本期目录
数学与物理学
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引入集群效应的跨领域推荐新方法
- 翟浩然, 张三国
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2025, 42 (2):
153-158.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.040
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摘要 (
223 )
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近年来，推荐系统在网络平台上得到了广泛的应用，它可以从巨量的数据中提取有用的信息，并根据用户的喜好向用户推荐合适的项目。基于此，提出一种利用相似用户对不同项目的评分数据作为源域对目标域的跨领域推荐表现方法，在研究的目标域中引入项目集群效应，提取与某个项目相关的具有相似特征的信息。该方法可有效解决数据稀疏性的问题，由于目标域的稀疏性，目标域的测试集中多数项目是拥有很少评分的，它们的信息难以从训练集中获得。所提模型的一个优点是，能够通过基于每个用户对项目的评分和缺失情况相关的变量的聚类，将来自缺失机制和特定项目集群特征的信息结合起来。MovieLens数据分析表明，与现有推荐方法和跨领域推荐方法相比，所提出的引入集群效应跨领域推荐新方法在预测精度上有着有效的提升。
环境科学与地理学
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考虑种植方式的极化SAR水稻植株密度反演方法
- 徐静璇, 李坤, 秦怡, 张渤琳, 张风丽
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2025, 42 (2):
167-175.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.032
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摘要 (
342 )
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植株密度是影响水稻生长发育和产量的重要因素。由于种植方式影响水稻田间分布特征，进而引起密度的差异，所以在水稻植株密度反演中，需要考虑种植方式的影响。合成孔径雷达(SAR)因其全天时、全天候、穿透性等优势，已被证明是水稻监测的重要手段之一。极化SAR不仅具有传统SAR的优势，还对目标结构、分布特征等非常敏感，在水稻植株密度反演中具有更大的应用潜力。基于RADARSAT-2全极化SAR数据，充分挖掘极化信息，并考虑插秧、撒播种植方式，利用弹性网络模型实现水稻植株密度反演。结果表明，极化SAR在水稻植株密度反演中具有较好的效果，插秧和撒播田植株密度的RMSE分别为25和39株/m2；而且与不考虑种植方式的反演结果相比，精度提高30%以上。
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1992—2021年蒙古国西部湖泊面积和数量变化特征
- 杨松, 周宏飞, 闫英杰
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2025, 42 (2):
176-185.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.083
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摘要 (
269 )
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以Landsat影像为数据源，基于Google Earth Engine (GEE)提取1992—2021年面积大于1 km2的湖泊，进行面积变化的时空变化特征分析，并结合气象数据和社会经济数据进行归因分析。结果表明：1)湖泊面积变化表现出明显的阶段性特征。1992—1996年湖泊面积呈扩张趋势，1996年后湖泊面积呈减少趋势。不同大小等级湖泊变化差异较大，大型湖泊和中型湖泊相对稳定，小型湖泊减少幅度较大;2)湖泊面积的变化呈现明显的空间分异特征。科布多省和戈壁阿尔泰省的湖泊面积呈现先减少后增加的变化趋势，而乌布苏省和扎布汗省的湖泊面积呈现先增加后减少的变化趋势；3)环境因素对蒙古国西部湖泊面积的影响存在明显的时空差异。夏季均温和潜在蒸散发的增加对1992—2001年间科布多省和戈壁阿尔泰省的湖泊面积减少有负面影响；而人类活动对1996—2019年间乌布苏省和扎布汗省的湖泊面积萎缩有影响，其中农业灌溉和过度放牧均起负面作用。
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公平视角下厦门市保障房与商品房就医可达性对比
- 刘文惠, 张国钦, 王阳
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2025, 42 (2):
186-198.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.059
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摘要 (
231 )
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以厦门市为例，结合百度地图实时交通数据测度驾车及公共交通方式下保障房与商品房的就医可达性，通过分析两类住房就医可达性差异及其在城市内不同分区及不同交通方式下的表现特征，探究不同住房群体的就医空间公平性。研究结果显示：1)保障房相较商品房而言，在建设选址及周边医疗设施配套建设上处于明显劣势；2)无论在何种出行方式及区域尺度下，保障房就医可达性均低于商品房，且二者就医空间不公平现象在外围市区及采用公共交通出行时尤为突出；3)即便是医疗设施配建充足，两类住房就医可达性均较好、驾车出行下就医空间公平性较好的城市核心分区，在以公共交通为出行方式就医时也存在着空间不公平现象。研究结果反映出厦门市医疗设施空间配置在不同类型住房中的不均衡与偏向性，也体现出居住于保障房中、更依赖于公共交通的群体面临着更低的就医可达性。政府有关部门未来应重点加强对外围市区保障房周边医疗设施配套建设，并重视保障房周边公共交通体系的配套建设；此外，在未来规划新建保障房时应注重选址的公平性，并同步做好公共服务设施规划，将社会公平理念落实于规划实践中。
地质与地球科学
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基于LSTM神经网络的南加州中期地震预测
- 王艺璇, 张怀, 石耀霖, 程术
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2025, 42 (2):
199-208.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.068
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摘要 (
368 )
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以神经网络预测地震为主题，采用长短时记忆(LSTM)神经网络构建地震预测模型。基于1932—2021年的南加州地震目录资料,数据按照0.8∶0.2的比例划分，训练集的时间窗口为1932年1月至2002年3月，测试集为2002年3月至2021年9月。模型以LSTM神经网络为核心，综合训练集地震时间序列数据中计算出的11个反映地震时空强度分布特征的地震活动性指标，以及与之对应的最大震级构建标签，对测试集进行回溯性预测检验。利用混淆矩阵中的准确率、精确度、R评分等指标评估模型预测效果。结果显示，该模型在地震预测方面有一定的成效，成功预测出2010年4月的7.2级大地震，并且部分模型的R评分高于我国目前的中期预测水平。然而仍有部分指标未达到理想状态，还需深入探讨。
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S型和I型锆石的机器学习划分及其在超大陆演化中的应用
- 孙之晗, 张毅刚
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2025, 42 (2):
209-220.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.065
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摘要 (
239 )
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使用堆叠思想和框架融合常见的8种机器学习方法，并采用曲线下面积和正确率指标, 建立碎屑锆石的S(sedimentary)型和I(igneous)型分类模型。将该模型应用于碎屑锆石数据集，获得S型和I型锆石随时间的分布。与古地磁和地质记录对比显示，S型锆石的年龄峰同时对应着上一个超大陆裂解的终点和下一个超大陆聚合的起点，S型锆石的年龄谷(也是I型锆石的小年龄峰)对应超大陆最聚合的状态和其裂解的起始。根据S型锆石年龄峰与整体锆石大年龄峰，以及S型锆石的年龄谷与整体锆石小年龄峰的对应关系，提出整体锆石随时间分布图上的大年龄峰代表板块比较离散的状态，这时岩浆活动多，I型和S型花岗岩均有产出，板块移动速度快；而小年龄峰代表板块比较聚合的状态，这时板块比较稳定，岩浆活动少，产出以I型为主，板块移动速度慢。最后，给出一个更高准确率的判断S型和I型的决策函数和分类图解，可直接应用于相关研究工作。
电子信息与计算机科学
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一种无起点约束的快速投影系数递推计算方法
- 王平, 周梅, 陈玖英, 周春城
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2025, 42 (2):
227-235.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.018
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摘要 (
246 )
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基于移动激光气体遥测技术获取气体浓度二维分布主要通过图像重建算法实现，其中快速计算投影系数是图像重建的关键，然而基于移动激光气体遥测技术的遥测起点会随机分布在重建区域的网格内或网格线上，现有的快速投影系数递推计算方法均不适用。针对此问题，提出一种无起点约束的快速投影系数递推计算方法，设计3个光程累积因子，在不增加计算量的前提下，统一了遥测起点在网格内和网格线上的递推过程，实现了无起点约束的投影系数的快速计算。利用代数重建技术进行重建实验，结果表明，相对均方根误差最小约为0.113%，计算速度最高约为经典Siddon算法的13.9倍。该递推计算方法应用范围更广，且实现了无起点约束的投影系数递推计算。
简报
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城市行政中心迁移对城市空间扩展的影响及作用机理分析——以青岛市为例
- 徐少杰, 王开泳, 王甫园
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2025, 42 (2):
276-288.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.075
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摘要 (
415 )
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PDF (15865KB) (
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以青岛市为例，利用CLCD数据集，通过GIS空间分析方法定量测度行政中心迁移前后青岛城市建设用地扩展的时空格局，分析行政中心迁移前后城市建设用地扩展的区域差异，并探讨城市行政中心迁移对城市空间扩展的作用机理。结果表明：1)行政中心迁移后，青岛建设用地面积扩展的数量、扩展速率、扩展强度的指标平均值均高于迁移前，即行政中心迁移加快了青岛城市建设用地的扩展速度；2)行政中心迁移带来了青岛城市空间扩展的集聚态势，表现出多中心集聚的变化趋势，环胶州湾沿线是空间扩展的主要热点区；3)土地财政是青岛行政中心迁移后城市空间扩展的直接原因，土地财政的提升提高了政府的空间治理能力，进一步推动青岛市生产要素、城市规划和城市功能的重构，间接影响了城市的空间扩展。本研究凸显了在城市规划和发展战略中考虑行政中心迁移的空间影响的重要性，能为城市行政中心的科学迁移和规划未来城市发展方向提供参考。
