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本期目录

2014年, 第31卷, 第6期 上一期    下一期
数学与物理学
有限域上多项式方程组求解的三角列算法
王成龙, 陈玉福
2014, 31 (6): 721-730.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.001
摘要 ( 1023 ) HTML ( ) PDF (732KB) ( 1703 )

提出一个有限域上多项式方程组求解的自上而下的拟三角列算法和三角列算法,并且给出拟三角列算法的复杂度分析;2个算法都在F3上得到实现.实验结果表明,2个算法较之以前的算法有一定程度的改进.

磁-热-流体耦合场中矩形薄板的非线性振动
李明健, 刘省勇, 张年梅
2014, 31 (6): 731-738.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.002
摘要 ( 901 ) HTML ( ) PDF (5903KB) ( 886 )

研究薄板结构在机械载荷、磁场和温度场共同作用下的动力学行为.考虑到板受Lorentz力的作用,根据物理方程、非线性几何方程和平衡方程建立了耦合场中薄板的运动控制方程,应用Galerkin原理推导出微分动力系统,采用Runge-Kutta方法进行数值求解,绘制了薄板运动的时程图、相轨迹图和Poincare映射图,分析温度场、磁感应强度以及机械载荷形式对系统运动规律的影响.结果表明,磁场在薄板非线性运动系统中消耗能量,可以抑制非线性作用;温度场不仅改变板内热变形和热应力,而且影响薄板的运动特征;磁场和流体压力对系统动态响应的影响是相互耦合的,静压力或脉动压力的增大不仅导致振幅的增加,而且改变系统的运动特征.

一种利用先验信息的可见光域相干衍射成像方法
高乾坤, 史祎诗, 王雅丽, 李拓, 雷晨, 乔亮
2014, 31 (6): 739-744.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.003
摘要 ( 1021 ) HTML ( ) PDF (1882KB) ( 885 )

提出一种可见光域的相干衍射成像方法.该方法在待测样品面引入一个已知的标准物体作为先验信息,并通过控制激光光束的照明范围得到2幅不同输入信息下的衍射图.依据这2幅衍射图和已知的先验信息,使用本文提出的相位恢复算法,在计算机数值模拟和光学实验中重建待测样品的复振幅信息.该方法仅需2幅衍射图即可进行无透镜成像,因此其成像过程较为简便,具有一定的实用价值.

环境科学与地理学
可持续发展指向下的北京农业发展系统评价与模式分析
王岱, 孙鸣喆, 蔺雪芹, 刘旭
2014, 31 (6): 745-752.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.004
摘要 ( 1035 ) HTML ( ) PDF (2147KB) ( 1067 )

以支撑都市农业发展的各子系统协调关系和作用强度为研究焦点,对2004—2011年北京都市农业进行评价分析.研究表明,在子系统全面强化作用下,都市农业综合评价指数稳步上升,整体发展态势良好.由于农业劳动力流失和城乡收入差距影响,人口-社会子系统的比较优势消弱,而资源环境子系统的作用强度凸显,促进了都市农业发展模式由经济子系统主导向资源环境-经济系统"双翼"驱动转变.随着未来资源环境压力逐渐加大,北京应积极构建"生态型"都市农业体系,加快摆脱"工业化"路径.

泛长江三角洲地区钢铁工业转型与空间格局演变
袁丰, 宋正娜
2014, 31 (6): 753-759.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.005
摘要 ( 1156 ) HTML ( ) PDF (3172KB) ( 1118 )

以泛长江三角洲地区为例,从省级行政区和企业两个角度,重点分析建国以来,尤其是改革开放后钢铁工业结构转型和布局演变过程及主要影响因素.结果表明:泛长江三角洲地区钢铁工业规模快速扩张,同时产品质量和产业组织方式不断提升,出现了宝钢、沙钢等一批大型钢铁联合企业,产业集中度呈现先升后降趋势,但是生铁和粗钢的集中度远高于成品钢材.江苏取代上海成为该地区钢铁工业最集中的省份.市场需求、临港区位、技术水平、企业战略和政策环境成为影响该区域钢铁工业发展和空间布局演变的主要因素,而资源分布的影响较小.

江苏省地理标志品牌溢出效应及地区差异分析
赵金丽, 张落成, 陈肖飞
2014, 31 (6): 760-767.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.006
摘要 ( 954 ) HTML ( ) PDF (1758KB) ( 1041 )

地理标志对于农村经济发展的促进作用日益显现,本文对江苏省地理标志资源的溢出效应进行实证分析.结果显示在江苏省层面,地理标志资源对区域农业经济发展具有正向促进作用,但对农民收入的促进作用尚未体现;在地市层面,无锡、苏州、常州和扬州地理标志对农业经济发展和农民收入的促进作用显著,但其他地市地理标志的品牌溢出效应仍未体现.地理标志的保护和开发亟待改善.

三江平原城镇体系规模结构与空间结构
谭俊涛, 张平宇, 李静
2014, 31 (6): 768-775.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.007
摘要 ( 892 ) HTML ( ) PDF (1956KB) ( 719 )

运用城市首位律、位序-规模法则、城市中心性分析三江平原城镇体系的规模结构.从城镇空间分布、城镇空间集聚性和城镇空间联系三方面分析三江平原城镇体系的空间结构.结果表明:三江平原城镇体系城市首位度不高,大中城市规模相差较小;鸡西市的人口规模大于佳木斯市,但佳木斯的城市中心性强于鸡西;三江平原已经形成了以佳木斯和鸡西为中心的双核结构,但中心城市经济综合水平较弱,对外经济联系不强;以佳木斯为中心的城镇体系空间结构优于以鸡西为中心的城镇体系,但城市集聚性小于以鸡西为中心的城镇体系.最后针对三江平原城镇体系存在的主要问题提出优化措施.

地球科学
利用气象台站浅层地温资料计算地温梯度的讨论
尹凤玲, 张怀, 石耀霖
2014, 31 (6): 776-782.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.008
摘要 ( 1092 ) HTML ( ) PDF (1870KB) ( 978 )

对利用浅地表长时间气象地温序列分析提取稳态地温梯度信息的方法中可能存在的 问题进行讨论,提出改进手段.因为与大地热流密度相联系的地温梯度 一般在0.01~0.03 ℃/m左右,而过去气象地温观测一般仅读数到0.1 ℃,本文认为这样的读数精度很难满足大地热流密度测量的要求,但通过对长时间累积的观测资料进行统计分析等合理的数据处理方法有可能实现突破.本文也讨论了气候变暖趋势对浅表地温梯度的影响.百年尺度地表长期单调增温确实会引起浅表地温梯度的减小,使其偏离构造大地热流密度的地温梯度,但是在百年尺度增温1℃的情况下,计算出的地温梯度误差仍在可接受的范围内,且可以利用气象资料对地温梯度进行校正.利用新一代高精度数字气象地温资料进行大地热流反演是可行的方法,但需要从现在起进行长时间的资料积累.

北京房山张坊岩溶区节理发育特征及其对岩溶作用的影响
董莹, 琚宜文, 张玉修, 芮小平, 卜红玲, 郭高轩
2014, 31 (6): 783-790.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.009
摘要 ( 1022 ) HTML ( ) PDF (2953KB) ( 1267 )

北京张坊岩溶区是北方岩溶的典型代表.通过野外地质调查、节理与岩溶特征观测、地表节理数据统计分析和应力解析,对节理发育特征、节理形成时期及节理对岩溶作用的影响进行研究,发现节理构造对本区岩溶发育具有重要影响:1)节理的延伸方向不仅影响溶洞的延伸方向,而且控制洞穴的平面形态;2)地表斜向节理利于溶蚀裂隙和溶蚀破碎带的发育,而地表层间节理则更利于中小型层间溶洞的发育;3)节理的疏密影响岩溶的发育程度;4)节理充填不易溶蚀物质时抑制了岩溶的发育,而节理充填软弱物质时则有利于岩溶的发育;5)早期形成的节理比晚期形成的节理更有利于岩溶洞穴的发育.

电导法测定黄土-古土壤序列易溶盐含量的方法学研究
潘国勇, 李玉梅, 罗明奇, 王利贤
2014, 31 (6): 791-798.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.010
摘要 ( 1107 ) HTML ( ) PDF (2785KB) ( 1050 )

尝试使用电导法测定黄土-古土壤序列中的易溶盐总量.着重考察配制溶液时的水土比例、溶解时间等具体实验条件对测试结果的影响.当水土比固定时,若溶解时间增加,电导率也随之增加;溶解时间固定时,随着水土比的增加,电导率则逐渐降低.水土比变化对电导率测量值的影响较震荡时间更高,是最重要、需要最先确定的实验条件.为了尽可能保证易溶盐溶解、避免难溶盐参与溶解,建议测定黄土-古土壤序列电导率时,使用5:1的水土比;选择至少10 min的震荡时间,30 min为最优.若样品年代较早,或地理位置偏东南,则建议更长的震荡时间.

沙漠区起伏地表地震波正演模拟与资料处理
陈可洋, 吴沛熹, 张德新, 杨微
2014, 31 (6): 799-805.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.011
摘要 ( 902 ) HTML ( ) PDF (6360KB) ( 962 )

针对沙漠区的沙丘近地表条件,开展了起伏地表地震波正演模拟与资料处理分析.给出用于起伏地表的地震波正演模拟相关数值算法及关键参数.同时将随机孔洞介质用于刻画沙丘的松散地层结构,地表以上部分充填空气速度,并按沙漠区地震观测方式进行数据采集.以沙漠区实际地震资料为例,并结合理论模型进行地震数据处理和波场模拟分析.研究表明,沙漠区沙丘的松散结构是降低叠前道集和叠加剖面信噪比的主要原因,利用叠前时间偏移方法中加权绕射叠加功能可有效提高成像剖面和共反射点道集的信噪比,这对于沙漠区起伏地表实际地震资料处理具有一定的借鉴意义.

信息与电子科学
基于Turbo码的比特级联合信道安全编译码
吴广哲, 陈德元, 张灿
2014, 31 (6): 806-813.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.012
摘要 ( 858 ) HTML ( ) PDF (2538KB) ( 952 )

联合信道安全编码将信道编码作为加密系统实现了纠错与加密的合二为一.本文采用基于密钥控制随机删余的Turbo码来实现联合信道安全编码.针对目前普遍采用的Turbo码迭代译码方案计算量大、译码延时长和功耗大的问题,采用一种新的比特级迭代译码算法,结合编码时的加密删余信息,对未收敛比特在一个小窗口内进行部分迭代以减少已收敛比特的不必要迭代,从而减少总体迭代次数和计算量.实验表明本方案可在保障通信可靠性和安全性的基础上进一步降低译码开销,提高译码效率.

计算机科学
微博用户的抑郁和焦虑预测
白朔天, 郝碧波, 李昂, 聂栋, 朱廷劭
2014, 31 (6): 814-820.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.013
摘要 ( 461 ) HTML ( ) PDF (1745KB) ( 1267 )

临床心理学指出,心理健康状况通过人的行为表现,其中包括网络行为.传统的心理健康测评以自陈量表的形式为主.这不但要耗费大量的人工处理工作,更不能做到实时进行心理健康状态的获取.针对传统方法的不足,本文旨在通过新浪微博的环境,预测用户的心理健康状况,特别是抑郁和焦虑问题.通过批量获取微博用户的网上数据,验证了传统理论中人格和心理健康之间的相关性,并采用多任务回归学习预测微博用户的心理健康状况.结果表明,心理健康问题可以通过网络行为反映出来,通过用户的微博使用情况,预测其抑郁和焦虑的程度是可行的.

异构网络中基于比例速率限制的网络选择和资源分配算法
李艾芸, 邱玲
2014, 31 (6): 821-826.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.014
摘要 ( 732 ) HTML ( ) PDF (2124KB) ( 705 )

针对UMTS/WLAN异构网络中的无线资源管理问题,提出基于比例速率限制的网络选择和资源分配算法.为保证用户间的公平性,将问题建模为带比例速率约束的系统吞吐量最大化问题.通过求解放松约束后的优化问题,得出用户网络选择与其到不同网络的可达速率之比相关的推论,并依此提出一种低复杂度的分布式算法.仿真结果表明,所提算法与原优化问题解的上界相比只有较小的性能损失,同时能有效保证用户间的公平性.

基于Fuzzing的Android应用通信过程漏洞挖掘技术
王凯, 刘奇旭, 张玉清
2014, 31 (6): 827-835.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.015
摘要 ( 2085 ) HTML ( ) PDF (2576KB) ( 846 )

在通信过程中,如果Android应用对其私有组件保护不充分,会导致组件暴露漏洞的存在.以往针对Android应用通信过程的漏洞挖掘方法不能准确发现这种安全威胁.为解决上述问题,提出一种结合Fuzzing技术和逆向分析的漏洞挖掘方法,设计并实现了漏洞挖掘工具KMDroid.实验结果表明,KMDroid可以有效挖掘应用通信过程中存在的安全漏洞.

基于跨层包大小优化的DTN节点存储资源管理机制
姜福凯, 卢汉成
2014, 31 (6): 836-842.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.016
摘要 ( 741 ) HTML ( ) PDF (2723KB) ( 680 )

在延迟容忍网络中,应用数据的成功交付依赖于节点存储器的保管.提高节点存储资源利用率有助于减轻网络拥塞,增加网络容量.DTN各层协议数据单元大小影响节点存储资源使用效率,提出一种基于跨层包大小优化的节点存储资源管理机制OSUS.OSUS可根据当前信道状况自适应调节Bundle大小和传输层帧大小,最大化节点存储资源利用率.实验仿真表明,相比于传统不采用自适应机制的方案,OSUS可以提升平均15%的节点存储资源利用率.

简报
关于构造多元高斯过程协相关函数的一个注记
牟唯嫣, 熊世峰
2014, 31 (6): 843-845.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.017
摘要 ( 669 ) HTML ( ) PDF (1528KB) ( 923 )

给出一个简单但较广的构造多响应相依高斯过程协相关函数的方法. 该方法仅依赖已有的单响应高斯过程的协相关函数. 给出了该方法在计算机实验数据建模中的一些应用.

简报燃气轮机涡轮导叶热管冷却效果对比研究
占丽媛, 李玉华, 姜玉雁, 唐大伟
2014, 31 (6): 846-850.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2014.06.018
摘要 ( 833 ) HTML ( ) PDF (2577KB) ( 827 )

以一种涡轮直叶片为研究对象,分别采用热管冷却和冲击冷却对其进行气热耦合数值模拟计算,对比分析两种冷却方式的效果.通过对叶片的表面温度、中截面的换热系数以及总体冷却效率的对比,分析结果表明,使用热管冷却时,叶片尾缘的温度分布更加均匀,转捩点附近低温区范围分布更广.在相同的主流条件下,热管冷却能达到甚至超过冲击冷却的效果.