- 刘梅;任永杰;李婷;
在缪子成像时的数据采集过程中,受到环境噪声、仪器噪声和统计噪声的影响,可能会干扰成像结果的准确性,需在成像过程中对噪声进行抑制,以提高成像结果的准确性和可靠性.若已知解空间的上、下限,将其作为约束条件引入缪子成像的过程中,以避免成像结果超出预期范围,从而更有效地得到缪子成像问题的解.提出一种带有双端约束的抗噪增强牛顿算法,理论分析证明其在有噪声条件下具有较小的稳态误差.与现有算法的仿真结果对比表明,本研究算法在求解缪子成像问题时的还原准确度较高,在重要指标上的表现较好.
2025年01期 v.61;No.277 1-7+16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2057K]
- 刘仲民;王学臻;胡文瑾;
针对图像描述任务中特征信息利用不充分、背景信息易被忽略、生成语句的可控性存在欠缺等问题,使用特征融合模块和基于Transformer编/解码器的文本解码增强网络,提出一种融合扩散文本的图像描述算法.输入图像由Vision Transformer骨干网络提取细粒度信息,并在解码器中将原始的BERT网络结构替换为新型的DeBERTa网络结构,提升了Transformer模型的解码效果.文本扩散方法对图像描述语句的生成过程进行监督,减少描述语句的无序化.用强化学习方式对模型进行微调,优化最终描述语句生成结果.将提出算法在MS-COCO数据集中进行定量评估和线上对比测试.结果表明,模型在BLEU-1、 BLEU-4、 METEOR、 ROUGE-L、 CIDEr、 SPICE数据集上的性能分别提高2.1%、3.1%、 1.7%、 2%、 3.2%、 2.6%,且模型的微调过程更加稳定,对图像的语义表述更加准确有序.
2025年01期 v.61;No.277 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2103K]
- 苏仁斌;熊卫红;刘先珊;李智;邹建明;曾垂辉;
实际输电线路的覆冰监测数据为高维非线性时间序列,以某500 kV典型覆冰线路为研究对象,结合监测序列的统计特征,提出基于新型元启发算法瞪羚优化方法(GOA)的反向传播神经网络(BPNN)模型进行覆冰厚度预测.基于10个标准测试函数的最优解求解,验证优化算法对复杂问题全局最优求解的适用性,引入该算法建立GOA-BPNN模型,仿真不同训练样本数的正弦函数,说明该方法能更快地收敛于最优解.根据线路的5 a覆冰监测数据,基于相关系数矩阵及主成分分析法,将6个主控因子降维为4个,作为GOA-BPNN模型的输入层,构建符合线路特征的覆冰厚度GOABPNN预测模型.该模型针对短时间覆冰序列的预测结果比经典BPNN模型的预测值更准确,验证了其对高阶非线性覆冰时间序列的泛化学习能力.以线路的多年覆冰长时间序列为训练集,预测得到5个时刻的覆冰厚度, GOA-BPNN模型相对其他4个模型的预测值最接近实际监测值,模型对“微地形、微气象”环境中的覆冰厚度预测具有较高的可靠性.
2025年01期 v.61;No.277 17-25+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2346K]
- 王善华;赵振刚;张大骋;
直接甲醇燃料电池(DMFC)长时间运行会导致其性能衰退.电芯外部和内部退化指标可用来表征其退化状态.外部指标(如输出电压)易监测但难以准确反映内部衰退,内部退化指标(如内部阻抗)可准确描述燃料电池退化机理,但其获取需停机进行复杂电化学测量,造成额外检测成本.内部退化协变量检测频率影响燃料电池预测误差和检测成本,随着检测周期拉长,预测误差上升,检测成本下降,反之亦然.为兼顾预测精度和成本,基于健康状态的预测精度和退化协变量离线测量成本,建立DMFC内部退化协变量定期监测策略,在保证精度的条件下,只进行必要离线检测,并探讨权重分配策略.在全球统一轻型车辆测试循环工况下进行实验验证,结果表明,在当前测试条件下,8 d作为退化协变量检测周期,可同时兼顾高预测精度和低检测成本.
2025年01期 v.61;No.277 26-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2258K]
- 李海莲;周思汝;李清华;刘忠磊;贾卫东;
以某高速公路若干路段为工程背景,运用灰色关联度分析确定影响路面破损的关键因素,基于GM(1,N)模型与BP神经网络模型对路面损坏状况指数进行预测,结合组合原理和赋权思想提出3种变权组合预测模型.通过误差检验对各模型予以综合评价,变权组合预测模型能充分利用各模型的优势,有效提高路面使用性能预测的准确性,并根据特定路段预测结果择优选取.4个路段的预测结果与实际值的均方根误差分别为3.21×10~(-5)、4.24×10~(-5)、2.13×10~(-5)、4.22×10~(-3).路面损坏状况作为路面使用性能评价的组成部分,需要准确把握路面损坏状况指数的发展趋势.
2025年01期 v.61;No.277 35-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K]
- 唐迪;甘淑;袁希平;
针对高原山区地形条件下如何快速有效地进行无人机影像匹配的问题,提出一种适应高原山区地形条件的综合算法,其集成了方向性的高速特征检测(FAST)与旋转不变特征描述(ORB)算法、二进制鲁棒不变的可扩展关键点(BRISK)描述子、基于网格的运动统计算法和随机抽样一致性算法(RANSAC)模型约束改进的方法 .使用ORB算法中的FAST通过对像素灰度值的快速比较来检测特征点,使用BRISK描述子生成适合影像特征的描述子;采用集成暴力匹配算法和基于网格的运动统计算法,对特征点进行第一次约束优化提取;运用RANSAC对匹配点对进行第二次约束优化提取,以剔除不正确的匹配点对,提高影像匹配的准确性.结果显示,在以恐龙谷为例的高原山区复杂地形影像匹配中,改进算法在计算时间方面具有优势,且能够提取许多精确的特征点对.
2025年01期 v.61;No.277 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2045K]
- 宋美成;禅和霖;马润菊;颉彩霞;方辽;黄智;臧建成;
为了解不同干扰因素对雅尼湿地土壤动物群落的影响,采用实地调查法和数据分析法,以雅尼湿地4种景观(林地、农田、沙地、灌丛)作为研究对象,调查并测定景观内植物信息、土壤理化性质和土壤动物群落分布特征.结果表明,雅尼湿地共捕获土壤动物2 621只,隶属于10纲22目117科(群),弹尾纲弹尾目的等节跳科和蛛形纲真螨目的隐颚螨科为优势类群;除林地外,其他3个景观土壤动物个体数、类群数均呈显著性差异,林地、农田、灌丛的土壤动物多样性指数差异较小,沙地的多样性指数最低;冗余分析结果表明土壤动物群落与土壤有机质、 pH相关性显著,其中土壤动物主要类群真螨目和弹尾目分布对有机质、全钾、全氮呈显著正响应.在不同景观中,土壤动物个体数量和群落丰富度变化差异不明显,土壤动物密度和个体数量具有明显差异.
2025年01期 v.61;No.277 50-57+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2104K]
- 唐雨欣;王小娜;黄百莹;杨玉婷;周汶宏;吴宇琦;王谢军;姚广前;马海兰;徐当会;
选取青藏高原东缘以油松为优势种的天然林、次生林和人工林作为研究对象,测定其植物叶片、凋落物和土壤碳、氮、磷浓度以及化学计量特征.从养分限制的视角分析碳、氮、磷元素在叶片-凋落物-土壤之间的循环过程,判断不同森林类型间的养分受限情况.结果表明,植物叶片、凋落物和土壤w(C)、 w(N)和w(P)以及生态化学计量特征在不同森林类型之间差异显著,植物叶片w(N)、 w(P)变化表现为人工林最高,说明人工林生长速率最快,养分利用效率最低.凋落物中w(C)和碳、氮、磷化学计量比为人工林最低, w(N)、 w(P)为人工林最高,表明人工林凋落物分解速率最快,氮、磷养分回收效率最低.与人工林相比,天然林和次生林植物叶片和土壤w(C)、氮回收效率和磷回收效率更高,植物叶片养分回收效率与土壤养分浓度呈负相关.天然林植物生长受磷限制作用较强,次生林和人工林植物生长受氮限制作用较强.
2025年01期 v.61;No.277 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1712K]
- 陈凌云;刘乐;申啸天;陈锷;成丹;孔维宝;杜海峰;
以刘家峡水库主动源试验区为研究区域,选取10个采样位点,对试验区浮游硅藻群落结构特征和功能多样性进行调查,结合水质理化指标,分析影响浮游硅藻群落特征的环境因子.结果表明,试验区共检出浮游硅藻90种,隶属于2纲6目9科32属,优势类群主要为曲丝藻属;浮游硅藻群落的Shannon多样性指数、 Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数变化范围分别为2.02～2.21、4.11～4.95和0.56～0.61;对浮游硅藻群落丰度进行聚类分析和非度量多维尺度分析,结果显示采样点可划分为4个群组,其中A群组为样点S1、 S2和S3, B群组为样点S4、 S5和S6, C群组为样点S7和S8, D群组为样点S9和S10;相似性分析检验结合相似百分比分析,结果显示浮游硅藻群落存在极显著差异(R=0.959, P=0.01),且造成差异的主要贡献种为高尔夫曲丝藻、亚显曲丝藻、高山曲丝藻和尖肘形藻;分别对鉴定的8大功能类群代表种属进行主坐标典型分析,结果显示各群落间存在一定的异质性;对浮游硅藻类群与环境因子分别进行生物环境连接分析和基于距离的冗余分析,结果显示总氮、 pH、化学需氧量和NO-3-N为影响浮游硅藻群落的主要环境因子.主动源试验区气枪激发活动扰动水体后,可能会对周边浮游硅藻的物种分布和群落结构产生轻微影响.
2025年01期 v.61;No.277 65-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1953K]
- 桑鹤天;张悦婧;石珍珍;冯汉青;
为分析作物中的胞外ATP受体蛋白质,通过NCBI数据库获取拟南芥外ATP受体蛋白质L-型凝集素受体样激酶1.9(lecRK-1.9)和L-型凝集素受体样激酶1.5(lecRK-1.5)的氨基酸序列,通过BLAST比对和同源树构建,以油菜和玉米为例,在两种作物中筛选与lecRK-1.9和lecRK-1.5亲缘关系相近的蛋白质;使用ExPASy ProtParam、 Cell-PLoc、 MEME等工具对这些蛋白质进行理化分析、亚细胞定位和二级结构预测.结果显示,油菜、玉米中的12个候选蛋白质的理论等电点为6.52～8.91,大多为疏水蛋白质; 12个蛋白质中有6个蛋白质在质膜上具有定位, 12个蛋白质二级结构比例均与拟南芥lecRK-1.9、 lecRK-1.5相似,其中有8个蛋白质在保守结构域的位置及顺序上与拟南芥lecRK-1.9、lecRK-1.5具有较高的相似性.这些在油菜、玉米中与拟南芥lecRK-1.9、 lecRK-1.5蛋白质在理化性质、亚细胞定位、二级结构以及保守结构域具有高相似性的蛋白质,可作为油菜、玉米中胞外ATP受体蛋白质的参选蛋白质.
2025年01期 v.61;No.277 76-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2749K]
- 安亚鹏;汪霞;张芮;刘兴荣;张国信;唐家凯;周自强;
以灵台县为例,选取高程、坡度、坡向、地形起伏度、地层岩性、归一化植被指数、多年平均降雨量、河流缓冲区、土地利用和道路缓冲区10个因素作为地质灾害评价因子,利用逻辑回归(LR)、决策树(DT)和随机森林(RF)机器学习模型进行地质灾害易发性评价,用受试者工作特征曲线进行模型预测精度评价.结果表明, RF模型的地质灾害极高易发区包含57.32%的地质灾害点,高于LR和DT模型的54.88%和48.78%; RF模型的地质灾害点密度为0.47处/km~2,高于LR和DT模型,表明RF模型在预测成功率上高于LR和DT模型. RF模型评价结果的曲线下面积为0.883,优于LR和DT模型,其中极高易发区和高易发区面积占比分别为4.9%和13.8%.
2025年01期 v.61;No.277 84-90+98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2494K]
- 万鹏;姚嘉楠;江胜学;丁健;徐长节;钟旭;王艳萍;
通过离散元方法模拟对水平微分单元法及其基本假设进行验证,论证了水平微分单元法用于绕墙顶旋转(RT)模式下有限土体主动土压力研究的合理性.基于离散元模拟结果,针对Ⅰ、Ⅱ区土体分别采用不同的圆弧形小主应力轨迹线考虑土拱效应,假设土体滑裂线为二次抛物线,通过改进水平微分单元法,依据静力平衡条件推导出RT模式下有限土体主动土压力的计算公式.通过与离散元方法模拟结果及其他已有模型试验结果的对比,验证了该公式的合理性及有效性.
2025年01期 v.61;No.277 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2274K]
- 胡雯欣;张珺璟;辛存林;任珩;许华;朱珂冰;
为评估G212线陇南段泥石流灾害易发区,探究层次分析法-信息量耦合模型(AHP-IVM)对于研究区的适用度,基于638处泥石流灾害点位数据,选取高程、坡度、坡向、地面曲率、地形起伏度、沟谷密度、距水系距离、水土流失敏感性、距断层距离、工程岩组、植被覆盖度和距道路距离12个泥石流灾害关键控制因素作为评价指标,运用AHP-IVM进行泥石流灾害易发性评价及区划.从受试者工作特征曲线、易发性分区合理性条件、典型泥石流3个方面进行评价结果的验证.结果表明,在所有环境变量中,距道路距离和高程是研究区泥石流灾害发生的主要驱动因素; AHP-IVM具有更高的准确率,评价效果更优,基于其将研究区分为低、较低、中、较高、高5类易发区,经合理性条件和典型灾害事件检验,分区结果有较高的置信度, G212线陇南段泥石流易发性整体上沿道路向两侧递减,较高、高易发区内灾害密度超过0.640 1处/km~2,尤其K377～K465段,泥石流灾害高易发区面积最大,占道路两边区域较广.
2025年01期 v.61;No.277 99-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2673K]
- 陈晓惠;任欣欣;雷艳;李敏倩;王芳;王蓓;杨淑红;
构建肝-肠轴部位敲低Clock基因的C57BL/6小鼠,通过西方饮食喂养建立非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)型,检测Clock基因对肝脏和肠道组织的影响,通过16S rDNA测序分析小鼠肠道微生物组学变化.结果显示,敲低Clock基因会加剧小鼠NAFLD症状,表现为肝脏脂肪沉积增多和纤维化明显;改变肠道组织结构,表现为肠道绒毛高度降低,杯状细胞数目减少,且肠道紧密连接蛋白质TJP1和OCCLUDIN表达水平下调. Clock基因会改变小鼠肠道微生物组成,可能通过影响NAFLD小鼠肠道组织结构及肠道菌群参与NAFLD的发生发展.
2025年01期 v.61;No.277 109-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2711K]
- 孔祥超;和法国;周瑾;陆腾飞;张理智;吕雪梦;
为研究SH材料对夯土水敏性的影响,对压实度为88%、 93%、 99%的夯土,选取w(SH)为0、0.2%、 0.4%、 0.6%、 0.8%五个梯度进行龄期、声波、渗透、吸水及崩解试验;利用扫描电子显微镜观察不同压实度及w(SH)试样的微观结构,对试验结果进行辅助分析.结果表明,试样28 d内已基本结束水分蒸发并完成内部结构增强; SH材料对低压实度试样的抗渗能力提高效果更显著;不同压实度及w(SH)试样的渗透系数与纵波波速之间相关性良好;相比压实度,在抑制夯土水敏性方面SH材料表现出更优的效果;当w(SH)≥0.4%,压实度≥93%时,试样水敏性明显减弱; SH材料通过填塞内部孔隙、增强颗粒联结及疏水基团斥水作用有效改善了夯土水敏性.
2025年01期 v.61;No.277 118-124+128页 [查看摘要][在线阅读][下载 2187K]
- 甘宁;
构造了具有交换基本群的非主Hopf流形上两类平坦丛的Dolbeault同调,并得到相应的上同调维数公式.
2025年01期 v.61;No.277 125-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K]
- 冯帅;刘海玉;郑仙荣;周世豪;乔晓磊;金燕;
对添加碳化硅球辅助微波干燥多孔硅酸钙进行试验和数值模拟,分析碳化硅球添加量和微波功率对硅酸钙干燥特性的影响.结果表明,碳化硅球的添加显著缩短了硅酸钙的干燥时间.在微波功率150 W时, 15 g w(水)=75%的多孔硅酸钙中的碳化硅球最优添加量为12颗,较未添加碳化硅球的样品平衡温度提升15℃,干燥能耗降低46%,干燥有效扩散系数为1.42×10~(-7) m~2/s.随着微波功率的增加,硅酸钙的干燥能耗和干燥时间减小,但减小趋势随功率的增加而减缓.在高微波功率下,添加碳化硅球会进一步减少硅酸钙的干燥时间和能耗.对干燥过程进行多物理场仿真,考察样品内部温度、电场强度、水分浓度场的实时分布.干燥初期,碳化硅球的添加对微波加热样品并未起到明显作用,在干燥后期形成热点,有效提升样品温度,加快了硅酸钙的干燥速度.
2025年01期 v.61;No.277 129-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 2076K]
- 尹进良;焦朋朋;陈洪凯;段玉慧;初文武;刘成和;姜东良;
用分步合成法制备磁性吸附剂Fe_3O_4@SiO_2-NH_2,通过红外光谱、 X射线光电子能谱、振动样品磁强计和扫描电子显微镜对样品进行表征.利用Fe_3O_4@SiO_2-NH_2对煤矿区被镉污染的土壤进行修复,分析磁性吸附剂投加量、修复时间及m(水)∶m(土)对土壤中镉的去除效果的影响.结果表明,当投加的w(Fe_3O_4@SiO_2-NH_2)=2%,吸附时间30 d, m(水)∶m(土)=1∶1时,土壤中的w(总镉)、 w(有效态镉)分别从3.0×10~(-6)和1.82×10~(-6)降至2.24×10~(-6)和1.18×10~(-6).总镉和有效态镉的去除率分别为25.33%和21.43%.土壤中不同形态(酸可溶态、可还原态、可氧化态及残渣态)的w(镉)发生了变化,分别由修复前的36.07%、 24.60%、 20.48%和18.85%,降低为修复后的31.42%、 21.26%、 22.30%和25.02%,可见Fe_3O_4@SiO_2-NH_2主要去除了土壤中的酸可溶态、可还原态和可氧化态镉.
2025年01期 v.61;No.277 136-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2601K]
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