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基于混合现实技术的超声影像传输系统

赣南医学院学报 2024年第3期44卷 255-259,271页

作者：张致诚倪勇张玥王丽娜聂莉翔周麒严兆阳赵贤达赣南医科大学医学信息工程学院江西赣州341000 苏州大学第二附属医院苏州睿酷医疗科技有限公司江苏苏州215004 浙江省温岭市第一人民医院浙江温岭317500

目的:开发一种以头戴式眼镜(Helmet-mounted displays,HMD)为显示方式的混合现实超声影像传输系统(Mixed reality ultrasound in helmet-mounted displays,MRUS-HMD)并探讨其可行性。方法:测试产品技术参数,包括图像分辨率、传输帧率和... 详细信息

目的:开发一种以头戴式眼镜(Helmet-mounted displays,HMD)为显示方式的混合现实超声影像传输系统(Mixed reality ultrasound in helmet-mounted displays,MRUS-HMD)并探讨其可行性。方法:测试产品技术参数,包括图像分辨率、传输帧率和传输延迟,通过系统可用性量表(System usability scale,SUS)评估产品系统可用性。志愿者被分为初学者组和有经验者组,利用猪肉制作穿刺模型进行MRUS-HMD、传统正视超声和传统斜视超声穿刺实验。收集穿刺时间评价脑力负荷,通过口头会话和半结构化访谈分析用户体验。结果:图像分辨率可达到600×800,传输帧率为30 FPS,传输延迟平均(73.69±14.56)ms。SUS评分为72.33分。初学者组使用MRUS-HMD对比两种传统方式,穿刺时间缩短(MRUS-HMD vs正视P=0.022;MRUS-HMD vs斜视P=0.002),初学者和有经验者使用MRUS-HMD对比传统斜视超声下都可减少脑力负荷(初学者P=0.050;有经验者P=0.012)。结论:初步证明了基于混合现实技术的超声影像传输的可行性,可在部分情况下帮助操作者减少穿刺时间和脑力负荷。

关键词：增强现实图像引导穿刺超声

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基于GIS的数字校园发展水平评估研究

基于GIS的数字校园发展水平评估研究

作者：严兆阳华中师范大学

学位级别：硕士

教育信息化步入2.0时代,我国积极推进中小学校数字校园发展。全国各地已纷纷开展数字校园建设,但数字校园发展水平还不高,各地建设水平也参差不齐。秉承“以评促建”的思想,数字校园评估是促进数字校园发展的一个重要手段。然而,目前数... 详细信息

教育信息化步入2.0时代,我国积极推进中小学校数字校园发展。全国各地已纷纷开展数字校园建设,但数字校园发展水平还不高,各地建设水平也参差不齐。秉承“以评促建”的思想,数字校园评估是促进数字校园发展的一个重要手段。然而,目前数字校园评估研究还不多,已有的大多数评估指标和标准主要关注在建设和应用方面,忽略了对数字校园效果的评估,且评估手段不够智能,评估结果难以直观地展现数据间的关联性。基于这些问题,本研究对数字校园评估开展研究。本研究不仅关注数字校园建设与应用,且兼顾数字校园的效益效果,尝试构建一套融合基础环境、数字资源、应用服务、用户信息素养、保障机制、网络安全、特色创新、办学效益等维度的数字校园评估指标体系;基于指标体系,引入GIS技术进行数字校园评估系统研发,以促进数字校园评估的自动化,使评估更加高效、客观与准确;此外,将指标与系统应用于真实的数字校园评估实践中,一方面为进一步完善指标与系统提供支持,另一方面基于评估结果为数字校园发展提供参考建议,也为后续数字校园评估提供实践示范。本研究的成果包含以下三个方面:(1)设计了中小学校数字校园评估指标体系。通过对国内外数字校园评估指标体系、评估方法进行研究,归纳分析了数字校园评估的指标和方法,并以此为基础,运用关键指标法、文献计量与分析法、德尔菲法等构建了一套中小学校数字校园评估指标体系。(2)开发了基于GIS的数字校园评估系统。通过对教育信息化评估系统和GIS进行研究,发现当前教育信息化评估系统的不足以及GIS技术的应用优势,寻找二者交叉点,发挥GIS技术在空间数据分析和可视化展示上的优势,使得评估系统具有“点-线-面”数据关联的数字地图,一站式查看等功能,实现评估结果直观对比,并具备一定的空间分析能力,从而更好地辅助教育管理者决策。(3)对H省中小学校开展了评估实践。基于构建的指标和研发的系统,对H省中小学数字校园发展水平进行评估。根据系统产生的评估结果分析数字校园发展现状并提出参考建议。开展评估实践,一方面可用来修正指标和完善系统,另一方面可发现评估对象存在的问题,提供参考建议,也提供了基于GIS的数字校园发展水平评估系统的实践范例。本研究的创新之处在于:除了关注数字校园的建设与应用外,还注重从效果方面对数字校园进行评估,将特色创新、办学效益等数字校园产生的效果纳入数字校园评估体系中,构建了一套评估维度更综合的评估指标体系,使评估更全面;此外,本研究将GIS技术应用于数字校园评估数据展示上,实现基于地理空间的数据呈现,相对于传统教育信息化评估系统的数据报表呈现方式,使评估结果呈现得更加清晰,更好地辅助教育管理者决策。虽然本研究取得了一定的成果,但由于本人能力有限,本研究还存在一些不足,需在未来的研究中加以完善,主要包括:(1)由于咨询专家数量有限,指标准确性难免有所偏差,需要在后续研究中通过咨询更多的专家以及开展更多的评估实践来予以修正;(2)仅采用CRITIC客观赋权法对指标进行赋权,可能无法完全体现指标现实意义的重要程度,后续将引入主观赋权法,对指标权重进一步优化;(3)系统功能设计上,缺乏地图空间检索,后期将加以完善;(4)评估实践的样本量较小,后期将扩大评估规模,基于评估结果,进一步修改完善指标和系统。

关键词：教育信息化数字校园评估评估指标评估系统地理信息系统

海陆功能区划衔接策略研究基于陆海统筹视角的

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中国科学院院刊 2024年第4期39卷 689-701页

作者：王成金何兆阳中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

海陆交汇面是衔接陆域、海域功能区划的关键性空间枢纽,优化海陆交汇面自然生态功能、经济产业功能、国土安全功能对于促进海陆功能区划衔接协调、实现二者良性互动具有重要意义,同时有利于提升经济社会环境效益、有效分配资源、推动社... 详细信息

海陆交汇面是衔接陆域、海域功能区划的关键性空间枢纽,优化海陆交汇面自然生态功能、经济产业功能、国土安全功能对于促进海陆功能区划衔接协调、实现二者良性互动具有重要意义,同时有利于提升经济社会环境效益、有效分配资源、推动社会可持续发展。文章在厘清我国海陆交汇面发展现状及特征的基础上,梳理了目前海陆功能区划衔接协调中存在的关键性问题,进一步提出促进海陆功能区划衔接协调程度提升的重点建设任务与发展路径。

关键词：主体功能区陆海统筹海洋经济政策建议

“学教评一体化”理念下的学习目标确定——以“文学阅读与写作”任务群为例

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语文建设 2024年第3期 75-77页

作者：严炳阳广东佛冈县教师发展中心

“学教评一体化”以学习者学习为中心,关注学生“学什么”“怎么学”“学到什么程度”的统一性,而学习目标的确定是“学教评一体化”教学实践的关键。本文立足“学教评一体化”理念,以“文学阅读与写作”任务群为例,阐述“学教评一体化... 详细信息

“学教评一体化”以学习者学习为中心,关注学生“学什么”“怎么学”“学到什么程度”的统一性,而学习目标的确定是“学教评一体化”教学实践的关键。本文立足“学教评一体化”理念,以“文学阅读与写作”任务群为例,阐述“学教评一体化”理念下学习目标确定的实践意义、基本原则,以及依据课标统筹分析学习目标、结合教材细化完善学习目标和围绕教学创设学习目标等实施路径。

关键词： “文学阅读与写作”任务群学教评一体化学习目标

希夏邦马峰地区三趾马化石对古高度和古环境重建的厘定

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岩石学报 2024年第5期40卷 1394-1405页

作者：邓涛张兆群倪喜军孙博阳中国科学院古脊椎动物与古人类研究所北京100044 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

在第一次青藏高原科学考察中,于希夏邦马峰地区吉隆盆地晚中新世沃马组中发现的三趾马动物群化石成为证明青藏高原隆升历程的重要证据之一。在其后的考察中,希夏邦马峰周边以及青藏高原其他地区有若干三趾马新材料发现,持续对青藏高原... 详细信息

在第一次青藏高原科学考察中,于希夏邦马峰地区吉隆盆地晚中新世沃马组中发现的三趾马动物群化石成为证明青藏高原隆升历程的重要证据之一。在其后的考察中,希夏邦马峰周边以及青藏高原其他地区有若干三趾马新材料发现,持续对青藏高原隆升过程研究起到了非常重要的作用。本文研究了采集自希夏邦马峰地区吉隆盆地的三趾马新材料,其形态特征包括:门齿唇侧无纵沟;上颊齿原尖圆、小,无次尖收缩,褶皱较弱;下颊齿双叶近圆形,双叶谷浅,宽U形,外中谷在前臼齿中浅。这些特征与原来在吉隆盆地发现的福氏三趾马(Hipparion forstenae)的鉴定特征完全一致。自三趾马在晚中新世初期从北美迁入旧大陆以后,在众多的地点都有非常繁盛的三趾马动物群分布,其中的三趾马通常有多个种共存。然而,青藏高原腹地目前已知的三趾马动物群中均只有一种三趾马存在,这种现象非常罕见。在现代青藏高原,物种数量会随着海拔升高而发生变化,在中等海拔地段物种丰富度最高,在2500m以上的高海拔地区显著下降。本文通过高原腹地与泛第三极地区的青藏高原南缘、北缘、以东及以西区域三趾马物种多样性的比较,结果表明这一现象是青藏高原在新近纪时期的强烈隆升导致的特殊地形与气候环境所致。

关键词：青藏高原三趾马新近纪古高度古环境

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计及调速系统详细模型和调频备用的大扰动下频率最低值预测方法

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电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 79-87页

作者：莫维科严焕斌赵天阳陈皓勇暨南大学能源电力研究中心/国际能源学院广东珠海519070 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049 华南理工大学电力学院广东广州510640

随着新能源占比的提升,系统惯性降低、调频资源减少,系统频率稳定问题严峻。因此在新型电力系统运行方式多变的背景下,如何快速精准评估大功率扰动下系统频率安全指标显得尤为重要。其中频率最低值指标由于与多种参数存在高度非线性且... 详细信息

随着新能源占比的提升,系统惯性降低、调频资源减少,系统频率稳定问题严峻。因此在新型电力系统运行方式多变的背景下,如何快速精准评估大功率扰动下系统频率安全指标显得尤为重要。其中频率最低值指标由于与多种参数存在高度非线性且无法显式表达的量化关系而难以实现快速准确预测,是频率稳定安全指标评估的研究重点。然而,目前频率最低值快速预测方法难以考虑调频备用的影响。为此,基于系统频差曲线抛物线近似的假设,对平均系统频率(average system frequency,ASF)模型进行开环解耦,进一步得出系统频率最低值时间与调速器输出功率之间的量化关系,最终实现考虑调频备用容量的频率最低值快速预测方法。该方法在小系统和ACTIVSg2000算例上的预测精度分别为99.28%和97.71%,算例结果证明了算法的有效性。该方法对频率安全约束下机组组合、频率稳定控制措施的有效性评估以及频率稳定约束下系统新能源运行承载能力评估等问题具有重要意义。

关键词：频率最低值调频备用一次调频响应 ASF模型开环解耦

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矿井高温采煤工作面热害致因及降温技术研究

矿井高温采煤工作面热害致因及降温技术研究

作者：黄兆阳安徽理工大学

学位级别：硕士

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基于石墨烯纳米摩擦的理论和模拟研究

基于石墨烯纳米摩擦的理论和模拟研究

作者：余兆阳北京化工大学

学位级别：硕士

摩擦损耗占据全球能源损耗的三成,因此在摩擦机理方面的研究具有重要的理论意义和实用价值。作为二维材料,石墨烯类材料展现出传统材料所不具备的独特摩擦性能。为此,本文采用理论和分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟相结合的方法... 详细信息

摩擦损耗占据全球能源损耗的三成,因此在摩擦机理方面的研究具有重要的理论意义和实用价值。作为二维材料,石墨烯类材料展现出传统材料所不具备的独特摩擦性能。为此,本文采用理论和分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟相结合的方法,系统地研究了石墨烯的摩擦特性和机理,具体研究内容包括以下三个方面:(1)我们采用了MD模拟的方法,探讨了压力对石墨烯层间摩擦的影响。模拟结果表明,压力和石墨烯基底的变形共同调控了摩擦行为,压力导致的变形在低压力下会降低摩擦而在高压力下会增大摩擦。此外,我们观察到当法向力增大到临界值时,探头与弹性石墨烯表面之间的摩擦模式会发生转变,即从粘滑摩擦变为成对的粘滑摩擦。这一现象源于微观接触状态的转变:增大施加的法向力会改变探针感受到的能量景观,从而改变石墨烯基底和探针间的微观接触状态和摩擦行为。随后,我们又运用PT模型(Prandtl-Tomlinson model)从理论上验证了微观接触状态的改变可能会导致摩擦行为的变化。(2)我们运用MD模拟研究了接触面的面积对摩擦的影响。模拟结果表明,微观接触边缘构型与热波动共同影响了固体的摩擦行为。当接触面积较小时,石墨烯边缘的构型会对摩擦应力有着显著的影响,这导致模拟观察到摩擦力随着面积的变化而剧烈震荡。当接触面积较大时,相较于边缘的构型,热运动对摩擦应力的影响更为显著,此时模拟观察到与经典接触摩擦一致的现象。(3)我们改进了描述微观摩擦行为的经典二维PT模型。在用二维PT模型描述摩擦界面间的能量景观中,我们将原来简单的正/余弦函数改为基于第一性原理计算的离散能量值经过二维傅里叶变换得到的连续函数。改进后的方法在提高计算精度的同时,减轻了第一性原理的计算量。将改进后的方法与分子动力学模拟相比较,发现改进后的方法与文献中的实验数据吻合度更好。

关键词：分子模拟石墨烯第一性原理计算摩擦模型接触面积

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爆后岩石裂隙结构可视化及定量表征方法

煤炭学报 2024年第3期49卷 1388-1402页

作者：王雁冰王兆阳付代睿罗林中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室北京100083

爆后岩石破坏特征的定量表征一直是工程爆破领域急需解决的关键问题,爆后岩石裂纹萌生、扩展演化直至贯通的过程是导致岩石破裂的主要原因。为了研究被爆岩石内部裂纹扩展和断裂模式的演化过程,利用工业CT对爆后岩石进行扫描观测,通过... 详细信息

爆后岩石破坏特征的定量表征一直是工程爆破领域急需解决的关键问题,爆后岩石裂纹萌生、扩展演化直至贯通的过程是导致岩石破裂的主要原因。为了研究被爆岩石内部裂纹扩展和断裂模式的演化过程,利用工业CT对爆后岩石进行扫描观测,通过图像堆栈矢量化处理构建岩石三维裂隙模型,并对裂纹结构特征参数进行统计分析,定量化表征岩石破坏程度及裂纹扩展情况。结合数值模拟分析爆炸冲击波压力的衰减规律,通过SEM电镜扫描试验研究爆破过程中不同位置岩石的微观形貌特征,对比断口元素成分变化与断裂模式的关联机制。研究结果表明:用等效球体方法对岩体内不同尺度裂隙结构进行统计分析,微裂隙数目多且分布均匀,主裂隙体积大且连通性较好。随着裂隙等效球体直径的增加,裂隙表面积和体积整体上呈上升趋势;三维重构裂隙结构中裂隙率可以表征岩石局部裂纹扩展特征,爆炸近区裂隙率和三维分形维数远大于爆炸中远区的裂隙率和分形维数,说明岩石破裂过程中裂隙扩展演化主要在此阶段进行;相较于爆炸中远区,爆炸近区冲击波压力峰值高且衰减速率慢,使得整个爆破过程岩石微观断裂模式变化较大,大致呈现出由沿晶断裂向穿晶断裂、脆性断裂向塑性破坏的方向进行,非金属元素质量的变化对于各阶段断裂模式转变具有显著影响,断裂模式转变区域非金属元素质量发生明显减小。随着爆破作用的减弱,岩石破裂逐渐趋于无序和紊乱,破裂时断口也不限于解理面和晶粒边界。

关键词：爆破机理工业CT扫描三维重构分形维数扫描电子显微镜能谱仪