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红层判识及其科学研究意义：从岩表特征模糊区分到地质基因定量判定

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地球科学 2024年

作者：周翠英廖进刘镇中山大学土木工程学院中山大学广东省重大基础设施安全工程技术研究中心

红层是岩石圈层具有代表性的沉积地层之一。其分布之广，厚度之大，沉积之典型、地貌之完整，实属罕见。同时又是中华文明与文化传承的重要载体。长期以来，是地质、工程、生态与材料等领域关注的热点之一。但是，自1835年英国工程师和1... 详细信息

红层是岩石圈层具有代表性的沉积地层之一。其分布之广，厚度之大，沉积之典型、地貌之完整，实属罕见。同时又是中华文明与文化传承的重要载体。长期以来，是地质、工程、生态与材料等领域关注的热点之一。但是，自1835年英国工程师和1925年李四光先生提出红层概念以来，至今尚未达成统一认识，缺乏较为系统的对红层判识及其科学意义的归纳总结，约束了对红层的全面认识，难以满足红层科学发展的需要（目的与意义）。为此，本文较为系统地回顾了红层判识的岩表特征模糊区分、地貌颜色明确辨别、地层规律定性识别与地质基因定量判定等四个阶段的主要历程，归纳总结了不同阶段红层判识的科学意义，讨论了地质演化关联、对象范畴扩展与材料属性模型等红层判识趋势及其主要发展方向，在此基础上，提出红层判识的价值与展望。

关键词：红层地质基因定量判识范畴扩展科学意义

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面向时序数据的质量保障方法研究与系统实现

面向时序数据的质量保障方法研究与系统实现

作者：刘镇熊北方工业大学

学位级别：硕士

智能终端设备采集的数据主要是时序数据,具有周期性、季节性和趋势性,并蕴含有价值的信息。以智能电网为例,在行业规模整体呈现快速增长的同时,支撑智能电网各类应用的数据也在激增,且这些数据大多通过智能终端获取。智能电网的终端设... 详细信息

智能终端设备采集的数据主要是时序数据,具有周期性、季节性和趋势性,并蕴含有价值的信息。以智能电网为例,在行业规模整体呈现快速增长的同时,支撑智能电网各类应用的数据也在激增,且这些数据大多通过智能终端获取。智能电网的终端设备受物理环境和传输距离的影响,采集的时序数据质量问题普遍存在,通常表现为数据缺失和数据异常,会影响基于时序数据的各类管理和决策效果,严重的会导致生产事故。本文重点针对数据缺失和数据异常问题对时序数据的质量保障方法开展研究。首先,分析了现有时序数据填补方法的优势和不足,提出了一种基于GAN的时间序列趋势感知数据填补方法(Trend GAN),该方法能够有效的处理缺失和无效数据,可用于复杂工业场景的数据质量提升。其次,讨论了工业互联网场景中时序数据异常的特殊性,提出了一种基于生成器模型的时序数据异常检测方法。本文的主要研究工作如下:(1)针对时序数据填补方法存在趋势忽略和训练复杂度高的问题,提出一种基于GAN的时间序列趋势感知数据填补方法(Trend GAN)。方法使用降噪自编码器(DAE)实现端到端的训练;在生成器模型中使用双向门控循环单元(BiGRU)提取双向特性并补充DAE丢失的特征,并且利用Bi-GRU和提示向量提高判别器的能力。在四个真实数据集上实验表明,该方法引入的所有成分都有助于提高填补精度,在处理具有随机和连续缺失模式的时间序列时,Trend GAN的MSE值均远低于对比方法。(2)针对时序数据异常检测在数据压缩任务中容易丢失关键特征,忽略后向特征,且采用固定阈值训练导致的错判与漏判问题,提出一种基于生成器模型的时间序列趋势感知自适应阈值异常检测方法(Trend GAN-DAE)。方法首先在GAN部分引入DAE和Bi-GRU,使其能够训练出更符合原始数据分布特征的生成器。然后,基于DAE的自适应阈值选择模型寻找生成序列与设备性能指数的非线性期望函数,通过比较期望与实际性能指数之间的差值调整异常检测阈值。在Penmanshiel风电场公开数据集上实验表明Trend GAN-DAE的准确率、召回率、F1值都优于对比方法。(3)设计并实现了一个时序数据质量保障原型系统。该系统具备基本的数据质量保障功能,并集成了本文提出的数据填补方法和异常检测方法。该系统以最大化用户自由度为原则,方便使用者上传自己的数据和算法,创建自己的清洗任务,可以借助系统内的可视化功能分析结果,并下载处理后的高质量数据。对提高时序数据质量,减少操作人员管理和维护各类数据的成本具有实际意义。

关键词：数据填补异常检测双向门控循环单元降噪自编码器生成对抗网络

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小学生近视的影响因素分析及干预效果研究

小学生近视的影响因素分析及干预效果研究

作者：刘镇雄武汉体育学院

学位级别：硕士

研究目的:本研究以武汉市光谷第六小学四、五年级60名近视小学生为实验对象,调查分析近视小学生的个人用眼习惯、生活习惯情况,分析导致近视的主要影响因素。探讨明目功联合体育游戏干预对改善近视小学生视力的效果,为我国小学生近视防... 详细信息

研究目的:本研究以武汉市光谷第六小学四、五年级60名近视小学生为实验对象,调查分析近视小学生的个人用眼习惯、生活习惯情况,分析导致近视的主要影响因素。探讨明目功联合体育游戏干预对改善近视小学生视力的效果,为我国小学生近视防控措施提供理论基础和实践方法。研究方法:本研究采用文献资料法、问卷调查法、实验法、数理统计法,选取武汉市光谷第六小学四、五年级近视小学生共计60人,对照组30人(男生15人,女生15人),实验组30人(男生15人,女生15人),对实验组进行为期12周的明目功联合体育游戏干预。研究结果:(1)通过调查发现,近视小学生写作业时长在1-2小时占48.33%,使用电子产品时间超过1小时占63.33%,户外活动时间不足1小时的占48.33%,50%的学生存在不良的用眼习惯。此外,父母双方近视的小学生近视率最高,为45%,父母一方近视的小学生近视率次之,为33.33%,父母双方无近视的小学生近视率最低,为21.67%。(2)干预前实验组与对照组左右眼裸眼视力、等效球镜度数没有显著性差异(P>0.05);干预后实验组与对照组左右眼裸眼视力存在非常显著性差异(P0.05);对照组干预前后在左右眼裸眼视力上均无显著性差异(P>0.05),在左右眼等效球镜度数上均存在显著性差异(P0.05);实验组在干预前后遗传学生和非遗传学生在右眼等效球镜度数上有显著性差异(P0.05);非遗传学生在干预前后对照组与实验组在右眼等效球镜度数上有显著性差异(P0.05);遗传学生在干预前后对照组与实验组在左右眼裸眼视力上存在显著性差异(P0.05)。研究结论:(1)通过调查发现,60名近视小学生中普遍存在一些个人用眼卫生习惯不合理、不科学的现象,比如写作时间过长、使用电子产品时间过长、不良的阅读和写作习惯、户外体育锻炼时间较少等,这些都是导致近视的关键因素。此外,父母患有近视可能是导致小学生近视的一个主要影响因素。(2)经过12周的明目功联合体育游戏综合干预练习后,实验组近视小学生的左右眼裸眼视力水平得到了明显改善。(3)实验组近视小学生左眼等效球镜度数下降幅度较小,右眼等效球镜度数稍有提升,对照组左右眼等效球镜度数下降幅度较大,虽然实验干预无法完全扭转小学生的近视现状,但可以延缓近视的发展。

关键词：近视小学生明目功体育游戏

红层软岩软化的微–细–宏观界面关联过程与跨尺度级联效应

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岩石力学与工程学报 2024年第5期43卷 1241-1254页

作者：廖进兰春晖吴勇桃刘镇周翠英中山大学土木工程学院广东广州510275 中山大学广东省重大基础设施安全工程技术研究中心广东广州510275

红层软岩灾变与水–岩界面作用过程密切相关,研究微–细–宏观关联过程与级联效应对于揭示其灾变机制具有重要意义。目前对软岩软化的研究主要集中于细宏观水–岩界面的表观特征,微–细–宏观界面关联特性及其跨尺度级联效应仍需进一步... 详细信息

红层软岩灾变与水–岩界面作用过程密切相关,研究微–细–宏观关联过程与级联效应对于揭示其灾变机制具有重要意义。目前对软岩软化的研究主要集中于细宏观水–岩界面的表观特征,微–细–宏观界面关联特性及其跨尺度级联效应仍需进一步研究。针对这一问题,通过对软岩软化界面反应过程的微观化学反应、细观物理特性与宏观力学作用进行分析,建立水–岩界面的关联过程。依据能量流理论与级联概念,对软岩破坏的跨尺度级联效应进行分析。结果表明,水溶液阳离子浓度、软岩颗粒骨架外孔隙的占有比例和软岩崩解物质量3个因素,可以很好地阐述水–岩界面的关联过程。软岩软化过程中微–细–宏观级联因子均呈现逐级递增的趋势。解决了红层软岩软化水–岩界面关联过程的不完善与级联效应的跨尺度问题,为揭示软岩软化的深层次机制提供参考。

关键词：岩石力学红层软岩软化微–细–宏观界面关联跨尺度级联效应

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基于机器学习的寒区渠道冰情的遥感监测方法

农业工程学报 2024年第4期40卷 194-203页

作者：管光华熊发京武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072

寒区渠道冬季运行时常出现冰情,控制平封的封冻过程会大幅降低渠道输水能力,调控不当甚至可能产生冰塞、冰坝等灾害。国内外开展了大量渠道冰情研究,以期提升渠道冰期输水能力,但受限于观测资料的时空密度,数值模拟结果难以验证,调度决... 详细信息

寒区渠道冬季运行时常出现冰情,控制平封的封冻过程会大幅降低渠道输水能力,调控不当甚至可能产生冰塞、冰坝等灾害。国内外开展了大量渠道冰情研究,以期提升渠道冰期输水能力,但受限于观测资料的时空密度,数值模拟结果难以验证,调度决策缺少依据。遥感技术因其具有监测范围大、时效性高的特性,在渠道冰情监测中具有较大的应用潜力。为探索适用于寒区渠道冰情遥感监测的方法,该研究以南水北调中线京石段明渠段为研究区,基于Sentinel-2影像的11个波段反射率构建了完全特征、优选特征和组合特征3类特征空间数据集,作为支持向量机(support vector machine,SVM)、最大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)、随机森林(random forest,RF)分类算法输入,训练得到了9个地物分类器,用于渠道结冰范围识别,并采用北拒马闸前影像渠道结冰范围提取试验,对比不同分类算法和输入特征组合下的分类性能。结果表明:在渠道结冰范围识别中,近红外、可见光和短波红外是关键波段。在样本数量有限的条件下,SVM算法结冰范围识别精度最高,不同特征输入下制图精度(producer’s accuracy,PA)可达85.10%~87.91%,错分误差(commission error,CE)为10.84%~16.08%;RF算法在完全特征和优选特征输入下分类精度与SVM接近,PA为84.67%~86.61%,CE为13.76%~14.41%,但其在组合特征下分类结果严重偏离实际;MLE算法在3类特征下的分类精度均较低,不适宜作为渠道结冰范围识别算法。综合来看,SVM算法对特征空间敏感性较低,在不同的特征输入下均能实现渠道结冰范围的高精度提取;RF算法对特征空间敏感性较高,当输入特征发生变化时,结冰范围识别精度不稳定。最后以完全特征下的SVM算法为例,进行了分类器的时空泛化性验证,结果表明模型在不同时间、不同渠段下,制图精度不低于82.09%,错分误差不高于13.82%,分类模型精度均较好,能有效识别渠道结冰范围。该研究方法可为寒区输水工程冰情监测提供新思路,亦可为类似工作提供参考。

关键词：遥感冰寒区渠道机器学习细小水体 Sentinel-2

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基于多维动态拓扑学习图卷积的骨架动作识别

电子学报 2024年第3期52卷 991-1001页

作者：罗会兰曹立京江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

图卷积由于其对图数据的强大表示能力被广泛应用于基于骨架的动作识别任务中.但是现有的图卷积方法在所有帧或通道上都使用共享的图拓扑进行特征聚合,这极大限制了图卷积网络的表示能力.为了解决这些问题,本文提出多维动态拓扑学习图卷... 详细信息

图卷积由于其对图数据的强大表示能力被广泛应用于基于骨架的动作识别任务中.但是现有的图卷积方法在所有帧或通道上都使用共享的图拓扑进行特征聚合,这极大限制了图卷积网络的表示能力.为了解决这些问题,本文提出多维动态拓扑学习图卷积用于动态建模具有时序与通道特异性的拓扑结构.多维动态拓扑学习图卷积主要包含三个组成部分:纯粹节点拓扑学习图卷积(pure Joint topology learning Graph Convolution,J-GC)、动态时序特异性拓扑学习图卷积(Dynamic Temporal-Wise topology learning Graph Convolution,DTW-GC)和通道特异性拓扑学习图卷积(Channel-Wise topology learning Graph Convolution,CW-GC).特别地,在DTW-GC中使用了动态骨架拓扑建模方法(Dynamic Skeleton Topology Learning,DSTL),以高效地建模富含全局时空拓扑特征的动态骨架拓扑.将多维动态拓扑学习图卷积与多尺度时间卷积(Multi-Scale Temporal Convolution,MS-TC)相结合,本文构建了具有强大建模能力的图卷积网络.此外,为了对骨架数据的空间信息进行补充,本文额外引入了相对节点数据和相对骨骼数据进行多流网络的融合.本文所提出的方法在NTU-RGB+D与NTU-RGB+D 120数据集上分别取得了92.64%和89.29%的准确率,超过了当前最先进方法.

关键词：动作识别深度学习图卷积动态骨架拓扑数据融合

淮河生态经济带极端天气变化对粮食生产影响研究

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长江流域资源与环境 2024年第5期33卷 1099-1109页

作者：郭利京金娜安徽财经大学经济学院安徽蚌埠233030

随着全球气候变化速度加快,高温、暴雨、干旱、低温等极端天气频发增加了农业气象灾害的发生频率,给粮食产量稳定供给带来了巨大的挑战。基于淮河生态经济带28个地市2001~2020年日气温、降雨气象数据和农业生产相关数据,利用广义最小二... 详细信息

随着全球气候变化速度加快,高温、暴雨、干旱、低温等极端天气频发增加了农业气象灾害的发生频率,给粮食产量稳定供给带来了巨大的挑战。基于淮河生态经济带28个地市2001~2020年日气温、降雨气象数据和农业生产相关数据,利用广义最小二乘法(FGLS)研究淮河生态经济带极端天气变化及其对粮食生产的影响。结果表明:(1)从时间趋势上看,极高温日数(SU35)呈现增长趋势、极低温日数(FD5)呈现下降趋势,年际倾向率分别为1.85、-2.24 d/10a,暴雨日数(R50)以及最长连续无降水日数(CDD)年际变化趋势不明显;从空间区域分布上看,淮河生态经济带中西部地区极高温日数较多、北部地区极低温日数较多,暴雨日数呈现由东部向中西部再到北部地区减少的趋势、最长连续无降水日数呈现相反变动趋势。(2)极端天气对粮食生产具有显著不利影响。极低温日数、极高温日数、最长连续无降水日数、暴雨日数每增加1%,粮食单产分别下降0.069%、0.021%、0.018%、0.008%。(3)极端天气对淮河生态经济带粮食生产影响具有区域异质性。极端天气主要影响中西部地区和北部地区的粮食生产,对东部地区粮食生产影响不显著。提出通过培育抗旱抗涝等作物新品种、提高极端天气变化监测能力、加强区域内政府间防灾减灾等协同联动、继续加强高标准农田建设等措施,维护淮河生态经济带粮食产量稳定。

关键词：极端天气自然灾害粮食产量淮河生态经济带

双金属催化剂选择氢解甘油定向制备1,3-丙二醇:活性位、构效关系及机理

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化学进展 2024年第2期36卷 256-270页

作者：杨曼焦愉翔任煜京西安理工大学材料科学与工程学院西安710048 西北工业大学生命学院生物与催化交叉研究中心西安710072

1,3-丙二醇是聚酯工业中最重要的单体之一。以甘油为原料,通过催化转化制备得到1,3-丙二醇具有重要的应用价值。本文对近年来甘油氢解制1,3-丙二醇的关键双金属催化剂研究进展进行综述,着重介绍了高效且颇具工业应用前景的Pt-W催化体系... 详细信息

1,3-丙二醇是聚酯工业中最重要的单体之一。以甘油为原料,通过催化转化制备得到1,3-丙二醇具有重要的应用价值。本文对近年来甘油氢解制1,3-丙二醇的关键双金属催化剂研究进展进行综述,着重介绍了高效且颇具工业应用前景的Pt-W催化体系。通过综述Pt-W体系中具有不同微观结构和化学环境的W物种与Pt之间的相互作用及Pt-W双位点催化甘油氢解的构效关系,总结了原位生成的B酸活性物种对催化活性、选择性和稳定性的影响,讨论了原位B酸的来源及催化机制,最后对甘油选择氢解制1,3-丙二醇的催化剂发展进行了展望。

关键词：甘油选择氢解 1,3-丙二醇双金属催化剂催化机理

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“现代戏曲学”学科建设的奠基之作——李伟《现代戏曲论稿》及相关论著评析

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戏曲艺术 2024年第2期45卷 152-157页

作者：廖全京四川省戏剧家协会

上海戏剧学院李伟教授2022年出版的《现代戏曲论稿》和2014年出版的《20世纪戏曲改革的三大范式》两部学术专著,是作者20多年心血的结晶。二者之间,后者是前者推出前的铺垫,而前者在一定程度上是对后者的深化。前者在后者论述的基础上,... 详细信息

上海戏剧学院李伟教授2022年出版的《现代戏曲论稿》和2014年出版的《20世纪戏曲改革的三大范式》两部学术专著,是作者20多年心血的结晶。二者之间,后者是前者推出前的铺垫,而前者在一定程度上是对后者的深化。前者在后者论述的基础上,以梳理开路,以辨正立论,以反思深化,古今关联、点线结合,对新世纪以来的戏曲创作演出的状况与态势进行了深入的探究,为现代戏曲学科的确立和建设夯实了根基。

关键词：现代戏曲学科建设现代戏曲论稿根基