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2016年, 第33卷, 第3期 上一期    下一期
综述
高分辨率遥感影像在城市LUCC中的应用
杨朝斌, 张树文, 卜坤, 于灵雪, 颜凤芹, 常丽萍, 杨久春
2016, 33 (3): 289-297.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.001
摘要 ( 363 ) HTML ( ) PDF (778KB) ( 1198 )

高分辨率遥感影像具有高空间分辨率、高清晰度、信息量丰富等优点,它的出现极大提高了遥感在城市土地利用/覆被变化研究中的应用能力.城市土地利用类型的准确分类是城市土地利用/覆被变化研究的重要前提,高分辨遥感影像凭借其自身优势成为最重要的数据源.本研究从高分辨率遥感影像的发展与特点、分类方法及其在城市专题信息提取中的应用3个方面进行综述,重点回顾高分辨率遥感影像用于城市土地利用分类的代表性方法及其在城市系统中提取建筑物、道路和绿地等专题信息的方法和应用进展,最后指出高分辨遥感影像在城市土地利用/覆被变化研究中的不足以及未来需要解决的问题.

数学与物理学
SK1(Ζ[C4×C4], 2Ζ[C4×C4])的结构
杨正国, 唐国平
2016, 33 (3): 298-301.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.002
摘要 ( 211 ) HTML ( ) PDF (696KB) ( 473 )

主要研究整群环Ζ[C4×C4]的K理论.证明整群环Ζ[C4×C4]的相对SK1群为秩是3的初等阿贝尔群.也证明了K2(Ζ[C4×C4])的4秩至少是1,K2(Ζ[C4×C4])的2秩至少是10.

循环群的极大子群作用下的Burnside环的连续商群
武海波, 唐国平
2016, 33 (3): 302-305.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.003
摘要 ( 207 ) HTML ( ) PDF (759KB) ( 881 )

研究有限循环群的任一极大子群作用下的Burnside环的增广理想的基底,给出n次增广理想的一般表达式,并进一步讨论其连续商群的结构问题,得到一般情形下的同构分解式.

带有一个噪声的随机微分方程的全隐式格式
孙丽莹, 王丽瑾
2016, 33 (3): 306-310.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.004
摘要 ( 249 ) HTML ( ) PDF (1052KB) ( 610 )

通过将Itô型随机微分方程转换为等价的Stratonovich型和向后Itô型随机微分方程,构造出分别与Stratonovich型和向后Itô型随机微分方程相容的两种全隐式随机数值格式.这两种数值格式应用于带一个噪声的随机微分方程,且均为均方1阶收敛的.

平面Bézier曲线细分算法的参数优化
马晓辉, 林凤鸣, 申立勇
2016, 33 (3): 311-316.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.005
摘要 ( 193 ) HTML ( ) PDF (1203KB) ( 952 )

复杂曲线逼近是CAGD中的基本问题,传统deCasteljau算法通常固定细分参数为0.5.本文考虑平面Bézier曲线的凸包最小和扁平度最小两种情况,分别给出凸包最优和扁平度最优的细分参数的定义和计算方法,使每次细分后得到的新控制多边形更好地逼近原曲线.通过分析不同类型曲线的最优参数发现,对于较小的曲线段,细分参数选为0.5具有一定的合理性.比较扁平最小方法与deCasteljau定参数方法发现:对于形状复杂的曲线,前者细分效率提高50%以上;对于简单曲线,二者相当.

半定规划的齐次不可行内点算法
吴岳, 刘红卫, 谢迪
2016, 33 (3): 317-328.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.006
摘要 ( 196 ) HTML ( ) PDF (1229KB) ( 832 )

为降低半定规划(SDP)问题的迭代复杂度,并且有更好的数值实验结果,提出一种新的宽邻域上的齐次不可行内点算法.半定规划的KKT条件是单调互补问题(MCP),通过构造齐次模型(HMCP)以及提出新的宽邻域来解这个齐次模型,得到半定规划问题的最优解.这种算法容易判定原问题是否可行.在NT方向,证明迭代点在新的宽邻域内是收敛的,且迭代复杂度为O(√nlogL),其中n是SDP问题的维数,L=Tr(X0S0)/ε,其中ε是需要的精度,(X0,S0)是迭代起始点.这个复杂度比一般的半定规划不可行算法的迭代复杂度低.提供了数值实验,证明此算法比其他不可行算法具有更好的数值实验结果.

求解非线性伏尔泰拉积分方程的有限差分方法
苟斐斐, 刘建军, 刘卫东, 罗莉涛
2016, 33 (3): 329-333.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.007
摘要 ( 335 ) HTML ( ) PDF (1123KB) ( 690 )

研究一类典型的伏尔泰拉积分方程的数值求解方法.通过数值差分离散积分方程,然后将积分方程演化为非线性代数方程组,通过迭代推进求解此类积分方程.分析这种求解方法的代数精度,证明此数值解法的精度高达Δt2阶,可以满足工程计算需要.通过数值仿真验证,数值解与解析解的误差为10-5.如果采用更高阶的数值积分离散方式,可以获得更高阶精度.

L×M×N×H 五体纠缠态分类
贾康康, 李军利, 乔从丰
2016, 33 (3): 334-338.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.008
摘要 ( 215 ) HTML ( ) PDF (992KB) ( 498 )

摘要提出一个2×L×M×N×H五体纠缠态基于随机定域操作和经典通信的实用分类方案.该方案将2×L×M×N的纠缠态分类方法推广到五体系统.首先利用矩阵分解将2×L×M×N×H体系的纠缠态分类为不同的粗粒化的标准型,然后利用矩阵重排技术进一步对具有相同标准型的不等价纠缠态进行细粒化辨认.最后给出一个2×2×2×2×2五量子比特系统的分类举例.

s-波/铁磁/p-波超导结中的约瑟夫森电流:最低反常简谐项的贡献
鲍志勇, 金彪
2016, 33 (3): 339-346.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.009
摘要 ( 217 ) HTML ( ) PDF (1782KB) ( 483 )

用Matsubara格林函数方法研究s波超导/铁磁/p波超导结构的约瑟夫森效应.研究中考虑了p波超导中的3种配对形式.发现约瑟夫森电流的最低阶项是cosφ,讨论这个反常项(cosφ)随铁磁强度和铁磁宽度的变化.在这个系统中发现0-π转变,考虑了该系统在自旋电子学中的应用.

传导系统中TE/TM偏振模态的辨析
董国艳, 史祎诗, 王雅丽
2016, 33 (3): 347-353.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.010
摘要 ( 1244 ) HTML ( ) PDF (1382KB) ( 1998 )

电磁波/光传输特性研究中常用TE/TM偏振描述波的传播模式.不同系统中对TE/TM偏振的定义却存在差别,有时还与s/p态混合使用,使研究者在理论和实验研究中产生概念混淆和结果矛盾的问题.本文从电磁理论出发,对传导系统中可能存在的偏振模式进行深入的推导和分析,解释TE/TM偏振态存在原因和可能状态,对其与s/p态的区别进行比较说明.针对空间偏振态的易混淆问题进行逐一解答.

化学与生物学
α-淀粉酶活性对不对称重力大小与方向的依赖性
袁龙飞, 刘荣, 周影, 肖亚婷, 何裕建
2016, 33 (3): 354-359.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.011
摘要 ( 189 ) HTML ( ) PDF (1823KB) ( 772 )

手性有左右之分.对于重力,可人为产生左、右手螺旋力.通过光谱学手段,考察不对称重力大小及方向变化对α-淀粉酶活性的影响.结果表明,在1~9 000 g范围内,超重力的增加能够逐渐提高α-淀粉酶活性,并且右手螺旋力比左手螺旋力对于α-淀粉酶活性具有更强的激活作用.考虑到地球天然重力昼夜周期性变化的事实和酶活性对重力大小与方向的依赖性,重力24 h的周期变化可能是昼夜生理节律产生的重要力学原因之一.

快速定量分析牛乳中α-乳白蛋白的竞争酶联免疫吸附法
宋宏新, 程妮, 薛海燕, 杜枘宣
2016, 33 (3): 360-364.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.012
摘要 ( 207 ) HTML ( ) PDF (1501KB) ( 669 )

建立一种灵敏度高和特异性好的直接竞争ELISA法来定性和定量检测牛乳中α-乳白蛋白(α-LA).通过使用牛乳α-LA多次免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,并采用过碘酸钠氧化法制备辣根过氧化物酶(HRP)标记的α-LA,建立检测α-LA的直接竞争ELISA法.所制备的多克隆抗体特异性较高,无明显交叉反应,效价为1:80 920.酶标抗原的标记率达66.67%.直接竞争ELISA法标准曲线相关系数为0.998 57,回收率在86.00%~117.50%之间,重复性高,变异系数<5%.与国标电泳方法进行样品检测比较,结果显示该方法可有效地用于食品中α-LA的快速定性和定量检测.

环境科学与地理学
龙胜各族自治县空气负离子资源的分布特征及开发策略
张生瑞, 向宝惠, 鞠洪润
2016, 33 (3): 365-372.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.013
摘要 ( 258 ) HTML ( ) PDF (2033KB) ( 711 )

运用AIC-1000型空气负离子浓度仪对龙胜各族自治县(以下简称龙胜县)空气负离子资源进行实地观测,通过反距离加权插值的方法模拟县域空气负离子资源的空间分布.研究结果表明:1)龙胜县各监测点位的空气负离子平均浓度为4 265个/cm3,县域空气非常清新,适宜开展空气负离子健康旅游;2)龙胜县空气负离子浓度北部高于南部,人口稀疏区高于人口密集区,森林覆盖区域高于其他植被覆盖区域,瀑布、溪流等动态水集中的区域普遍较高.根据上述研究结果,对龙胜县空气负离子资源开发提出以下建议:1)在保护好森林和水体资源的基础上,宣传空气负离子的保健功效;2)依据空气负离子的空间分布规律合理划分功能区以充分发掘空气负离子资源的价值;3)在空气负离子低浓度区合理配置绿地面积、营造水体景观;4)定期发布空气负离子浓度,实现空气负离子资源的动态监测.

辽宁西部地区先秦时期聚落遗址空间格局分析
公雪霜, 于丽君, 聂跃平, 朱建峰, 潘玉青
2016, 33 (3): 373-379.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.014
摘要 ( 261 ) HTML ( ) PDF (3578KB) ( 1072 )

聚落考古是以聚落遗址为研究对象的考古学重要手段之一.选取遗址数目众多的辽宁西部地区,采用决策树分类和基于遗址等级权重的改进聚类分析方法划分聚落,研究聚落分布及其内部结构关系.经分析,辽宁西部地区聚落分布受到水系、地貌和气候的共同作用,不同时期呈现出不同形态.区域中最大的聚落位于大凌河支流流域,该位置与史料中记载的辽西区域郡首阳乐的位置十分相近.通过对遗址等级的统计分析,各聚落内高等级遗址所占比例逐渐减小,最后趋于5%左右,各聚落高等级遗址的控制范围与位置和聚落内部遗址数目关系密切.

中国商品交易市场的综合实力及其时空分异——基于省域单元的实证分析
蒋自然, 王万荣, 朱华友, 吴威
2016, 33 (3): 380-386.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.015
摘要 ( 172 ) HTML ( ) PDF (2468KB) ( 752 )

采用加权TOPSIS方法,选取由规模性、结构性和动态性3类指标构成的评价体系,对中国各省域的商品交易市场进行综合实力评判.发现综合实力存在明显的东中西差异,东部地区已形成以长三角为核心的"东部沿海连绵带".利用密度估计和ESDA对市场实力进行时空演化分析.结果表明:1)市场实力整体上升势头强劲,但上升速度趋缓,"两极化"分异特征明显;2)市场实力在西东方向上呈递增趋势,在南北方向上呈倒"U"字形格局,空间自相关现象明显,但部分省域单元表现出异质性;3)路径依赖、地理环境、技术冲击和开放历程是市场实力时空分异的主要机理.

1982——2010年乌鲁木齐市民族居住格局及其演变
英成龙, 雷军, 段祖亮, 张璐
2016, 33 (3): 387-397.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.016
摘要 ( 347 ) HTML ( ) PDF (3939KB) ( 1052 )

利用乌鲁木齐市第3至第6次人口普查数据,采用聚类分析和空间自相关模型,研究近30年来乌鲁木齐市民族居住格局及其演变.结果表明:乌鲁木齐市人口密度分布以和田街、东门和长江路等街道为中心,沿河滩快速路呈扇形模式向南北扩展.各民族居住格局呈现出较强的空间自相关性,汉族和维吾尔族集聚程度明显高于其他民族.1982—2010年间,各民族聚居区均发生显著变化.乌鲁木齐市民族居住格局由简单、同质性向复杂、异质性演变,各民族之间的融合性有了较大提高.

基于红外加热的生物质热解技术及关键参数
隋春平, 王雷, 黄洪风
2016, 33 (3): 398-402.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.017
摘要 ( 267 ) HTML ( ) PDF (2069KB) ( 780 )

生物质是一种清洁的可再生能源,生物质快速热解技术对生物质的利用很重要.本文提出将红外加热应用于生物质热解反应.根据生物质及其热解过程中的大分子中间产物的红外光谱图分析确定生物质热解过程中的红外吸收带,选择红外涂料.设计出基于红外加热的生物质热解反应器的炉体结构,应用AnsysFluent对炉体燃烧室进行燃烧数值模拟,确定了最佳温度场分布.

典型岩溶温泉群水文地球化学特征
雷琨, 何守阳, 安艳玲
2016, 33 (3): 403-411.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.018
摘要 ( 200 ) HTML ( ) PDF (3656KB) ( 907 )

石阡县岩溶温泉群因富含矿物质和微量元素蕴涵着极高的商业价值.采集和收集不同时期石阡岩溶温泉群的水化学分析数据进行综合分析.研究表明:石阡温泉群主要的阳离子为Ca2+和Mg2+,主要的阴离子为HCO3-和SO42-,水化学类型为HCO3-Ca·Mg型、HCO3·SO4-Ca·Mg型和SO4·HCO3-Ca·Mg型,水质偏碱性,温泉群的补给源为大气降水.水文地球化学特征受控于大气降水入渗深循环过程中的水-岩相互作用.HCO3-Ca·Mg型温泉由白云岩和方解石等碳酸盐矿物溶解所致;HCO3·SO4-Ca·Mg型和SO4·HCO3-Ca·Mg型则受控于岩溶含水层中的膏盐层溶解.

地球科学
熔岩管冷却过程中的热应力计算
李镇村, 石耀霖, 张泽阳, 董培育, 杨少华
2016, 33 (3): 412-420.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.019
摘要 ( 256 ) HTML ( ) PDF (3232KB) ( 597 )

除本身造成的直接灾害外,火山喷发的基性熔岩流动过程中经常会形成熔岩管.由于地下空洞的存在,熔岩管附近区域的地表稳定性会降低,容易发生坍塌,造成次生灾害。月球和火星上发现的熔岩管是未来外星探测基地的最佳选择,对于熔岩管稳定性研究也具有潜在价值。本文运用有限元方法,基于熔岩管形成机制,建立熔岩管形成后温度演化过程和相应的位移和热应力状况.通过分析熔岩管附近主应力的演化过程,考察不同物理参数(熔岩管的大小、深度、形状)对于熔岩管稳定性的影响。

科技考古
明宣德官窑祭红瓷器的呈色机制
路辰, 江建新, 徐长青, 邬书荣, 管理, 张静, 陈栋梁, 徐伟, 朱剑, 王昌燧
2016, 33 (3): 421-426.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.020
摘要 ( 256 ) HTML ( ) PDF (2105KB) ( 694 )

采用多种无损方法,分析若干明宣德景德镇官窑祭红瓷器残片.显微观察表明,不同呈色区域表层都有相似的透明釉,其呈色差异主要取决于红色颜料层.成分分析显示,不同呈色样品的釉中着色剂Cu的含量基本相同.然而,X射线吸收精细结构(XANES)分析指出,不同呈色样品中着色剂Cu的价态和近边结构有所不同.由此可见,祭红的呈色机制与着色剂Cu的赋存状态密切相关.

信息与电子科学
H2H与M2M共存场景的准入控制及资源分配
王鑫, 邱玲
2016, 33 (3): 427-432.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.03.021
摘要 ( 214 ) HTML ( ) PDF (2094KB) ( 514 )

考虑到MTCD数量巨大的特性,针对OFDMA蜂窝网络中H2H与M2M共存场景系统过载的情况,提出一种准入控制及资源分配联合优化算法.针对共存场景系统过载的情况,考虑控制信道的影响,本文形成了最大化准入MTCD数目的MINLP问题.由于难以求得其最优解,通过凸松弛将其转化为标准的凸问题,由此得到原问题解的上界,并进一步提出一种低复杂度的求解算法.仿真结果表明所提算法与上界相比性能损失小,且明显优于两种对比算法.