生态系统状态转变及其临界机制是生态学研究的核心议题，对预测全球变化下的生态风险至关重要。本文系统梳理生态系统多稳态理论（ASS）的发展脉络，从微观-宏观过程耦合、阈值响应机制及调控节点对系统恢复力的影响3个维度，整合多稳态理论、势能景观模型和分岔分析等方法学进展。研究表明，气候变暖与人类活动正推动全球关键生态系统（如珊瑚礁、亚马孙雨林、北极冻土）逼近临界点，而滞后效应和不可逆势加剧了恢复难度。网络模型与能量流动理论的结合为跨尺度预警提供了新思路，但微观机制与宏观格局的整合仍是未来研究的挑战。本文旨在为生态阈值管理提供理论框架，并强调亟须发展多学科交叉方法以应对行星尺度生态相变风险。

提出一种基于模型平均与\gamma-散度的稳健半监督方法：一方面，通过引入模型平均方法解决无标签数据质量不高的问题；另一方面，通过引入基于\gamma-散度的逻辑回归解决有标签数据存在误标签的问题。该模型的优点在于，它能够利用不同模型的预测差异来处理数据，有效利用无标签数据的信息，同时尽可能减少其中的有害信息；并通过引入\gamma-散度减少有标签数据中误标签数据对拟合效果的影响，最终得到对于无标签数据和有标签数据均稳健的模型。模拟研究和Breast Cancer数据应用表明，与现有半监督学习方法相比，当数据质量较低时，所提出的新方法在预测性能上有明显的提升。

圆柱结构广泛应用于海洋工程，其尾流旋涡脱落产生的波动阻力可能导致涡激振动，影响设备的稳定性。减小圆柱绕流阻力有助于抑制涡激振动，利用仿仙人掌肋和超疏水涂层减阻是近年来发展出的两种高效控制方法，本文结合这两种方法开展水下圆柱绕流减阻的实验。实验结果显示，表面肋能够减小圆柱的阻力，在此基础上叠加超疏水表面可实现进一步减阻。表面肋延长回流区长度而超疏水表面缩短回流区长度，通过本征正交分解计算相位平均流场发现，相较于亲水圆柱，超疏水表面使圆柱尾流剪切层缩短、旋涡卷起更靠近圆柱，从而使回流区长度缩短。总体而言，表面肋和超疏水涂层的结合有效降低了圆柱绕流阻力，为流动控制和减阻技术提供了潜在应用。

针对托哥巨嘴鸟鸟喙结构特殊和换热能力强的特点，采用自然对流数值模拟的方法分别对其在30 ℃和15 ℃ 2种极端环境中的换热展开研究。沿长度方向截取鸟喙不同位置的温度云图，结果表明：高温环境下鸟喙的换热强度更大；而低温环境中只在颅骨附近出现明显的温度边界层。这是由于低温环境的局部瑞利数（Ra_x ）在颅骨附近剧烈变化，而在喙前中段Ra_x 较小以致该处对流换热现象不明显。通过流线图发现，高温环境中尖端的卷吸作用一定程度上改善了因喙尖的小面积所引起的换热量不足，充分发挥了喙的每一块散热面积的作用；低温环境的鸟喙卷吸效应集中于颅骨附近，不可避免地造成部分热量损失。3个无量纲数C_p 、C_f 和Nu的分析结果表明，2种环境下上颌骨区域C_p 皆为负值，促使冷空气汇入边界层内，改善了由于预热效应而引起的小温差对换热的缺陷。特别在低温环境下，鸟喙前中部的C_p 和C_f 几乎为0，同时Nu稳定于一个较小值，以减少自身热量散失。

液态金属作为较为高效的热量运输介质在磁约束核聚变装置的设计中十分重要，如何预测强磁场下液态金属撞击凝固规律是其中的一个重要课题。通过高速相机拍摄竖直磁场作用下的镓铟锡液滴撞击金属固壁凝固的现象，本文总结不同底板过冷温度、不同撞击速度以及不同磁感应强度范围的金属液滴撞击铺展、回弹、凝固的特性。底板温度分别为20、-30、-40、-50 ℃，撞击金属底板速度为0.45~1.71 m/s，磁场强度范围为0~1.2 T。实验现象表明，液滴撞击等温壁面和过冷壁面时，最大铺展因子的无量纲标度率均遵循经典理论预测关系式。磁场对液滴回弹高度存在先促进后抑制的非单调影响，进一步推导了磁场作用下的最大铺展因子与N的经验关系式。磁场抑制液滴撞击过冷壁面的液滴分离，并通过减弱高度方向的震荡促进凝固。

以乌鲁木齐绕城高速沿线的挖方弃土为基础，结合水泥和泡沫，共同研发具有多孔保温特性的泡沫聚合土。系统探讨湿密度、土壤掺量和水料比对泡沫聚合土导热性能、无侧限抗压强度和刚度的影响，建立孔隙结构与宏观性能之间的内在联系。研究结果表明，当泡沫聚合土的密度从600 kg/m³提升至1 200 kg/m³时，其导热系数增长约1倍，强度增强约3.95倍，模量更是增长约10.5倍。相较于传统的路基土，泡沫聚合土的导热系数显著降低52%~96.4%。进一步对孔隙结构进行分析，发现随着单位体积内泡沫聚合土孔径的减小，骨架占比相应增加，气孔体积则有所减少。这种细观结构的变化在宏观性能上表现为保温性能的提升（即导热系数的降低）以及力学性能的显著增强（包括强度和刚度的提升）。泡沫聚合土不仅展现出较好的保温性能，还具备较强的力学特性，为季冻区路基的防寒保温层提供了合适的解决方案。

中高轨道合成孔径雷达（MEO SAR）具备短重访周期、高空间分辨率和宽测绘带宽的能力，在军民领域都有良好应用前景。MEO SAR通过滑动聚束模式提高方位分辨率，并通过斜视的工作模式提升系统灵活性。然而，轨道高度的提高使得方位平移不变假设不再成立，斜视滑聚工作模式也会导致频谱扭曲。对此，基于多项式信号模型建模方法，推导成像参数的计算过程。通过引入一种新的模型拟合方法和去斜函数，将只适用于条带模式的方位时域重采样方法推广到滑动聚束模式下，用于校正方位空变性。提出非线性平移法结合两步式的处理流程，解决斜视滑聚模式下的频谱混叠问题。最后通过仿真实验进行验证。

对线性调频脉冲SAR的运动误差进行深入分析，并针对SAR非空变相位误差补偿问题，提出一种基于原始回波数据的Chirplet变换运动补偿算法。该算法采用Chirplet变换进行时频分析，以精确表征回波数据中的相位误差，利用最大似然估计提取出相位误差的调频率，进而求解出相位误差进行运动补偿。与PGA算法相比，该算法不需要依赖强散射点，在存在较大相位误差的情况下，能够获得更好的图像聚焦效果；与MD子孔径算法相比，该算法对每个点都进行调频率估计，估计得更为精细。最后，仿真实验和定量分析验证了该算法的有效性。

超分辨率技术以其灵活、低成本等特点已经成为构建高分辨率数据集以及补充高分辨率影像不足的重要手段。相较于自然图像，反映真实场景的遥感影像由于其自身的复杂性与特殊性加大了超分辨率任务的难度。同时对于遥感影像，传统的深度学习模型虽然在一定程度上可以提高分辨率，但是对于地物细节和纹理的提升还存在着很大不足。因此，本文在对抗生成网络模型的基础上，融合通道-空间注意力来增强网络的特征学习能力，并使用伪影抑制策略来区分平滑区域和细节丰富区域，让网络专注于细节丰富区域，抑制伪影的产生。在高分卫星数据上的大量实验表明，本文方法的定量指标和视觉质量优于目前主流的方法。

以高空间分辨率（高分）遥感图像为对象，采用3种典型超分模型，开展9组不同分块尺寸实验，研究其对整图超分精度和效率的影响。综合分析结果如下：1）分块超分导致拼接缝，当分块较小时，拼接缝呈现斑块效应，不一致性更为显著；2）随着分块尺寸增大，模型的超分精度和计算效率均有所提高，当分块比大于1时，耗时与精度趋于稳定；3）整图输入的计算可行性、精度和模型关系密切。ESPCN模型在整图输入时精度最优，RDBPN模型由于图像非方阵而导致精度下降，HSENET模型对算力要求较高，无法进行整图计算。综上，该研究为遥感超分工程化应用的分块尺寸选取提供了实验依据。

基于敦煌定标场，以Terra/MODIS为基准传感器，通过限制成像角度（小于20°）、成像时刻（小于2 h）、云量和成像质量等约束，筛选出2008年9月—2021年12月147组有效交叉定标影像对，利用6SV v2.1模型进行辐射传输计算得到二者之间的光谱匹配因子，最终实现对环境一号卫星A星（HJ-1A）CCD1传感器的长时间序列交叉定标。结果表明：1）计算得到的交叉定标系数与官方公布的场地定标系数高度一致，交叉定标系数与官方定标系数之间的平均相对差异小于2.25%，定标结果的不确定度在5.34%以内；2）长时间序列交叉定标结果表明，HJ-1A/CCD1传感器发射1 a后，其增益状态于2009年10月20日进行了调整，导致交叉定标系数在发射后的第409天发生突变，增益调整后整体辐射性能较为平稳；3）2009年10月—2021年12月期间，HJ-1A/CCD1传感器的辐射性能呈波动缓慢下降趋势，年衰减率小于3.10%。本文方法可以有效地提高HJ-1A/CCD1传感器的辐射定标频次和定标精度，实现对HJ-1A/CCD1传感器全生命周期辐射性能的监测。

加工特征识别在计算机辅助设计（CAD）和制造（CAM）中至关重要，是连接CAD和CAM系统的重要环节。研究者们提出了基于规则和基于学习的2类加工特征识别方法，其中基于学习的方法表现更出色且备受关注。然而，现有识别方法面临着几何信息利用不足、加工特征定位不精准、实例分割过程复杂等挑战。针对这些问题，提出PT-MFR，一种基于Point Transformer的CAD模型加工特征识别方法，它执行语义分割和实例分割2个任务，分别预测模型每个面的加工特征语义类别并计算面相似度以分割加工特征实例，综合2个任务得到加工特征识别结果。实验结果表明，提出的方法性能优于现有的其他方法。

单站地基雷达对机动弱目标的检测是领域内长期存在的热点问题，通过提高积累时间可以提高运动目标检测性能。但随着积累时间的增加，机动目标的运动会引起跨距离单元（RCM）与跨多普勒单元（DFM）的现象，导致积累增益损失。针对这个问题，提出一种适用于单站雷达弱机动目标检测问题的长时积累方法。首先给出分段策略，接着2次使用二阶Keystone变换（SKT）的运动补偿算法校正RCM，然后使用吕变换（LVD）估计运动参数并进行相位补偿，最后利用滑窗非相参积累，进一步提高检测概率。仿真结果表明，在弱机动目标场景，所提方法检测性能优于传统积累检测算法。该方法对RCM与DFM带来的增益损失进行补偿，提高了信噪比，同时能够在计算复杂度与积累增益间取得平衡。

21 cm阵列望远镜（21CMA）是我国在平方公里阵列（SKA）低频波段的先导设备，为使其具备脉冲星观测能力，SKA专项启动了21CMA的升级计划。为解决升级后海量观测数据的接收与存储问题，项目设计并引入了基于高级精简指令集计算机（ARM）的分布式文件系统，但现有系统在便捷性和标准化上还存在不足。为此，针对21CMA存储设备定制了部署模块、故障恢复模块和系统监控界面，并对系统进行全面测试。测试内容涵盖部署时间、故障恢复时间以及监控系统数据库的稳定性。测试结果表明，本系统不仅解决了21CMA存储设备的运维管理问题，还提高了其可靠性和效率，满足21CMA多集群监控的需求。