境的解剖结构和组织化学特征研究

为研究虉草适应湿地环境的结构特征,探讨了该植物不定根、根状茎、直立茎和叶的解剖结构、组织化学及其质外体屏障结构的通透性生理。利用光学显微镜和荧光显微镜对虉草进行了解剖学和组织化学研究。结果表明: 1)虉草不定根解剖结构由外而内分别为表皮、外皮层、皮层、内皮层、中央为木质部和厚壁组织;茎结构由外而内分别为角质层、表皮、周缘厚壁机械组织层、皮层、具维管束厚壁机械组织层和髓腔。2)不定根具栓质化和木质化内皮层和外皮层组成的屏障结构;茎具角质层、栓质化和木质化周缘厚壁组织层和厚壁组织层;根状茎具内、外皮层,直立茎仅具外皮层。3)虉草体内气腔包括不定根中通气组织,茎皮层气腔和髓腔,及叶鞘气腔。虉草的机械组织结构、屏障结构和气腔是其适应湿地环境的重要结构特征,该研究为今后选择湿地生态修复的植物物种提供依据。
基于响应面设计的饲草型小黑麦新品系C31栽培条件优化筛选

为筛选饲草型小黑麦新品系C31最适合的栽培条件,利用三因素(种植密度,氮肥施用量,降水量)五水平的中心复合试验响应面设计法,研究了种植密度、氮肥施用量和降水量对饲草型小黑麦草产量和营养品质的影响,构建饲草型小黑麦新品系C31草产量和营养品质的三元二次回归预测模型。结果表明:1)种植密度、氮肥施用量和降水量对饲草型小黑麦的草产量与营养品质均有显著影响(P<0.05),降水量×氮肥施用量交互作用对小黑麦干草产量有显著影响(P<0.05),降水量×种植密度交互作用对小黑麦干草的营养品质有显著影响(P<0.05)。2)三元二次回归分析结果显示,种植密度、氮肥施用量和降水量与小黑麦草产量和营养品质间的回归模型极显著(P< 0.01),表明干草产量和营养品质回归模型能够代表饲草型小黑麦的实际干草产量和营养品质。3)小黑麦新品系C31适合在生长季降水量为318~325mm的合作地区生长。4)生长季降水量为322.07mm时,小黑麦新品系C31的干草产量最高,营养品质最佳。在此降水量下,氮肥施用量为289.17kg N·hm~(-2),种植密度为579.40万基本苗 ·hm~(-2),模型预测小黑麦干草产量为16732.50kg·hm~(-2),干草营养品质的最大值为0.71。本研究将为评价小黑麦种质草产量和营养品质表现及适宜种植区域提供简便有效的分析手段。
氮肥运筹对陇中旱农区玉米光合特性及产量的影响

全膜双垄沟播技术使玉米成为了陇中旱农区主要作物之一,但该技术下玉米的高产出导致土壤养分耗竭,影响玉米生产的可持续性。本研究依托2012年布设在陇中旱农区的田间定位试验,研究4个施氮水平(N_0:不施肥;N_1:100kg·hm~(-2)、N_2:200kg·hm~(-2)、N_3:300kg·hm~(-2))和2个施氮时期(T_1:1/3基肥+1/3拔节期+1/3开花期、T_2:1/3基肥+2/3拔节期)对玉米光合特性、叶绿素含量、叶面积指数、干物质积累和分配量及产量的影响。结果表明:1)随着施氮量的增加玉米光合性能也在增强,而N_3和T_2N_2间差异不显著,T_2时期提高玉米光合特性;2)全生育期内,N_3处理下叶绿素含量较N_2、N_1、N_0分别平均增加50.9%、17.0%、2.7%;叶面积指数也随施氮量的增加而增加,但N_2和N_3间无显著差异;T_2下的叶绿素含量和叶面积指数在生育后期显著高于T_1;3)干物质积累量和籽粒分配量表现为:N_3>N_2>N_1>N_0,T_2下的干物质积累和籽粒分配量高于T_1;4)籽粒产量和生物产量均随施氮量的增加而增加,N_2和N_3下的籽粒产量和生物产量显著高于N_0,其中N_3较N_0增加79.2%和68.4%,N_2较N_0增加65.9%和54.1%,T_2下的籽粒产量和生物产量分别较T_1显著增加9.9%和13.5%,而T_2N_2与N_3间无显著差异,因此,在陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,施纯氮200kg·hm~(-2)左右,按照1/3基肥+2/3拔节期配施,可以增强光合作用,从而提高玉米籽粒产量和饲料产量,促进玉米生产可持续发展。
基于不同模型的河口区水产养殖塘水-气界面CH_4气体传输速率及扩散通量研究

模型估算法是水-气界面甲烷( CH_4 )通量监测的主要方法.本研究选择6种不同的参数化模型方法估算了2015年6、8和10月两个亚热带河口养殖塘水-气界面CH_4传输速率( kx )及其扩散通量,探讨了河口养殖塘kx及CH_4扩散通量的变化特征和影响因子.结果表明:研究期间,不同模型估算下的kx及其扩散通量均值在闽江河口养殖塘变化范围分别为1.60±0.75~ 6.29±1.30 cm/h和9.19±2.67~ 30.64±6.28 μmol /( m~2·h), 在九龙江河口养殖塘的变化范围分别为0.89± 0.19~ 6.07±0.61 cm/h和3.18±0.48~ 21.03±2.13 μmol /( m~2·h); kx及其扩散通量在两个河口区均呈现随时间推移而升高的特征;整个养殖期间,养殖塘水-气界面平均CH_4传输速率kx呈现闽江河口略高于九龙江河口( P>0.05), 但水-气界面平均CH_4扩散通量呈现闽江河口显著高于九龙江河口的特征( P<0.05);风速、水体溶解CH_4浓度和盐度是调控河口区养殖塘水-气界面CH_4扩散通量变化的重要因子;不同模型估算出的河口养殖塘水-气界面CH_4传输速率kx存在差异,表明模型估算法获得的水-气界面CH_4扩散通量存在一定的不确定性.
云南程海真光层深度的时空分布及其影响因子

程海位于云南省丽江市永胜县,是高原封闭型深水湖泊的典型代表.为了揭示程海真光层深度的时空分布及其影响因子,于2016年3月-2017年2月在程海布设9个点位开展逐月调查.结果显示:光合有效辐射漫射衰减系数、真光层深度的年均值分别为1.06±0.25 m~(-1)、4.64±1.27 m;空间变化方面,无论“北、中、南部”还是“西、中、东部”,全年、逐月及雨旱季的真光层深度均无显著差异;时间变化方面,5月的真光层深度最高( 6.49±1.03 m) 、7月的最低( 3.63±0.48 m), 且全年、雨季、旱季的各月份间差异显著;回归分析发现,浮游植物生物量是程海真光层深度的最主要影响因子,悬浮物浓度次之(主要在雨季), 有色可溶性有机物的影响甚微.为进一步识别程海真光层深度的间接影响因子,本文还分析了浮游植物生物量与生态因子的相关性.本研究可为程海的保护和治理积累数据并提供借鉴.
太湖浮游植物功能群季节演替特征及水质评价

2013年10月-2015年7月对太湖分季节共进行8次采样,以分析太湖浮游植物功能群组成、时空变化及其理化影响因子.结果显示:调查期间共鉴定出20组功能群,其中主要代表性功能群11组,分别为M、Y、C、J、P、S1、D、H1、T、 MP、W1.两年的数据显示太湖浮游植物功能群的季节演替变化明显,其中富营养水体的代表性功能群M、C、Y组在各季节均占优势.RDA分析显示,以M、C功能群为主的夏、秋季功能群分布主要受到透明度的影响;以Y功能群为主的春季功能群分布主要是受到总氮浓度的影响.Pearson相关性分析显示基于功能群计算的Q指数和Shannon-Wiener指数与水温、氨氮浓度存在显著关系,两种评价方法之间也呈显著正相关.对比Q指数、Shannon-Wiener指数以及TLI指数3种水质评价方法,发现Q指数评价方法能更好地反映水体的营养状态.综上所述,功能群能直观反映太湖浮游植物季节演替特征,更能客观指示太湖水质状况.
长江上游水库群的热环境效应与修复对策

本文根据实测资料揭示三峡水库运行以来冬季下泄水温抬高5.32℃、夏初降低3.45℃、过程滞后30~ 43天,三峡水库冬季水温平均高于气温10℃,且随水库蓄水位和上游水库增加不断升高.长江是罕见的从高热河源流向低热潮湿地区的世界大河,干流三峡等大型水库流量大、库容大且基本没有温度分层,水库滞热、散热和下泄热量巨大,下游水温改变范围超过汉口.需要重视的两个宏观效应:一是超温大幅降低水库和下游水溶解氧( DO), 影响程度已与长江平均化学需氧量( COD)等污染同数量级,加上加速COD等耗氧,水温升高的污染危害更大;二是水库冬季巨大散热,11-1月库区平均散热强度241 W/m~2、总热功率2.43亿kW,下泄潜在热量3.16亿kW、超过天然1.73亿kW,水库散发和下泄热量相当于全国平均用电功率. 2030年上游水电按规划全面建成后,冬季上游水库群还将附加吸热2亿kW(年热量2万亿kWh) . DO是大坝对天然河流环境改变的重要方面,三峡支流库区现在连年水华、干流出现缺氧,水温升高进一步降低DO浓度和促进环境耗氧是当前库区和下游生态环境的主要问题之一.冬季干热河谷输出热水、2030年后更多梯级水库吸热并通过河流转移到三峡水库,巨大附加散热量对周边环境、水资源、土壤墒情和局部气候影响需要认真研究.建议在干热河谷梯级水库大规模布局水面光伏( PPV) .一方面遮挡短波辐射抑制下游三峡入库水温进一步升高,另一方面利用梯级水电巨大储能、调节优势与光伏资源,互补互助、集约和大规模开发西南可再生能源与电力调节资源.本文研究显示PPV电量巨大和结构优势明显,是改善我国电力能源结构和提升水电的发展方向,还可带动更多绿色发展.
不同ROI和弹性模量值对剪切波弹性成像诊断颈部良恶性淋巴结效能的影响

目的探讨剪切波弹性成像(SWE)中,不同ROI和弹性模量值的选择对诊断颈部良恶性淋巴结的影响。方法选取经穿刺活检或手术病理证实的143枚颈部肿大淋巴结,于术前行常规超声及SWE检查,设置3种不同ROI:直径2 mm的小圆形ROI(ROI-1)、不超出淋巴结边缘的最大切圆ROI(ROI-2)及手动勾勒整个淋巴结边缘的ROI(ROI-3),均包含淋巴结的最硬区域,分别测量最大弹性值(E_(max))、平均弹性值(E_(mean))和弹性标准差(SD)并进行对比分析,构建ROC曲线获得各弹性值诊断颈部良恶性淋巴结的AUC,并进行比较。结果恶性淋巴结3种ROI测量的E_(max)、E_(mean)和SD均高于良性淋巴结(P均<0.001)。3种ROI测量的良性淋巴结、恶性淋巴结及总淋巴结E_(max)总体差异无统计学意义P均>0.05),E_(mean)和SD总体差异均有统计学意义(P均<0.001)。ROC曲线结果显示,3种ROI测量的E_(max)诊断良恶性淋巴结的AUC差异均无统计学意义(P均>0.05),ROI-1测量的E_(mean)的AUC高于ROI-2和ROI-3(P均<0.05),SD低于ROI-2和ROI-3(P均<0.05),而后两者比较差异无统计学意义(P均>0.05)。结论SWE能够对颈部良恶性淋巴结进行鉴别,但其诊断效能随ROI及弹性模量值的选择而不同。选择较小ROI时,建议使用E_(max)和E_(mean);选择较大ROI时,建议使用E_(max)和SD。
基于"多规合一"和生态足迹法的土地利用结构优化

多规合一背景下的土地利用结构优化对实现中国土地资源高效利用具有十分重要的推动作用。该文以山东省沂源县为例,以生态优先、生态经济协调发展为原则,借鉴生态足迹理论,依据国民经济核算规则,测算国民经济发展目标生态足迹需求,结合土地利用现状及"多规"土地利用计划,以生态平衡为底限,以竭力保障区域整体公共生态服务功能为要求,优化"多规合一"背景下的土地利用结构。该县"十三五"规划期末生态保护红线、耕地、园地、林地、草地、水域、建设用地合理规模为41 835.73、35 276.61、22 596.76、13 377.61、21 268.02、2 041.59、14 549.00 hm~2;合理规模在优先落实该县生态保护目标的情况下,保障了经济发展目标完成情况下的区域公共生态服务功能最大限度供给。
基于多源遥感数据的土地整治生态环境质量动态监测

土地整治生态转型是土地整治发展的必然趋势,在项目区尺度进行科学合理、客观直接、长期全面的生态环境质量监测评估具有重要意义。该研究基于多源遥感数据,选取典型土地整治项目,运用主成分分析法构建RSEI(remote sensing ecological index)模型,反演得到湿度、绿度、热度、干度指标以及RSEI指数,实现对项目区整治过程中生态环境质量变化的监测与分析。研究结果表明:1)湿度和绿度指标对项目区生态环境质量具有正向作用,而热度和干度指标起负向作用,且干度指标的影响最大;2)RSEI总均值在整治前、中、后分别为0.652、0.572和0.605;RSEI等级中的优良等级在整治前、中、后所占比例分别为78.73%、39.55%和63.29%;RSEI变差、不变和变好的比例分比为42.55%、46.25%和11.20%;3)项目区生态环境质量呈现"先下降-后上升-整体下降"的态势,表现为"整治期变差-恢复期变好-全过程变差"的总体特征,土地整治对项目区生态环境的扰动具有持续性,区域生态环境恢复与改善存在滞后期,在项目竣工5年后项目区的生态环境质量水平仍低于整治前。
玉米作物系数无人机遥感协同地面水分监测估算方法研究

该文研究不同水分胁迫条件下无人机遥感与地面传感器协同估算玉米作物系数的可行性。利用自主研发的六旋翼无人机遥感平台搭载多光谱传感器获取内蒙古达拉特旗昭君镇试验站不同水分胁迫下大田玉米冠层光谱影像,计算植被指数,采用经气象因子和作物覆盖度校正后的FAO-56双作物系数法计算玉米的作物系数,研究作物系数与简单比值植被指数(simple ratio index,SR)、叶面积指数(leaf area index,LAI)和表层土壤含水率(surface soil moisture,SM)的相关关系,结果表明,作物系数与SR、LAI和SM的相关程度与水分胁迫程度有关,但均呈现出显著或极显著的线性关系,说明了基于这些指标建立作物系数估算模型的可能性。利用逐步回归分析方法建立了作物系数的估算模型,其估算模型,修正的决定系数、均方根误差和归一化的均方根误差分别为0.63、0.21、25.16%。经验证,模型决定系数、均方根误差和归一化的均方根误差分别为0.60、0.21、23.35%。研究结果可为利用无人机多光谱遥感平台进行作物系数估算提供技术参考。
自然-社会水循环模型估算平原-丘陵-湿地区水稻种植潜力

自20世纪中叶以来在平原-丘陵-湿地区随着井灌水稻热的兴起,水稻种植面积急剧扩大甚至超过此类地区水稻种植潜力,引起了湿地面积萎缩、地下水水位下降和水质恶化等问题。为解决这些问题,该文构建自然-社会二元水循环模型揭示人类影响下的平原-丘陵-湿地区水循环机理,进而推算适宜的水稻种植面积。首先,利用数值法构建了基于栅格的分布式水文模型,然后在此模型中嵌入人类活动影响模型从而构建了二元水循环模型。根据水稻种植潜力阈值抽取河道水量极值、地下水最大埋深、地下水最大降深和最大地下水开采量等因素与旱田作物种类组合了18种情景模式。在满足控制阈值条件下,依据多年平均日降雨、蒸发和情景模式利用二元模型计算了各种情景的水田种植潜力,由潜力分析得:18种模式地下水最大埋深在5.17~7.49 m之间,地下水最大降深在1.67~3.73 m之间;水田处最大坡度范围0.028~0.053;河道引水量占河道水量的50%~70%;地下水开采比例在79%~112%间;水稻种植潜力为28.36万hm~2~54.12万hm~2,来自旱地面积为21.05万hm~2~40.32万hm~2,来自未利用地面积为5.68万hm~2~11.09万hm~2。以情景模式17为例在水田生育期内对河道生态需水量、地下水水位和旱地作物蒸发等进行了检验,验证得到:整个水稻生育期内分区流域地下水埋深均小于7.12 m,开发水田的分区流域基流比最小值为33.45%,分区流域旱田平均蒸发与1990年土地类型情景下的分区流域旱田平均蒸发的比值大部分位于0.98~1.05,说明水稻生育期内情景17对河道水量和地下水水位的影响在控制范围内,对旱田蒸发影响比较小,因此情景模式17的水稻种植潜力是可行的。研究可为描述平原-丘陵-湿地区的水文循环过程和推求水田开发潜力提供依据。
丘陵山区田间道路自主行驶转运车及其视觉导航系统研制

自然条件的限制使得丘陵山区农产品和物资的田间转运难以实现高安全性的机械化作业。为此,该文研制了一种在丘陵山区田间道路上自主行驶的转运车及其视觉导航系统。该系统采用RTK-GNSS(real-time kinematic-global navigation satellite system,实时动态-全球卫星导航系统)进行路网信息采集、实时定位和路径规划,利用机器视觉进行田间道路识别并提取路径跟踪线;田间道路非路口区域由机器视觉系统进行导航,路口区域采用RTK-GNSS实时定位进行导航。全局路径规划中对A*算法估价函数进行改进,将路口节点处的道路曲率及道路起伏信息引入代价函数。图像处理中强化道路上的阴影处理和信息融合,实现道路与背景的准确分割;然后将道路区域分块求取形心点,拟合后生成道路的虚拟中线作为局部路径的导航线。路径规划仿真表明,改进的A*算法能融合丘陵山地道路起伏变化的特征,规划的路径更合理。转运车自主行驶测试表明,在直线路径、多曲率复杂路径以及地形起伏路径3种工况下,自主行驶轨迹与实际道路中线的平均偏差分别为0.031、0.069和0.092 m,最大偏差分别为0.133、0.195和0.212 m;转运车沿道路中线自主行驶的平均相对误差分别为5.16%、11.5%和15.3%,满足田间道路转运车自主行驶的安全要求。
秸秆颗粒化高量还田快速提高土壤有机碳含量及小麦玉米产量

针对黄淮海地区秸秆还田难度大不利于土壤快速培肥的问题,探讨秸秆颗粒化高量还田快速提高土壤有机碳的可行性。采用2a的田间定位试验,设置秸秆不还田(CK)、秸秆颗粒12 000 kg/hm~2(KL1)、秸秆颗粒36 000 kg/hm~2(KL3)、粉碎秸秆12 000 kg/hm~2(FS1)、粉碎秸秆36 000 kg/hm~2(FS3)5种用量30~40 cm还田处理,研究了颗粒化秸秆高、低量还田对土壤有机碳、养分元素比例平衡以及小麦-玉米产量的影响。结果表明,秸秆还田2a内对>20~40、>40~60 cm土层有机碳含量影响显著,其中FS1提升幅度最低,分别为7.2%(>20~40 cm)、5.9%(>40~60 cm),KL3提升幅度最高,分别为12.3%(>20~40 cm)、11.1%(>40~60 cm)。与粉碎还田相比,秸秆颗粒化还田能在还田1a显著提高土壤有机碳含量,KL3较FS3 >20~40、>40~60 cm土壤有机碳分别提高1.7%、1.3%,KL1较FS1 >20~40、>40~60 cm分别提高0.8%、0.7%。另外,高量还田具有大幅提高有机碳的优势,FS3较FS1分别提高>20~40 cm土壤有机碳1.7%~ 3.9%、>40~60 cm土层有机碳0.7%~3.8%,KL3较KL1分别提高>20~40 cm有机碳2.4%~4.7%、>40~60 cm土层1.3%~5.1%。秸秆颗粒高量还田(KL3)在各生长季均具有较高的有机碳累积速率,且总体均值最高。秸秆颗粒化高量还田能在一定程度上提高土壤碳氮比(RCN)、碳磷比(RCP)、碳钾比(RCK),促使土壤养分比向高肥力方向转化。该试验中秸秆颗粒化高量还田连续4个生长季增产4.57%、11.40%、10.87%、8.87%,增产效果显著。综上可见,秸秆颗粒36 000 kg/hm~2深埋还田最有利于黄淮海地区土壤有机碳的提高,在解决土壤"碳饥饿"等问题、保障农业可持续发展上具有重要意义。
基于无人机倾斜航空影像的树冠体积测算方法

树冠是结构复杂的不规则体,对树冠体积的精确测定一直是树木测量研究中的难点问题。该文以消费级多旋翼无人机对目标树木进行倾斜摄影获取的多角度航空影像为基础,通过空三加密处理生成目标树木的三维点云模型;用等高线法分割树冠点云,并确定树冠最优分割层数;用投影法对点云数据进行转化,并选取测算点计算树高和树冠任意横截面积;对分割后各规则体的体积进行累加获得树冠体积。结果表明:8棵目标树木的树高测算值相对误差为1.46%~ 4.10%,平均相对误差为2.88%;树冠体积测算值的相对误差为6.95%~12.39%,平均相对误差为9.42%;精度均可满足林业调查中对于树高和树冠体积测量结果的要求。利用无人机倾斜航空影像建立单木的三维点云模型并进行树冠体积测算的方法是可行且有效的,该方法可为研究单木树冠几何参数的提取提供参考。
U形混凝土衬砌结构冻胀性能离心模型试验研究

为了控制季冻区渠道混凝土衬砌结构的冻胀破坏程度,基于小型U形渠道混凝土衬砌结构的冻胀破坏特征及抗冻胀性能,通过取消衬砌结构的刚性接缝形成整体式大跨度U形混凝土衬砌结构,并利用冻胀离心模型试验研究该衬砌结构的冻胀效应。试验表明,土温在冻结前期降幅较大,渠坡两侧土体降温快于渠底。整体式大跨度衬砌结构呈偏心受力状态,坡板上部上表面受拉,底板上表面受压。变形性能良好,在持续负温作用下没有发生明显的破坏,冻胀变形从坡板变形开始,随着渠道底部土体温度的下降,引发结构整体变形,底板大幅抬起。结构以向上抬升为主,同时沿法向向衬砌结构中心收缩。底板和坡板的抬升最大分别可达16、4 mm。渠坡向内回缩约5 mm。整体式大跨度U型混凝土衬砌结构抗冻胀性能良好,能在一定程度上减轻衬砌结构的冻胀破坏。
油菜高速精量排种器槽齿组合式吸种盘设计与吸附性能试验

针对现有气力式油菜排种器高速工作过程中种子难以从种群中快速分离被吸孔准确吸附产生漏吸降低排种性能的问题,该文设计了一种提高油菜高速直播充种性能的槽齿组合式吸种盘,分析并确定了槽齿组合式吸种盘的关键结构参数,构建了槽齿扰动作用下种子吸附力学模型。应用EDEM数值模拟分析了平面盘、凹槽盘和槽齿盘3种结构形式的吸种盘对种群定向扰动强度的影响,结合台架试验进行了吸种盘结构形式优选,试验结果表明:在传统平面盘上增设凹槽与扰种齿可明显增加种群的扰动强度和降低种子漏吸率;以平均动能总和作为种群扰动强度的量化指标,在同一转速下,平均动能总和数值从大到小顺序为:槽齿盘>凹槽盘>平面盘;以德优矮早油菜品种为对象进行了3个种盘优选试验,当工作负压1.5~2.5 kPa、转速10~150 r/min条件下,槽齿盘的漏吸率和吸附合格率均明显优于凹槽盘和平面盘,3个种盘重吸率无明显变化,工作转速大于90 r/min时,槽齿盘的最大漏吸率为7.4%,凹槽盘最小漏吸率为14.02%,平面盘最小漏吸率为30.4%,与凹槽盘相比漏吸率降低了47.2%,与平面盘相比漏吸率降低了75.7%。槽齿盘吸附性能试验表明:以德优矮早和中双11号为对象,在相同工作负压下,漏吸率随转速的增大呈上升趋势,吸附合格率呈下降趋势,重吸率无明显变化;在同一转速下,吸附合格率随负压的增大呈上升趋势,漏吸率呈下降趋势,重吸率无明显变化;在工作转速10~110 r/min、负压1.5~2.5 kPa条件下,吸附合格率不低于92.0%,漏吸率和重吸率之和不大于8.0%。研究结果可为气力式油菜高速精量排种装置结构改进与优化提供参考。
橡胶沥青混合料的动态弯拉模量研究

为了研究沥青混合料的模量特性,应用UTM材料试验机分别采用四点弯曲和梯形梁两种试验方法测试采用70#基质沥青和橡胶沥青两种不同沥青的混合料动态弯拉模量和相位角,根据时温等效原理计算主曲线移位因子并绘制动态模量主曲线和相位角主曲线,分析橡胶沥青混合料的动态黏弹特性;对比分析两种动态弯拉模量试验方法对沥青混合料动态弯拉模量和相位角的影响.结果表明:沥青混合料动态弯拉模量受温度和荷载频率影响较大,随着温度升高而显著减小,同时随着频率增大而增大;高温时,橡胶沥青混合料的动态模量显著大于70#基质沥青混合料,拥有更好的高温性能;橡胶沥青混合料受频率(温度)影响较小,温度敏感性更好;两种试验方法得到的主曲线在低温阶段趋势一致,在高温阶段有所差别,梯形梁试验最低频率为10 Hz,而四点弯曲试验的最低频率为0.1 Hz,拟合得到的主曲线高温阶段形状更加完整,能更有效地反映混合料高温时的动态力学性能.