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巨星座时代遥感卫星应用技术挑战与思考

遥感学报 2024年第7期28卷 1658-1666页

作者：康利鸿田菁江碧涛北京市遥感信息研究所北京100192

从20世纪70年代以来,中国遥感卫星系统经历了模拟式时代到数字式时代的发展,建成了稳定运行的遥感卫星系统及相应的应用体系,当前正在向智能化、网络化的遥感巨星座时代迈进。为了更好地推动国家遥感卫星事业发展,有必要站在当前历史发... 详细信息

从20世纪70年代以来,中国遥感卫星系统经历了模拟式时代到数字式时代的发展,建成了稳定运行的遥感卫星系统及相应的应用体系,当前正在向智能化、网络化的遥感巨星座时代迈进。为了更好地推动国家遥感卫星事业发展,有必要站在当前历史发展的机遇期,详细梳理其面临的技术挑战,确定未来技术攻关方向,为中国遥感卫星巨星座时代的到来预置技术、做好准备。本文通过总结回顾中国遥感卫星系统的发展历程和建设成就,从应用系统建设的角度分析了遥感卫星走向巨星座时代面临的技术挑战,特别是海量数据处理技术和大规模星群控制技术的挑战,分析了完全依靠星上智能处理存在的问题,提出了地面支持下的星上智能处理模式,在分析目前星上自主任务规划能力现状基础上,提出了基于数字孪生的星地一体智能任务管理和分布式智能协同模式。最后梳理了智能遥感巨星座1.0到3.0共3个阶段的发展路线及需要关注的关键技术,为国内遥感领域应用技术研究提供借鉴。

关键词：遥感巨星座发展历程智能化网络化应用技术星群控制数据处理发展规划

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陕北靖边高铬地下水中硝酸根分布及来源

地学前缘 2024年第1期31卷 384-399页

作者：郭华明尹嘉鸿严松刘超中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、... 详细信息

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、δ^(18)O、δD、δ^(18)O-NO_(3)、δ^(15)N-NO_(3)等以及沉积物的主要组分和可溶性组分。研究结果表明,研究区地下水的水化学组分主要受水文地质条件的影响。第四系黄土潜水水化学类型主要为HCO_(3)-Na型和HCO_(3)-Ca-Mg型;白垩系环河组、洛河组砂岩承压水水化学类型复杂,主要为HCO_(3)-SO_(4)-Cl-Na-Mg型、HCO_(3)-SO_(4)-Na-Mg型、SO_(4)-Cl-Na-Mg型,地下水处于偏碱性、氧化的环境,具有较高的可溶盐含量。潜水的水化学组分主要来自含水层中硅酸盐风化;承压水水化学组分主要来源于蒸发盐的溶解。垂向上,承压水中硝酸根的平均浓度高于潜水和地表水;地下水硝酸根浓度超标率在研究区从东北到西南呈现高-低-高的趋势;沉积物中可溶性硝酸根与地下水样品在深度上具有相似的变化规律,表明地下水硝酸根主要来源于沉积物。δ^(18)O-NO_(3)和δ^(15)N-NO_(3)结果表明,硝化反应是研究区氮素循环转化的主要过程。在偏碱性氧化性地下水环境中,受溶解氧、硝酸根和硝化反应等多种因素的共同作用,铬趋于从岩石中氧化溶解,迁移进入地下水中。

关键词：地下水硝酸根六价铬水文地球化学氮氧同位素

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基于神经网络的输电塔钢管构件涡激振动幅值预测方法

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工程力学 2024年第1期41卷 64-75页

作者：李佳鸿李正良王涛重庆大学土木工程学院重庆400045 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400045 风工程及风资源利用重庆市重点实验室(重庆大学) 重庆400045

输电塔中长细比较大的钢管构件容易发生低风速下的涡激振动,鉴于传统风洞试验和数值模拟研究方法存在的成本高、周期长的局限,该文提出了一种基于神经网络的输电塔钢管构件涡激振动幅值高效预测方法。为获取训练模型所需的数据集,发展... 详细信息

输电塔中长细比较大的钢管构件容易发生低风速下的涡激振动,鉴于传统风洞试验和数值模拟研究方法存在的成本高、周期长的局限,该文提出了一种基于神经网络的输电塔钢管构件涡激振动幅值高效预测方法。为获取训练模型所需的数据集,发展了适用于任意插板形式、几何尺寸的钢管构件涡激振动响应分析方法;结合多种神经网络模型(BPNN、PSO-BPNN、RBFNN、GRNN)以及性能评价指标,建立了基于神经网络的输电塔钢管构件涡激振动幅值预测方法;通过算例对某C型插板和十字型插板钢管构件涡激振动幅值进行了预测。研究表明:通过与试验结果的对比,验证了该文输电塔钢管构件涡激振动响应分析方法的准确性,对于C型和十字型插板钢管构件VIV幅值的相对误差分别为3.84%和5.87%,利用该方法可为神经网络模型提供可靠样本;通过7折10次交叉验证优化超参数后的4种神经网络模型,均表现出较好的预测精度;相比之下,GRNN在C型插板和十字型插板钢管构件算例中均呈现出最佳的泛化能力,其R2值分别为0.989和0.992;采用GRNN方法可以较好地预测C型和十字型插板钢管构件在不同质量阻尼比参数下的VIV幅值,且在计算效率上相比于CFD方法具有明显的优势。

关键词：输电塔涡激振动钢管构件神经网络幅值预测

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高热稳定性近红外荧光粉BaY_(2)Al_(2)Ga_(2)SiO_(12):Cr^(3+)的合成及发光性质

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发光学报 2024年第2期45卷 290-298页

作者：袁玮鸿庞然张粟张洪杰中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室吉林长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院安徽合肥230026

近年来,近红外荧光粉转换发光二极管(NIR pc-LED)在夜视、生物成像和无损检测等领域引起了广泛关注。然而,获得兼具高量子效率和优异热稳定性的近红外荧光粉仍然是一个巨大挑战。本文利用高温固相法合成了一种新型近红外荧光粉BaY_(2)Al... 详细信息

近年来,近红外荧光粉转换发光二极管(NIR pc-LED)在夜视、生物成像和无损检测等领域引起了广泛关注。然而,获得兼具高量子效率和优异热稳定性的近红外荧光粉仍然是一个巨大挑战。本文利用高温固相法合成了一种新型近红外荧光粉BaY_(2)Al_(2)Ga_(2)SiO_(12):Cr^(3+)(BYAGSO:Cr^(3+)),并系统研究了材料的结构和发光性质。在440 nm蓝光激发下,BYAGSO:Cr^(3+)荧光粉的发射光谱在650~850 nm范围内呈现锐线和宽带的混合发射,源于Cr^(3+):^(2)E→^(4)A_(2)自旋禁戒跃迁和^(4)T_(2)→^(4)A_(2)自旋允许跃迁发射。该近红外发光表现出可观的量子效率和良好的热稳定性,最优化样品的外量子效率可达30.3%,在200℃时样品的发光强度可保持其在室温时强度的99%。通过将BYAGSO:Cr^(3+)荧光粉与450 nm蓝光LED芯片结合,我们封装了一个NIR pc‐LED器件。该器件在300m A驱动电流下,输出功率为70.83 mW;在20m A驱动电流下,光电转换效率为11.20%。研究结果表明,BY-AGSO:Cr^(3+)在NIR pc-LED领域具有良好的应用前景。

关键词：近红外发射 Cr^(3+) 热稳定性量子效率荧光粉转换发光二极管

洞柱法施工的三柱四跨地铁站导洞施工顺序对地面沉降的影响

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城市轨道交通研究 2024年第6期27卷 161-165,171页

作者：胡赛鸿长沙市城市建设投资开发集团有限公司长沙410015

[目的]洞桩法车站施工时地面沉降受导洞施工顺序影响较大,为了有效控制地面沉降,需要研究导洞施工顺序的影响规律。[方法]以田村站为工程背景,建立了三柱四跨洞柱法车站导洞施工三维模型,得出了合理的导洞开挖顺序。基于此,为了缩短工... 详细信息

[目的]洞桩法车站施工时地面沉降受导洞施工顺序影响较大,为了有效控制地面沉降,需要研究导洞施工顺序的影响规律。[方法]以田村站为工程背景,建立了三柱四跨洞柱法车站导洞施工三维模型,得出了合理的导洞开挖顺序。基于此,为了缩短工期提出了导洞错距同步开挖的施工方法,并结合现场实测数据研究了该施工方法对地面沉降的控制效果。[结果及结论]先开挖下层导洞引起的地面沉降更小;当导洞相距较近时,同步开挖会产生群洞效应,实际施工中为了有效控制地面沉降,应采用单独开挖或者错距开挖的方式;导洞错距同步开挖施工方法对地面沉降控制效果较好,且显著缩短了工期。

关键词：地铁车站洞柱法导洞施工顺序地面沉降数值模拟

一种用于CMOS相机的自适应阻尼平滑自动曝光算法

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激光与光电子学进展 2024年

作者：刘思淇余飞鸿浙江大学光电科学与工程学院

自动曝光算法在图像获取以及后续处理过程中扮演着重要的角色。本文针对目前移动平台下平滑自动曝光算法的不足，提出了一种用于CMOS相机的自适应阻尼平滑自动曝光算法。首先，算法统计图像感兴趣区域的平均亮度，并将其与目标亮度比较... 详细信息

自动曝光算法在图像获取以及后续处理过程中扮演着重要的角色。本文针对目前移动平台下平滑自动曝光算法的不足，提出了一种用于CMOS相机的自适应阻尼平滑自动曝光算法。首先，算法统计图像感兴趣区域的平均亮度，并将其与目标亮度比较，以决定是否执行自动曝光；然后，根据曝光策略和曝光状态计算出新的曝光时间和模拟增益；最后，新的曝光时间和模拟增益经自适应阻尼平滑后应用，完成自动曝光。实验结果表明，本文提出的算法在各种光照环境下均能够准确、迅速、平滑地实现自动曝光控制。

关键词：自动曝光感兴趣区域自适应阻尼平滑

融合Transformer注意力的舰船要害部位检测

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计算机工程与应用 2024年

作者：高兵祝宇鸿吉林大学通信工程学院

针对舰船及要害部位检测任务的需求，本文设计了SEC-YOLOv5（Swin Transformer C3EE CBAM-YOLOv5）舰船及要害部位检测算法。SEC-YOLOv5算法利用Swin Transformer改进网络主干部分C3模块，增强模型对语义特征的提取能力，提升要害部位... 详细信息

针对舰船及要害部位检测任务的需求，本文设计了SEC-YOLOv5（Swin Transformer C3EE CBAM-YOLOv5）舰船及要害部位检测算法。SEC-YOLOv5算法利用Swin Transformer改进网络主干部分C3模块，增强模型对语义特征的提取能力，提升要害部位小目标的识别精度；使用CBAM注意力机制加权有效特征信息，提升特征信息利用率；设计C3EE（C3 Easy Effect）模块替换瓶颈层所有C3模块，扩大模型感受野，丰富模型的梯度信息流。基于RS-ship数据集验证本文所提算法，以原YOLOv5算法为基准进行逐模块的消融对比实验，实验结果表明，SEC-YOLOv5算法在增加少量参数量的前提下，将平均精度值mAP@0.5提高5个百分点。

关键词： Swin Transfomers 舰船检测卷积神经网络深度学习

基于轻量级改进RT-DETR边缘部署算法的绝缘子缺陷检测

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电工技术学报 2024年

作者：姜香菊王瑞彤马彦鸿甘肃省特种设备检验检测研究院兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州交通大学机电工程学院

随着新型电力系统不断发展建设，智能化输电线路绝缘子状态巡检成为必然趋势，为方便“云-边-端协同架构”进行边缘部署，该文提出一种轻量级RT-DETR目标检测算法。首先，采用RT-DETR作为基线算法降低优化难度，提高鲁棒性；其次，选择... 详细信息

随着新型电力系统不断发展建设，智能化输电线路绝缘子状态巡检成为必然趋势，为方便“云-边-端协同架构”进行边缘部署，该文提出一种轻量级RT-DETR目标检测算法。首先，采用RT-DETR作为基线算法降低优化难度，提高鲁棒性；其次，选择轻量级EMO模型作为算法特征提取主干，充分学习绝缘子目标的长距离特征交互及缺陷小目标的局部特征交互，并提出基于轻量级注意力的尺度内特征交互模块和轻量级跨尺度特征融合模块设计轻量级高效混合编码器；再次，在轻量级高效混合编码器中引入定位信息补充分支、使用DIoU损失函数结合迁移学习训练技巧，缓解轻量化造成的算法精度下降；最后，构建多天气条件绝缘子数据集进行训练验证。实验结果表明，相较于基线算法，所提算法检测精度达到97.2%，只损失0.7%，而参数量和计算量分别下降67.8%、71.2%，检测速度提升2.5倍，满足多天气条件下的输电线路绝缘子状态巡检准确率及边缘部署轻量化要求。

关键词：绝缘子缺陷检测 RT-DETR算法轻量化边缘部署目标检测算法

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品牌形象视域下的日用瓷家族化设计策略研究

陶瓷学报 2024年第1期45卷 205-211页

作者：王智鸿李锋景德镇学院江西景德镇333400 景德镇陶瓷大学江西景德镇333403

品牌是企业核心竞争力,产品形象是品牌塑造之基,品牌塑造是产品形象之本。家族化设计是当代产品开发与品牌形象塑造的优化策略,具有传承性、稳定性与差异性特征。家族化设计对于日用瓷设计与品牌形象传播,意义重大。以问题意识为导向,... 详细信息

品牌是企业核心竞争力,产品形象是品牌塑造之基,品牌塑造是产品形象之本。家族化设计是当代产品开发与品牌形象塑造的优化策略,具有传承性、稳定性与差异性特征。家族化设计对于日用瓷设计与品牌形象传播,意义重大。以问题意识为导向,从统一造型符号的设计传承、相似纹样符号的设计延展、个性釉色符号的稳中求变、稳定工艺符号的传承创新四方面,多维度构建日用瓷家族化设计的统一传承符号,并提出日用瓷家族化设计的实现策略。通过日用瓷家族化设计,引发用户日用瓷个性与品牌形象的联想匹配体验,促进日用瓷品牌的高质量发展,实现陶瓷强国的伟大目标。

关键词：日用瓷产品形象家族化设计个性品牌形象

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