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本期目录

2016年, 第33卷, 第6期 上一期    下一期
数学与物理学
Riemann面上带cusp奇点的共形度量
国金宇, 吴英毅, 魏志强
2016, 33 (6): 721-728.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.001
摘要 ( 271 ) HTML ( ) PDF (544KB) ( 879 )

Riemann面上带有奇点的度量是复几何中重要的研究对象.对Riemann面上带有cusp奇点且满足面积和Calabi能量有限的共形度量进行研究,得到HCMU度量在cusp奇点附近精确的表达式.

一个双参数Hilbert型积分算子及其应用
孙文兵, 刘琼
2016, 33 (6): 729-735.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.002
摘要 ( 248 ) HTML ( ) PDF (588KB) ( 529 )

引入两个参数λ1和λ2,利用权函数方法和泛函分析技巧,定义一个双参数Hilbert型积分算子,并给出算子的范数.作为应用,获得一些改进的结果,并得到一些具有特殊核的新的Hilbert型积分不等式.

基于LAMOST对银河系厚盘恒星轨道偏心率及厚盘形成机制的研究
景英杰, 杜翠花
2016, 33 (6): 736-740.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.003
摘要 ( 243 ) HTML ( ) PDF (1425KB) ( 736 )

基于LAMOST光谱数据,选取一个太阳邻域F/G型主序星样本研究银河系厚盘恒星的轨道偏心率分布.厚盘星是基于空间位置和金属丰度[Fe/H]来证认,同时分析薄盘星的污染带来的影响.发现厚盘恒星轨道偏心率分布在低偏心率(约为0.2)处有一个峰值,而且向高偏心率延伸一个尾巴(到e~0.8).把得到的厚盘恒星偏心率分布与4个厚盘形成模型进行对比,发现此结果与富气体并合模型最为符合.

化学
晶化时间对Cs-La/SBA-15催化丙酸甲酯与甲醛缩合反应的影响
王亚男, 闫瑞一, 李增喜
2016, 33 (6): 741-747.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.004
摘要 ( 269 ) HTML ( ) PDF (1358KB) ( 916 )

丙酸甲酯(MP)和甲醛(FA)缩合反应制备甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一条绿色可持续的生产MMA的工艺路线,该路线的关键是开发高效的催化剂,而载体的性质直接影响着催化剂的性能.采用水热合成法制备晶化时间不同的SBA-15,用等体积浸渍法制备负载型的Cs-La/SBA-15催化剂.利用XRD、SEM、IR、BET和TPD等手段对载体和催化剂进行表征,并评价相应的催化剂活性.结果表明,当晶化时间为24 h时,由于载体具有稳定的孔结构(孔径为6 nm左右)和大的比表面积(1 000 m2/g左右),且催化剂表面的中等强度碱性活性位的数量较多,导致催化剂的活性最好.当原料配比为MP/FA=1/1时,反应转化率达到30.9%,选择性达到90.3%.

水体中天然有机质在有限光照下还原三价金
刘子露, 马家海
2016, 33 (6): 748-752.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.005
摘要 ( 260 ) HTML ( ) PDF (1417KB) ( 588 )

研究在短时间模拟太阳光照射或黑暗条件下,标准天然有机质Suwannee River腐殖酸将三价金离子(Au3+)还原成金纳米颗粒(AuNPs)的事实.研究结果表明,活泼的腐殖酸对还原金离子这一反应在水体中广泛存在,在极端缺乏光照的水体(如地下水、溶洞水等水域)中也可进行.Pony Lake富里酸和Aldrich腐殖酸的对比试验表明,不同天然有机质在缺乏光照条件下还原Au3+的能力有差异.

油井磁防蜡技术中的Halbach型磁场的设计
廖艳飞, 王晓东, 那贤昭
2016, 33 (6): 753-757.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.006
摘要 ( 234 ) HTML ( ) PDF (1974KB) ( 710 )

设计用于油田开采防蜡技术中的两种永磁体磁场结构.一般地,好的磁场设计需具备两个特点:结蜡区内的磁感应强度强和油路轴向上磁感应强度的梯度大.为此,以Halbach型永磁磁场为基础,设计了两种“螺旋形”的防蜡磁场结构.通过数值模拟研究它们的磁场分布特点.结果表明:两种磁场均具备上述两个特点.

环境科学与地理学
城市河岸带夏季土壤表层温度的多时间尺度特征及其影响因素
郑潇柔, 张娜
2016, 33 (6): 758-768.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.007
摘要 ( 347 ) HTML ( ) PDF (3756KB) ( 764 )

探讨城市河岸带夏季土壤表层5 cm温度(以下简称土温)的多时间尺度变化,并据此分析影响不同时间尺度域内土温发生波动的因素.小波分析结果表明,土温可在多个时间尺度域上变化,具有5个时间特征尺度.土温在日、旬和两旬尺度上的波动主要受总太阳辐射量变化的影响;在月和季节尺度上的波动主要受下垫面植被配置的影响.其中,在月和季节尺度上,地上植物生长状况对土温的影响较大,且不同植被类型(针叶大乔木、阔叶小乔木、阔叶大乔木和草灌植物)的草灌层覆盖度和高度及乔木层叶生物量对土温变化的影响程度不尽相同.植被类型和冠层结构对土温变化也有一定影响:冠层株型为圆锥形的针叶乔木下的土温显著低于株型为球形的阔叶乔木下的土温.另外,相比阔叶乔木,针叶乔木的降温效应更为明显:当针叶乔木下的草灌层覆盖度达到30%时,表现出明显的降温效应;而对于阔叶乔木,覆盖度需达到60%.

晴天条件下基于FY-2E数据的地表短波净辐射的反演方法
王亚维, 宋小宁, 王睿馨
2016, 33 (6): 769-774.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.008
摘要 ( 316 ) HTML ( ) PDF (1797KB) ( 842 )

地表短波净辐射是辐射能量的重要组成部分.高时间、高空间分辨率的地表短波净辐射数据对长时间区域尺度气象变化和陆表水文循环等方面的研究具有重要意义.当前大多数遥感地表短波净辐射的研究基于极轨卫星观测数据,而利用高时间分辨率的静止卫星数据来反演多时相地表短波净辐射的研究则较少,更缺少日变化的地表短波净辐射产品.基于此,开展了基于中国静止气象卫星数据FY-2E的地表短波净辐射反演研究,并利用实测辐射观测数据对反演结果进行验证.结果表明:在晴天条件下,均方根误差(RMSE)为27.51 W/m2,决定系数(R2)为0.99;在除去冬季的晴天条件下,R2为0.99,RMSE为15.36 W/m2.该结果表明本文提出的地表短波净辐射反演方法具有较高的精度,适于长时间区域尺度气象变化等方面的研究.

基于微博数据的中原城市群空间联系强度测度
王开泳, 邓羽
2016, 33 (6): 775-782.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.009
摘要 ( 331 ) HTML ( ) PDF (2383KB) ( 805 )

空间联系强度是城市群发展阶段、态势、功能定位的重要表征.在大数据背景下,随着移动终端的普及和网络联系平台的广泛使用,人流在不同地区的空间移动能够得到较准确的统计和表达.在总结以往城市群空间联系研究方法的基础上,提出一种新的基于微博数据判别城市之间空间联系强度的方法,弥补了由于缺乏城际通勤数据而导致的传统空间联系强度判别方法的不足.新方法可以较准确地判别城市群地区各个城市的空间联系强度与组织类型.

上海浦东新区空间生产过程与机理
荆锐, 陈江龙, 袁丰
2016, 33 (6): 783-791.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.010
摘要 ( 233 ) HTML ( ) PDF (2369KB) ( 920 )

新城新区建设是国家推进新型工业化和新型城镇化战略的重要手段,是推动城市空间重构和功能重组的重要因素.空间生产理论为中国经济社会转型背景下新城新区研究提供了新的重要视角.以上海浦东新区为研究对象,基于空间生产理论,构建权力与资本作用下新城空间生产理论分析框架.在此基础上,探究浦东新区的空间生产过程及驱动机理.研究表明:浦东新区经历了构想空间、工业空间到消费空间的生产过程,政府和企业形成的“”增长联盟“”对空间生产起到决定性作用,居民对空间生产过程的影响正逐步提高.权力主要通过国家制度环境、规划引导、基础设施建设、政治精英影响力等方面塑造空间,国内外资本注入快速推动新区空间生产,企业和居民对承载空间需求的转变,不断重塑以政府规划为主体的构想空间,共同推动浦东社会经济及其空间的转变.

地球科学
西南印度洋洋中脊(SWIR)热液A区的超慢速区岩浆活动的热模拟
卞龙, 张健, 阮爱国
2016, 33 (6): 792-801.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.011
摘要 ( 290 ) HTML ( ) PDF (4978KB) ( 1041 )

中国大洋环球21航次第6航段在西南印度洋洋中脊(SWIR)热液A区获取了OBS地震数据,发现了位于该区第27洋脊段的低速区.基于该低速区地震P波速度模型,用有限单元法开展热模拟计算,研究低速区可能存在的岩浆活动及其热效应.结果表明:1)现今海底热液活动特点支持岩浆房存在底部供热热源的情况.热点供热使岩浆在沿断裂移动过程中产生热异常,形成新的岩浆房,为现今热液活动提供热源.2)随温度变化的热导率对模拟计算结果影响较大.通过反演拟合热导率模型系数,并利用实验室统计结果校正热导率模型,计算出研究区莫霍面温度约为910℃,热点热流约为190 mW·m-2.

信息与电子科学
密集小站网络下基于协作滤波的缓存内容决策和用户归属
余江, 邱玲
2016, 33 (6): 802-807.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.012
摘要 ( 311 ) HTML ( ) PDF (2257KB) ( 573 )

为应对信息的爆炸式增长,在小站上部署缓存以缓解回程链路压力显得尤为重要.考虑到用户历史行为中蕴含大量个性化信息,采用基于用户的Top N协作滤波推荐系统预测用户未来请求以确定缓存内容,并提出一种最大化系统吞吐量的用户归属方案.通过放松约束条件,得到用户归属与其在小站间吞吐量之比的关系,提出一种低复杂度归属算法.仿真结果表明所提算法比已有算法在缓存命中率和系统吞吐量上均有明显增益.

计算机科学
基于深度卷积神经网络的指纹纹型分类算法
江璐, 赵彤, 吴敏
2016, 33 (6): 808-814.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.013
摘要 ( 751 ) HTML ( ) PDF (2595KB) ( 2025 )

传统指纹纹型分类算法的准确率直接受到相应特征提取算法的影响.在海量指纹库中,同类纹型指纹形态变化明显增大,不同类纹型界限变得模糊,仅通过人工定义的特征进行分类很难适应全部指纹数据.为解除纹型分类问题与人工定义的特征提取问题的耦合,提出一种直接在指纹原图上进行纹型识别的算法.利用卷积神经网络自动特征提取的能力从大量指纹数据中学习得到纹型特征,并通过对训练数据的设计使网络能够适应指纹的多样性,提升算法的鲁棒性.此外,多尺度网络模型平均方法使分类准确性得到进一步提升.在国际公开指纹数据集NIST DB4上测得纹型四分类准确率达94.2%.

基于微博用户的情绪变化分析
汪静莹, 甘硕秋, 赵楠, 刘天俐, 朱廷劭
2016, 33 (6): 815-824.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.014
摘要 ( 668 ) HTML ( ) PDF (3203KB) ( 2060 )

通过网络大数据的方法宏观地分析微博用户在不同季节和时间的情绪变化.以195万微博活跃用户为样本,在每个季节下载一周的微博活跃用户数据,利用“中文心理分析系统”计算每个季节积极情绪和消极情绪词的词频.结果显示:1)人们的综合情绪的2个高峰分别在中午和晚8点;2)虽然人们在周末的积极情绪与工作日无异,但消极情绪在周末明显低于工作日;3)人们在夏季的积极情绪和消极情绪最高,在秋季的积极情绪和消极情绪最低;4)两种性别的情绪走势一致,但女性较男性有更多情绪表达、更情绪化,更易感.

多维时间序列的组合预测模型
赵亚伟, 陈艳晶
2016, 33 (6): 825-833.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.015
摘要 ( 518 ) HTML ( ) PDF (2519KB) ( 2123 )

由于时间序列在各领域的广泛应用,时间序列预测已经引起越来越多的关注,但关于多维时间序列的预测关注较少.然而,多维时间序列蕴含着丰富的信息.针对该问题,提出基于k近邻(k-nearest neighbor,k-NN)和BP神经网络的多维时间序列组合预测模型.首先分别采用k-NN和BP神经网络进行预测,得到对应的预测结果.然后使用BP神经网络进行非线性组合,得到最终的预测结果.实验表明,该预测模型优于k-NN和BP神经网络预测模型.

简报
2015年田径锦标赛和大阅兵活动期间北京市NOx浓度特征
程念亮, 张大伟, 李云婷, 陈添, 孙峰, 李令军, 程兵芬
2016, 33 (6): 834-843.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.016
摘要 ( 307 ) HTML ( ) PDF (4440KB) ( 868 )

利用北京市大气污染物及气象监测数据,综合分析2015年北京市田径锦标赛和大阅兵活动期间北京市空气质量与气象条件变化,初步评估减排措施对氮氧化物浓度的影响.结果表明:2015年8月20日至9月3日“两大活动”期间,北京市NO、NO2和PM2.5平均浓度分别为2.0、22.7和17.8 μg·m-3,同比下降58.3%、52.1%和73.2%,空气质量被誉为“阅兵蓝”.保障措施实施后,交通站NO日变化的峰值浓度降低约43%;而城市环境站NO峰值浓度降低约45%;NO2早高峰和夜间的浓度积累速度明显放缓.北京市作为区域NO2浓度高值区中心明显消失,PM2.5浓度梯度分布特征消失.受局地的弱北风影响,APEC期间早高峰NO2峰值浓度明显消失;而大阅兵期间,早高峰NO2峰值浓度明显高于晚高峰.测算结果显示“两大活动”期间区域空气质量保障措施实现的污染物减排比例及环境污染物浓度改善比例略高于去年APEC空气质量保障.

计算机科学知识体系演化与评估方法
张立波, 张飞, 罗铁坚
2016, 33 (6): 844-850.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.06.017
摘要 ( 388 ) HTML ( ) PDF (2920KB) ( 1316 )

教育者和学习者选择宽厚实或高精尖的知识体系时,面临判断难题:如何了解学科全局知识图谱和确保教学核心概念同步于时代发展.收集从1991年到2014年ACM/IEEE发布的计算机课程的大纲指南,从知识单元最小的组成部分出发,分析计算机学科在过去的60多年中概念从591个增加到5 824个后,其具体的核心领域与概念是如何发生变化的.分析实验发现:计算机学科概念的增速从最初的354%减缓至2013年到2014年的1.41%;知识领域从最初的9个扩展到19个;知识单元从最初的10个扩展到18个.主要贡献在于:进行相关数据收集,处理后形成数据集;首次提出并研究课程知识体系的框架,在此基础上从3个层面出发对计算机科学知识的演化规律进行揭示;建立并公开了在线平台.