中国科学院大学学报

尹军伟陈玉福

2008, 25 (6): 721-725. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.001

摘要 ( 1146 ) HTML ( ) PDF (1358KB) ( 1636 )

讨论奇摄动反应扩散方程的数值逼近求解问题,
及均为正实数. 利用有限元方法并结合最小残量法, 给出求解该问题的一个新方
法, 该方法修正了单纯采用有限元方法求解时在边界附近呈现出的非正常扰动的
现象, 避免了因为过小所引起的解的变异, 从而得到更加精确的数值结果.

基于风险调整后资本收益率的最优资产投资组合

吴道煜尹红霞

2008, 25 (6): 726-731. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.002

摘要 ( 1104 ) HTML ( ) PDF (761KB) ( 1516 )

通过极大化风险调整后的资本收益率(RAROC)，建立了一个最优资产投资组合方案。根据RAROC的分式结构，以及回报函数和风险函数通常是关于投资额的齐次函数，将分式优化问题转化为对其分母的最优化。当风险资产期末回报率服从正态分布，风险度量采用在险价值或条件在险价值时，极大化RAROC的问题可以转化为目标函数为二次平方根函数，约束为线性灯饰和不等式的最优化问题，此时可以利用二阶锥优化模型进行求解。

混合量热法测定水合物分解热

董福海, 樊栓狮, 梁德青

2008, 25 (6): 732-737. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.003

摘要 ( 1147 ) HTML ( ) PDF (869KB) ( 1689 )

提出了一种采用混合量热法测量常压下水合物分解热的实验方法。混合量热法是根据能量守恒对整个系统进行热量衡算进而计算出水合物分解热的一种方法。并采用此方法测量了四氢呋喃（Tetrahydrofuran，THF）水合物和一氟二氯乙烷（HCFC-141b）水合物的分解热：常压下，相变点在4.4℃时，THF水合物分解热为（275.622.64） kJ/kg；相变点在8.4℃时，HCFC-141b水合物为（348.483.08）kJ/kg，与相关文献数据对比相对误差分别为2％、6.2％。考虑到THF与HCFC-141b各自物性，得到混合法分解实验中THF水合物和HCFC-141b水合物与热水的最佳质量比分别为1：2和1：2.5。

辽河流域水环境承载力仿真模拟研究

赵　卫，刘景双，孔凡娥

2008, 25 (6): 738-747. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.004

摘要 ( 1612 ) HTML ( ) PDF (829KB) ( 1438 )

鉴于水环境承载力复合系统具有高阶次、多变量、多回路和非线性的反馈结构，运用系统动力学原理，建立辽河流域水环境承载力仿真模型，以揭示辽宁省辽河流域水环境承载力的动态变化及其影响因素；模型的有效性检验表明，所建模型可以用于研究区水环境承载力的模拟预测和政策分析。预测结果显示，1996~2005年研究区水环境承载力的波动性较强，水环境承载状况呈恶化趋势；水环境系统仍然是水环境承载力的决定因素，水环境管理的优化作用不断增强。基于此，设计了4个水环境承载力调整方案，并利用所建模型对各方案进行模拟预测，旨在为水环境承载力的优化调整提供参考。

西北干旱区城市空间结构演变分析——以巴彦浩特为例

谢天成，谢正观

2008, 25 (6): 748-755. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.005

摘要 ( 1415 ) HTML ( ) PDF (3120KB) ( 820 )

随着城市化的快速发展，城镇空间结构演化引起越来越多学者的关注。以西北干旱区内蒙古巴彦浩特为例，重点分析其城镇规模、空间结构及形态的演变过程及动力机制。20世纪80年代以前，巴彦浩特城镇空间扩展缓慢，新着新区的建设，城市进入快速发展阶段，其用地扩张主要表现为新区用地的不断蔓延，老城区则由于受到地形条件限制及经济中心的转移影响，发展速度相对缓慢。从总体上看，巴彦浩特城区空间遵循“先主要道路两侧发展，后地块内部建设”的发展规律。城镇空间演变是多种因素共同作用的结果，主要表现为政府层次、经济层次与社会层次3个方面。在不同发展阶段，各种动力的作用效果是存在差异的。经济发展是最基本的动力，政府调控是重要的因素，对巴彦浩特而言，有时甚至是最重要的。交通因素的影响效果目前还不明显。

土地利用类型及其格局变化的热环境效应研究--以哈尔滨市为例

张新乐, 张树文李颖谢云峰, 岳书平, 张宇博

2008, 25 (6): 756-763. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.006

摘要 ( 1405 ) HTML ( ) PDF (4660KB) ( 1531 )

采用极差标准化方法消除由于时相差异造成遥感影像获取地表温度值的不可比性；用2km格网内不同土地利用类型所占的面积比例表征土地利用格局，以中国哈尔滨市为例，研究城市热场分布的空间格局、时空变化规律，探讨不同土地利用类型的空间格局对城市热环境的影响。结果表明：哈尔滨市建成区存在显著的热岛效应并呈增强态势、市区总体地表温度升高。各用地类型随面积比例的升高平均地表温度相互间差异变小，建设用地对热岛效应的作用增强，水体缓解热岛效应的作用减弱，热环境的空间差异性变得不明显。

基于主成分分析和熵权的吉林西部生态承载力演变

王明全，王金达，刘景双

2008, 25 (6): 764-770. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.007

摘要 ( 1596 ) HTML ( ) PDF (784KB) ( 1417 )

以吉林西部为对象，利用主成分分析和熵权法探讨其生态承载力演变规律与驱动因素。通过主成分分析，从影响生态承载力的指标中提取了3个主成分：C₁表征系统发展状态，C₂表征系统经济效率，C₃表征水资源供给。以C₁、C₂和C₃构建承载力评价体系，利用熵权法分层次对各指标赋予权重得到生态承载力综合指数ECC。结果表明：1995-2004年吉林西部ECC从0.316上升到0.527，但ECC波动性较强。系统经济效率的上升是ECC提高的主要原因，水资源供给能力是ECC波动的首要影响因素，也是ECC提高的主要限制因素。吉林西部所承载人口和经济水平上升的同时也造成了资源的大量消耗和生态系统严重退化，资源环境指数发展缓慢，这将会对未来人口经济的发展具有较大的限制作用。

保护私有信息的统计量化规则挖掘

荆巍巍，黄刘生，姚亦飞，徐维江

2008, 25 (6): 771-780. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.008

摘要 ( 1270 ) HTML ( ) PDF (816KB) ( 926 )

统计量化规则（SQ rule）在数据挖掘中拥有重要和有用的地位。尽管集中式挖掘SQ规则的算法已经存在，但是集中式算法不能简单应用到分布式环境中，尤其涉及到分布式环境中各方的私有信息保护的时候。考虑数据分布共享的多方，在不泄漏各自的私有信息的情况下，合作完成SQ规则的挖掘问题。该问题属于保护私有信息的数据挖掘（PPDM）研究领域的问题。基于3个PPDM的基本工具，包括安全求和、安全求平均和安全求频繁项集的集合等，提交2个算法，共同完成水平划分数据下的保护私有信息的SQ规则挖掘。其中，一个算法安全计算置信区间，该区间用来检验规则的重要性；另一个算法安全挖掘规则。最后，给出算法的正确性、安全性和复杂性分析。

多通道SAR空时二维杂波模拟研究

黄瑶，雷宏，夏玉立

2008, 25 (6): 781-786. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.009

摘要 ( 2087 ) HTML ( ) PDF (822KB) ( 1502 )

多通道合成孔径雷达（SAR）空时自适应处理是抑制地面杂波的有效方法，而空时二维滤波器的权值求取离不开杂波协方差矩阵的估计。从多通道SAR回波模型出发，提出了一种基于二维FFT的多通道SAR原始数据频域模拟方法，并根据该方法模拟出的多通道数据对空时二维协方差矩阵进行了估计。仿真结果显示,该方法在有效降低运算量的情况下保持了数据的真实性，良好地反映了多通道SAR的空时二维杂波特性。

探地雷达旁瓣辐射回波的提取方法

胡海涛方广有

2008, 25 (6): 787-791. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.010

摘要 ( 1026 ) HTML ( ) PDF (811KB) ( 1220 )

激励脉冲的脉宽改变使探地雷达发射天线产生明显的旁瓣辐射回波，对该种波成分的研究在探地雷达的应用中有一定的理论和实际意义。从频域中各频率分量下旁瓣辐射回波电场强度占总接收波形电场强度比例的角度出发，研究了旁瓣辐射回波的提取方法，并在实际应用中将该方法所得结果与实测结果相比较。结果表明，该方法可以较好地从接收波形中提取出旁瓣辐射回波，在一定程度上验证了该方法的合理性。

基于日志式文件系统的数据修复模型

文晓阳，荆继武，刘鹏

2008, 25 (6): 792-801. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.011

摘要 ( 1078 ) HTML ( ) PDF (1053KB) ( 940 )

被入侵或遭受攻击后的计算机系统，其磁盘数据往往会遭到篡改、删除等恶意修改，而这些数据通常是非常宝贵的，因此数据恢复技术尤为重要。现有的数据恢复技术在很多方面存在不足，这是因为主流文件系统其设计本身并不利于数据恢复。针对上述问题，发现日志式文件系统设计有利于实施高效的数据恢复算法，从理论上分析了它有利于进行数据恢复的原因，设计了基于日志式文件系统的数据恢复算法模型，并在开发的日志式文件系统模拟器和真实环境中分别进行了算法测试。实验表明，日志式文件系统可以容易地实现恢复迅速、对系统性能影响轻微、无需额外存储机制的数据恢复算法。

幅度受限MIMO系统的功率分配策略研究

彭晶波卫国

2008, 25 (6): 802-809. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.012

摘要 ( 1174 ) HTML ( ) PDF (838KB) ( 1017 )

研究了幅度受限环境下MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）系统的功率分配策略，提出了一种适用于该环境的功率分配算法。该算法充分考虑了功放特性，能够抑制限幅引起的非线性失真，更加合理地分配资源。仿真结果也表明，在幅度受限环境下，信号功率接近限幅门限时，传统的注水算法性能会有明显的恶化，而新算法能够保持最优性能。

基于N/8点FFT核的MDCT/IMDCT快速实现方案

李琳郭立白雪飞黄昊

2008, 25 (6): 810-815. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.013

摘要 ( 1770 ) HTML ( ) PDF (770KB) ( 2390 )

数字音频编解码系统采用MDCT/IMDCT实现时间－频率域的互换，以消除音频分帧引起的时间域混叠效应。本文提出一种新的MDCT/IMDCT快速实现方案，基于N/8点FFT变换核，采用奇偶双路并行和蝶型单元技术，与现有快速算法相比，运算速度和吞吐能力均提高一倍，并且该方案既可以实现MDCT正变换，也可以实现相应的反变换。为了验证方案的正确性，在Altera FPGA开发板上完成了N=256点MDCT的实验，结果表明，该实现方案在运算速度和数据吞吐率等方面取得很大的改进。

一种稳健的基于主颜色的多目标跟踪算法

吴波, 王宏琦

2008, 25 (6): 816-823. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.014

摘要 ( 1226 ) HTML ( ) PDF (2148KB) ( 1472 )

多目标跟踪是视频监控等领域的一项关键技术，该文提出一种基于主颜色的多目标跟踪算法，在算法中使用主颜色描述感兴趣目标，在卡尔曼滤波器预测的基础上利用基于主颜色的mean shift算法对各目标进行跟踪，接着利用目标跟踪位置与前景blob之间的关联矩阵来推理多目标跟踪问题中的各种情况，根据不同的情况对目标的位置、大小以及颜色信息做相应的更新。对大量图像序列的测试结果表明，该算法能够较好地处理遮挡，具有稳健的跟踪效果。

支持数学语义描述的在线公式编辑器实践

董国明张君玉

2008, 25 (6): 824-829. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.015

摘要 ( 1336 ) HTML ( ) PDF (2007KB) ( 1538 )

针对目前网上处理数学公式多采用图片或需安装插件的弊端，提出了一种在线数学公式编辑器实现方案——E-Math。该方案面向主流的MSIE用户，以Content MathML作为描述语言，使用JavaScript和XSLT技术实现，表达了公式的数学含义，支持符号计算、数值计算等新型Web应用。此外，E-Math代码开源并且有良好的扩展性。本文介绍了E-Math的主要功能、框架结构和实现方案。

一种小型超宽带平面和差网络

柴雯雯, 张晓娟

2008, 25 (6): 830-834. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.016

摘要 ( 1453 ) HTML ( ) PDF (853KB) ( 1683 )

提出了一种新型宽带功分器，并利用该功分器设计出了超宽带的和差网络。此网络以功分器以及反相巴仑作为基本单元，将2器件通过空气桥背接得到等效的180^o耦合器，4个这样的180^o耦合器拓扑组合实现了超宽带的和差网络。实验结果表明，该网络性能优良，具有结构紧凑、加工方便和成本低的优点。

面向空间通信视频编码算法的业务流模型

李　哲, 张　灿, 闫锋刚

2008, 25 (6): 835-842. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.017

摘要 ( 1201 ) HTML ( ) PDF (1215KB) ( 980 )

利用Hadamard变换的去相关性能和3D小波视频编码的帧结构特性，提出了一种新的面向空间通信视频编码算法的业务流模型。实验结果表明，新模型产生的仿真数据能够匹配视频源数据的概率密度函数，能够模拟空间通信视频源数据的短时相关性和长时相关性，在漏桶评估实验中，模型仿真数据与视频源数据的排队性能匹配效果好，可以作为空间通信系统研究的视频源模型。

基于数值流形法的计算机动画建模

刘婷婷，王颖

2008, 25 (6): 843-848. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.018

摘要 ( 1018 ) HTML ( ) PDF (1353KB) ( 1225 )

基于物理规律的计算机动画一直是图形学领域的研究热点，将一种新的动力学分析方法数值流形法引入到计算机动画领域中，利用数值流形法建立连续与非连续变形体的统一物理模型，仿真了一个逐渐展开的卷曲橡皮条、一个小球落到一堆可变形正方块上，以及一个球经过旋转的齿轮的情形。仿真结果显示，该模型可以处理多变形体的大位移和大变形，也可以处理变形体中裂隙的张开和滑移。

生物膜弹性的几何理论

涂展春, 欧阳钟灿

2008, 25 (6): 849-854. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.6.019

摘要 ( 1195 ) HTML ( ) PDF (897KB) ( 861 )

利用现代微分几何的理论讨论生物膜的弹性行为。首先讨论了开口脂质膜的形状方程和边界曲线方程，并且得到了2个解析解，它们代表的形状与在实验中的图形吻合；其次建立了细胞膜的复合膜模型，并讨论了它的力学稳定性，从而证明了膜骨架能够极大地提高细胞膜的力学稳定性。

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