中国科学院大学学报

交换群N^mK₂(F[C_pⁿ])的指数

张浩, 唐国平

2019, 36 (1): 1-4. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.001

令C_pⁿ是阶为pⁿ的循环p群，F是特征为p的有限域。对于任何整数1≤l≤n，得到N^mK₂（F[C_pⁿ]）中无限多个非平凡的p^l阶元素。事实上，这些元素组成N^mK₂（F[C_pⁿ]）的一个生成元集，并且N^mK₂（F[C_pⁿ]）的指数为pⁿ。

一类高振荡随机哈密顿系统的李代数方法

阮家麟, 王丽瑾

2019, 36 (1): 5-10. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.002

摘要 ( 333 ) HTML ( ) PDF (4150KB) ( 567 )

为一类高振荡随机哈密顿系统提出一种李代数数值方法。对一个具体的高振荡随机哈密顿系统，给出两个基于李代数方法的数值格式，并证明它们近似保辛结构。通过数值实验展示这两种格式的根均方收敛阶，以及它们在数值求解该高振荡随机哈密顿系统中的有效性和优越性。

一类带Hardy-Sobolev临界指数的Kirchhoff型方程正解的存在性

李红英, 廖家锋

2019, 36 (1): 11-14. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.003

摘要 ( 278 ) HTML ( ) PDF (520KB) ( 468 )

研究一类带Hardy-Sobolev临界指数的Kirchhoff型方程

其中Ω⊂R³是一个有界开区域且边界∂Ω光滑，0∈Ω，a，b≥0且a+b>0，λ>0，0 < q < 1，0≤s<1。利用变分方法，获得该问题正解的存在性结果。

参数可调椭圆滑动轴承转子系统动力学研究及抑振机理

张磊, 裴世源, 徐华

2019, 36 (1): 15-24. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.004

摘要 ( 272 ) HTML ( ) PDF (15601KB) ( 440 )

椭圆滑动轴承在许多大型和关键设备中被广泛应用。常见的椭圆滑动轴承都是针对某种特定工况设计的，在实际运行过程中，转速和载荷等工况参数的变化会影响轴承支撑的转子系统的动力学特性。仅研究稳定工况下的动力学特性不能满足实际工况要求。为适应时变工况，维持转子轴承系统在不同工作状态下的稳定性，提出一种参数可调椭圆轴承。通过调节轴承油膜间隙，研究椭圆度对轴承油膜刚度和阻尼的影响，然后在不同椭圆度下对转子轴承系统进行动力学分析。最后搭建转子轴承试验台，通过试验验证调节椭圆轴承的油膜间隙可有效地抑制转子的振动。

强磁场对导电流体热毛细流动和换热影响的实验研究

陈然, 王增辉, 倪明玖

2019, 36 (1): 25-30. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.005

摘要 ( 257 ) HTML ( ) PDF (3628KB) ( 563 )

核聚变装置限制器有效地屏蔽来自器壁的杂质，排出来自中心等离子体的粒子流和热流。液态金属可以较好地完成这一任务。液态金属具有导热性强、液相温度范围大和易于补充等特性，是未来聚变反应堆面向等离子体部件的主要备选材料之一。限制器的不同位置存在较大的温差，在表面张力驱动下液态金属自由表面形成热毛细对流。该热毛细对流受到聚变堆强磁场的影响。通过建立导电流体自由表面热毛细对流实验系统获得可视化的实验结果，研究温差变化和强磁场参数对导电流体自由表面热毛细对流的影响规律，深入分析该过程对液态金属在未来聚变堆面向等离子体部件的成功应用具有重要意义。

基于针孔阵列型的单次曝光双波长叠层成像

罗勇, 许文慧, 史祎诗

2019, 36 (1): 31-37. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.006

摘要 ( 404 ) HTML ( ) PDF (7055KB) ( 827 )

传统的叠层成像技术在增加参与成像的波长数量时，可有效地提高系统的成像质量和抗噪声能力。该技术已广泛应用于成像及测量等领域。但其复杂的机械移动式曝光方式，导致系统存在抖动、数据采集效率低且精度较差等问题，在增加成像波长数量时更严重地影响系统成像和测量性能。采用针孔阵列型双波长单次曝光叠层成像技术，经过实际的光学实验和数值模拟论证，在双波长情况下实现对实验数据的高效和高精度采集，避免了传统多波长叠层成像技术的弊端。还指出并论证，在选择参与成像的激光波长时，有必要考虑两个重要的波长参数：中心波长和波长间隔，为多波长的叠层成像技术提供有效的指导依据。与传统的双波长、多波长叠层成像技术相比，基于针孔阵列型的双波长单次曝光叠层成像技术具有更高的效率和更广泛的应用领域。

偶氮苯修饰的DNA对引物延伸的光调控

季禾茗, 孔德佳, 莫蒙武, 雷华军, 陈露, 赵瑞琪, 王威, 何裕建, 封禄田, 吴丽

2019, 36 (1): 38-47. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.007

摘要 ( 350 ) HTML ( ) PDF (6259KB) ( 991 )

研究偶氮苯单元修饰在核酸上控制引物延伸的行为。系统地筛选5、6、7和8个碱基的保护链通过4，4'-二羟甲基偶氮苯连接的25 mer DNA模板，并研究其在紫外光照前后调控的引物延伸效率。结果表明，具有7个保护碱基的C3对Pri.15和6个碱基短链的C2对Pri.17都具有较好的光调控延伸效果。其中C3，在Vent酶作用下紫外光照后引物延伸效率增加1倍以上。而C2，尽管紫外光照前增加了引物延伸的背景，在Vent酶催化下紫外光照射后的延伸产率达到91.4%，比紫外光照前增加84%。本工作为分子水平上研究基因功能、基因表达网络以及疾病的发生和发展提供了一种新的策略和研究手段。

2001—2015年内蒙古NDVI时空变化及其对降水和气温的响应

李舒婷, 周艺, 王世新, 尚明, 杨宝林

2019, 36 (1): 48-55. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.008

摘要 ( 391 ) HTML ( ) PDF (8699KB) ( 786 )

利用2001—2015年的MODIS NDVI数据和同期气象数据，分别在年际和月际尺度上分析林地、草地、耕地和其他用地NDVI的变化及其对气候变化的响应特征。结果表明：1）内蒙古地区的NDVI存在明显的地域性差异，总体呈现由东到西递减的特征；2）内蒙古地区NDVI整体呈增长趋势，增长率由高到低依次为：耕地、草地、林地和其他用地；3）近15年中，内蒙古地区整体呈现降水增多的趋势，温度变化不明显；4）年际尺度上，降水对内蒙古地区NDVI年际变化起决定作用；5）月际尺度上，年内植被NDVI变化受降水和温度的共同影响，草地和耕地NDVI对降水和温度的响应均存在时滞效应，而林地和其他用地仅对温度的响应有一定的时滞性。

城市功能区语义信息挖掘与遥感分类

李娅, 刘亚岚, 任玉环, 王智灏, 曲畅

2019, 36 (1): 56-63. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.009

摘要 ( 592 ) HTML ( ) PDF (33377KB) ( 778 )

中国城镇化和智慧城市建设的推进，对城市精细化规划与管理提出新挑战。明确城市空间结构划分，加强城市功能区的合理规划，对城镇化建设具有重要意义。基于遥感图像数据、POI（point of interest）数据及路网数据，使用遥感信息提取技术和语义信息挖掘方法，实现城市功能区的语义分类。对随机挑选的360处区块进行样本验证，结果显示城市功能语义分区的精度达到87.5%。该方法受区域限制较少，对城市功能分区研究有效。

基于学校体系视角的南京城区小学规模分布演化

刘宏燕, 陈雯

2019, 36 (1): 64-71. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.010

摘要 ( 359 ) HTML ( ) PDF (5017KB) ( 530 )

基于1995、2005和2012年南京城区小学的空间位置与在校生数量，利用基尼系数、Wolfson极化指数、Moran's I指数和核密度估计等分析方法，揭示学校体系视角下在校生规模分布的结构与空间演化特征。分析显示：学校平均规模呈增大趋势；学校规模结构两极分化程度呈“U”型变动，且具圈层分异特征；学校规模分布空间格局由集聚走向分散，布局结构由“单核团块状”向“多核散点状”转化。以系统自组织理论与多元线性回归方法分析演化的驱动机理与影响因素。结果表明：在城市规划与校际生源配置自组织机制的驱动下，空间区位、学校质量、基础规模和学校撤并等因素共同推动学校规模演化；学校质量因素对学校规模的影响日益突出。

吉林省工业增长与工业大气污染脱钩关系的时空演变

任嘉敏, 马延吉

2019, 36 (1): 72-81. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.011

摘要 ( 398 ) HTML ( ) PDF (4458KB) ( 674 )

基于脱钩理论，选取工业SO₂和工业烟粉尘，对2003—2014年间吉林省9个地市州工业增长与工业大气污染关系展开研究，分析大气污染脱钩状态的时空演变、影响因素及未来变化趋势。结果表明：吉林省两种工业大气污染物均以绝对脱钩为主。根据大气污染脱钩状态变化情况，将9个地市州划分为4种类型。两种工业大气污染脱钩状态空间演变趋势并不一致，研究期内工业SO₂扩张性负脱钩状态经历中部集聚—周边扩散—中部集聚—扩散的变化，工业烟粉尘扩张性负脱钩状态逐渐由中部向东部扩展。工业大气污染脱钩弹性系数分解结果显示不同城市制约工业大气污染脱钩状态的提升的因素有所差异。Hurst指数计算结果表明，未来吉林省大部分地区工业SO₂脱钩弹性系数呈下降态势，工业烟粉尘脱钩弹性系数变化分异较为明显。

中国地级及以上城市城镇化发展的时空格局及影响因素

杨振, 雷军

2019, 36 (1): 82-92. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.012

摘要 ( 580 ) HTML ( ) PDF (13938KB) ( 846 )

城镇化质量是一个国家和地区社会经济发展的重要见证，也是城镇化健康发展的关键。依据城镇化的丰富内涵，从人口、经济、社会和地域景观4个方面构建中国地级及以上城市城镇化水平综合评价指标体系，综合运用熵值、联合国、象限图和地理探测器等研究方法，分析2004和2014年中国地级及以上城市城镇化的时空特征及影响因素。研究表明：1）人口城镇化和经济城镇化反映城镇化水平的较大部分信息；社会城镇化和地域景观城镇化反映的信息较小，对城镇化水平的影响有限。2）综合城镇化水平空间分布呈现出明显的行政等级性差异和空间集聚性差异的双重特征。3）地级及以上城市城镇化“质”和“量”关系可划分为城镇化严重超前型、中度超前型、轻微超前型、基本协调型、轻微滞后型、中度滞后型和严重滞后型7种类型。4）城镇化的动力因子呈现出多元化特征：消费品零售总额、存款余额、财政支出和城镇固定资产投资是主导驱动力，市场经济发展和政府拉动力这两大主体因素对城镇化发展的影响有所减弱，金融力对城镇化的推动作用有所增强，外资辅助力对城镇化的推动作用逐渐增强。

基于稠密卷积神经网络的遥感图像自动色彩校正

朱思捷, 雷斌, 吴一戎

2019, 36 (1): 93-100. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.013

摘要 ( 570 ) HTML ( ) PDF (20106KB) ( 920 )

对于单幅遥感光学图像，目前已经有很多有效的色彩校正算法，但是这些算法需要人工经验或对场景的先验知识，无法满足对快速增长的海量遥感图像进行自动化处理的需求。针对这一问题，提出一种基于稠密卷积神经网络的遥感图像自动色彩校正方法DCN（dense convolutional networks）。该模型可以预测遥感图像的RGB通道的颜色校正系数K，从而对原始图像进行自动色彩校正。DCN使用稠密模块代替部分卷积层，用更少的层数实现更多的连接。DCN模型由3 000幅GF-2号遥感图像在Tensorflow框架上训练得到，损失函数为颜色校正系数向量与真值向量之间的色偏角θ。经过测试验证，校正后的图像与原图像仅有很小的色偏角，且与真实地物颜色吻合。与传统方法相比，该方法在训练后，可直接使用生成的模型对训练集中未出现的图像进行颜色校正，无需对场景的先验知识和人工经验，也无需参考图像，可实现对海量遥感光学图像的自动化色彩校正。与传统的卷积神经网络CNN（convolutional neural networks）相比，基于DCN的模型拥有更少的参数和更好的泛化能力，而且不受输入图像大小的限制，在测试集上有更好的结果。

一种改进的基于奇异值分解的亚像素级图像配准算法

凌程, 耿修瑞, 杨炜暾, 赵永超

2019, 36 (1): 101-108. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.014

摘要 ( 469 ) HTML ( ) PDF (9072KB) ( 946 )

基于奇异值分解（SVD）的相位相关法是一种经典的具有亚像素级精度的图像配准算法，但当两幅待配准图的平移量较大或噪声较强时，该配准算法中的积分法得到的相位解缠结果往往不可靠。根据线性相位的单调变化特性，提出一种改进的相位解缠算法，通过比较相邻相位差和趋势斜率的一致性判断是否进行校正，从而得到真实相位值。针对真实光学图像的实验表明，该方法可以有效地对积分法所得到的结果进行校正，进而提高匹配精度。

WFST解码器词图生成算法中的非活跃节点检测与内存优化

丁佳伟, 刘加, 张卫强, 冯运波, 刘利军, 于乐

2019, 36 (1): 109-114. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.015

摘要 ( 434 ) HTML ( ) PDF (2370KB) ( 723 )

解码器引擎是语音识别系统的核心模块，而基于加权有限状态机（WFST）的解码器则是解码器的一种典型形式。分析静态WFST解码器在实际应用中的资源占用问题，提出一种在解码和词图生成过程中通过检测非活跃节点动态回收系统资源的策略。最后，在OpenKWS 15数据集上进行实验，证明该策略使解码器的内存消耗比不回收系统资源的解码器降低75%左右。

C波段SAR地物散射稳定特性分析与提取方法

杨进涛, 仇晓兰, 丁赤飚, 雷斌, 卢晓军

2019, 36 (1): 115-124. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.016

摘要 ( 399 ) HTML ( ) PDF (17381KB) ( 546 )

SAR图像的绝对辐射精度直接影响SAR定量化应用水平，现有基于定标器的绝对辐射定标方法难以对SAR系统进行持续监测。如能在普通场景中找到一种稳定的散射特征量，则可将其作为参考实现常态化定标。针对C波段SAR图像，建立不同类别地物散射样本库，分析发现城区的后向散射系数中值重心具有良好的时间稳定性，进而提出一种基于神经网络的城区地物精筛与散射稳定特性提取方法。测试数据及与热带雨林数据的比较实验表明，该方法提取的散射稳定特性可用于SAR系统的常态化辐射定标。

敏捷SAR卫星视频成像模式的姿态机动策略

梁健, 张润宁, 王大伟, 罗荣蒸

2019, 36 (1): 125-130. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.017

摘要 ( 348 ) HTML ( ) PDF (4887KB) ( 814 )

视频SAR作为一种新型微波遥感体制，可用于对热点区域动态目标的持续监视。提出一种基于大角度聚束模式的视频SAR实现方法，分析视频SAR回波数据分割机理以及基于敏捷SAR卫星视频成像模式的姿态机动策略，并通过偏航补偿实现不同视频帧成像区域的无旋转控制，最终给出三轴期望姿态与姿态角速度。通过数学仿真验证上述姿态机动策略的有效性。

两种不同纳米金修饰方法制备的Au/CeO₂复合物的抗氧化性能

法孟梅, 姚鑫

2019, 36 (1): 131-136. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.018

摘要 ( 303 ) HTML ( ) PDF (5732KB) ( 543 )

以水热法制备的CeO₂纳米棒为载体，分别采用溶胶法和沉积法对其进行纳米金修饰，得到两种不同纳米金修饰方法制备的Au/CeO₂复合物。在MV-Fenton体系中用紫外分光光度法对两种Au/CeO₂复合物的抗氧化性能进行研究。结果表明：溶胶法制备的Au/CeO₂（S-Au/CeO₂）比沉积法制备的Au/CeO₂（D-Au/CeO₂）展现出更好的抗氧化性能。进一步研究表明：沉积法制备过程可能破坏了CeO₂的表面结构，导致其抗氧化性能降低；另外，溶胶法负载的AuNPs和CeO₂之间的电子传递也使其抗氧化性能增强。

支持D2D多播的蜂窝网络分簇策略与资源分配

李维谦, 邱玲

2019, 36 (1): 137-143. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.01.019

摘要 ( 331 ) HTML ( ) PDF (4564KB) ( 490 )

针对蜂窝网络中D2D多播容量受限于簇内信道质量最差用户的问题和D2D多播复用蜂窝信道产生的同频干扰，提出一种新的分簇策略与资源分配的联合优化算法，在保证蜂窝和D2D用户最小SINR前提下，最大化系统总容量。由于所提优化问题难以获得最优解，通过将该问题分解成功率控制和用户分簇与信道分配两个子问题，求得其次优解。其中，分簇策略采用改进k-medoids的基于用户信道质量的多播分簇算法（CQCA），在保证用户公平性的前提下提升瓶颈用户吞吐量，并通过联合分簇策略和信道分配，减小信道复用产生的同频干扰。仿真结果表明，该算法相比传统分簇策略显著提升多播簇容量，并提升系统总吞吐量。

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