mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
miR-144、miR-21-3p、miR-142-5p及miR-27b-3p对心肌梗塞后血管再生的作用

目的以五指山小型猪心肌梗塞模型为研究对象,筛选对心肌梗塞易感且可能调控血管生成素-2(ANGPT-2,促血管生长和形成的重要基因)表达的miRNAs。以人脐静脉内皮细胞(HUVECs)为细胞模型,探索候选miRNAs对人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移及细胞血管形成中的作用。方法通过小RNA测序和生物信息学软件预测靶标于ANGPT-2,并且在心肌梗塞组和对照组中差异表达的miRNAs,利用Edu法、Transwell法、体外实验法检测候选miRNAs对HUVECs的增殖、迁移和血管成腔的影响。结果miR-144、miR-21-3p、miR-142-5p及miR-27b-3p是潜在的靶标于ANGPT-2,并且在心肌梗塞和对照两组表达水平差异显著的miRNAs。miR-144不能直接影响HUVECs的增殖,但能抑制细胞的迁移及血管形成;miR-21-3p能抑制HUVECs增殖和迁移,但促进HUVECs血管形成;miR-142-5p和miR-27b-3p能抑制HUVECs增殖、迁移及成管;miR-142-5p和miR-27b-3p能显著抑制ANGPT-2的转录表达。结论心肌梗塞后,miR-142-5p和miR-27b-3p可能通过靶标于ANGPT-2的3'UTR并且抑制ANGPT-2的转录表达,抑制血管内皮细胞的增殖、迁移及血管形成,进而抑制血管再生。
2016-2018年某基层医院医院感染率调查

目的分析医院感染率的变化趋势及分布情况。方法分别选取2016-2018年调查日调查解放军926医院所有住院患者临床资料,采取床旁调查和查阅病例相结合的方式对医院感染率进行调查,分析医院感染所涉及患者的性别、年龄、感染部位及科室构成,抗菌药物使用情况,所有数据采用SPSS 13.0软件进行统计分析。结果2016-2018年应查住院患者为3 509例,实查例数为3 477例,实查率为99.09%。医院感染率分别为1.43%、 1.88%、1.18%,男性平均感染率为1.67%,女性平均感染率为1.25%。医院感染的年龄构成以50~90岁中老年人和<10岁儿童为主,感染率较高的科室分别为神经外科、普外科和烧伤科。医院感染部位以下呼吸道感染最为常见,其次为表浅切口及泌尿道,分别占26.23%、24.59%、13.11%。医院抗菌药物使用率总体控制在40%以下,抗菌药物使用以治疗用药为根本,单一用药为主要用药方式。患者病原体样本送检率呈逐年上升趋势。结论本研究中医院感染率及抗菌药物使用率低于全国平均水平,同时明确了医院感染性别及年龄构成、高危感染部位及高发科室,为进一步加强医院感染管理,合理使用抗菌药物提供科学依据。
尿毒症并发血液透析导管相关性感染免疫指标与PCT和CRP的诊断价值

目的探讨尿毒症患者血液透析导管相关感染免疫指标改变及血清C-反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)的诊断价值分析。方法选择攀钢总医院内分泌科2016年7月-2019年7月进行血液透析确诊导管感染的尿毒症患者40例作为感染组,另选择在医院进行血液透析的未感染尿毒症患者60例作为非感染组。对研究对象导管分泌物中病原进行培养,检测两组患者透析前后血清免疫球蛋白、CRP、PCT水平变化。结果感染组患者年龄为(68.81±6.25)岁,高于非感染组患者(P=0.007);感染组导管口分泌物中病原培养结果以革兰阳性菌为主(70.45%),金黄色葡萄球菌检出率最高(36.36%);与透析前相比,两组患者透析后免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、补体C3、C4、CRP、PCT均升高(P<0.001);感染组透析后IgM、IgA、IgG、C3、 C4、CRP、PCT分别为(1.62±0.12)g/L、(1.91±0.21)g/L、(10.12±1.35)g/L、(1.15±0.08)g/L、(0.68±0.07)g/L、(34.21±12.18)mg/L、(0.84±0.27)μg/L高于非感染组(P<0.001);ROC分析结果表明,透析后CRP、PCT水平对尿毒症血液透析患者发生导管感染的截断值分别为12.83mg/L、0.53ng/ml,差异有统计学意义(P<0.001)。结论尿毒症患者血液透析发生导管相关感染后免疫指标及炎症蛋白水平明显升高,血清CRP、 PCT水平变化对其具有良好的诊断效能,具有一定的临床价值。
海上风电机组浮式基础结构综述

随着中国对可再生清洁能源需求的逐步增加,近海风电能源的开发将逐渐趋于饱和,海上风电走向远海、深海区域是必然趋势。浮式基础结构的研发和工程应用,是推进海上风电向远海、深海区域发展的关键技术措施。对海上风电机组浮式基础结构的适用水深范围、基本形式、系泊系统、制作与安装进行全面综述,旨在为中国发展远海、深海风电提供技术参考。
基于二极管不控整流单元的远海风电低频交流送出方案

远海风电场凭借其丰富稳定的风能资源成为未来风电发展的主要趋势。目前已投运的远海风电送出工程大多采用柔性直流输电技术,其投资成本较高。为此,提出一种基于二极管不控整流单元(diode rectifier unit, DRU)的远海风电低频交流送出方案。该方案取消了海上换流器平台,采用DRU代替常规交–直–交变频器中的低频侧换流器,能够有效降低工程的投资成本和运行损耗。由于DRU不具备主动控制能力,提出适用于远海风电低频交流送出系统的风电机组控制策略,其中机侧换流器采用定直流电压控制,网侧换流器则在全局统一参考坐标系下同时实现最大功率跟踪控制和交流侧电压控制。最后,通过PSCAD/EMTDC进行算例仿真,对风电功率波动、陆上交流电网三相短路故障和海上交流电网三相短路故障等典型工况下的系统响应特性进行研究,验证所提方案的可行性。
“十四五”中国海上风电发展关键问题

自2016年以来,中国海上风电快速发展,提前一年完成“十三五”规划目标。结合“十三五”以及欧洲海上风电开发与运行经验,对“十四五”中国海上风电技术装备能力、经济性以及规模布局等问题进行探讨。研究结果表明,“十四五”末,中国海上风电累计装机容量将达到2500万~3500万kW;装备制造能力可满足每年300万~500万kW海上风电开发需要;除个别省份和海域可实现平价上网外,总体难以达到平价上网水平。开展海上风电勘察与资源再评估,适应中国风资源条件风电机组选型,提升大规模集中连片海上风电安全稳定运行水平,完善海上风电发展相关政策是促进海上风电发展的重要举措。
海上升压站选址优化研究

海上升压站选址对风电场投资成本起到关键作用。提出一种海上升压站最佳位置的确定方法。首先,根据海上风电场与陆上集控中心之间的最短距离,确定海上升压站离岸最近点。然后,根据各台风机位置坐标,通过重心法求取海上风电场的重心。随后,连接海上升压站离岸最近点与海上风电场重心,沿着其间直线移动,利用改进Prim算法确定海上风电场集电线路布局,求取增加的中压海缆距离和减少的高压海缆距离,并检验中压海缆电压压降。结合海缆成本和建设条件要求,寻求海上升压站的最佳站址。结果表明,所提出的方法简单可行,经济合理。
电站锅炉尾部烟气余热回收与梯级利用系统特性分析

燃煤电站锅炉实际运行排烟温度一般在130~150 ℃,进一步回收烟气余热有利于降低发电煤耗,减少污染物排放。针对电站锅炉尾部不同位置烟气参数不同的情况,设计了安装在空气预热器后及湿法脱硫装置后的两级热交换器余热回收系统,并结合330 MW燃煤电站锅炉,分析了不同负荷下,两级热交换器的换热量、冷凝水量、两侧介质静压差及发电标准煤耗降低值的变化情况,同时监测了二级热交换器前后烟气中固体颗粒物含量。结果表明:一级热交换器的换热量明显高于二级热交换器,烟气中水分主要在二级热交换器冷凝;标准煤耗降低值高达3.09 g/(kW·h);同时烟气经过二级热交换器后固体颗粒物含量明显降低。为燃煤电站锅炉尾部烟气余热回收利用提供了参考。
电力系统并行恢复分区新模型及算法

制定合理的电网并行恢复分区方案可以有效缩短系统恢复时间,而如何构建更为有效的分区模型及算法是该问题的关键。提出了电网并行恢复的分区新模型及快速求解算法。首先根据系统恢复的实际过程,构建了完善的系统并行恢复最优分区新模型;进而,为了克服大型混合整数非线性规划问题求解的困难,提出了分步求解策略:先基于电气距离对待启动机组进行划分和调整;再基于电气距离和潮流追踪算法的负荷分区和调整。所构建的模型相对比较完整,所提算法计算性能好且易于实现,而有望用于工程实际。不同规模算例验证了所提模型及算法的有效性和正确性。
江苏海上、沿海和内陆风电出力及波动特性分析

江苏风电装机规模大,具有海上、沿海和内陆风电场3种类型的风电场。掌握不同类型风电有功出力及波动性规律对于电网规划、调度、运行意义重大。基于江苏海上、沿海和内陆3类风电场的运行数据,利用多种概率分布模型模拟了风电场有功出力及波动特性,采用最大似然估计法对模型参数进行估计,根据多种评价指标对拟合精度进行衡量,结果表明海上风电有功出力服从Gamma分布,沿海和内陆风电有功出力更接近Weibull分布。3类风电的有功波动最优拟合为含有尺度和位置参数的t分布。
采用中频不控整流直流系统的远海风电送出方案

远海风电场具有更加丰富和稳定的风能资源,是未来风电发展的主要趋势,目前远海风电主要通过柔性直流系统并网。整流侧采用二极管不控整流单元(diode rectifier unit, DRU)具有明显的经济优势和发展前景,是学术界和工业界的研究热点。为了进一步提高远海风电送出系统的经济性,以整流侧采用DRU的高压直流输电系统为基本拓扑,提出采用中频不控整流直流系统的远海风电送出方案,通过把风电场交流电网的运行频率选为100~400 Hz,可以大幅度减小升压变压器和交流滤波器的体积和重量。同时,提出适用于中频不控整流直流系统的风电机组控制策略,其中,机侧换流器采用定直流电压控制,网侧换流器在全局统一参考坐标系下同时实现定功率控制和定交流侧电压控制。最后,通过PSCAD/EMTDC进行算例仿真,对所提方案的可行性进行验证。
基于PMU量测信息的短线路同杆并架双回线参数辨识

由于短线路同杆并架双回线越来越多,如何获得其准确的参数是亟待解决的问题。提出了基于PMU的短线路同杆并架双回线参数估计新方法。基于导体之间的耦合首先推导了短线路同杆并架双回线的阻抗模型;利用PMU在线实测数据提出了相应的短线路相角矫正方法和基于最小二乘法的短线路同杆并架双回线参数估计算法。该模型完整,算法直观简单,能够准确、快速地算得短线路同杆并架双回线之间的所有自感及互感参数。算例证明了该方法的有效性和正确性。
大规模海上风电柔性直流输电技术应用现状和展望

海上风电具有风力资源稳定性强、年利用小时数高等特点,随着海上风电机组大型化、投资规模扩大以及建设成本下降,基于柔性直流输电技术的大规模海上风电送出已成为海上风电发展和研究的热点方向。结合国内外典型海上风电柔性直流输电工程,对换流阀、联接变压器、耗能装置、高压直流断路器、海底直流电缆关键电气设备应用现状等进行分析和总结,介绍控制系统构、硬件组成和控制算法研究现状。考虑到海上平台所处的盐雾腐蚀环境,介绍了联接变压器、换流阀的防腐设计和海水冷却系统设计。分析、总结了大规模海上风电的并网技术方案的研究现状,对海上换流站、海上风电场的发展趋势进行展望。
超大规模电网快速状态估计的实现方法

随着一体化互联大电网全局分析决策中心的建设,对实时状态估计计算速度提出了更高要求。采用多线程并行计算技术实现了快速分解状态估计信息矩阵的快速计算,在稀疏矩阵节点优化编号及其因子分解过程中采用标准模板库关联容器存储稀疏矩阵。基于新一代调控系统验证环境和实际电网拼接模型算例进行了验证。结果表明:在超大规模电网状态估计中,采用多线程并行计算信息矩阵及其因子分解具有较高的加速比,结合基于关联容器的稀疏矩阵存储格式,能够有效提升编程效率和程序品质以及状态估计的计算效率。
66 kV交流接入海上换流站方案的技术经济性

为探究66 kV接入海上换流站与传统的35 kV升压220 kV接入海上换流站的技术及经济性对比,以中国南海某风电场接入工程为例,分析66 kV交流直接接入海上换流站与传统的35 kV升压220 kV接入海上换流站两种方案在功率损耗、一次电气设备投资等方面的差异,综合对比,得出66 kV交流接入方案具有更好经济性的结论。随着中国海上风电的发展,66 kV交流接入方案在降低海上风电柔性直流系统建造成本和推动技术创新性方面,均表现出了很好的技术优势。
风电机组电磁暂态建模及验证

风电机组暂态响应特性对新能源基地及近区电网的安全稳定运行影响很大,建立准确的风电机组模型对新能源并网具有重要意义。现有风电机组模型大多采用典型模型,与风电机组实际响应特性有一定差距,不能满足电力系统仿真需求。提出“现场试验—控制硬件在环(control hardware in the loop, CHIL)—动态链接库(dynamic link library, DLL)建模”的风电机组电磁暂态建模方案。构建基于现场可编程门阵列(FPGA)的CHIL仿真平台,并以风电机组暂态特性现场试验为基准,验证CHIL建模的准确性。提出以DLL为核心的“去控制器”数字建模方法,将风电机组的源控制代码封装后接入数字模型,实现风电机组电磁暂态建模,并以CHIL为基准进行校验。通过上述两级时域一致性验证,证明了所提建模方案的可行性和准确性。
广州市用水结构空间均衡差异性分析

以空间均衡治水方针为指导思想,采用基于洛伦兹曲线、基尼系数的方法,对广州市用水结构整体趋势及均衡差异性进行了分析。结果表明:广州市用水结构空间分配不够均衡,大部分区域已超过设定的警戒线标准;农业用水空间分配差距较大,主要集中于从化、花都、增城区等市内非核心区;工业用水结构虽然整体分布较均衡,但黄埔区与其余区域存在巨大差异,区位熵是其他区域工业平均区位熵的3倍;居民生活、城镇公共、生态环境用水结构空间分配差距悬殊,表现为向天河、越秀、荔湾等市内核心区域集中,且用水量保持逐年增加的趋势,这在一定程度上加剧了区域差异性;各类用水结构差异性虽已得到有效控制,空间均衡性处于平稳阶段,但仍未达到“空间均衡”治水目标,应进一步强化用水监督管理,实现用水结构合理布局和水资源的优化配置。
贾鲁河郑州段水质评价和污染源解析

2016年7月(有引水)和9月(无引水)分别对郑州贾鲁河水系9个断面进行了采样分析,采用综合水质标识指数法和因子分析法分别进行水质评价和污染来源分析。结果表明,贾鲁河郑州段上游水库综合水质为Ⅱ类或Ⅲ类,中游湖泊水质为Ⅳ类,下游为Ⅳ~劣Ⅴ类;索须河和七里河水质分别为劣Ⅴ类和劣Ⅴ类并黑臭;通过杨桥干渠向贾鲁河引黄补水只能暂时改变最近受水区的水质,对出郑州断面水质无明显影响。2个因子可解释5个水质指标的信息;在干流下游和支流,第一污染因子代表性指标TN、TP、NH + 4-N主要与市政污水处理厂排水相关,第二污染因子代表性指标CODCr和CODMn主要与未处理污水相关;贾鲁河上、中游主要为面源性和内源性污染。
基于碳足迹的区域水资源优化配置模型

为解决城市发展和生态低碳之间的矛盾,将碳足迹引入水资源配置,将缺水率和供用水过程碳的净排量最小纳入总体目标函数中,设置水源供水量、碳排放量、引提水量、生态需水量、最小供水保证率和非负约束6个约束条件,构建基于碳足迹的区域水资源优化配置模型,采用基于理想点和遗传算法的多目标规划方法进行求解,并以徐州市丰县为例,进行水资源供需平衡分析测算,结果表明,2030年丰县预计可减少缺水率6.2%,可实现碳减排5.8%。
基于MBFG分类法的长江江苏段浮游植物生物完整性评价

根据2016年7月至2017年4月对长江江苏段6个采样点浮游植物现状的逐季调查结果,基于浮游植物MBFG分类法进行参数筛选,构建浮游植物生物完整性指数。选取人类干扰较小的采样点作为参照点,对候选参数进行判别能力和相关性分析的筛选,得到构建浮游植物生物完整性指数(P-IBI)的9个核心参数,采用比值法统一参数量纲并确定分级评价标准,对长江江苏段进行水生态健康评价。结果显示:P-IBI在空间上呈“N”形变化,镇江与南通断面得分较高,而江宁、栖霞和江阴断面得分较低;P-IBI与水温、高锰酸盐指数呈显著负相关,与透明度和溶解氧呈显著正相关;Ⅲ类功能群的生长繁殖对P-IBI有重要影响,其大量繁殖会造成水生态系统状况恶化。
基于PSR模型的三门峡库区湿地生态系统健康评价

为评价三门峡库区湿地生态健康状况,基于PSR模型,从压力、状态、响应3个层面构建了包括人口密度、水体面积、湿地管理水平等15个指标的湿地生态系统健康评价指标体系,采用层次分析法和模糊综合评价法计算指标权重和指标隶属度,将湿地生态系统健康状况划分为“健康、亚健康、脆弱、病态、疾病”5个等级,根据综合评价指数确定三门峡库区湿地生态系统健康状况。结果表明,2017年三门峡库区湿地生态系统健康综合评价指数为0.696,处于“脆弱”等级,接近“亚健康”状态;压力、状态、响应3个目标层中,状态层的约束性最强(0.5485),响应层次之(0.2410),压力层最弱(0.2105);在15个评价指标中,物质供应、生态环境恢复、科研娱乐和湿地受胁迫程度是影响三门峡库区湿地生态系统健康状况的主要因素。
基于同位素标记的唑菌酯水解和光解动态及其降解产物质谱分析研究

为深入探究唑菌酯在水中的降解特性,研究了不同温度和pH值下唑菌酯的水解动态和不同光照下的光解动态,并以13 C-唑菌酯为对照,采用质谱分析研究唑菌酯的水解和光解产物及途径。结果表明,唑菌酯的水解和光解均符合一级动力学方程。在酸性至弱碱性(pH 8.0)水溶液中,唑菌酯较难水解;在碱性水溶液(pH 10.0~13.0)中,唑菌酯的水解速率随温度升高而加快。水解反应为碱基催化反应,唑菌酯的水解速率常数对数值与pH值成线性正相关,且温度越高,反应速率常数越大。在室内模拟太阳光、30℃下,唑菌酯易光解,光解反应速率随着光强和紫外强度增加而增加;在室外自然光、13~19℃下,唑菌酯难光解。由质谱分析结果推测,唑菌酯水解过程可能是未标记C原子上的酯键断裂脱去1个烷基后加氢,形成(E)- 2-[2-[[3-(4-氯苯基)- 1-甲基-1H-吡唑-5-氧基]甲基]苯基]-3-甲氧基丙烯酸(C_(21)H_(19)ClN_2O_4),光解过程可能是未标记C原子上的羰基加氢、脱水后成环形成3-(4-氯苯基)- 5-[[2-(4-甲氧基呋喃-3-基)苯基]甲氧基]-1-甲基-1H-吡唑(C_(22)H_(19)ClN_2O_3)。本研究对唑菌酯在水环境中的安全评价具有重要的参考价值。
虾苗场3种重要病原同步定量PCR检测技术的建立

白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)、虾肝肠胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei,EHP)和虾虹彩病毒(decapod iridescent virus 1,DIV1)为近年来凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)育苗场内的主要生物性危害因素,其中2种或3种病原共感染的现象也较为常见,快速、准确地检测和鉴别这3种病原是大型苗场生物安保体系构建和无特定病原虾苗生产的迫切需求。基于SYBR Green I染料法,建立了同步扩增3种病原的定量PCR检测技术。结果显示,该同步方法对3种病原的标准曲线相关系数(R~2)均大于0.99,且检测限可低至10 copy·μL~(-1),尤其是WSSV,在低至1 copy·μL~(-1)时仍能保持较好的组内和组间重复性。熔解曲线分析显示,该同步定量PCR技术对对虾样品的扩增产物只在78.4 ℃、79.7 ℃、83.5 ℃处出现3个尖锐峰,分别与3种病原(DIV1、EHP和WSSV)扩增产物的T_m值相对应。以上结果表明,建立的同步定量PCR检测技术具有较高的检测灵敏度和良好的病原特异性,可以在50 min内同步完成对3种病原的快速鉴定和组织内病原含量的确定,既可用于对虾育苗场内对这3种病原的监测,也适用于对养殖对虾病原感染与病害发生的风险预测。
基于线粒体COⅠ的南海北部长棘银鲈遗传多样性分析

为了解中国长棘银鲈(Gerres filamentosus)的遗传背景以更好地保护与开发利用种质资源,测定了南海北部7个群体线粒体COⅠ基因5'端序列,以分析其遗传多样性和遗传结构。结果发现,176尾长棘银鲈652 bp序列中有25个单倍型,155个变异位点。7个群体整体呈现较高的单倍型多样性(H_d = 0.767 ± 0.018)与较低的核苷酸多样性(π = 0.055 0 ± 0.003 7)。就遗传多样性指数而言,碣石群体(H_d = 0.606 ± 0.092,π = 0.059 2 ± 0.006 6)最高,次高为阳江群体(H_d = 0.323 ± 0.102,π = 0.027 0 ± 0.010 7);琼海群体(H_d = 0.560 ± 0.125,π = 0.001 0 ± 0.000 3)最低,次低为陵水群体(H_d = 0.685 ± 0.077,π = 0.001 5 ± 0.000 3)。群体遗传分化系数Fst显示,碣石、阳江群体与其他群体间存在高度(极显著)的遗传分化(F_(st) = 0.517 1 ~ 0.851 4,P < 0.001),这2个群体间有低等程度(显著)的遗传分化(F_(st) = 0.111 1 < 0.15,P < 0.05),而其他群体间无明显分化(F_(st) =-0.025 5 ~ 0.008 8,P >0.05)。AMOVA分析显示,群体变异主要来源于群体内个体间(61.69% ~ 74.13%),但群组间仍有较多变异(19.06% ~ 37.92%);原因可能与历史上琼州海峡的阻碍、当代复杂的海流以及长棘银鲈只进行短距离洄游等生态特性有关。中性检验显示,海南陵水、东方和新盈群体在晚更新世时期发生过种群扩张,但南海长棘银鲈总体未呈现种群扩张现象,可能是不同谱系的叠加造成整体核苷酸不配对分析图呈现多峰。碣石和阳江群体与其他群体间有高度的遗传分化,可将它们作为一个独立的管理保护单位,其中碣石群体遗传多样性最高,应重点保护;其他群体可作为另一管理保护单位,其中琼海和陵水群体遗传多样性较低,建议及时采取保护措施,避免遗传多样性过度下降而导致资源枯竭。
基于线粒体COⅠ基因序列的东南太平洋茎柔鱼群体遗传结构分析

茎柔鱼广泛分布在东太平洋海域,分布水域广,种群结构复杂。采用线粒体COⅠ序列为遗传标记分析了东南太平洋茎柔鱼(Dosidicus gigas)遗传结构特征。在秘鲁外海8个群体239个样本的线粒体COⅠ序列中共检测到46种单倍型,42个变异位点。8个群体的单倍型多样性为(0.469 ± 0.114)~(0.759 ± 0.086),核苷酸多样性为(0.001 04 ± 0.001 07)~(0.003 63 ± 0.001 21),均具有较高的单倍型多样性水平和较低的核苷酸多样性水平。基于单倍型构建的NJ树以及基于群体间遗传距离构建的UPGMA树分析显示,8个群体间没有明显的地理谱系结构特征。AMOVA及F_(st)分析结果表明,群体间变异百分比为0.26%,群体内变异百分比为99.74%,说明遗传变异主要来自群体内部,群体间不存在显著的遗传结构分化。群体间的基因流数据分析表明,各群体间具有显著的基因交流。研究结果可为茎柔鱼资源的合理利用、开发及科学管理提供必要参考。
黑芝麻总黄酮的体内抗氧化作用研究

为了评价黑芝麻总黄酮的体内抗氧化活性,通过颈部皮下注射D-半乳糖建立小鼠衰老模型,灌胃给药,用转棒式疲劳仪和负重游泳实验检测小鼠运动能力,计算胸腺、脾脏及脑指数,分别检测小鼠血清和脑组织匀浆液中丙二醛(MDA)含量、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力,HE染色法观察脑组织病理变化。结果表明:与衰老模型小鼠相比,黑芝麻总黄酮高剂量组可显著延长小鼠负重游泳时间,增加脑指数(P < 0.05),显著增加血清中T-SOD和GSH-Px活力,降低MDA含量(P < 0.05);黑芝麻总黄酮高、中剂量组能显著升高脑组织中T-SOD的活力,降低MDA含量(P < 0.05);HE染色结果显示黑芝麻总黄酮高剂量组能改善脑组织损伤程度。黑芝麻总黄酮具有抗衰老活性,其可能通过抗氧化活性发挥抗衰老作用。
中国西部湖泊水体δD与δ~(18)O的空间变化特征及其影响因素

湖泊水体的氢氧同位素(δD、δ~(18)O)是研究区域大气降水和水文循环的重要手段之一,目前对其的研究主要以单一湖泊为主.以2016年夏季在中国西部地区采集的33个湖泊水体为研究对象,分析其氢氧同位素的变化特征,并结合当地夏季大气降水、湖水盐度、海拔与纬度等资料,探讨中国西部33个湖泊水体δD、δ~(18) O的空间分布特征及其影响因素.结果表明: 33个湖泊水体的δD与δ~(18)O组成主要受控于大气降水,但受蒸发分馏的影响,湖水线的斜率与截距低于大气水线.湖泊水体与夏季大气降水氢氧同位素存在明显的空间分异,这种分异与湖水盐度无关,主要受到区域降水水汽来源不同的影响.青藏高原南北两侧由于水汽来源及蒸发条件的不同,使得青藏高原湖泊水体的氢氧同位素呈现出“北高南低”的特点,新疆西北部受西风影响,湖泊水体的氢氧同位素明显偏负,内蒙古及邻近地区受东南季风的影响,湖水受到蒸发分馏作用使其δD与δ~(18)O偏正.不同区域湖泊水体的氘盈余(d_excess)反映了不同的水汽源地的湿度状况而不能指示湖水的蒸发状况.受降水影响,青藏高原地区湖水氢氧同位素组成与海拔高度呈负相关,与纬度呈正相关.
逸度模型在湖泊流域农药多介质归趋研究中的应用与展望

农药的施用在促进农业经济发展的同时,也带来了诸多环境问题.农药由农业活动排放进入到环境后会通过不同的途径在各介质之间进行迁移和转化,最后由径流作用汇聚于湖泊中,破坏生态环境,影响人类健康.因此,研究湖泊流域生态系统中农药的多介质归趋具有重要意义.使用基于逸度的多介质模型模拟农药在环境中的行为是一个十分有效的方法.逸度模型利用“逸度”的概念描述污染物在各个环境介质之间的迁移和转化过程趋势,其结果建立在化学物质自身物化性质和环境系统性质之上,不仅适用于预测农药在环境各介质中的残留水平,还可以揭示区域内污染的空间分布特征,是湖泊流域生态系统管理中一个重要的工具.本文综述了逸度模型的理论基础,对近年来国内外逸度模型的发展现状、相关环境模型及其在农药归趋研究和湖泊流域生态系统管理中的运用进行了总结,并展望了逸度模型在农药多介质研究中的应用前景,以期对我国农药的管理、合理施用方面提供科学与技术支持.
基于水化学和氮氧同位素的贵州草海丰水期水体硝酸盐来源辨析

为明确草海湖水及其入湖河流硝酸盐污染的主要来源,定量分析各来源的贡献率,对草海湖水与入湖河流水化学特征和水体硝酸盐的氮氧同位素组成进行了系统研究.通过对草海湖水、河水、井水丰水期水体理化参数和同位素分析发现:湖水的NO_3~-/Cl~-比值和Cl~-浓度表明其主要受牲畜粪便和城镇污水输入的影响,而河水与井水则受农业活动和城镇污水的共同影响. δD-water与δ~(18)O-water显示草海水体主要源于大气降水,并有较强的蒸发作用.湖水δ~(15)N-NO_3~-和δ~(18)O-NO_3~-值分别为-5.56‰~ 11.30‰和0.02‰~ 25.40‰,较河水偏负而较井水偏正.稳定同位素混合模型(SIAR)计算结果表明草海湖水及其入湖河流硝酸盐主要源于化肥、土壤有机氮、牲畜粪便相关的农业活动,其贡献率在50%以上;城镇污水贡献率在22%左右;大气降水的贡献主要体现在湖水中.
1970s以来巢湖流域水环境保护区景观生态脆弱性时空特征及驱动解析

加强流域生态核心区的景观生态脆弱性评价及驱动机制研究对于生态系统功能优化调控具有重要意义.以巢湖流域水环境保护区为主体,基于网格单元尺度,应用空间数据探索及地理加权回归(GWR)等工具,对1970-2015年间的研究区景观生态脆弱性时空演变特征及驱动机制进行分析.结果表明: 1970-2015年间,巢湖流域水环境保护区内的土地景观类型表现为“两降三升”的变化趋势,其中,农地景观下降6.62%,建设用地景观增加6.26%;近45 a来,景观生态脆弱性均值从1970年的2.9347下降为2000年的2.6720,2015年又上升为2.7989,整体呈波动式下降趋势,景观生态脆弱性的空间分布具有显著的集聚特征; GWR回归系数显示各驱动因子对研究区景观生态脆弱性作用力不同,依次表现为:农地破碎度(FN) >植被指数(NDVI) >坡度(SLOP) >土地利用程度(LUI),各因子的回归系数均存在空间非平稳性.其中,FN因子回归系数呈现由西向东逐渐增强趋势; NDVI因子回归系数的空间分布表现出从中部向两侧递减趋势; SLOP因子回归系数分布则由西向东依次递减; LUI因子回归系数表现出从东、南向西北逐渐减弱趋势.回归系数的空间分布特征显示出不同因子对景观生态脆弱性的影响作用具有各向异性.研究结果可为巢湖流域水环境保护区的生态恢复与土地利用及景观格局优化实践等提供决策支持.
结合主成分分析法(PCA)和正定矩阵因子分解法(PMF)的鄱阳湖丰水期表层沉积物重金属源解析

为识别表层沉积物重金属的来源以及量化源贡献,选取鄱阳湖丰水期表层沉积物为研究对象,测定14种重金属(V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Mo、Cd、Sb、W、Pb、Hg和As)的含量,分析其污染及空间分布特征,并利用主成分分析法(PCA)和正定矩阵因子分解法(PMF)对沉积物重金属进行源解析.结果表明:除V和Cr外,Cd、Mo、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sr、As、 Ni、Co和Sb的平均含量分别为江西省土壤背景值的5.7、2.2、1.9、1.8、1.5、1.5、1.4、1.3、1.3、1.2、1.0和1.0倍; Cd、Hg、Cu、 Mo、Pb、Sr和Zn超出江西省土壤背景值的比例相对较高,分别为100%、100%、100%、100%、97%、97%和93%,所有沉积物样品中Cd含量超过农用地土壤污染风险筛选值的比例为51%; V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Mo、Sb、W、Pb、Hg和As含量呈未污染至弱污染水平,而Cd含量属于中等污染水平,接近于重污染水平.总体而言,Cd的污染相对较严重.重金属的分布具有显著的区域特征,其中Cr、Cu、Zn、Sr、Pb、Hg和As的空间分布十分相似,表现为在赣江、抚河、信江和饶河入湖口附近区域含量较高,而Co、Ni、Mo和Sb明显在湖区南部、东北部和修水入湖附近这3个区域聚集,Cd和W的空间变异性相对较大,V的含量分布相对较均匀. PCA和PMF解析结果都表明鄱阳湖丰水期表层沉积物重金属受4种来源的共同影响,其中,矿业和工业活动的影响最大,相对贡献率为38%,其次是尾矿和废渣,相对贡献率为28%,再是农业活动,相对贡献率为19%,最后是自然来源的相对贡献率为14%.
乌梁素海沉水植物群落光谱特征及冠层水深影响分析

沉水植物对于改善富营养化水体和重建水生生态系统起着至关重要的作用.应用遥感技术可以实时、大面积监测沉水植物的分布和生长情况,而冠层水深直接影响沉水植物在湖泊、河流中的准确遥感解译.本研究基于实测光谱数据,分析了乌梁素海沉水植物光谱特征,并研究了冠层水深对乌梁素海沉水植物反射光谱的影响,建立了乌梁素海沉水植物冠层水深反演模型.结果表明: 1)挺水植物在短波红外1662 nm和2223 nm附近分别有一个反射峰,这是挺水植物区别于沉水植物和漂浮藻类的重要波段; 0深度沉水植物(WDC = 0)与漂浮藻类的光谱反射率非常接近,但是在绿波段(550~ 690 nm)有明显差异,因此,可以利用绿波段和短波红外波段的光谱特征来区分挺水植物、沉水植物和漂浮藻类. 2)沉水植物群落的光谱反射率随冠层水深的增加而降低,在700~ 900 nm波段范围内变化最为明显,且在700~ 735 nm波段附近,沉水植物群落光谱反射率与冠层水深呈显著负相关. 3)在建立的单波段/波段比沉水植物冠层水深反演模型中,波段比反演模型要优于单波段反演模型,波段比反演模型的决定系数R~2 >0.70,均方根误差<13.70 cm,平均相对误差< 28%,反演精度较好,适用于10 ~ 60 cm沉水植物冠层水深的反演. 4)利用波段响应函数,将实测光谱反射率积分到Landsat-8 OLI波段上,建立OLI了冠层水深反演模型,其中,波段比幂函数模型反演效果最好,R~2为0.49,均方根误差为18.17 cm,平均相对误差40.05%.可用于精确大气校正后乌梁素海沉水植物冠层水深的反演.
典型街区洪水演进的概化水槽试验研究

由于全球气候极端化现象加剧,城市洪涝灾害的强度与频率均呈上升趋势。为充分了解城市洪涝灾害的致灾机理,提出行之有效的减灾措施,有必要对典型城镇街区的洪水演进过程进行研究。本文建立了具有典型街区构造的洪水演进物理模型,模型中布设道路、建筑物、人行道、绿化带等设施。基于试验数据定量分析了建筑物密度、绿化带设置等对洪水演进过程带来的影响。得到主要结论如下:(1)溃坝波在模型道路上的运动速度与初始时刻上游水库的水深及道路本身特性有关,建筑物与城市绿化设施的布置对其影响较小;(2)布置绿化带及建筑物减小了过水面积,导致洪涝灾害发生后道路上的水位上升;但增加房屋密度将减少流入街区两侧的水流体积,布设绿化带将增加房屋周边的水流阻力,促使水流沿模型道路演进;(3)建筑物前水深与初始时刻水库内水深近似成正比,但初始水深较大时水流对建筑物的冲击力将远大于初始水深较小的工况。本试验结果可以为数学模型提供翔实的率定资料,并为面临突发洪涝灾害威胁的街区提供设计参照。
踝关节骨折合并三角韧带完全断裂21例的手术疗效分析

目的:探讨手术治疗踝关节骨折合并三角韧带完全断裂的近期临床疗效。方法:回顾性分析2016年1月至2019年3月采用骨折固定联合三角韧带修复手术治疗的踝关节骨折合并三角韧带完全断裂的中青年患者21例,其中男16例,女5例;年龄21~52(38.6±7.3)岁;受伤至手术时间1~7(3.8±1.5) d。观察患者骨折愈合时间及并发症情况,比较手术前后内踝间隙变化,并于术后18个月采用美国足与踝关节协会(American Orthopaedic Foot and Ankle Society, AOFAS)评分进行功能评价。结果:21例患者均获得随访,时间18~26(21.7±1.2)个月。切口均Ⅰ期愈合,骨性愈合时间8~12(9.5±1.6)周。术后未出现感染、内固定失败、神经损伤等并发症。术后内踝间隙(2.69±0.25) mm较术前(5.83±0.32) mm明显改善(P<0.001)。术后18个月AOFAS评分(91.43±4.14)分,其中优14例,良6例,可1例。结论:在坚强固定骨折的同时,修复三角韧带能帮助中青年患者恢复踝关节内侧解剖结构,可以取得良好的近期临床疗效。
植物化感作用研究进展

植物化感作用是植物之间相互影响的现象,广泛存在于自然界中。化感作用对自然植被演替和人类生产活动等具有重要的意义,因而是研究农田、草地、森林和荒漠等生态系统的热点问题。总结了近些年来国内外学者对化感作用的研究成果,从化感作用的发展历史、化感物质的分类与释放途径进行了介绍,详细总结了化感物质的作用机理,并分别从农业活动、植被演替以及草地生产3面阐明了化感作用的研究意义及其实践应用。在此基础上对该领域存在的问题进行了讨论,并对未来的研究方向做了展望。
NLRP3炎症小体在甲型流感病毒和MRSA致小鼠肺炎早期的作用差异

目的探讨NLRP3炎症小体在甲型流感病毒H1N1(甲流病毒H1N1)及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)所致肺炎早期的作用。方法分别以甲流病毒H1N1/FM1株与MRSA滴鼻感染C57BL/6小鼠各5只,引起甲流病毒肺炎与MRSA肺炎,感染24h后,观察肺组织病理,荧光定量PCR检测各组小鼠肺组织NLRP3蛋白、IL-1β的mRNA表达强度,蛋白免疫印迹法检测小鼠肺组织NLRP3蛋白相对表达量,ELISA检测小鼠血清IL-1β的浓度。结果NLRP3蛋白的mRNA表达水平及蛋白表达水平各组间比较差异有统计意义(F_(mRNA)=38.782和F_(蛋白)=1 325.64,P均为0.000),IL-1β的mRNA表达水平及血清浓度各组间比较差异有统计学意义(F_(mRNA)=1 253.97和F_(血清)=41.974,P均为0.000)。H1N1组NLRP3蛋白的mRNA表达水平及蛋白表达水平均高于空白对照组(P均<0.05),IL-1β的mRNA表达水平及血清浓度均高于空白对照组(P均<0.01)。MRSA组NLRP3蛋白的mRNA表达水平高于空白对照组(P<0.05),蛋白表达水平与空白对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),MRSA组IL-1β的mRNA表达及血清浓度均高于空白对照组(P均<0.01)。H1N1组NLRP3蛋白的mRNA表达水平及蛋白表达水平均高于MRSA组(P均<0.05),但MRSA组IL-1β的mRNA表达水平及血清浓度均明显高于H1N1组(P均<0.01),与肺组织病理变化相一致。结论在甲流病毒性肺炎及MRSA肺炎早期,NLRP3炎症小体介导甲流病毒引起的炎症反应,但并没有在MRSA引起的剧烈炎症反应中起重要作用。
水下焊接机器人变质心补偿控制

为了补偿由于3自由度直角坐标式机械臂移动引起的HITUWV水下焊接机器人质心变化,提出基于变质心模型的自适应滑模控制方法(CVM-ASMC).首先建立机器人变质心模型,精确地描述水下焊接机器人的变质心特性.随后,设计基于变质心模型的自适应滑模控制器,实现高精度变质心补偿.实验结果表明,相较于传统PID(比例-积分-微分)控制器与基于模型的PID控制器,提出的CVM-ASMC具有更高的精确性、更好的稳定性以及更低的能耗.因此,CVM-ASMC可以满足水下作业稳定与高精度运动控制要求.
一种新型欠驱动机械手爪的抓取分析和优化设计

传统欠驱动机械手的运动和功能单一,难以实现对不同尺寸物体的稳定抓取.为此,提出了一种新型欠驱动手爪结构,并进行抓取分析和优化.首先,介绍了欠驱动机械手爪的整体机构设计,并对手指进行静力学分析,针对手爪包络抓取物体时可能发生弹射的不稳定情况,进行手指结构优化.然后,基于刚度矩阵的势能模型,确定指尖合理的尺寸范围并建立指尖最佳形状.通过几何约束中的数学公式,表达了指尖抓取时手指位姿和物体尺寸的关系.最后,完成手爪样机的搭建,并对常见家用物品进行了指尖抓取和包络抓取实验.实验结果表明,该机械手爪能够对各种尺寸大小的物体进行稳定抓取.
集群机器人研究综述

首先,给出了集群机器人的定义与基本特征,概括了相对于传统多机器人控制方法的优势.然后,总结了集群机器人的主要设计与分析方法.将集群机器人研究归纳为空间组织、集群导航、集群决策以及其他集群行为等4类,综述了各类别近十年的主要研究成果.最后,分析总结了当前集群机器人研究面临的挑战与关键科学问题,并对未来发展方向进行了展望.
多智能体系统的分布式自触发一致性跟踪控制

在一致性控制协议的设计过程中,针对多智能体之间信息交互数据量大的问题,结合自触发控制理论,为系统设计了一类具备触发判定条件的跟踪控制策略.该控制策略可以通过对触发时刻选择条件的约束,降低系统网络的通信负载,避免控制器的持续更新,节约交互信息的存储空间.并且,控制策略保证了跟随智能体渐近跟踪上领导智能体的状态,仿真实例证明了系统一致性可实现.
基于科技接受模型的ETC用户使用行为研究

为理清消费者使用ETC服务的影响因素,积极引导广大车主安装ETC设备,提升ETC用户使用ETC服务的积极性和使用倾向,变ETC设备持有者为ETC服务使用者。在分析前人研究基础上,借鉴科技接受模型相关研究结论,构建ETC用户使用行为模型,提出研究假设。以ETC用户为调查对象实施在线调查,并最终回收有效问卷445份。使用现有成熟量表对ETC用户的感知有用性、感知易用性、态度和行为倾向进行测量,使用SPSS24.0和AMOS24.0统计分析软件对研究模型的信效度、模型拟合度等主要指标进行分析并验证了研究假设。研究结果显示:各项指标均符合学者建议标准;用户对ETC的感知易用性显著正向影响用户对ETC的感知有用性;用户对ETC的感知有用性和对ETC的感知易用性对态度均有显著正向影响;用户对ETC的态度对行为倾向有显著正向影响。建议相关机构从丰富ETC卡使用场景等方面提升用户的感知有用性;通过拓展ETC发行渠道、提高安装服务质量以及便捷式应用软件开发等措施降低用户的使用成本,提升用户的感知易用性;通过进一步充实服务内容等方面培育提升用户的积极态度。
基于多重几何约束的未知物体抓取位姿估计

针对机器人在非结构化环境下面临的未知物体难以快速稳定抓取的问题,提出一种基于多重几何约束的未知物体抓取位姿估计方法.通过深度相机获取场景的几何点云信息,对点云进行预处理得到目标物体,利用简化的夹持器几何形状约束生成抓取位姿样本.然后,利用简化的力封闭约束对样本进行快速粗筛选.对抓取位姿的抓取几何轮廓进行力平衡约束分析,将稳定的位姿传送至机器人执行抓取.采用深度相机与6自由度机械臂组成实验平台,对不同姿态形状的物体进行抓取实验.实验结果表明,本文方法能够有效应对物体种类繁多、缺乏3维模型的情况,在单目标和多目标场景均具有良好的适用性.
粗粒弱硫酸盐渍土路基的地质雷达波形与频谱特征

为了准确获取盐渍土路基的波形与频谱特征,以新疆若羌县-尉犁县省道拓宽工程为依托,采用LTD-2100型地质雷达对粗粒弱硫酸盐渍土路基开展现场探测,以获取不同含水率(ω)水平下的原始实测文件;利用IDSP分析程序对实测文件进行处理并得到波形与频谱的初始特征;为了对初始特征进行验证,利用现场填料在室内制作了1 m×0.8 m×0.8 m的矩形模型箱,通过人工调配模型填料的含水率ω和室温,并对模型进行探测得到波形与频谱的模型特征;对初始特征与模型特征进行比较,结果表明:在正温条件下,ω的提高会增强电磁反射;当8%<ω<27%时,反射振幅达到最大,最大归一化振幅接近于1.0,频谱能量分散,主频不突出但小于200 MHz;当ω>32%时,电磁损耗显著加剧,线测图表现为典型的"雪花状"特征,点测图表现为典型的"类直线状"特征,频谱能量集中且主频分布范围为20~65 MHz,低频特征明显。研究内容能为粗粒弱硫酸盐渍土路基的地质雷达探测及其解译判读提供相关参考。
二维斑点追踪技术评价心脏淀粉样变性患者左心室收缩功能及同步性改变

目的应用二维斑点追踪超声心动图(2D-STE)评价心脏淀粉样变性(CA)患者左心室收缩功能及同步性改变。方法选取确诊的CA患者20例(CA组)和健康志愿者20例(对照组)进行超声心动图检查。应用2D-STE测量两组受试者左心室整体长轴应变(GLS)、17节段长轴应变达峰时间(TTPLS)及达峰时间标准差(MD),计算左心室基底段、中间段及心尖段平均TTPLS(TTPLS_(base)、TTPLSmid和TTPLS_(apex)),经心动周期RR间期标化后以百分数表示。结果与对照组相比,CA组GLS减低、MD%明显增大(P<0.001),TTPLS_(base)%、TTPLSmid%延长(P<0.05), TTPLS_(apex)%无明显差异(P>0.05)。CA组不同左心室水平TTPLS呈逐渐延长趋势,但仅TTPLS_(base)%与TTPLS_(apex)%存在统计学差异(P=0.045)。MD%与GLS呈正相关(r=0.586,P=0.013)。结论CA患者左心室长轴形变能力受损,运动同步性减低。2D-STE评价CA患者左心室收缩功能和同步性改变可能为临床评估病情提供参考依据。
WSN中碰撞时长可变的三时隙P坚持CSMA协议分析

随机多址通信方式是计算机通信研究中不可或缺的一部分,针对传统的P坚持载波侦听多路访问(P-CSMA)协议对无线传感器网络(WSN)系统的传输控制并解决系统的能耗问题,提出了一种在WSN中碰撞时长可变的三时隙P-CSMA协议。该协议在传统的双时隙P-CSMA协议中加入了碰撞时长b,将系统模型改为三时隙模型,包含信息分组发送成功的时长、发生碰撞的时长以及空闲时长。通过建模分析了该模型下系统的吞吐量、碰撞率以及空闲率,发现通过改变碰撞时长可以降低系统的损耗。相比传统的P-CSMA协议,该协议使系统性能得到了改善,并使得在基于电池模型得到的系统节点的生命时长明显延长。通过分析,得到了本协议的系统仿真流程图。最后通过对比分析各个指标的理论值和仿真值,证明了理论推导的正确性。
基于RCF的跨层融合特征的边缘检测

针对当前基于深度学习的边缘检测技术产生的边缘线条杂乱且模糊等问题,提出了一种基于RCF的端到端的跨层融合多尺度特征的边缘检测(CFF)模型。该模型使用RCF作为基线,在主干网络中加入CBAM,采用具有平移不变性的下采样技术,并且去除了主干网络中的部分下采样操作,以保留图像的细节信息,同时使用扩张卷积技术增大模型感受野。此外,采用跨层融合特征图的方式,使得高低层特征能够充分融合。为了平衡各阶段损失和融合损失之间的关系,以及避免出现多尺度特征融合之后低层细节过度丢失的现象,对每个损失添加了一个权重。在伯克利分割数据集(BSDS500)和PASCAL VOL Context数据集上进行了训练,在测试时使用图像金字塔技术提高边缘图像的质量。实验结果表明,CFF模型提取的轮廓比基线网络更加清晰,能够解决边缘模糊问题。在BSDS500基准上进行的评估表明,该模型将最佳数据集规模(ODS)和最佳图像比例(OIS)指标分别提高到0.818和0.839。
基于NTRU的多密钥同态加密方案解密结构

为了进一步提升NTRU型多密钥全同态加密(MKFHE)方案的安全性和效率,基于素数幂次分圆多项式环,研究了NTRU型多密钥同态加密的原始解密结构特点,并提出了两种多密钥同态解密结构改进优化方法。首先通过降低多项式系数,设计了“Regev-Style”多密钥解密结构;其次通过扩展密文维度,设计了“Ciphertext-Expansion”多密钥解密结构。通过与NTRU型多密钥同态加密方案的原始解密结构进行对比分析,结果表明“Regev-Style”多密钥解密结构降低了产生噪声的量级,用于NTRU型多密钥全同态加密方案设计时能减少密钥交换次数和模交换次数; “Ciphertext-Expansion”多密钥解密结构消除了密钥交换过程,降低了产生噪声的量级,且能更有效地处理重复用户的密文乘积。改进优化的多密钥解密结构的安全性均基于素数幂次分圆多项式环上的误差学习(LWE)问题和判定小多项式比(DSPR)假设,这些结构能较好地抵御子域攻击。通过选取合适的参数,它们可用于设计更加安全高效的NTRU型多密钥全同态加密方案。
具有拓扑时变和搜索扰动的混合粒子群优化算法

粒子群优化(PSO)算法在求解复杂多峰函数时极易早熟,陷入局部最优无法跳出。研究表明改变粒子间的拓扑结构和调整算法的迭代机制有助于改善种群的多样性,提高算法的寻优能力。因此,提出一种具有拓扑时变和搜索扰动的混合粒子群优化(HPSO-TS)算法。该算法采用K-medoids聚类算法对粒子群进行动态分簇,形成多个异构子群,以利于子群内粒子间进行信息流通。在速度更新中,增加簇最优粒子的引导,并引入非线性变化极值扰动,帮助粒子搜索更多的区域。而后在位置迭代中引入花授粉算法(FPA)中的转换概率,使粒子在全局搜索和局部搜索之间转换。在全局搜索时结合狮群算法中的母狮觅食机制对粒子的位置进行更新;在局部搜索时引入正弦扰动因子,帮助粒子跳出局部最优。实验结果表明所提算法在求解精度和鲁棒性方面明显优于FPA、PSO、改进粒子群算法(IPSO)、具有动态拓扑结构的粒子群算法(PSO-T);并且随着测试维度和次数的增加,这种优势更加明显。HPSO-TS算法所引入的拓扑时变策略和搜索扰动机制能有效地提高种群的多样性和粒子的活性,从而改善寻优能力。
电力金具图像故障状态评估

电力金具是输变电工程的关键部件,在温度、风沙等环境因素作用下,因结构缺陷会导致电晕放电,最终影响输变电线路的安全运行。基于电晕试验工作平台,采用图像融合和图像处理技术,对放电光斑进行特征提取和状态评估。研究结果表明:光斑面积与放电量呈线性关系;电力金具放电阶段由电晕阶段,历经小电弧阶段,最终发展到强烈火花放电阶段;当增益为70%,观测距离为10 m时,3个阶段的放电光斑面积分别约为1000像素、5000像素和10000像素;根据紫外图像特征,电力金具的状态评估分为无缺陷,一般缺陷,严重缺陷,紧急缺陷4个状态。该研究成果为电力金具安全评估提供技术支撑。
基于ECMWF产品的站点气温预报集成学习误差订正

提出一种基于数值模式预报产品的气温预报集成学习误差订正方法,通过人工神经网络、长短期记忆网络和线性回归模型组合出新的集成学习模型(ALS模型),采用2013-2017年的欧洲中期天气预报中心数值天气预报模式2 m气温预报产品和中国部分气象站点数据,利用气象站点气温、风速、气压、相对湿度4个观测要素,挖掘观测数据的时序特征并结合模式2 m气温预报结果训练机器学习模型,对2018年模式2 m气温6~168 h格点预报产品插值到站点后的预报结果进行偏差订正。结果表明:ALS模型可将站点气温预报整体均方根误差由3.11℃降至2.50℃,降幅达0.61℃(19.6%),而传统的线性回归模型降幅为0.23℃(8.4%)。 ALS模型对站点气温预报误差较大的区域和气温峰值预报的订正效果尤为显著,因此,集成学习方法在数值模式预报结果订正中具有较大的应用潜力。
福建省台湾青枣寒害综合气候指标与等级划分

通过专家走访和寒害灾情调查,建立福建省台湾青枣寒害受害症状分级标准。基于果园定位观测、地理移置试验和冬季寒害灾情调查得到的2004-2016年32个寒害实例,采用主成分分析和K-means聚类分析方法,研究了福建省台湾青枣寒害综合气候指标及其等级划分。结果表明:台湾青枣寒害临界气温为5.0℃,其致灾因子包括过程极端最低气温(X_1)、小于等于5.0℃低温持续日数(X_2)、小于等于5.0℃过程有害积寒(X_3)、小于等于5.O℃过程降温幅度(X_4),对各因子归一化处理,构建台湾青枣寒害综合气候指标(I_h),寒害等级包括:轻度,0.02≤I_h< 0.72;中度,0.72≤I_h<1.76;重度,1.76≤I_h<2.72;严重,Ih≥2.72。通过典型年对比印证,建立的福建省台湾青枣寒害综合气候等级指标与实际发生的寒害情况吻合较好,研究结果可供台湾青枣的寒害评估、引种、扩种参考。
微波辐射计温湿廓线反演方法改进试验

为提升地基微波辐射计在不同天气条件下,特别是云天条件下温湿廓线的反演精度,利用2011年1月-2016年12月中国气象局北京国家综合气象观测试验基地探空数据,在微波辐射计反演温湿度廓线的过程中通过区分晴天和云天条件并引入全固态Ka波段测云仪云高及云厚信息,对反演输入亮温进行质量控制和偏差订正,建立BP神经网络模型,采用2017年1月-2018年3月微波辐射计探测数据评估检验,结果表明:在亮温订正前提下,晴天温度模型、云天温度模型、晴天相对湿度模型和云天相对湿度模型反演结果与探空的相关系数分别为0.99,0.99,0.80和0.78,均方根误差为2.3℃,2.3℃,9%和16%,较微波辐射计自带产品(LV2产品)减小约0.4℃,0.3℃,11%和9%,准确性提升约30%,28%,64%和45%;温度模型偏差在±2℃以内、湿度模型偏差在±20%以内的占比分别为68%,70%和95%,78%,较LV2产品分别提高了7%,5%和27%,其中相对湿度改善明显。可见亮温订正、区分天气类型训练反演模型有利于改善地基微波辐射温湿廓线反演精度。
结构化经营对栎松混交林林分空间结构及稳定性的影响

【目的】研究结构化经营对栎松混交林林分空间结构一元、二元分布特征及稳定性的影响,为结构化经营技术在栎松混交林中的实施和评价提供科学依据。【方法】以甘肃小陇山自然保护区百花林场大干子沟天然栎松混交林为研究对象,2012年设置1块50 m×50 m、2块30 m×30 m固定样地,实施结构化经营;同时设置3块20 m×20 m固定样地,不实施经营措施,作为对照; 2017年对所有样地进行复测。采用角尺度、大小比数和混交度对比经营样地和未经营样地林分空间结构5年前后的变化,并通过最优林分状态的π值法则评价林分稳定性。 【结果】1)经营样地在经营前林分水平分布格局接近团状分布,实施结构化经营5年后林分水平分布格局为随机分布;未经营样地林分水平分布格局始终为团状分布。实施结构化经营5年后林分混交度较经营前增加10.4%,未经营样地5年后林分混交度较5年前仅增加5.5%。2)实施结构化经营5年后的林分中,处于高度混交且为随机分布、高度混交且为中庸到优势的林木(优势微结构)比例较经营前分别增加21.63%和13.84%;未经营样地5年后的林分中,处于高度混交且为随机分布、高度混交且为中庸到优势的林木(优势微结构)比例较5年前仅分别增加3.75%和3.35%。实施结构化经营5年后的林分中,处于中庸到优势且为随机分布的林木比例较经营前降低6.79%;未经营样地5年后的林分中,处于中庸到优势木且为随机分布的林木比例较5年前降低8.10%。3)林分状态单位圆分析表明,林分状态评价值在实施结构化经营5年后较经营前提高27.09%,状态由较差到良好,林分稳定性增强;未经营样地林分状态评价值在自然生长5年中提高13.24%,状态仍为较差。【结论】结构化经营可使林分水平分布格局合理、混交度大幅度增加,优势微结构(高度混交且为随机分布、高度混交且为中庸到优势)林木比例得到明显提高,林分稳定性增强。
川藏地区雷暴大风活动特征和环境因子对比

利用2010-2017年中国气象局重要天气报、地面观测和探空资料以及欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析资料,对川藏地区雷暴大风的活动特征、环境因子和环流形势进行统计分析,并对其中高原(海拔高度不低于1 km)和盆地(海拔高度低于1 km)区域雷暴大风活动进行对比。结果表明:川藏高原区域雷暴大风频次呈5-6月和9月双峰型分布,主要发生在午后;盆地区域主要发生在夏季,午后和夜间均较活跃。高原站雷暴大风年平均频次约为2次/站,在雷暴和大风中分别约占4.5%和8%。盆地站年平均频次仅为0.4次/站,雷暴中仅占1.5%,但在大风中约占60%。高原站雷暴大风的中低层环境温度递减率较大,一般呈上湿下干的逆湿垂直结构;而盆地站雷暴大风通常具有上干下湿的垂直结构。分别对5-6月和9月高原站雷暴大风两个峰值时段的环流形势进行合成分析,发现5-6月受高空西风槽影响,中层有弱冷平流侵入,高层位于高空急流入口区右侧,环境垂直风切变较大;而9月受副热带高压边缘影响,中高层较干,低层暖湿气流明显。这些均有利于雷暴大风发生。
南滚河自然保护区森林土壤酶活性对海拔升高的响应

【目的】研究土壤酶活性对环境因子沿海拔梯度变化的响应,为理解南滚河国家级自然保护区不同海拔水热条件-植被-土壤理化性质与土壤酶活性之间的相互作用过程和机制提供数据支撑。【方法】选取南滚河国家级自然保护区3种不同海拔梯度典型植被带(沟谷雨林、半常绿季雨林和中山湿性常绿阔叶林),研究不同海拔不同土层森林土壤酶活性的变化特征,采用冗余分析和蒙特卡洛检验,分析环境因子沿海拔梯度变化对土壤酶活性的影响。【结果】年均降水量和Simpson指数随海拔升高呈增加趋势,而植物群落多样性(Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数) 、年均气温和土壤温度随海拔升高呈下降趋势;土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、水解性氮、有效磷和速效钾含量及含水量随海拔升高呈上升趋势,土壤密度和pH随海拔升高呈降低趋势,土壤C/N随海拔升高呈先增后降趋势;土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性随海拔升高呈增加趋势,土壤多酚氧化酶活性随海拔升高呈下降趋势;随土层深度增加,土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性逐渐降低,过氧化氢酶活性逐渐增加;样地微气候、植被和土壤理化性质沿海拔梯度变化对土壤酶活性具有重要影响,年均气温、年均降水量、土壤温度、植物多样性指数和土壤理化性质与土壤酶活性不同程度地相关,单一环境因子对土壤酶活性影响的重要性排序为全磷含量>含水量>pH>有机碳含量>年均气温>土壤温度>水解性氮含量>年均降水量>全氮含量>全钾含量> Margalef丰富度指数>土壤密度>速效钾含量>有效磷含量> Shannon-Wiener多样性指数>Pielou均匀度指数>C/N>Simpson指数。【结论】水热条件(年均气温、年均降水量、土壤温度和含水量) 、植物多样性和土壤化学性质(pH、有机碳、水解性氮、全氮、全钾和全磷)存在明显的梯度变化,可调控不同海拔梯度内的土壤酶活性,其中土壤磷、水分、pH、碳、氮和钾是调控土壤酶活性海拔响应的关键因素。