中国科学院大学学报

蔡昕芮, 王丽瑾

2017, 34 (5): 529-537. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.001

摘要 ( 1021 ) HTML ( ) PDF (607KB) ( 1281 )

提出3种基于离散观测数据的随机微分方程参数估计的方法。第1种方法应用于线性随机微分方程。推导出这类方程的真解的相关运算服从的分布，使观测数据的运算也服从此分布，由此来估计漂移系数与扩散系数中的未知参数。第2种方法用于Itô型随机微分方程。推导出Euler-Maruyama格式的数值解的相关运算服从的分布，使观测数据的运算服从此分布，由此来估计参数。第3种方法用于Stratonovich型随机微分方程。推导出中点格式的数值解的相关运算服从的分布，使观测数据的运算服从此分布，以此来估计参数。数值实验验证了这3种方法的有效性。数值实验显示，Euler-Maruyama格式参数估计的误差约为O（h^0.5）阶，中点格式参数估计的误差约为O（h）阶，其中h是数值方法的时间步长。我们提出的3种估计方法均比文献中已有的EM-MLE方法更精确。

齐型空间上的变指标Herz空间

王洪彬

2017, 34 (5): 538-542. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.002

摘要 ( 285 ) HTML ( ) PDF (450KB) ( 643 )

引入一类齐型空间上的变指标Herz空间，并建立该空间的块分解.利用此分解得到一类次线性算子在上述变指标Herz空间中的一些有界性.

基于已知振幅信息约束的叠层光电成像

王智博, 张骏, 李拓, 史祎诗

2017, 34 (5): 543-550. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.003

摘要 ( 232 ) HTML ( ) PDF (1202KB) ( 647 )

为提高样品的重建精度及鲁棒性，提出一种可见光域上基于已知振幅信息约束的叠层成像方法。本方法仅需将待测样品周围的已知振幅图像作为先验参考信息，与样品共同叠层扫描，并代入迭代算法，即可获得优质的重建效果。通过模拟结果及搭建光学系统，对不同样品进行实验探究，证实了本方法的有效性。使用本方法，无需增加实验成本即可获取更优质的重建结果，并保持叠层成像技术的优势。本方法具有较强的抗噪声和抗孔径偏移能力，是一种简约、稳健、通用性强的衍射成像技术，具有较为重要的实用价值。

氧化铝赤泥堆场植物多样性

韩福松, 王成, 薛生国, 黄楠, 叶羽真

2017, 34 (5): 551-557. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.004

摘要 ( 341 ) HTML ( ) PDF (1064KB) ( 613 )

赤泥堆场是氧化铝工业生产过程产生的强碱性固体废弃物的堆存场所，是一种特殊的退化生态系统。选取华北地区3个典型赤泥堆场，开展植被调查及物种多样性研究，发现赤泥堆放20年后，出现先锋植物入侵现象。调查区域仅25种植物，隶属10科22属，其中禾本科和菊科植物占植物物种数的52%；草本植物占植物物种数的88%，其中一年生植物占物种数的56%；赤泥堆场植被稀疏、单位面积物种极少、物种丰富度和多样性较低，群落组成和结构简单，植物群落类型主要为虎尾草+狗牙根群落、虫实+狗尾草群落。狗牙根具有生长快、分布广、耐盐碱、适应性强等特点，可作为赤泥堆场植被重建先锋物种。研究结果为赤泥堆场生态修复和耐性植物的筛选提供了科学依据。

4-羟基环孢素高产菌株诱变筛选及培养基优化

金丽娜, 闻建平

2017, 34 (5): 558-566. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.005

摘要 ( 242 ) HTML ( ) PDF (1514KB) ( 612 )

以4-羟基环孢素转化菌Nonomuraea dietziae为出发菌，采用紫外-氯化锂复合诱变的方法，筛选得到一株产量达208 mg/L的稳定遗传菌J263，较出发菌164 mg/L的产量提高26.8%。在此基础上，采取单因素法和响应面法针对诱变菌的发酵培养基碳氮源进行系统优化，并对金属离子的添加进行考察。最终获得最佳的培养基配方（甘油26.5 g/L，糊精11.6 g/L，蛋白胨9.7 g/L，酵母浸粉3.5 g/L，大豆饼粉15.0 g/L，大豆油2.0 g/L，硫酸镁0.40 g/L，硫酸锰0.010 g/L，钼酸铵0.010 g/L）。在最优化条件下，4-羟基环孢素产量可达324 mg/L，较出发菌提高97.6%。

广州城区大气颗粒物中典型生物质燃烧示踪物特征分析

王丽娟, 吴大磊, 张智胜

2017, 34 (5): 567-572. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.006

摘要 ( 397 ) HTML ( ) PDF (1276KB) ( 627 )

在广州城区夏秋两季采集分粒径颗粒物样品，通过分析获得其中多种典型生物质燃烧示踪物（左旋葡聚糖（LG）、甘露聚糖（MN）和水溶性钾离子（K⁺））以及有机碳（OC）等含碳组分资料，进而探讨广州城区生物质燃烧颗粒类型及生物质燃烧源对有机碳的影响。结果表明，大气颗粒物中生物质燃烧示踪物均在0.44~1.00 μm粒径区间占比最高。细颗粒中呈现出高LG/MN和K⁺/LG比值特征，与农作物残余物燃烧源颗粒物的排放特征一致。广州秋季LG/OC比值与国内其他城市在生物质燃烧影响严重季节的水平相当。利用受体模型估算出生物质燃烧源对广州夏季和秋季OC的平均贡献分别为10.8%和28.1%，说明秋收时期周边区域农作物残余物燃烧是广州城区不可忽视的大气污染源。据此，提供相应的防治建议。

转型期珠三角工业生产空间与工业产业结构的变化及其耦合特征

丁俊, 王开泳

2017, 34 (5): 573-581. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.007

摘要 ( 219 ) HTML ( ) PDF (1435KB) ( 704 )

通过引入工业生产空间综合变动系数和工业产业结构调整指数分析转型期珠三角工业生产空间和工业产业结构的变化情况，并运用耦合模型对耦合协调度进行评价。研究结果如下。1）珠三角的工业生产空间整体呈核心向边缘扩张的态势，且边缘地区的工业生产空间变动程度大于核心地区。2）转型期以来珠三角的工业产业结构整体有所优化；工业化水平较高城市的优化整合程度较高，并注重发展质量和对环境的保护；工业化水平较低城市的工业增长以资源型和高污染产业为主。3）虽然珠三角边缘地区工业生产空间变动与工业产业结构调整之间的耦合协调度在数值上高于核心地区，但这只是一种低水平的耦合和低质量的发展方式。在未来的转型发展中不应仅关注"量"的增长，更应该注重"质"的提升。

虚拟土定量测算——以甘肃省为例

罗开盛, 陶福禄

2017, 34 (5): 582-590. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.008

摘要 ( 231 ) HTML ( ) PDF (1517KB) ( 549 )

固定的土地资源可以通过嵌入到产品中的虚拟土在区域间进行流动。研究虚拟土有利于实现区域间资源优化配置和土地资源的全球化。虚拟土的定量测算亟待解决。基于经济与社会发展统计数据和统计方法测算甘肃省农产品、畜牧产品、森林和工业产品的虚拟土数量。结果如下。1）糜子、胡麻、大豆、谷子、棉花、油菜、大麻烟叶、当归和冬小麦属于土密集型作物；洋芋、春小麦、高粱、玉米、葡萄、苹果和稻谷的虚拟土比较适中；蔬菜、甜菜和白兰瓜属于土稀疏型作物。2）棉花、油料、稻谷、甜菜、葡萄和玉米农产品的虚拟土分别是5.91、5.67、1.45、0.23、1.77和2.10 m²/kg。牛、马和绵羊三种活动物虚拟土分别是69.28、46.68、48.56 m²/kg。牛肉、羊肉、羊毛和羊绒的虚拟土分别为197.91、115.61、693.66和5.39 m²/kg。葡萄酒的虚拟土为76.84 m²/kg。虚拟土地数量具有累积放大效应，随着产品链的增加而增多。虚拟土的对比关系是：工业产品 > 饲养动物 > 农业加工产品 > 农作物。3）在甘肃省的林地中，阔叶林的虚拟土比针叶林和混交林多。自然林的虚拟土远大于人工林；甘肃省河东地区林地虚拟土大于河西地区。增加垂直方向上的分层数以及缩短生产周期是降低虚拟土的有效途径，例如发展立体农业，增加建筑物高度。

基于快递企业总-分机构的中国城市网络空间结构

孙阳, 张落成, 姚士谋

2017, 34 (5): 591-597. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.009

摘要 ( 269 ) HTML ( ) PDF (1635KB) ( 613 )

从流空间的角度入手，通过采集跨省市经营的快递企业的总-分机构所在的地级城市，进行300×300矩阵构架，对中国城市网络空间结构进行分析，揭示不同等级城市间在流空间作用下的特征。研究结果表明：1）全国范围内京广沪城市联系流呈现三角形结构；2）上海-长春和上海-哈尔滨这两组城市联系表现得较为明显；呼和浩特-北京和包头-北京这两组城市联系有待提升，这4个节点城市承担着除省会城市外与京津冀、长三角城市群核心城市联系的重要功能补充；3）郑州、武汉、长沙等中部城市与其他城市联系程度较为明显，但在区域内部城市联系网络不突出，集聚程度低；4）成都与京津冀、长三角、珠三角城市群核心城市联系较为紧密。

基于灰色关联模型的能源消费与经济增长的关系——以新疆为例

王兴民, 王强, 董洁芳

2017, 34 (5): 598-609. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.010

摘要 ( 272 ) HTML ( ) PDF (1577KB) ( 491 )

深入了解能源消费与经济增长的关系对挖掘新疆节能空间具有重要意义。基于2005-2014年新疆能源消费与经济增长相关数据，运用灰色关联分析，分别对新疆各产业能源消费和能源消费种类与经济增长的相关性进行实证分析。结果表明：1）不同产业能源消费与经济增长关联程度差异显著，其中工业与建筑业二者的能源消费与经济增长的关联度相同且最大。2）在工业能源消费中，制造业能源消费与经济增长的关联程度最大，且其占工业能源消费的比重最大。3）不同能源消费种类与经济增长的关联度也显著不同，其中煤炭能源消费量与经济增长的关联度最高，石油能源消费量与经济增长的关联度最低。这说明新疆的经济增长属于要素投入型的经济增长方式，对能源的依赖性较强；同时，由于要考虑国家战略需求，新疆的能源消费种类结构存在一定程度的不合理性。本工作基于对新疆产业能源消费、能源消费种类与经济增长的研究结论，给出相应的政策建议。

砂岩吸水过程与吸水特性的核磁共振实验研究

张倩, 董艳辉, 童少青

2017, 34 (5): 610-617. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.011

摘要 ( 332 ) HTML ( ) PDF (1792KB) ( 1162 )

岩石的吸水现象广泛存在于自然界与人为工程中，而毛细作用是非饱和状态下水分运移的主要驱动力，其规律研究具有重要科学意义与实际价值。针对水分运移难以监测的问题，将核磁共振技术用于人工砂岩吸水特性及其影响因素的研究，利用T₂谱分析样品孔隙水分变化，一维剖面成像获取其水分迁移信息。从实验结果可知，孔隙较大、连通性较好的砂岩吸水量大、吸水速率快。定量计算得到样品一维吸水率约为0.036 8 cm/min^1/2。此外，研究发现实验过程中的蒸发效应会对吸水过程产生不容忽视的影响。与称重法、CT法等相比，核磁共振实验研究具有快速直观、高精度、信息全面的优势。

咸淡水界面空间分布特征演变的野外观测

周晓妮, 石建省, 马荣, 苗青壮, 刘少玉, 刘鹏飞, 张薇, 王哲

2017, 34 (5): 618-624. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.012

摘要 ( 300 ) HTML ( ) PDF (1847KB) ( 531 )

对于咸淡水交互界面空间分布特征传统研究主要以室内模拟为主。为克服尺度效应和地层分布的非均质性，以威海市环翠区双岛镇西山村双岛港东北部为研究对象，从山前-滨海区选择一个典型剖面，在海水涨落的一个周期内，对地下水水位和水质进行观测，通过水化学分析结合多元统计等方法，精确刻画咸淡水界面的时空分布特征。结果表明，实验剖面上X5点处咸淡水界面以0.9 m埋深为中心、倒U字形入侵，垂向上位于埋深0.3~1.5 m之间，入侵强度为0.9 m > 0.6 m > 1.2 m > 1.5 m；咸淡水交互界面在重力作用下向下方短距离迁移，且呈现咸水入侵速度快，回淡速度慢的趋势；界面上水化学类型的变化主要表现为由重碳酸型水转换为氯化物型水的一个循环往复的过程。

两相光滑粒子流体动力学方法在动床溃坝问题中的应用

乔成, 潘华利, 欧国强

2017, 34 (5): 625-632. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.013

摘要 ( 274 ) HTML ( ) PDF (1954KB) ( 854 )

光滑粒子流体动力学（SPH）方法采用离散分布的粒子作为离散工具，借助粒子和核函数将场变量及其导数以某种加权求和的方式进行计算，使得该方法更适于处理包含大位移、动边界和自由表面的问题。本文在分析动床条件下的溃坝问题时，以Drunker-Prager准则作为底床颗粒物的侵蚀启动判断条件。满足该条件而发生启动的颗粒物将以非牛顿流体的特征发生运动，即以Herschel-Bulkley-Papanastasiou模型来描述；否则，认为底床颗粒物未启动而保持静止状态。为进一步改进计算结果，采用基于体积比的两相SPH方法描述固液混合体的动力学特征，并基于固液混合颗粒流的动力学特征对混合黏度的计算进行改进。基于上述原理，分析动床条件下的溃坝问题，并将数值计算结果与已有的实验数据进行对比，证明本文提出的混合黏度计算公式改进了数值计算结果。

深度神经网络自适应中基于身份认证向量的归一化方法

杨建斌, 张卫强, 刘加

2017, 34 (5): 633-639. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.014

摘要 ( 417 ) HTML ( ) PDF (1749KB) ( 725 )

深度神经网络是近年来非常流行的一种语音识别声学建模技术，其性能比之前主流的高斯混合模型有显著提高，但是深度神经网络的说话人自适应技术一直没有很好地解决。利用身份认证向量对深度神经网络进行自适应，并研究身份认证向量归一化对系统的影响，提出一种新的max-min线性归一化技术。实验表明在TIMIT数据集上该技术可使字错误率比传统方法相对下降5.10%。

非线性ECS自配准成像算法中相位保持精度分析

陈立福, 王思雨, 袁志辉, 王静, 邢学敏, 武鸿

2017, 34 (5): 640-646. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.015

摘要 ( 374 ) HTML ( ) PDF (1900KB) ( 469 )

为进一步提高InSAR系统的DEM精度，分析非线性ECS自配准成像算法中4个影响相位保持精度的因素。研究结果如下：雷达和散射体之间的相对速度等效误差非常小，可以忽略；当系统分辨率优于0.1 m时，非线性自配准中的二次近似误差会引起超过0.1个像素的误差，要考虑其影响；非线性变标中的二阶泰勒近似误差非常小，可以忽略；成像时采用的平地假设误差，主要会引起干涉运动补偿的轨迹误差和相位补偿误差，对于高精度InSAR系统（高程精度优于0.5 m时），会造成一定的影响，要予以考虑。这些误差因素的分析，将为进一步优化提高InSAR成像处理中的相位保持精度及DEM精度提供一定的指导作用。

一种基于参数污点分析的软件行为模型

尹芷仪, 沈嘉荟, 郭晓博, 查达仁

2017, 34 (5): 647-656. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.016

摘要 ( 260 ) HTML ( ) PDF (1976KB) ( 963 )

基于细粒度二进制动态分析平台，提出通过系统调用参数的污点分析构建软件行为模型的方法。该方法主要在指令级别监控应用程序运行，跟踪系统调用参数的污点传播获取参数与参数、局部变量和外部数据之间的关联关系，进而抽取出参数的污点传播链。其次，基于参数污点传播链和系统调用序列构造能够同时反映控制流和数据流特性的软件动态行为模型。最后，分析和验证该模型具备检测隐秘的非控制流数据攻击的能力。

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