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2000—2020年中国“两山”价值测算与动态分析
刘耕源, 杨青, 黄潇霄, 刘畅, 陈钰, 张雯
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021257
摘要(0) HTML(0) PDF (971KB)(0)
摘要:
对“两山”的系统核算是促进我国“绿水青山”保值增值及山水林田湖草一体化保护的重要前提与基础.生态产品,尤其是调节服务类产品,是度量人从生态系统中获得惠益的关键落脚点,却仍然面临着难以“算账”的基础性难题.基于此,本研究提出了“生态元”理论体系与核算方法,完成了2000—2020年全国31个省、直辖市、自治区和342个地级以上城市的生态元评估、排序及变化分析.评估结果准确量化了我国生态系统服务中调节服务类产品的变化态势,侧面反映了生态文明建设在近年取得的成绩.结果表明:(1)2020年全国调节服务为46.70万亿生态元,20年间生态系统服务呈现平缓上升的趋势,总体增长20%,生态环境有所改善;(2)31个省(市、自治区)的调节服务均呈现增长趋势,增幅最大的省份集中在北部和西南地区;(3)342个地级市中90%(310/342)的地级市的调节服务有所增长,生态系统服务较高的地级市主要分布于西部和内蒙古地区;(4)将“两山”拆解为调节服务的“金山”和供给服务的“银山”有助于精细分析各省市金山银山构成情况,为后续的生态产品价值实现提供潜力依据.
最近邻河道相对高度及其在中国洪水淹没制图中的应用
林婷婷, 史培军, 马春英, 师凡雅, 聂娟, 陈波
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021247
摘要(0) HTML(0) PDF (1191KB)(0)
摘要:
基于国际上由数字高程模型(digital elevation model,DEM)衍生的最近邻河道相对高度(height above nearest drainage,HAND)概念,采用STRM DEM数据派生了中国1000 m和250 m水平分辨率的HAND数据集,并将HAND数据集应用于洪水淹没制图,建立了河道水位相较枯水期上涨1~10 m情景下的中国河道型洪水淹没图库.进一步以淮河一级支流淠河2020年7月大洪水为例,采用遥感提取及HEC-RAS计算的淹没范围验证了基于HAND绘制的淹没图.结果表明,HAND相对于经典的DEM能够补充提供局地地形信息,基于HAND的淹没制图方法具有可行性和合理性.本文计算的中国HAND数据集可为地理学相关领域的研究提供凸显局地特征的地形数据,建立的基于HAND的洪水图库可为中国的洪水淹没制图工作及洪水风险管理提供参考.
变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制器设计
郭栶花, 王加银
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021217
摘要(56) HTML(30) PDF (1019KB)(8)
摘要:
提出了一种变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制算法,用以提高分数阶系统的性能;在变论域自适应模糊控制的设计中,引入分数阶扩张状态观测器和分数阶跟踪微分器.在变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制中,利用分数阶跟踪微分器将输入信号转化为平滑跟踪和高质量差分信号,用扩张状态观测器获取每个状态变量的估计值,不确定性的实时动态模型以及外部扰动.为了消除稳态误差,提高控制精度,提出了可变值域的扩张状态误差积分;将变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制算法和分数阶自抗扰控制 (FADRC)算法对典型的分数阶系统进行仿真,验证了所提方案的优越性和有效性.
面向区域综合发展的系统动力学研究进展及其在青藏高原的应用
王元慧, 王昊煜, 宋长青, 王翔宇, 高培超
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021320
摘要(6) HTML(2) PDF (1069KB)(1)
摘要:
利用Web of Science数据库检索基于系统动力学开展区域综合发展建模分析的文献,对检索结果进行文献计量分析,从研究趋势、研究力量、发表途径、研究主题4个方面探究该领域研究进展;并以青藏高原作为典型区域,详细回顾系统动力学在该区域的综合发展问题中的应用并提出展望.发现:1)基于系统动力学开展区域综合发展建模的研究起步初期发展缓慢,但当前发展势头迅猛,正逐渐成为研究热点.2)中国的发文量远超美、英等国,同时影响力具有提升空间;高被引作者中美国学者居多,中国高被引作者仅有1位.3)相关研究的主要刊文期刊的学科门类集中,主要集中在环境科学与生态学领域,期刊整体水平较高.4)研究主题集中在碳排放、水资源管理、粮食与能源问题等全球性热点问题.5)系统动力学工具在青藏高原区域综合发展问题中仅有初步应用,具有较大发展空间;建议发挥该工具在青藏高原区域双向耦合人地系统模型构建中的作用,重点优化环境变化及其社会经济影响部分的模型设计,模拟人类活动对区域人地系统的复杂影响,从而助力区域高质量发展管理实践.
青海省出口贸易格局演化及其影响因素解析
杜彬, 高培超, 宋长青, 王元慧
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021319
摘要(7) HTML(3) PDF (763KB)(1)
摘要:
本文探索青海省1995—2019年出口贸易格局的演变态势,基于贸易引力模型,从经济自由度、文化差异、人口规模等方面研究青海省出口贸易格局的形成机制.研究表明:1)青海省的出口产品结构以技术水平较低的工业制成品为主,外贸依存度较低且在波动中逐渐下降;2)青海省出口格局呈现贸易伙伴多样化和出口规模均衡化的态势,与我国周边国家和其它大洲的大部分发展中国家建立了密切的贸易联系;3)影响青海省出口贸易格局演变过程的核心因素为双方经济体量、出口国人口数量、经济自由度、与中国的地理距离与宗教亲近,次要因素为出口国与中国的区域贸易协定.本文对青海省出口贸易发展提出了建议,以期对其未来的高质量发展模式提供支撑.
基于非平稳的淮河流域干旱时空演变特征研究
胡玉乾, 胡磊, 孙鹏, 温庆志, 冯安兰, 刘威
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021018
摘要(6) HTML(3) PDF (1277KB)(1)
摘要:
本文基于非平稳性标准化降水蒸散指数(non-stationary standardized precipitation evaporation index,NSPEI)表征气象干旱程度,运用游程和Copula理论识别气象干旱特征演变规律,分析淮河流域干旱历时与烈度联合频率特征以及干旱历时与强度联合频率特征,并初步揭示干旱对植被覆盖度的影响.研究结果表明:1)淮河流域中部NSPEI较低,区域内68%的站点NSPEI呈上升趋势,淮河沿岸及其以南地区干旱程度增强.2)长历时、高强度的干旱事件主要集中在南部大别山区与蚌埠附近,高烈度干旱事件集中分布在中北部定陶附近,干旱事件历时集中在0.5~1.5月,烈度基本<3,强度大多为10~30.3)干旱事件历时与烈度联合重现期低值(1.6年)集中出现在信阳、蚌埠、菏泽附近地区,历时与强度联合重现期低值(1.7年)同样集中出现在信阳、蚌埠站附近.4)1990—2015年淮河流域耕地面积减少2.01%,建设用地增多2.07%,土地利用类型变化集中在区域北部,区域内NDVI变化趋势通过95%显著性检验的面积仅占0.89%,植被覆盖度变化趋势不明显,干旱对其影响低.
丝绸之路经济带不同类型荒漠植被生长及其对气候变化响应
蒋利斌, 石芳忠, 胡霞, 李小雁, 马育军, 赵云朵
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2020252
摘要(3) HTML(2) PDF (6030KB)(1)
摘要:
结合GIMMS归一化植被指数、TRENDYv2模型模拟净初级生产力、GRACE陆地水储量变化(△TWS)及网格气候数据集,借助线性回归和偏相关分析,研究了1982—2015年丝绸之路经济带(the Silk Road Economic Belt,SREB)区域不同类型荒漠植被各季节生长动态及其对气候变化的响应规律.结果表明:1)升温导致SREB在1993—2015年的土壤含水量显著减少,2003—2015年间陆地水储量下降,且△TWS下降趋势增大,干旱加剧;2)不同类型荒漠植被生长存在差异,沙漠、半沙漠及荒漠灌丛区植被在1982—1992年呈增加趋势,1992年后降低;荒漠与苔原区植被仅在1992年前的生长季增加;沙漠与半沙漠区和荒漠草原区植被变化不显著;3)温度升高及降水减少引起的干旱胁迫是导致植被减少的主要因素,生长季前期降水有助于荒漠植被生长,促进作用从春季持续到夏季,秋季减弱.
多因子贡献率权重的城市精细化人口空间化方法—以北京市为例
董海燕, 潘耀忠, 朱秀芳, 王金云
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021063
摘要(5) HTML(1) PDF (999KB)(2)
摘要:
以北京市作为研究区,以土地覆盖、河流道路、DEM、珞珈一号夜间灯光以及兴趣点各数据作为影响因子建立人口指标体系,针对人口空间化中多源数据权重确定方法中复杂且主观性强的问题,提出以主成分分析法挖掘各项数据特征,以因子对指标评价体系的贡献率作为权重进行多因子加权融合,实现北京市30 m×30 m人口精细空间化.与Worldpop数据进行精度对比分析,结果表明:1)人口精细空间化结果的精度(R²=0.85、MRE=0.28)优于Worldpop数据的精度(R2=0.67,MRE=0.48);2)北京市人口主要分布在中心主城区内,且向外呈现波动性递减趋势,在外围出现多个郊区次中心,与兴趣点密度具有相似的空间分布;3)各类兴趣点因子被赋予了较高的权重,可作为北京人口空间分布的重要指示性因子.该研究方法可为其他城市精细化人口空间化研究提供参考.
近距离交叉穿越地铁区间隧道地震响应影响研究
马险峰, 岳亦飞, 毕湘利, 王秀志, 刘洪波
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021159
摘要(22) HTML(12) PDF (2118KB)(11)
摘要:
随着城市化进程的加速及城市地下空间的开发,地铁建设呈网络化,线路间相互交叉工况逐渐增多.为了对近距离交叉穿越地铁区间隧道的抗震设计提供参考,利用有限元软件ABAQUS,并采用时程分析法进行计算分析;对交叉穿越地铁隧道在不同距离下的地震响应进行了研究.结果表明:当上下正交隧道的净距小于0.5倍隧道直径时,下部隧道对上部隧道地震响应的影响增大,在地铁抗震设计中应对上下正交隧道的距离进行考虑.
基于改进主动学习和自训练的联合算法
吕佳, 傅屈寒
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021186
摘要(13) HTML(8) PDF (3943KB)(10)
摘要:
针对主动学习面向大型数据集人工标记成本过高和半监督自训练算法中存在误标记点影响的问题,提出了一种主动学习与半监督自训练交替迭代训练的联合算法.算法在训练过程中奇数轮次采用主动学习算法,偶数轮次采用自训练算法,通过2种算法的交替迭代训练以弥补彼此不足.自训练算法对无标记样本的预测减轻了主动学习标记样本的负担,同时主动学习标记易变成噪声的样本,减轻了自训练算法训练过程中对样本的标记错误.同时提出了一种基于密度峰值聚类和隶属度的改进主动学习算法:将初始无标记样本聚类成簇,根据隶属度差值在每个簇内选取部分样本做人工标记,获得可表达样本的整体结构的均衡样本.仿真实验表明:提出的联合算法在性能上要优于2种单一算法.对比常见的主动学习算法,改进后的主动学习算法分类性能得到显著提升,将其应用于联合算法中的效果更具优势.
毛细管X光平行束透镜坪区特性的研究
王逸凡, 陈佳睿, 刘志国
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021160
摘要(19) HTML(4) PDF (4160KB)(5)
摘要:
玻璃对X射线的折射率接近1,因此无法使用传统的光学透镜对其进行会聚或平行调控.将大量毛细管按照一定方式排列组合,在符合全反射原理的情况下,对点X光源发射的X射线进行调控.本文着重于研究整体毛细管X光平行束透镜,利用光线追迹法进行数值模拟,设计仿真模拟程序,模拟出X射线在整体毛细管X光平行束透镜的传播路径,通过改变毛细管的子管参数和排列方式,使毛细管X光平行束透镜的出射光束出现光束坪区,并设计出出光均匀性80%以上的毛细管X光平行束透镜,最后,通过实验分别使用等径和变径毛细管X光平行束透镜对X点光源进行成像验证了变径优化对出射光束均匀性的改善作用,其中变径X光平行束透镜的出射光束的发散角低至11.7mrad.
广东省水与能源利用效率与部门使用特征分析
洪思扬, 王红瑞, 程涛
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021177
摘要(11) HTML(5) PDF (871KB)(2)
摘要:
本研究基于多尺度投入产出法,核算了广东省经济系统中各部门的水-能源资源要素强度,在此基础上,量化了广东省与中国其它地理区域间的资源流通情况,分析了广东省各部门的资源最终使用情况,以期精确量化资源利用效率,发掘资源节约的重点关注部门.结果表明:农业的水资源强度(619.25 m3/万元)和电力、燃气及水的生产供应业的能源强度(120.64 GJ/万元)显著高于其它部门,部门平均用水效率和能耗效率均高于中国平均水平,低于世界平均水平;水与能源的相互利用效率高于中国及世界平均水平.区域贸易中,由中国其它地区净流入广东省的水资源量为81.45亿m3,占广东省直接用水总量的四分之一;净流入能源量为5.53×109 GJ,占直接能源消耗量的66%,地区发达的经济和众多的人口对资源形成较强的集聚效应.建筑业、电气机械及器材制造业等部门具备较大的水与能源最终使用量,是广东省水与能源节约及其双向资源调控中的重点关注部门.
边际加法危险率分布的变联结参数copula模型
曹志强, 金蛟, 吴儒杰, 张久玲, 李慧
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021239
摘要(55) HTML(40) PDF (803KB)(21)
摘要:
为研究边际生存函数是半参数加法危险率模型的多维生存时间相关性随某个指标的变化,提出一类变联结参数copula模型.采用两阶段估计法来研究生存时间之间的动态相关结构.利用Lin等[1]所提方法估计边际加法危险率模型的生存函数;将其带入一种copula模型的局部伪似然函数中,得到变联结参数的局部估计量,并给出该局部估计量的相合性和渐近正态性,通过随机模拟研究其在有限样本下的表现;通过Diabetic retinopathy study(DRS)中的实际数据验证所提估计方法的可行性.
基于文献数据比较研究东北针阔混交林群落叶绿体遗传多样性
李静雯, 刘岩, 鲍蕾, 葛剑平, 王红芳
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021161
摘要(44) HTML(16) PDF (50166KB)(9)
摘要:
第四纪气候变化对植物群落产生深远影响,然而植物群落如何响应气候变化,群落内不同物种是否具有一致的响应,对于这些问题仍缺乏更系统和完整的答案.中国东北针阔混交林位于凉温带,对气候变化十分敏感,是研究物种对第四纪气候变化响应的理想区域.本研究利用文献检索调查东北针阔混交林物种谱系地理研究现状,并基于文献数据分析东北针阔混交林群落及其周边群落的遗传多样性空间分布情况.结果发现,2020年前,仅有23个研究27个东北针阔混交林群落物种的谱系地理研究.无论是群落水平还是物种水平,均未发现遗传多样性的纬度梯度格局.现有的数据表明,长白山西部和大兴安岭北部地区具有较高的群落遗传多样性.这些结果表明冰期“原位避难”可能是东北针阔混交林群落物种的普遍模式,但是具体的冰期避难所位置可能存在物种差异.由于文献数据是独立而分散的谱系地理研究,存在取样种群和分子标记以及覆盖度的差异,从而导致基于文献分析的群落水平遗传多样性格局结论仍存在不确定性.未来应开展以群落遗传多样性和群落形成历史问题为导向的系统设计,以期系统性的回答群落如何响应第四纪气候变化.
渤海兴城-觉华岛海域海草床典型生物群落特征及其关键环境因子识别
张兆衡, 杨薇, 张子玥, 孙涛, 刘海飞
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.202140
摘要(37) HTML(30) PDF (4027KB)(5)
摘要:
海草床是近海重要、高产的生态系统,发挥着水质净化、维持生物多样性等多种生态功能.本研究以渤海辽东湾觉华岛海域海草床为研究对象,分别于2020年8月和10月开展了海草床夏、秋两季的典型生物群落调查,阐明了该区域海草(鳗草种,Zostera marina L.)、浮游植物、浮游动物、底栖生物等群落结构特征及时空差异,揭示了海草床典型生物群落特征与环境因子的响应关系.研究结果显示,觉华岛海域鳗草在夏季的茎枝长度、茎枝密度、生物量均显著高于秋季(p<0.05).海草床内典型生物群落夏秋两季的Shannon-Wiener指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数分别在1.09~1.77、0.46~1.17、0.65~0.88间波动.其中浮游植物的H'在夏季高于秋季,而浮游动物和底栖动物均呈现相反趋势.RDA分析表明,沉积物砂含量、水体无机氮和pH是该区域海草生态学指标变化的主要环境因子;而水体总磷、无机氮和溶解氧是海草床内浮游生物和底栖生物群落特征变化的主要环境因子.
基于层次分析法的北京城市副中心内涝风险评估
于磊, 黄瑞晶, 李宝, 潘兴瑶, 刘波, 鞠琴
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021058
摘要(33) HTML(19) PDF (24183KB)(16)
摘要:
基于“危险性-暴露性-脆弱性”的内涝风险评估框架,采用层次分析法构建了北京城市副中心内涝风险评估体系,运用模型模拟法、GIS空间分析法等多种方法获取评估指标值,对研究区进行了10、20、50年一遇降雨情景下的内涝风险评估.研究结果表明:(1)副中心现状排涝能力基本满足10年一遇降雨,距离规划50年一遇的排涝标准有较大差距;(2)中高风险区主要集中在北运河以西、通惠河以南的原通州老城区,运潮减河以北、小中河以东的区域以及京秦铁路沿线路段的下凹桥区;(3)积水危险性与内涝风险度结果并不吻合,内涝风险度评价结果更为科学,也更具指导性.建议对高风险区采取“一点一策”的方式制定应急预案,提升副中心洪涝预报预警能力.
岸滤系统对氨氮的吸附作用及影响因素分析
王金生, 蔡伟海, 左锐, 孟利, 刘嘉蔚, 潘明浩, 翟远征
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021163
摘要(58) HTML(31) PDF (19062KB)(14)
摘要:
岸滤系统对水质的净化作用是傍河取水过程中水质安全的重要保障.哈尔滨第一水源地为典型的松花江傍河水源地,本文以其岸滤系统为研究对象,通过静态吸附批实验分析不同深度含水层介质对氨氮的吸附去除特征,并研究了氨氮初始浓度、温度、pH等对含水层介质吸附氨氮的影响.结果表明:不同深度含水层介质对氨氮的吸附作用符合准二级动力学模型和Langmuir模型,吸附过程为单分子层吸附,受化学作用控制;随深度增加,含水层介质对氨氮的吸附能力减小,岸滤系统的净水能力减弱;氨氮吸附量与初始浓度呈正相关关系,含水层介质对NH4+的吸附为放热反应,温度升高抑制了吸附作用;pH增加H+对NH4+的竞争吸附作用减小,且含水层介质表面电负性增大,对NH4+的吸附能力增强;综合对比可知在10 ℃的中性环境下,岸滤系统对氨氮污染物的吸附去除效果最佳.
基于多源遥感的和田河流域生态补水对流域植被变化影响研究
张勇, 吴子璇, 石锐, 申泽西, 范科科, 张强
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021033
摘要(35) HTML(21) PDF (9601KB)(8)
摘要:
利用Landsat遥感影像和MODIS数据集,得到和田河流域沙漠段河流水面面积和植被覆盖面积的时空分布特征.进一步分析NDVI值的季节变化特征与景观格局指数,得到和田河流域沙漠段生态环境的空间变化特征.结果表明,生态补水措施增加了流域的水体和植被面积,缓解了生态环境.并且生态补水后河流曲折系数下降,平均水面宽度增加,河流逐步朝平流化方向发展.NDVI值的空间分布呈现河流两端植被覆盖量高,中间覆盖量低的特点.分析景观格局指数得到,生态应急补水使和田河流域沙漠段水体景观和植被景观分布呈现聚集分布,有效地缓解了生态环境.
中国生态系统GPP变化热点区域检测与归因分析
赵泉博, 朱秀芳, 谢天, 颜辰亦
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021101
摘要(83) HTML(31) PDF (1314KB)(29)
摘要:
检测并分析生态系统总初级生产力(GPP)变化的热点区域,有利于理解生态系统碳循环过程,为生态环境保护治理提供参考依据.本研究结合趋势分析与热点分析检测中国GPP变化的热点区域,从热点区和像元两个尺度探讨了自然和人类活动对热点区GPP变化的影响.结果表明:1982—2017年中国GPP总体呈增加趋势,变化均值为1.92 gC·m-2·a-1;GPP正向变化的热点区域位于川西高原、黄土高原、华北平原及云贵高原;GPP负向变化的热点区域位于藏南、长江三角洲和东南沿海地区;研究考虑的3个自然因子中,气温与GPP相关程度最高;以气温和人类活动为主导因素的像元比例最高,达43.86%.气温和人类活动在各热点区域的影响方向不同,总体上在GPP显著增加的4个热点区域都起到了促进作用,在GPP显著减少的3个热点区域都起到了负面影响.
基于局地气候分区的城市热环境分析—以北京市为例
马永欢, 鹿琳琳, 肖达, 蔡萌, 任超, 周美玲, 惠文华, 李庆亭
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021200
摘要(100) HTML(25) PDF (1322KB)(20)
摘要:
局地气候分区(local climate zone, LCZ)是一种用于城市热岛研究的地表分类系统框架.本文基于卫星遥感影像、建筑物矢量等多源数据,开展了北京市中心城区局地气候分区分类制图,探讨了不同LCZ类型的热特征及季节差异.1)根据城市建筑矢量、地物覆盖分类数据,利用分层次分类方法构建研究区LCZ地图;2)利用Landsat 8卫星遥感影像和辐射传输方程法,反演得到研究区逐月地表温度数据;3)结合LCZ地图和多时相地表温度数据,分析不同局地气候分区各月份及季节间的热表现及差异.结果表明:研究区建筑以中低层为主且多为开阔类型,自然地表覆盖中低植被区LCZ D占主要比例;LCZ 1-3密集建筑类型较其他建筑类型地表温度更高, 且随着建筑高度的降低温度依次增加,除水体外LCZ A/B 林区是所有类型温度最低的区域;夏季时各LCZ分区之间温度差异显著,7月份热岛强度达到全年最大值.基于以上分析能够为城市规划设计提供参考,助力于城市的可持续健康发展.
青海省草地生态系统碳储量及其分布特征
张琛悦, 赵霞, 辛玉春, 唐文家, 王蕾
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021105
摘要(65) HTML(19) PDF (785KB)(13)
摘要:
本文以第二次土壤普查形成的土壤图和草地资源清查图为本底,通过文献搜集以及实测数据的结合,对青海省草地的碳储量进行了估算.结果表明:1)青海省草地生态系统碳储量约为6.12Pg C,平均碳密度为18.08 kg C·m−2,其中地上植被碳储量(包括凋落物)为0.0097Pg C,平均碳密度为0.03 kg C·m−2;地下植被碳储量为0.0967Pg C,平均碳密度为0.29 kg C·m−2;土壤有机碳储量为6.01Pg C,平均碳密度为17.76 kg C·m−2.土壤储存的碳是植被的54倍多.2)从9大草地类来看,总碳储量从大到小依次为高寒草甸类(3.64Pg C)、高寒草原类(0.94Pg C)、低地草甸类(0.61Pg C)、温性草原类(0.35Pg C)、温性荒漠类(0.33Pg C)、温性荒漠草原类(0.08Pg C)、山地草甸类(0.08Pg C)、高寒草甸草原类(0.05Pg C)、高寒荒漠类(0.04Pg C);从5大功能区来看,总碳储量从大到小依次为三江源地区(3.95Pg C)、柴达木盆地(1.31Pg C)、祁连山地区(0.45Pg C)、青海湖流域(0.31Pg C)、河湟谷地(0.10Pg C).3)从9大草地类总碳密度来看,低地草甸类的总碳密度最高(57.37 kg C·m−2),温性草原类的最低(14.04 kg C·m−2);从5大功能区总碳密度来看,柴达木盆地的总碳密度最高(24.41 kg C·m−2),河湟谷地的最低(14.05 kg C·m−2).
氧气流量对于磁过滤阴极真空弧法制备ZrO2薄膜特性的影响
郭春刚, 张梦迪, 英敏菊
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021138
摘要(38) HTML(28) PDF (638KB)(0)
摘要:
ZrO2薄膜具有高硬度、高耐磨性等优良特性,在诸多领域具有广泛的应用前景.高质量ZrO2薄膜的制备一直是科学家们研究的一个重点和热点问题.本文利用磁过滤阴极真空弧(FCVA)技术,以金属Zr为阴极,在单晶硅(100)衬底上制备高质量ZrO2薄膜,利用X射线衍射(XRD),原子力显微镜(AFM),X射线电子能谱(XPS)和纳米力学探针对薄膜的结构、形貌、成分及其性能进行表征,研究了O2流量对于ZrO2薄膜的晶体结构、形貌、成分以及力学性能的影响规律,获得了结晶质量良好、表面平滑且硬度较高ZrO2薄膜.
CMIP6多模式在青藏高原的适应性评估及未来气候变化预估
张佳怡, 伦玉蕊, 刘浏, 刘宇轩, 李鑫, 徐宗学
当前状态:  doi: 10.12202/j.0476-0301.2021114
摘要(299) HTML(137) PDF (1846KB)(50)
摘要:
随着CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6)计划进行,新一代大气环流模式(General Circulation Model, GCM)输出结果陆续发布,及时探究在新模式新情景下青藏高原未来降水及气温的变化规律至关重要.在对CMIP6多模式进行适应性评估的基础上,运用DM(Direct Method)统计降尺度方法,以1979—2014年为基准期,预估青藏高原未来近期(2031—2050年)、远期(2061—2080年)在低强迫情景(Shared Socioeconomic Pathways and the Representative Concentration Pathways, SSP126)、中等强迫情景(SSP245)、中等至高强迫情景(SSP370)、高强迫情景(SSP585)下的降水、平均气温、最低气温、最高气温的时空演变规律.结果表明:相较于基准期,不同GCM对青藏高原未来降水的预估总体呈现增加趋势,近期降水较基准期变幅在−3%~16%之间,远期变幅在−1%~21%之间.未来平均气温、最低气温和最高气温均呈现一致的增温趋势,且增幅较为一致.相较于基准期,近期气温变化范围在0.9 ℃~2.3 ℃,远期气温变化范围在1.01 ℃~4.6 ℃.随着排放强度的增加,三者升温趋势愈加显著,即SSP585> SSP370> SSP245> SSP126.此外,青藏高原气温变化在海拔高度上具有显著的依赖性,整体表现为青藏高原北部高海拔地区增温大于青藏高原东南部低海拔地区.研究结果可为揭示气候变化对高寒区水循环的影响机理提供科学依据.
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张家口坝上地区高氟地下水分布与成因分析
李予红, 宋晓光, 胡斌, 南贵军, 芦岩, 梁仕凯
2021, 57(6): 745-755.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2020389
摘要(98) HTML(18) PDF (7825KB)(13)
摘要:
张家口坝上地区存在高氟地下水,对当地居民饮用水安全造成潜在危害.本文基于坝上地区299组潜水(井深≤50 m)样品的水质分析结果,通过反距离权重插值法,结合ArcGIS软件对研究区地下水氟的空间分布进行分析;通过统计分析法、水化学分析法、地球化学模拟等方法进行水化学特征与高氟地下水成因分析.结果表明:研究区水化学类型以HCO3-Ca型、HCO3-Mg型、Cl·HCO3-Na型为主,水化学组分主要受岩石风化溶解作用影响;地下水氟的空间分布从补给区到低洼地带的排泄区呈逐渐增大的趋势,高氟地下水(ρ(F)>1.5 mg·L−1)广泛分布于康保县南部和尚义县北部地区的洼地排泄区、沽源县西北部的湖淖排泄区以及张北县北部的隐伏玄武岩地区;含氟矿物的水岩相互作用与离子交换作用是研究区高氟地下水形成的主要机制;蒸发浓缩作用、蒸发岩(如岩盐、石膏)的溶解、含钙矿物(如方解石、白云石)的沉淀以及碱性环境黏土矿物表面的吸附解吸过程都是坝上地区地下水F富集的主要控制因素.
滹沱河上游流域径流变化归因分析
苗正伟, 李娜, 路梅, 徐利岗
2021, 57(6): 756-767.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2020317
摘要(135) HTML(52) PDF (6382KB)(19)
摘要:
以滹沱河上游流域为研究对象,采用4种基于Budyko假设的弹性系数法和SWAT模型,量化气候变化和人类活动对径流变化的贡献率.结果表明:1961—2016年,滹沱河上游流域年降水、年径流分别呈下降、显著下降趋势,而潜在蒸散发呈显著上升趋势,流域的干旱化趋势明显.基于弹性系数法的计算结果显示,气候变化对径流减少的贡献率为49.62%~61.67%,人类活动的贡献率则为38.33%~50.38%.而SWAT模拟结果却表明:气候变化的贡献率高达84.42%,而人类活动贡献率仅为15.58%.这种差异性主要源于Budyko方程中的下垫面参数反映的不仅是人类活动,还包括气候变化的影响.因此,气候变化是滹沱河上游径流减少的主要因素,但人类活动对径流的影响正日益增强.使得滹沱河上游径流减少的具体人类活动并非是土地利用类型的改变,而是经济、人口的增长所导致的水资源的过度开发利用.
深圳市雨岛效应分析
赵彦军, 夏军, 徐宗学, 邹磊, 谭秋阳, 陈浩
2021, 57(6): 768-775.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2020397
摘要(215) HTML(67) PDF (1086KB)(22)
摘要:
采用长序列、高分辨率的降水、气温和不透水面数据,选取13种极端气候指标,基于Mann-Kendall(M-K)/Sen氏坡度检验、Pettitt检验和Pearson相关分析法,综合分析了1979—2017年深圳市城市化对气温和降水的影响,揭示其雨岛效应.结果表明:深圳市不透水面积由1985年的58.24 km2(占比2.92%)增加到2017年的932.4 km2(占比46.68%),城市化发展主要集中在西部城区;城市化对气温有较为显著的影响,西部城区的气温指标相对于东部郊区增加显著,且与不透水面呈现正相关关系;深圳市表现出一定程度的雨岛效应,场次降水次数呈现降水时间<9 h增多、>10 h减少的趋势,场次降水强度呈现增强的趋势;西部城区的降水指标相对于东部郊区均呈增加趋势,与不透水面呈现较为显著的正相关关系,且深圳市降水中心有向西部城区转移的趋势.
基流分割对城市雨洪过程模拟的影响研究—以济南市主城区为例
王京晶, 徐宗学, 赵刚, 李鹏, 赵彦军, 宋苏林
2021, 57(6): 776-783.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021121
摘要(109) HTML(22) PDF (2202KB)(18)
摘要:
准确预报洪水过程对城市防洪减灾至关重要.基流一般是指来源于地下水,河道中常年存在的基本径流,在进行城市洪水模拟时对模拟结果具有重要的影响.为提高模型模拟精度,本文构建了济南市主城区流域SWMM(storm water management model),借助基流水平分割法处理模型率定所需流量数据,将基流分割前后流量数据应用于模型率定和验证,模拟6场不同历史暴雨洪水过程并定量评价基流分割前后的模拟效果.研究结果表明:基流量大小约占洪峰流量的10%,对洪水模拟结果影响较大;当采用原始流量数据率定模型时,未区分降水和其他径流组分来源,模拟效果一般(纳什效率系数均值为0.532);当使用基流分割后的流量数据时,模拟精度明显提高(纳什效率系数均值为0.765),场次暴雨模拟精度平均提高43.7%,洪峰流量相对误差降低3.59%,对峰现时间误差等洪水过程波动趋势特征影响不明显.本文拓展了基流分割在城市雨洪模拟中的应用,并为相关部门在城市暴雨洪水灾害预报预警方面提供了一定的科学依据和技术支撑.
基于InfoWorks ICM的城市洪涝模拟及其风险分析—以福州市白马河片区为例
叶陈雷, 徐宗学, 雷晓辉, 李鹏, 班春广, 左斌斌
2021, 57(6): 784-793.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021088
摘要(154) HTML(67) PDF (11089KB)(33)
摘要:
在气候变化与城市化的双重影响下,我国沿海城市面临日益严峻的洪涝形势.本文以沿海城市福州市中心城区白马河片区为例,基于InfoWorks ICM建立水文水动力耦合模型,并采用2021年2月10日实测降雨及检查井液位数据对模型参数进行了校验.利用了重现期分别为10、20、50和100 a 这4种工况作为降雨驱动模型,其结果表明:在10 a一遇设计降雨时,模型在10:12时达到最大水深0.402 m;在20 a一遇设计降雨时,模型在10:07时达到最大水深0.419 m;在50 a一遇设计降雨时,模型在10:02时达到最大水深0.438 m;在100 a一遇设计降雨时,模型在10:00时达到最大水深0.450 m.本文在水文水动力学模型分析的基础上,基于地形数据构建二维水动力模型作为补充,并采用洪水风险率危险性分析法分别对片区洪水危险性进行了量化计算和空间分析,可以为典型城市洪涝情景模拟及风险量化分析提供一定的技术支撑.
西部陆海新通道城市网络结构特性及其韧性研究
丁锐, 张婷, 尹剑, 张宜琳, 李同飞
2021, 57(6): 794-802.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021020
摘要(191) HTML(20) PDF (2378KB)(35)
摘要:
基于西部陆海新通道城市关联网络,运用城市中心性、城市关联强度和平均路径等指标,对不同等级城市网络结构及其特征进行分析,并运用中断模型对网络韧性进行深度分析.研究结果表明:西部陆海新通道主要形成“一主多副”的城市网络空间格局;随着城市关联网络等级的降低,其结构从以成都为中心的单极吸引型向以成渝城市群为中心、相应省会城市为多个副中心的空间格局转变,同时呈现出择优连接,其副中心城市呈现出较强的辐射能力;就网络韧性方面,基于节点度值的破坏策略对网络性能破坏程度最大;居民生活水平、城市发展潜力以及劳动力成本与资源优势3个主成分对西部陆海新通道城市网络格局均存在一定影响.据此提出“增长极”“轴线”以及“片区”发展模式,并重点保护相应城市节点,提高西部陆海新通道整体网络韧性.
基于CMAQ-ISAM模型的长三角典型城市PM2.5来源解析
曹广翰, 曹天慧, 朱绍东, 田旭东, 许益超, 施耀, 何奕
2021, 57(6): 803-812.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021019
摘要(228) HTML(64) PDF (5624KB)(36)
摘要:
大气细颗粒物(PM2.5)是影响长三角地区空气质量的关键污染物.近年来随着各项环保举措的实施,PM2.5的来源特征也发生了变化,为了制定切实有效的PM2.5治理方案,考察PM2.5的主要来源及其贡献至关重要.本研究使用CMAQ-ISAM模型,定量分析了2018年长三角内4个典型城市(上海、杭州、南京和合肥)PM2.5的主要来源.表明了上述4个城市PM2.5的最主要来源:冬季为长三角外的远距离传输(38.5%~52.6%);秋季为各城市的本地排放(43.0%~50.9%);在春季和夏季,本地排放是上海、杭州和合肥PM2.5的主要来源(春季37.1%~53.3%,夏季44.1%~64.7%),而南京则是周边区域传输 (春季38.5%,夏季46.3%).针对冬季不同时期的来源解析表明,相较于清洁时期,4个城市在污染时期来自周边区域传输的贡献占比增大,上海、杭州、南京和合肥的增大幅度分别为10.0%、1.5%、8.1%和4.9%,因此开展长三角大气污染区域联防联控具有重要意义.
北京市发现刘氏链蛇
张路杨, 史静耸, 侯绍兵, 张德怀, 王兴哲, 李京强, 雷隽
2021, 57(6): 813-815.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021139
摘要(79) HTML(28) PDF (558KB)(17)
摘要:
2020年8月7日,于北京市怀柔区X020公路获得刘氏链蛇(Lycodon liuchengchaoi)亚成体雌性标本1例.另于2020年8月8日在北京市密云区雾灵山保护区获得刘氏链蛇雄性亚成体标本1例.系刘氏链蛇首次于北京市境内发现.标本现存于北京师范大学标本馆及中国科学院昆明动物所标本馆.
基于多源数据产品集成分类制作的青藏高原现状植被图
张慧, 赵涔良, 朱文泉
2021, 57(6): 816-824.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021171
摘要(133) HTML(65) PDF (1484KB)(21)
摘要:
充分利用多源植被分类/土地覆盖分类产品各自的优势,通过专门设计与青藏高原植被类型相适应的植被分类体系,选用集成分类方法,在数据可靠性的基础上遵循一致性的原则,制作了青藏高原现状植被图,其在现势性、分类体系的针对性和分类精度上均表现更优.从分类结果的现势性来看,青藏高原现状植被图较早期中国植被图能更好地反映青藏高原植被覆盖现状;从分类体系的针对性来看,青藏高原现状植被图采用了针对青藏高原植被专门设计的分类体系,有利于从多源数据产品中充分提取出具备高可靠性和一致性的植被覆盖信息;从分类精度来看,青藏高原现状植被图的总体精度(78.09%,Kappa系数0.75)较已有相关数据产品提高了18.84% ~ 37.17%,特别是对草地、灌丛等植被类型的分类精度有明显提升.
近40年大尺度气候因子对中国洪涝灾害的可能影响
王旖旎, 杜鹃, 毛睿
2021, 57(6): 825-833.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021008
摘要(201) HTML(61) PDF (18035KB)(43)
摘要:
基于中国1980—2018年0.5°×0.5°逐日降水数据、紧急灾害数据库数据(EM-DAT),分析了厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和北大西洋涛动(NAO)对中国极端降水频次及强度、洪水发生率及损失的可能影响.结论如下:1)当冬季厄尔尼诺发生后,次年我国东部沿海及黄河、长江下游地区秋季极端降水强度增加26%;当冬季拉尼娜发生后,次年我国东部地区春、夏季极端降水强度分别增加8.8%、5.1%.2)当NAO为正位相时,我国大部分地区春、夏、秋季极端降水频次较高,华东地区夏季极端降水强度增加8.5%.3)与正常年份相比,冬季厄尔尼诺或拉尼娜发生后,次年我国春季洪水损失偏多14.5%,秋季洪水发生率偏低30%;NAO为正位相时,我国春季洪水损失偏少20%,秋季洪水发生率偏高14%.4)当拉尼娜发生后及NAO正位相、负位相时,我国长江、黄河和珠江流域极端降水与洪涝灾害的变化具有一致性.
基于不同土壤类型的东部季风区骤旱时空演变特征
蔡文慧, 孙鹏, 夏春晖, 李慧晴, 张强, 李虎
2021, 57(6): 834-844.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2020335
摘要(164) HTML(64) PDF (12362KB)(23)
摘要:
基于1979—2012年土壤湿度、地表平均温度、土壤蒸散量、土壤类型格点数据构建骤旱(flash drought, FD)指数,分析中国东部季风气候区骤旱的时空演变特征,揭示不同土壤类型对骤旱响应规律的空间异质性.研究结果表明:1)东部季风区骤旱次数与时间总体呈“南少北多”格局,气温变化是影响骤旱发生的主导性因素;东北部与中部发生的骤旱时间和频率最高.2)年际骤旱次数呈不显著上升趋势,区域内骤旱年平均发生总次数为40~50次,总时间为520~670 d,最大发生次数为56次,发生频率>0.04.从平均时间上看,淋溶土、初育土、人为土和铁铝土对骤旱的响应最为强烈.3)不同土壤类型骤旱年际变化分为2类,第1类分布在北部地区,在夏季达到高峰,春秋季几乎不发生;第2类分布在南部地区,在夏季达到高峰,且伴随着春秋季小高峰.
基于Keyhole和Landsat MSS融合影像的土地利用变化监测研究—以杭州湾南岸为例
陈喜芬, 吴文渊, 卢善龙, 徐俊锋, 张登荣, 胡潭高
2021, 57(6): 845-853.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021103
摘要(11) HTML(8) PDF (17820KB)(1)
摘要:
以杭州湾南岸为研究区,利用1980年9月20日的Keyhole遥感影像与同一时期的Landsat MSS遥感影像,通过融合处理,获得既具有高空间分辨率又有多光谱分辨率的历史遥感影像,填补历史高分辨率遥感影像的空缺.研究结果将历史土地利用类型变化监测时间序列推前的同时,提高杭州湾南岸土地利用变化监测的精度.研究中将使用历史融合影像对杭州湾土地利用类型变化进行监测,同时结合1990—2020年4景Landsat遥感影像,获得杭州湾南岸地区近41年的土地利用情况,辅以前人的目视解译结果图,得到分类精度>90%的土地覆被利用分类结果.从面积变化、类型转化、年均变化率3方面分析讨论了1980—2020年间杭州湾南岸地区土地利用的时空变化特征.结果表明:1980—1990年,杭州湾南岸库塘呈减少的趋势,耕地逐渐向海岸地区扩张;1990—2020年,城市的扩张面积不断增加且呈现向海岸扩张的趋势,库塘的面积增加明显,主要表现在人工养殖场继续向海岸扩张.城市的发展是影响杭州湾南岸土地利用变化的主要因素,并且在杭州湾城市规划的同时应该充分考虑其生态环境的问题,加强自然湿地保护,严格控制自然湿地的开发规模,坚持可持续发展,在保护湿地的基础上进行合理的开发利用.
红参松花粉片对阿尔茨海默症大鼠空间学习记忆能力及海马神经细胞凋亡的影响
李学秀, 崔嗣庚, 吕运一
2021, 57(6): 854-858.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021066
摘要(56) HTML(19) PDF (1606KB)(15)
摘要:
通过Aβ25-35 联合D-半乳糖诱导,建立实验性大鼠阿尔茨海默症 (Alzheimer’s disease,AD)模型,采用Morris水迷宫实验,评估红参松花粉片对AD模型大鼠学习记忆能力和海马神经细胞凋亡的影响.同时,运用Western blot、RT-qPCR及TUNEL法,检测AD模型大鼠海马神经细胞中BCL2、BAX、p-AKT及p-GSK3β的含量.研究表明:与模型组相比,红参松花粉片高剂量组能显著缩短模型大鼠逃脱潜伏期和游泳距离 (P<0.05),显著增加搜索时间百分比 (P<0.05);红参松花粉片高、低剂量给药组上调了AD模型大鼠海马神经细胞中Bcl-2、p-AKT及p-GSK3β的表达,下调了BAX的表达,显示AD模型大鼠海马神经细胞凋亡过程明显减缓,说明红参松花粉片能改善AD模型大鼠学习记忆的能力,对海马神经凋亡起到了一定的抑制作用.
深度学习的睡眠脑电特征波检测
李小俚, 王枫, 黄朝阳, 斯白露
2021, 57(6): 860-867.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021206
摘要(103) HTML(20) PDF (624KB)(22)
摘要:
回顾了深度学习(deep learning,DL)技术在睡眠脑电检测上的应用.以睡眠脑电过程中的纺锤波检测问题为例,探讨了睡眠脑电检测的各类方法,以及相较于传统信号处理算法,DL算法在睡眠脑电纺锤波检测问题上具有精度较高、对数据适应性更强的特点.针对进一步提高网络检测性能与硬件适用性需求,提出特征融合与脉冲神经2种改进型网络,并获得较高的检测性能,进一步阐释了DL技术在睡眠脑电特征波检测方面的应用潜力.
基于量表大数据的深度神经网络抑郁分类模型
成也, 杨镇恺, 姚力, 王新波, 赵小杰
2021, 57(6): 868-874.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021205
摘要(71) HTML(41) PDF (1699KB)(20)
摘要:
针对抑郁相关量表大数据所面临的特征冗余、特征维度单一、特征子集难以确定等问题,提出了一种基于深度神经网络(deep nural network,DNN)的抑郁分类模型.通过结合主成分投影k-means(principal component, PC k-means),在不破坏原有特征空间的条件下对量表大数据进行特征选择,并对原始算法的随机性与聚类个数不确定的问题进行了优化;在此基础上,为了增强抑郁识别维度的多样性,构建了引入因子分解机(factorization machines,FM)的DNN抑郁分类模型.分析和对比结果表明:PC k-means不仅可以有效地选择特征,而且与传统分类器和FM-DNN结合,更能提高抑郁分类的准确率,为深度学习引入量表大数据分析提供了新的研究思路与方向.
引入Huber损失函数的睡眠脑电数据增强模型研究
冯林娅, 姚力, 赵小杰
2021, 57(6): 875-882.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021202
摘要(55) HTML(23) PDF (9686KB)(7)
摘要:
针对目前睡眠脑电数据的标记仍以专家评判为主,导致数据标记不足,以及影响睡眠状态自动评估的不同阶段睡眠脑电数据类不平衡等问题,提出了一种基于生成式对抗网络(generative adversarial network,GAN)的数据增强模型,用以扩充不同睡眠阶段的脑电数据.通过引入Huber函数来改进辅助分类器生成式对抗网络(auxiliary classifier GAN,ACGAN)模型的损失函数,解决数据模糊等品质问题.该模型无须对数据进行特征提取,其生成和判别网络都采用一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D-CNN),并以一维噪声和类别向量为生成器输入信号.分别采用手写体数字图像数据集与睡眠脑电数据集评估该模型的性能.将改进前的模型与其他损失函数模型进行了对比试验,结果表明改进模型的数据增强效果与睡眠分期效果,从可视化评估到定量评估均优于其他模型.研究结果以期为深度学习引入睡眠脑电分析中提供一种行之有效的方法.
全球通信光缆知识图谱构建及应用
王志春, 李邦祺, 李凯曼, 田沄
2021, 57(6): 883-887.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021208
摘要(25) HTML(12) PDF (831KB)(7)
摘要:
利用知识工程相关方法和技术,构建了全球海底光缆知识图谱.知识图谱中,本体包含了8个实体类型、7个实体属性,实例层包含了1 949个实体、共计8 535个三元组.将所构建知识图谱与DBpedia、Geonames建立了2 378个链接,在此基础上,通过SPARQL查询,对海底光缆数据进行了分析.
低算力深度学习下的图像卡通风格化研究
徐鹏飞, 周腾骅, 武仲科, 申佳丽, 王醒策
2021, 57(6): 888-895.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021204
摘要(32) HTML(21) PDF (22734KB)(9)
摘要:
在深入研究图像风格迁移的基础上,提出了一种适用于图形处理器性能受限情况下,卡通(cartoon)图像风格迁移训练的生成式对抗网络(generative adversarial networks,GAN).利用视觉几何组(visual geometry group,VGG)网络提取图片先验信息,实现学习过程的加速;裁剪cartoonGAN模型,在保证效果的基础上,使得低性能计算条件下的网络收敛成为可能;设计合理的损失函数,保证整体风格化效果.基于tensorflow 2.0构建试验平台,通过对试验结果分析可发现,该方法的迁移效果好,稳定性强,且收敛时间短.对算法的参数和初始化方法给出了相关讨论,并提出了进一步的解决方案.
面向磁共振影像超分辨的WGAN方法研究
黎玥嵘, 武仲科, 王学松, 申佳丽, 王醒策
2021, 57(6): 896-904.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021203
摘要(66) HTML(37) PDF (5364KB)(9)
摘要:
针对磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)超分辨率重构任务,提出了Wasserstein 生成式对抗网络(Wasserstein generative adversarial network,WGAN),构建了合适的网络模型与损失函数;基于残差U-net WGAN 后端上采样超分模型,设计了感知、纹理和对抗损失,用于恢复低分辨率MRI影像中的细节信息.此网络在2D-MRI的3 000张脑影像上获得的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)是33.09 dB,结构相似度(structural similarity index measure,SSIM)的平均值为0.95;PSNR与SSIM的值与经典超分法相比较,分别增加了4.09 dB和0.06.这表明:网络能更好地学习MRI从低分辨率到高分辨率影像之间的映射关系;该方法有效稳定,可以广泛应用于相似系统.
深度学习模型驱动的师生课堂行为识别
郭俊奇, 吕嘉昊, 王汝涵, 熊青云, 张世峰, 胡康颖
2021, 57(6): 905-912.   doi: 10.12202/j.0476-0301.2021207
摘要(90) HTML(51) PDF (12051KB)(29)
摘要:
根据课堂教学场景设计了三维卷积神经网络(3D-convolutional neural network,3D-CNN),以动态性为主要特征,对教师进行课堂行为识别;提出了经过改进损失函数的YOLO-v5(you only look once version 5th)模型,并以多目标为主要特征,对学生进行课堂行为识别.2种模型均取得了较好的识别结果.为验证所选用模型的有效性,在所标注课堂行为数据集上进行了模型性能对比试验.试验结果表明:所选用模型在教育场景下课堂行为识别工作中展现了较好的性能;课堂行为的精准识别能够帮助教师和学生了解课堂学情,有助于推动智慧课堂的发展.
姚力, 李小俚
2021, 57(6): 859-859.  
摘要(17) HTML(6) PDF (278KB)(1)
摘要:

1956年创刊 双月刊

主管单位:教育部

主办单位:北京师范大学

主任:宋长青

主编:保继光

电子邮件:jbnuns_sub@bnu.edu.cn

ISSN 0476-0301

CN 11-1991/N

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