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2025年 42卷 2期

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2025-03-15

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中国科学院大学
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  • 数学与物理学
    Rep (F[C2α])的Krull维数与准素分解
    卢鑫, 唐国平
    2025, 42 (2): 145-152.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.057
    摘要 ( 247 ) HTML ( ) PDF (954KB) ( 154 )
    F为特征为2的域,C2α为2α阶循环群。以群代数F[C2α]的所有有限维不可分解模的同构类为Z-基,以F模的张量积为乘法所构成的环称为F[C2α]的表示环,记为Rep(F[C2α]). 在Higman工作的基础上进一步研究证明表示环Rep(F[C2α])的Krull维数1并得到其所有素理想的具体形式。之后证明Rep(F[C2α])是reduced环,并给出零理想的极小准素分解。最后证明Spec(Rep(F[C2α]))是连通的拓扑空间。
    引入集群效应的跨领域推荐新方法
    翟浩然, 张三国
    2025, 42 (2): 153-158.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.040
    摘要 ( 186 ) HTML ( ) PDF (986KB) ( 380 )
    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。
    磁场影响下热电效应对导电管道内液态金属流动特性的影响
    陈昭奇, 王增辉
    2025, 42 (2): 159-166.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.036
    摘要 ( 210 ) HTML ( ) PDF (8539KB) ( 309 )
    以液态金属锂和不锈钢为研究对象,采用磁流体力学相容守恒数值格式以及多区域耦合物理问题分区迭代算法,模拟部分导电管道内液态锂在有/无热电效应作用下的流动现象,磁场方向沿管道展向。模拟了较大雷诺数(Re=745.6)时,热电效应作用下液态金属在部分导电管道内的流动现象。研究发现,热电效应会在方管的4个角点处形成与流动方向相反的回流涡,该回流涡增大了中心区域的流速,并且强化了金属流体的对流换热能力。随着磁场强度增大,流动状态由非稳态变为稳态,说明磁阻尼效应逐渐占主导地位,热电效应的作用尺度由弱磁场下的整个流场逐渐收缩至强磁场下的流固壁面附近,速度与温度的耦合关系由弱磁场下的双向耦合转变为强磁场下的单向耦合。
    环境科学与地理学
    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
    2025, 42 (2): 167-175.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.032
    摘要 ( 312 ) HTML ( ) PDF (5167KB) ( 487 )
    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。
    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
    2025, 42 (2): 176-185.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.083
    摘要 ( 221 ) HTML ( ) PDF (6375KB) ( 425 )
    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。
    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
    2025, 42 (2): 186-198.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.059
    摘要 ( 197 ) HTML ( ) PDF (15464KB) ( 196 )
    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
    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
    2025, 42 (2): 199-208.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.068
    摘要 ( 308 ) HTML ( ) PDF (8314KB) ( 359 )
    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。
    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
    2025, 42 (2): 209-220.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.065
    摘要 ( 209 ) HTML ( ) PDF (10217KB) ( 299 )
    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。
    敦煌吐鲁番文书中的“草豉”考
    陈涛, 艾力江·艾沙, 蒋洪恩
    2025, 42 (2): 221-226.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.023
    摘要 ( 236 ) HTML ( ) PDF (8012KB) ( 368 )
    综合传世文献、出土文书和植物形态学从功能、产地和植物性状3个角度对敦煌和吐鲁番文书中记载的“草豉”进行详细考证,研究发现“草豉”即为瘤果黑种草(Nigella glandulifera),唐五代时期主要被敦煌和吐鲁番先民用作药物和制饼、做粥时添加的调味品。
    电子信息与计算机科学
    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
    2025, 42 (2): 227-235.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.018
    摘要 ( 210 ) HTML ( ) PDF (8548KB) ( 368 )
    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。
    基于MFF-SFE的遥感图文跨模态检索方法
    钟金彦, 陈俊, 李宇, 吴业炜, 葛小青
    2025, 42 (2): 236-247.  DOI: 10.7523/j.ucas.2024.025
    摘要 ( 301 ) HTML ( ) PDF (13159KB) ( 567 )
    遥感图文跨模态检索技术能够从海量的遥感数据中快速获取有价值的信息,但现有遥感图文检索方法对遥感图像中的多尺度信息利用不足、目标信息识别效果不佳,检索精度相对较低。为此,提出一种新的遥感图文跨模态检索方法。该方法主要包括一个多尺度特征融合模块和一个显著特征增强模块,分别用于融合遥感图像的多尺度信息、加强对遥感图像目标信息的表达能力,从而提高遥感图文跨模态检索精度。在2个公开的遥感图像文本数据集上进行实验验证,结果表明,在遥感图文跨模态检索任务中,该方法在大部分评价指标上都优于其他方法,具有最佳的总体检索性能。
    在网计算中资源受限的流汇聚算法
    盛家华, 洪佩琳, 王航
    2025, 42 (2): 248-259.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.044
    摘要 ( 107 ) HTML ( ) PDF (3789KB) ( 134 )
    考虑在总资源量和节点容量的限制下,如何为任务找到一棵最小代价汇聚树。该问题是一个NP难问题,分别提出问题的线性整数规划模型和启发式算法GCAT。仿真结果显示,相比于其他的启发式算法,GCAT算法生成的汇聚树代价更小,同时有更高的资源利用率,小规模网络下性能接近于最优解。
    面向工控MCU的超越函数单元设计
    宋敏特, 刘楠, 茹占强, 殷志珍, 丁朋, 王争光, 程素珍, 宋贺伦
    2025, 42 (2): 260-267.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.009
    摘要 ( 223 ) HTML ( ) PDF (4067KB) ( 635 )
    设计一种基于数字迭代算法的多线程、高性能、可配置的超越函数的硬件单元,支持正余弦、反正切、求模长、指数和对数的计算,可配置4~24 bit定点小数精度。该设计使用SMIC 40 nm eFlash平台的标准单元库进行综合,最终实现了200 MHz的时钟频率,面积为301 074 μm2
    带有谱解耦正则的交叉熵损失的解
    扈崟汉, 郭田德, 韩丛英
    2025, 42 (2): 268-275.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.071
    摘要 ( 187 ) HTML ( ) PDF (6801KB) ( 149 )
    研究在过参数化线性模型下,不同强度的谱解耦正则对模型的影响。在没有权重衰减的情况下,证明不同强度的谱解耦正则得到的模型是等价的。在存在较小权重衰减时,用目标函数的二阶泰勒展开得到一个近似解,分析该近似解发现减小谱解耦正则有增强权重衰减的作用,并且在二分类问题中直接等价于增大权重衰减的系数。最后,通过实验验证该结论。
    简报
    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
    2025, 42 (2): 276-288.  DOI: 10.7523/j.ucas.2023.075
    摘要 ( 378 ) HTML ( ) PDF (15865KB) ( 707 )
    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。
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    基于Copula-VaR方法对上证和深证的研究
    郝礼祥, 程希骏
    中国科学院大学学报    2008, 25 (5): 682-686.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.5.017
    摘要1633)      PDF(pc) (727KB)(17401)    收藏
    基于Copula函数对金融市场风险价值(VaR)的研究,构造出一种新的混合Copula,并于传统的方法进行了比较,通过事后检验(Backtesting),实证研究得出,混合Copula函数方法的确能够改善VaR模型,降低时失效天数。
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    Pd/CeO2催化CO氧化活性对载体CeO2形貌的依赖效应
    王雷, 毛俊义, 袁清, 黄涛
    中国科学院大学学报    2015, 32 (5): 594-604.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2015.05.004
    摘要653)      PDF(pc) (9359KB)(15195)    收藏

    Pd纳米颗粒的氧化还原性能对Pd/CeO2催化氧化反应的性能至关重要,且与Pd-CeO2的界面结构密切相关.我们发现Pd/CeO2的低温催化CO氧化活性高度依赖于载体CeO2的形貌和暴露晶面.利用胶体沉积法,得到Pd/CeO2八面体和Pd/CeO2立方块两种催化剂.结果表明暴露{111}晶面的CeO2八面体负载Pd催化剂的催化CO氧化活性远优于暴露{100}晶面的CeO2立方块负载Pd催化剂.DFT理论模拟计算结果表明,催化剂表面的Pd物种的氧化还原活性可能决定催化剂的可还原性和催化活性:钯从氧化态到金属态的循环更容易在CeO2(111)上进行,而这取决于Pd与载体CeO2之间的相互作用.我们的结果表明,催化剂表面活性Pd物种的氧化还原性能对Pd/CeO2的催化活性至关重要,可以通过调控载体暴露的晶面实现Pd与载体CeO2之间的相互作用,最终实现对催化剂可还原性和催化活性的可控调变.

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    拟南芥GH3基因家族启动子序列分析
    孙涛, 柴团耀, 张玉秀
    中国科学院大学学报    2010, 27 (6): 847-852.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2010.6.017
    摘要2480)      PDF(pc) (154KB)(6781)    收藏

    GH3 基因家族是植物生长素早期响应基因家族之一.拟南芥 10个GH3 基因启动子序列分析表明:GH3 基因的转录起始位点一般在起始密码子上游65~145bp之内,TATA box大多分布在(-24)~(-40)bp区域.MDB和MatInspector分析显示,AtGH3 s基因的上游调控区域普遍存在组织和器官特异性表达元件、激素响应元件以及环境响应元件,表明GH3 基因的表达受到多因素调控;同时,基因芯片数据显示AuxREs对生长素的响应非常重要,但也可能存在其他的生长素响应元件.

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    光场成像技术进展
    聂云峰, 相里斌, 周志良
    中国科学院大学学报    2011, 28 (5): 563-572.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2011.5.001
    摘要3359)      PDF(pc) (1045KB)(6755)    收藏

    归纳总结了光场成像从理论到实现的发展历程,根据光场数据获取方式对目前典型的光场成像设备进行了分类.在光场相机原理的基础上,重点阐述了基于光场的计算成像原理、数字重聚焦技术、合成孔径成像技术和显微成像技术,并对光场成像技术的应用前景和存在的关键问题进行了讨论.

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    文本聚类是建立大规模文本集合的分类体系实例的有效手段之一。本文讨论了利用标准的分类测试集合进行聚类质量的量化评价的手段,选择了k-Means聚类算法、STC(后缀树聚类)算法和基于Ant的聚类算法进行了实验对比。对实验结果的分析表明,STC聚类算法由于在处理文本时充分考虑了文本的短语特性,其聚类效果较好;基于Ant的聚类算法的结果受参数输入的影响较大;在Ant聚类算法中引入文本特性可以提高聚类结果的质量。
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    中国科学院大学学报    2001, 18 (1): 66-75.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2001.1.011
    摘要1086)      PDF(pc) (427KB)(4648)    收藏

    介绍了糖生物学研究的意义和动态,包括糖链与糖结合蛋白识别介导的细胞黏附,糖链在新生肽链折叠过程中、在免疫系统中、在细胞信号传导中的作用,糖链与微生物感染、糖链代谢疾病、糖链的化学合成与分析,以及糖生物学研究的特点和发展趋势.

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    分块Gram-Schmidt正交化算法及其应用
    赵韬, 姜金荣
    中国科学院大学学报    2009, 26 (2): 224-229.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2009.2.011
    摘要2919)      PDF(pc) (820KB)(4636)    收藏

    Gram-Schmidt正交化算法是数值线性代数中的基本算法之一,主要用于计算矩阵QR分解.经典和修正Gram-Schmidt正交化算法基于level 1/2 BLAS运算,低级BLAS运算对cache的利用率比较低,从而限制了算法性能.提出一种新的分块Gram-Schmidt正交化算法.新算法通过重正交保证产生矩阵 Q 的正交性达到机器精度,并且利用level 3 BLAS运算提高了算法性能.数值试验表明,新算法能使得矩阵 Q 的正交性达到机器精度,并且新算法使得性能得到显著提高.

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    被引次数: Baidu(16)
    高分辨率全帧CCD相机电路系统的设计
    刘光林 杨世洪 吴钦章 夏默
    中国科学院大学学报    2007, 24 (3): 320-324.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2007.3.008
    摘要2592)      PDF(pc) (1138KB)(4278)    收藏
    基于Dalsa公司的面阵CCD评价板EKxxxx设计了一套高分辨率全帧CCD相机电路系统。系统采用专用集成芯片SAA8103和TDA9991构成时序发生器和驱动器,采用TDA9965进行前端信号处理。采用单片机对系统进行控制并应用Camera Link接口简化了体系结构。针对CCD多路输出时各通道存在不均匀性,提出采用两点校正法进行校正。该系统能以较高的帧频获取超高分辨率的图像,适用于航空拍摄、数字后背等场合。
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    一种基于自修改代码技术的软件保护方法
    王祥根, 司端锋, 冯登国, 苏璞睿
    中国科学院大学学报    2009, 26 (5): 688-694.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2009.5.015
    摘要1715)      PDF(pc) (173KB)(4271)    收藏

    提出一种基于自修改代码(SMC)技术的软件保护方法,该方法通过将关键代码转换为数据存储在原程序中,以隐藏关键代码;受保护的可执行文件执行过程中,通过修改进程中存储有隐藏代码的虚拟内存页面属性为可执行,实现数据到可执行代码的转换. 实验证明,此软件保护方法简单,易实现,可以有效提高SMC的抗逆向分析能力.

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    被引次数: Baidu(15)
    中国大气颗粒物重金属污染、来源及控制建议
    谭吉华, 段菁春
    中国科学院大学学报    2013, 30 (2): 145-155.   DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.001
    摘要3930)      PDF(pc) (1395KB)(4050)    收藏

    针对中国近年重金属污染事件频发,而在大气重金属污染方面尚缺乏总体认识的现状,总结近年来的研究成果.结合文献调研,对中国大气颗粒物中的主要重金属元素Pb,V,As,Mn,Ni,Cr和Cd的污染水平、季节变化、南北方差异、粒径分布等污染特征进行分析.对中国大气颗粒物重金属的主要来源、控制现状及技术进行讨论.通过对世界其他国家大气颗粒物重金属污染控制的历程及经验的总结,提出中国重金属污染的控制对策及建议.

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    被引次数: Baidu(296)
    二氧化铀热导率的实验及数值模拟研究评价
    王增辉, 黄潇凤
    中国科学院大学学报    2009, 26 (3): 415-418.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2009.3.017
    摘要2608)      PDF(pc) (929KB)(3977)    收藏

    二氧化铀是一种稳定的陶瓷燃料,它具有熔点高和物理化学性质稳定的特性,作为核燃料二氧化铀的导热性能将直接影响核燃料芯块内的温度分布和芯块中心的最高温度,分析比较了二氧化铀热导率的实验研究结果和关联式,发现已有实验结果间的差异已经缩小.通过开展非平衡分子动力学模拟分析表明,二氧化铀热导率在中温区模拟较为准确可靠.在低温区时,需对能量输运粒子的动能计算进行量子修正;在高温区,需建立声子能量输运模型、电子气能量输运模型和光子辐射部分的能量输运模型,进一步建立二氧化铀的热导率计算程序.

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    一种50M采样速率CMOS采样/保持电路
    李铁 郭立 白雪飞
    中国科学院大学学报    2007, 24 (6): 788-793.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2007.6.010
    摘要2727)      PDF(pc) (1540KB)(3939)    收藏
    介绍了一种高性能CMOS采样/保持电路,在0.35-μm工艺、3.3-V电源和18-mW功耗下,实现了50-MHz采样频率,输入直到奈奎斯特频率仍能达到10位精度的要求。电路采用全差分结构、底极板采样、栅压自举开关技术、增益自举的折叠共源共栅跨导核心运算放大器和钳制共模电平的电平控制放大器。
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    一种易部署的Android APP动态行为监控方法
    王学强, 雷灵光, 王跃武
    中国科学院大学学报    2015, 32 (5): 689-694.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2015.05.016
    摘要1143)      PDF(pc) (1223KB)(3901)    收藏

    Android平台目前已经成为恶意代码攻击的首要目标,超过90%的Android 恶意代码以APP的形式被加载到用户设备.因此,监控APP行为成为对抗Android恶意代码攻击的重要手段.然而,已有的监控手段依赖于对Android系统底层代码的修改.由于不同OEM厂商对Android系统的严重定制,直接改动商用Android系统的底层代码很难由第三方人员部署到用户设备.本文在分析Android进程模型和代码执行特点的基础上,提出一种在应用层实现的程序行为监控方案,通过动态劫持Android虚拟机解释器的方法,实现对应用程序代码执行情况的全面监控.由于不直接对Android系统源码进行任何改动,该方案可以灵活、快速地部署在不同型号、不同版本的Android移动终端上.通过对原型系统的实现和测试,发现该系统易于部署、监控全面并且性能损耗较低.

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    学习路径规划方法
    罗中凯, 张立波
    中国科学院大学学报    2024, 41 (1): 11-27.   DOI: 10.7523/j.ucas.2022.061
    摘要1330)      PDF(pc) (2927KB)(3804)    收藏
    旨在通过对学习路径规划研究现状的分析,为未来学习路径规划领域相关研究的发展提供借鉴。具体而言,首先介绍学习路径规划的定义以及学习路径规划方法中常用参数;然后按照使用算法的类别的不同,对学习路径规划算法进行详细分类,总结各类学习路径规划方法的优缺点;接着,对学习路径规划方法使用的数据集与评估方法进行介绍;最后,总结学习路径规划方法面临的挑战并对其未来发展趋势进行预测。
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    中国水稻品种改良以及对水稻生产的影响
    李海明
    中国科学院大学学报    2007, 24 (1): 1-8.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2007.1.001
    摘要1967)      PDF(pc) (832KB)(3700)    收藏
    本文分析了中国25个水稻主产省主要种植的水稻品种,探讨我国水稻品种改良进程和水稻品种性状的变化,并采用水稻成本数据研究品种改良对水稻生产的贡献。结果表明我国品种改良获得了巨大的成功,对水稻生产贡献份额达30%。与20年前相比,水稻审定的品种个数增加了1.5倍。抗病虫害品种的种植面积提高了10%;优质品种的种植面积增加了50%。然而,从90年代中后期品种改良对水稻生产的贡献逐渐下降。鉴于此,政府应鼓励育种人员进一步发掘优异种质,提高水稻育种水平,突破目前单产停滞不前的现象,从而更好的为水稻生产服务。
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    基于系统动力学方法的人地系统优化调控研究
    程叶青
    中国科学院大学学报    2006, 23 (1): 83-90.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2006.1.016
    摘要2188)      PDF(pc) (816KB)(3676)    收藏
    人地系统是地理学最为重要的研究内容,区域可持续发展有赖于人地系统的合理结构与优化模式以及人们对此系统的有效调控。县级区域是一个具有复杂系统结构与功能的人地关系地域系统,本文以黄陵县为例,结合实地调查资料和统计数据,分析县域人地系统中人口、资源、经济和社会等结构特征。运用系统动力学理论与方法,建立人地系统演变的动态调控模型,对该系统进行多种发展方案调控试验,比较优选出人地系统协调发展的优化调控模式,为地区可持续发展提供决策依据。
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    基于优化初始类中心点的K-means改进算法
    秦钰; 荆继武; 向继; 张爱华
    中国科学院大学学报    2007, 24 (6): 771-777.   DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2007.6.008
    摘要2778)      PDF(pc) (833KB)(3517)    收藏
    K-means算法是一种重要的聚类算法,在网络信息处理领域有着广泛的应用。由于K-means算法终止于一个局部最优状态,所以初始类中心点的选择会在很大程度上影响其聚类效果。本文提出了一种K-means算法的改进算法,首先探测数据集中的相对密集区域,再利用这些密集区域生成初始类中心点。该方法能够很好地排除类边缘点和噪声点的影响,并且能够适应数据集中各个实际类别密度分布不平衡的情况,最终获得较好的聚类效果。
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    福建桉树异速生长方程与生物量估算
    郑小曼, 翁闲, 欧玲珑, 任引
    中国科学院大学学报    2024, 41 (3): 321-333.   DOI: 10.7523/j.ucas.2022.074
    摘要823)      PDF(pc) (10322KB)(1116)    收藏
    以中国南方主要速生丰产树种桉树为研究对象,利用野外破坏性实测的90棵桉树解析木数据,研究桉树单木器官生物量的分配及规律,构建最佳单木异速生长方程,计算桉树根冠比并将其应用于桉树树根生物量的估算。结果表明:1)桉树生物量的分配策略如下:随着林龄的增大,桉树树干的生物量分配比例不断增多,而树枝、树叶和树根的生物量分配比例不断减少。2)应用桉树分林龄的根冠比数据估算桉树树根生物量是最为可行且有效的方法。3)在桉树生物量的异速生长方程构建中,乘幂方程优于线性方程,最优自变量则根据各器官有所差异。
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    京津冀地区大气PM2.5污染时空分布特征及成因分析
    苏孟倩, 石玉胜
    中国科学院大学学报    2024, 41 (3): 334-344.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.025
    摘要752)      PDF(pc) (6043KB)(1329)    收藏
    基于PM2.5浓度数据、自然因素数据和人类活动因素数据,采用克里金插值法和统计分析法探究2017年京津冀地区13个城市大气PM2.5污染的时空分布特征,并采用相关分析模型和因子分析模型探究其成因。结果表明,京津冀地区:1)PM2.5浓度空间分布呈现“北低南高”的特点,南部和北部城市的年平均浓度梯度最高可达到64μg/m3;2)PM2.5浓度时间分布呈现“冬高夏低”、“早晚高午后低”的特点,冬季PM2.5浓度是夏季的1.3~2.8倍,四季PM2.5浓度日较差介于11~29μg/m3;3)大气PM2.5污染与自然因素关系密切。地势地形影响PM2.5的聚集、传输和扩散过程。风速、日照时数和相对湿度是影响大气PM2.5污染的主导气象因素,冬季PM2.5浓度与气象因素的相关性最强;4)大气PM2.5污染与人类活动关系密不可分,具体可归为:社会经济因素、工业污染排放因素和城市建设因素。研究结果将有助于为京津冀地区大气污染防治查漏补缺。
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    带消极动量的自适应步长随机方差缩减方法
    刘海, 郭田德, 韩丛英
    中国科学院大学学报    2024, 41 (5): 577-588.   DOI: 10.7523/j.ucas.2024.024
    摘要694)      PDF(pc) (3480KB)(951)    收藏
    近年来, 随机方差缩减类方法在解决大规模机器学习问题中取得很大成功, 自适应步长技术的引入减轻了该类方法的调参负担。针对自适应步长的方差缩减算法SVRG-BB, 指出其算法设计带来了“进展-自适应步长有效性”的权衡问题。因此引入Katyusha动量以更好地处理该权衡问题, 并且在强凸假设下证明由此得到的SVRG-BB-Katyusha算法的线性收敛性质。之后基于“贪婪”思想, 提出稀疏地使用Katyusha动量的SVRG-BB-Katyusha-SPARSE算法。在公开数据集上的数值实验结果表明,提出的2个改进算法较SVRG-BB有较稳定的优势, 即在达到一定外循环数时优化间隙有若干个数量级的减小。
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    基于发射波束旁瓣零陷的低轨卫星干扰规避策略
    王海旺, 邹诚, 常家超, 邵丰伟, 姜泉江, 李国通
    中国科学院大学学报    2024, 41 (4): 541-549.   DOI: 10.7523/j.ucas.2022.068
    摘要674)      PDF(pc) (5608KB)(1133)    收藏
    随着宽带低轨卫星系统的迅速发展,Ku、Ka等通信频段逐渐趋于饱和,非静止轨道(NGSO)卫星在工作时难免对采用相同频率工作的静止轨道(GSO)卫星产生干扰。目前常采用空间隔离的策略来规避干扰,NGSO卫星始终会对共线区域产生最强的干扰,增大隔离角可以减少干扰但会大大损失卫星波束的有效覆盖范围。基于此,提出一种基于发射波束旁瓣零陷的干扰规避策略,通过建立LEO卫星坐标系将天线阵面按行、列阵元划分,在列阵元维度上采用稳健LCMV算法实现宽零陷,在行阵元维度上结合波束指向进行扩展,最终在共线区域方向上形成一条“零陷带”。通过仿真分析,所提策略能在规避共线干扰的同时有效减少LEO卫星的干扰规避隔离区,算法复杂度低,在卫星上易于实现。
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    基于GAN反演的无缝图像补全技术
    喻永生, 罗铁坚
    中国科学院大学学报    2024, 41 (5): 705-714.   DOI: 10.7523/j.ucas.2022.075
    摘要663)      PDF(pc) (10147KB)(1067)    收藏
    图像补全技术广泛应用于对象消除、媒体编辑,旨在平滑地恢复受损图像。基于生成对抗网络(GAN)反演将预训练的GAN模型作为有效先验,以真实的合成材质填充缺失区域。然而,现有GAN反演方法忽视了图像补全是具有硬约束的生成任务,使拼接图像有颜色、语义的不连续问题。针对此问题设计新的双向感知生成器和预调制网络来无缝地补全图像,其中双向感知生成器充分利用扩展隐藏空间,帮助模型从数据表征层面感知输入图像的非缺失区域,预调制网络利用多尺度结构进一步为风格向量提供判别性更强的语义。在Places2和CelebA-HQ数据集上进行实验,结果表明该方法不仅搭建GAN反演和图像补全之间的桥梁,而且优于目前主流算法,在FID指标上降低49.2%。
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    近20年黄河流域夏季土壤水分时空变化特征及驱动因素分析
    张亚楠, 宋小宁, 冷佩, 高亮, 尹德伟
    中国科学院大学学报    2024, 41 (4): 477-489.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.041
    摘要633)      PDF(pc) (12970KB)(573)    收藏
    利用2001—2020年的中分辨率成像光谱仪产品和全球陆地数据同化系统气象数据,基于“植被指数-地表温度”梯形特征空间模型反演黄河流域夏季的土壤水分,并采用Sen斜率与Mann-Kendall法以及地理探测器进行黄河流域的土壤水分时空变化格局及驱动因素分析。研究结果表明:黄河流域土壤水分在空间上具有明显的空间异质性,黄河源区和下游地区较为湿润,黄河中游相对比较干旱;2001—2020年黄河流域土壤水分含量在空间上主要表现为不显著增加和不显著减少变化趋势,分别占全流域面积的39.54%和58.01%,其中上游地区土壤水分增长速度最快;降水是黄河流域土壤水分时间变化的主导要素,气温和高程是影响黄河上游土壤水分空间变化的主要因子,归一化植被指数和降水是黄河中游土壤水分变化的主要驱动因子。
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    不平衡样本下的SA-YOLO自适应损失目标检测算法
    苏亚鹏, 陈高曙, 赵彤
    中国科学院大学学报    2024, 41 (3): 411-426.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.013
    摘要626)      PDF(pc) (12585KB)(586)    收藏
    样本不平衡现象是指在数据集中以背景为主的易样本数量较大,而以前景为主的难样本数量过少,即样本存在类间不平衡与难易不平衡问题。现有目标检测算法大多是基于候选区域的两阶段算法或基于回归的单阶段算法,当应用于不平衡样本时无法避免训练中产生的预测框对大量样本过度依赖,从而导致模型过拟合且检测精度低,准确性、泛化性差。为了在不平衡样本下实现高效精准的目标检测,提出一种全新的SA-YOLO自适应损失目标检测算法。(1)针对样本不平衡问题,提出SA-Focal Loss函数,能够针对不同数据集与训练阶段对损失进行自适应调节,以达到平衡类间样本与难易样本的效果。(2)在多尺度特征预测机制下构造CSPDarknet53-SP网络架构,增强困难小目标样本全局特征的提取能力,达到提升难样本检测精度的效果。为验证SA-YOLO算法的性能,分别在样本不平衡数据集与COCO数据集上进行了大量仿真实验。结果表明:相较于现有YOLO系列算法最优指标值,SA-YOLO在不平衡数据集中mAP可达91.46%,提升10.87%,各类目标AP50提升均在2%以上,有极强的专精性;在COCO数据集中mAP50提升1.58%,各项指标均不低于最优值,有良好的有效性。
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    基于OCO-2/3卫星的中国超大型燃煤电厂CO2排放量的遥感反演
    郭文月, 石玉胜
    中国科学院大学学报    2024, 41 (4): 490-502.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.050
    摘要625)      PDF(pc) (21553KB)(1085)    收藏
    基于轨道碳观测者2/3(OCO-2/3)卫星数据和高斯羽流模型对发电厂CO2排放量进行遥感反演。首先基于OCO-2(2014-09-06—2021-10-01)和OCO-3(2019-08-06—2021-10-01)数据检索中国超大型燃煤电厂(≥5 000 MW)附近图像,共在托克托、嘉兴、外高桥电厂附近识别到7个CO2羽流。综合利用3种大气背景值确定方法,经过高斯羽流模型估算的CO2排放量范围为43~77 kt/d,模型拟合的相关系数0.50~0.87。单个羽流的不确定性变化为8%~32%(1σ),风速是最大的不确定性(6%~31%),其次是背景值(5%~18%)、增强值(1%~21%)和羽流上升(1%~8%)。经验证,估算结果与碳监测行动、碳简报、全球电厂排放数据库等排放清单一致性较高(托克托:(76.48±15.75) kt/d、外高桥:(55.98±6.90) kt/d、嘉兴:(64.55±15.89) kt/d)。这项研究有助于监测点源碳排放,这不仅是电力行业开展碳减排的前提,也有助于针对性制定区域碳减排政策,从而减少人为碳排放。
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    基于MFF-Deeplabv3+网络的高分辨率遥感影像建筑物提取方法
    陈经纬, 李宇, 陈俊, 张洪群
    中国科学院大学学报    2024, 41 (5): 654-664.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.010
    摘要591)      PDF(pc) (20364KB)(627)    收藏
    为提升高分辨率遥感影像中建筑物提取的精度,提出一种基于MFF-Deeplabv3+(multiscale feature fusion-Deeplabv3+)网络的高分辨率遥感影像建筑物提取方法。首先,设计多尺度特征增强模块,使网络能够捕获更多尺度的上下文信息;然后,设计特征融合模块,有效融合深层特征与浅层特征,减少细节信息的丢失;最后,引入注意力机制模块,自适应地选择准确特征。在Inria建筑物数据集的对比实验中,MFF-Deeplabv3+在PA、MPA、FWIoU、MIoU指标中取得最高精度,分别为95.75%、91.22%、92.12%和85.01%,同时在WHU建筑物数据集的泛化实验中取得不错的结果。结果表明,本方法在高分辨率遥感影像中提取建筑物信息精度较高,且具有较好的泛化性。
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    基于Landsat 8 OLI影像的常用水体指数法分类精度对比
    李龙杰, 杨永辉
    中国科学院大学学报    2024, 41 (6): 755-765.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.088
    摘要585)      PDF(pc) (13417KB)(571)    收藏
    以南水北调受水区的石家庄为对象,以同期Sentinel-2 MSI影像的目视结果作为标准水体,使用11种常见水体指数,从Landsat 8 OLI影像中提取水体分布信息,基于转移矩阵的面积精度检验法、抽样精度检验法,对提取结果进行精度验证。结果表明,各水体指数法提取宽阔水面(如大型水库、湖泊)的区别不大,城区小水系、小型河道更能检验水体指数的提取能力,WI2019在对比的水体指数中表现最佳。分析表明,南水北调通水后,石家庄市除去大型水库后地表水体面积显著增加,从2014年42.0 km2增长到2020年62.5 km2。南水北调通水后受水区地表水体面积增长较快,鉴于大部分新增水体底部存在人工衬砌,地下水补给功能较差、无效蒸发较多,建议适当控制水体规模,以便有效减少外调水资源的浪费。
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    基于卷积神经网络多尺度特征的大豆基因组表型预测
    林昱彤, 王红, 柴团耀
    中国科学院大学学报    2024, 41 (4): 468-476.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.046
    摘要577)      PDF(pc) (5008KB)(1063)    收藏
    在育种中,常常通过利用单核苷酸多态性(SNPs)来预测表型以辅助育种,提高育种效率。传统的统计分析方法受到数据缺失等诸多因素的限制,在一些情况下效果不佳。针对此问题,提出一种利用多尺度特征进行植物性状预测的卷积神经网络模型(MSF-CNN),该模型通过卷积提取3个不同尺度的SNPs特征,对植物性状数值进行回归预测,并通过对模型中SNPs的权重分析SNP位点的显著性。测试结果表明,与目前已知的其他方法相比,MSF-CNN模型在有基因型数据缺失值的数据集上表型预测的准确性更高。此外,通过显著性图研究基因型对性状的贡献,发现数个较显著的SNP位点。说明该深度学习模型可以更准确地预测定量表型,并能够高效识别与全基因组关联研究相关的SNP位点。
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    基于改进U-Net模型的农业大棚遥感提取方法
    王寅达, 彭玲, 陈德跃, 李玮超
    中国科学院大学学报    2024, 41 (3): 375-386.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.060
    摘要532)      PDF(pc) (27690KB)(894)    收藏
    农业大棚是一种农业设施,依据表面透光度分为阳棚和阴棚。大范围统计农业大棚对农业设施普查、农业政策制定、县域经济发展规划具有重要意义。针对人工统计费时费力问题,基于卷积神经网络和高分辨率遥感影像实现农业大棚遥感信息提取。针对U-Net模型对遥感影像中语义信息提取不足和边缘信息利用不充分问题,提出以下改进方案:1)优化语义分割任务,使用ConvNeXt和注意力机制提取遥感影像中农业大棚的深层语义信息;2)引入边缘检测任务,采用门控卷积层和拼接操作融合编码器的语义特征和解码器输出的图像梯度,进而结合边缘信息优化分割结果。经测试,改进后的模型能同时提取阴阳2种大棚信息且识别效果良好,相对传统方法有较大提高。
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    一种面向SAR图像快速舰船检测的轻量化网络
    周文雪, 张华春
    中国科学院大学学报    2024, 41 (6): 776-785.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.017
    摘要532)      PDF(pc) (34205KB)(662)    收藏
    在基于深度学习的合成孔径雷达(SAR)图像舰船检测领域,传统的模型通常结构复杂、计算量大,难以适配低算力平台并实现实时检测;同时,依赖于预设锚框的卷积神经网络因锚框位置较难合理设置,容易导致大量计算冗余。针对上述问题,提出一种基于无锚框的端到端轻量化卷积神经网络,设计了一种轻量的通道注意力模块(EESE)并将其应用于解耦合检测头(ED-head)上,有效解决了分类和定位2种任务的冲突。此外,提出一种优化的EIOU损失函数,在保证推理速度几乎不变的情况下有效提升网络性能。在SSDD数据集上的实验结果表明:与YOLOX-nano相比,该方法的AP50和AP分别提高2.1和7.4个百分点,在CPU上推理延迟仅5.33 ms,远小于YOLOX-nano的13.13 ms,实现了精度与效率的平衡。
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    行政区划调整对城市空间扩展的影响与驱动力——以长春市九台撤市设区为例
    董瑶嘉, 王甫园, 王开泳
    中国科学院大学学报    2024, 41 (5): 612-624.   DOI: 10.7523/j.ucas.2022.080
    摘要516)      PDF(pc) (11064KB)(595)    收藏
    借助长春市多期遥感影像、行政区划矢量图和社会经济统计数据,对九台撤市设区前后长春市的建设用地演变和经济发展情况进行分析,利用ENVI软件、GIS技术等多个手段,从长春市、九台区两级空间尺度揭示九台撤市设区对长春市空间扩展的影响。研究发现:1)撤市设区加快了九台区扩展进程,进一步影响长春市的城镇空间扩展方向与蔓延程度;2)撤市设区使得九台区和长春主城区产生朝向彼此的聚拢态势,两者空间距离逐渐拉近;3)撤市设区后九台区“极化效应”愈发明显,长春主城区与其均出现高密度聚集区;4)撤县(市)设区是城镇空间扩展的重要驱动力,主要体现在政策、经济和土地利用3个方面。
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    面向真实场景的高分辨率遥感影像超分辨率重建*
    赵佳祎, 马勇, 陈甫, 姚武韬, 尚二萍, 仉淑艳, 龙安
    中国科学院大学学报    DOI: 10.7523/j.ucas.2024.054
    录用日期: 2024-05-21   上线日期: 2024-06-11

    高分辨率关系图卷积网络遥感语义分割方法
    王寅达, 陈嘉辉, 彭玲, 李兆博, 杨丽娜
    中国科学院大学学报    2025, 42 (1): 107-115.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.079
    摘要459)      PDF(pc) (7470KB)(573)    收藏
    遥感影像语义分割是遥感图像处理分析的重要任务,尤其是在多类别语义分割方面。目前方法主要围绕卷积神经网络展开,但卷积仅关注图像局部信息而忽视全局信息。因此,受高分辨率网络(HRNet)和关系图卷积网络(R-GCN)启发,提出一种高分辨率关系图卷积网络(HRGCN),用于多类别语义分割。首先对原始图像做简单线性迭代聚类(SLIC),利用该结果分割HRNet输出的特征图,获得同质性高且包含多分辨率信息的超像素块;然后基于超像素块构建图节点和边,使用R-GCN对图节点分类,从而学习到不同地物间长距离依赖关系,并完成遥感影像的提取分类。利用HRGCN模型在Potsdam和Vaihingen数据集上进行实验,将结果与已有方法对比,$\bar{F}_1$值和MIoU值均有不同程度提升,证明该方法具有较好的先进性。
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    基于旋转门算法的风速和风功率爬坡事件的识别方法及特征分析
    梁志, 张哲, 师宇, 刘磊
    中国科学院大学学报    2024, 41 (6): 821-829.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.014
    摘要456)      PDF(pc) (13853KB)(2162)    收藏
    风速的爬坡事件是风速在短时间内大幅度增加或减少,风电场功率同时发生大幅度改变,影响到电网安全运行,甚至引发电网局部频率降低、电压崩溃等事故。选取风电场内风机和气象铁塔的同期数据,通过旋转门算法(SDA)识别爬坡事件,分析爬坡事件的持续时间、爬坡幅度和变化速率,讨论山地地形对爬坡事件的影响。基于SDA设计了风速和功率的爬坡事件识别算法,算法参数取值为时间阈值4 h、风速阈值6 m·s-1、功率阈值1 000 kW,算法的识别效果较好,可有效识别爬坡事件。针对不同风机的爬坡事件识别,建议采用额定风速与切入风速差值的2/3数值作为风速阈值参数,采用额定功率的2/3数值作为功率阈值参数。山地地形对爬坡事件的影响较为显著,爬坡事件与风机处海拔高度、平均风速较为相关,不同地形下风机的爬坡事件的时间比例分布在6.5%~9.8%,平均值为7.8%。
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    截断Hardy-Littlewood极大函数的连续性
    王一栋, 武嘉, 燕敦验
    中国科学院大学学报    2024, 41 (6): 721-727.   DOI: 10.7523/j.ucas.2023.045
    摘要455)      PDF(pc) (854KB)(267)    收藏
    主要研究截断Hardy-Littlewood极大函数的连续性。首先证明截断Hardy-Littlewood极大函数是下半连续的,随后通过研究截断参数γ的变化对截断Hardy-Littlewood极大函数的影响,得到截断Hardy-Littlewood极大函数连续性的一个等价条件。
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    伞蜥颈部褶皱自然对流换热的数值模拟
    贾崇熙, 王豪, 刘捷, 卢文强
    中国科学院大学学报    2024, 41 (6): 736-745.   DOI: 10.7523/j.ucas.2022.078
    摘要438)      PDF(pc) (11787KB)(555)    收藏
    对伞蜥这一有特殊散热结构的爬行动物进行物理建模,并对该模型展开自然对流传热特性的数值研究。研究发现,调节模拟伞蜥颈部褶皱的不同张角(45°~85°)时,换热系数在65°附近达到唯一最大值。同时改变伞蜥颈部褶皱的大小,显示对流传热系数的唯一最大值出现在6.3≤ L0/d ≤6.6范围内,模拟得到的最大传热速率对应的张角和面积均接近选取亚种的自然状态,由此推测伞蜥颈部褶皱的进化方向可能朝有利于提高自然对流传热速率的方向进行,而伞蜥与外界环境的自然对流可能是影响伞蜥颈部褶皱进化方向的重要原因之一。
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    大气稳定度对边界层垂直风切变的影响
    梁志, 师宇, 张哲, 胡非
    中国科学院大学学报    2024, 41 (3): 365-374.   DOI: 10.7523/j.ucas.2022.063
    摘要436)      PDF(pc) (10747KB)(894)    收藏
    大气边界层垂直风切变是高层建筑、航空和风能利用等领域影响安全的重要因素,对大气垂直分布的研究具有重要实际价值。选用位于河北张家口地区的激光雷达测试场地的140 m测风塔数据,通过测风塔和激光雷达的同期外场测量,验证激光雷达与测风塔对垂直风切变的测量精度,研究大气稳定度对于垂直风切变的影响。结果表明:1)大气稳定度对风切变影响显著,风速切变、风向切变与大气稳定度的相关系数分别为0.48和0.54;2)风速切变随位温梯度的增加而增加,当位温梯度达到0.08 K·m-1后,风速切变保持在0.35~0.40;3)位温梯度大于0时,风向随高度增加顺时偏转;位温梯度小于0时,风向随高度增加逆时针偏转;中性大气风向的垂直分布较为一致。通过测风塔和激光雷达的垂直观测建立了风速切变、风向切变与大气稳定度的关系模型,对风场垂直分布相关的研究与应用具有较好的参考价值。
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