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现代人地系统科学认知与探测方法

科学通报 2024年第3期69卷 447-463页

作者：刘彦随刘亚群欧聪中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101

人地系统是人类活动与地理环境相互联系、相互作用而形成的复杂适应系统,具有综合性、区域性、复杂性、开放性、动态性特征.人地系统空间识别、类型诊断和强度评估是现代人地系统科学和地理学综合研究的核心内容,是科学认知人地系统演... 详细信息

人地系统是人类活动与地理环境相互联系、相互作用而形成的复杂适应系统,具有综合性、区域性、复杂性、开放性、动态性特征.人地系统空间识别、类型诊断和强度评估是现代人地系统科学和地理学综合研究的核心内容,是科学认知人地系统演化过程与机理、服务支撑人地系统协调与可持续发展决策的重要基础.本文基于人地关系地域系统理论和地理学“三主三分”方法,构建了自上而下的现代人地系统识别-诊断-评估科学认知体系,综合土地利用、人口密度、夜间灯光指数、感兴趣点等多源空间数据,利用决策树、空间聚类、人类足迹强度指数等定量模型方法,开展了2000~2020年中国人地系统地域空间分区、主要类型分类和作用强度分级探测研究.结果表明:(1)中国人地系统面积占比由53.9%增至54.1%,基本稳定在54%左右,空间上呈东南高、西北低的分异特征,平原地区、耕地和城市集中分布区的占比明显高于山地丘陵区和地广人稀地区.人地系统中生活功能区的面积占比由3.61%增至5.24%,生产和生态功能区占比分别由35.19%和61.20%降至34.66%和60.10%.(2)快速城镇化和乡村振兴发展促使城市型、村镇型人地系统面积扩大,分别增长了135.45%和9.59%,但新增主要源于农业型人地系统;受生态退耕和耕地扩张共同影响,农业型和生态型人地系统间存在相互转换,其面积分别减少1.06%和1.37%.(3)中国人地系统的人类足迹强度由9.28增至10.25,增幅为10%,呈现出高值区扩张、低值区缩减,人类活动持续加强且空间集聚化的特征.本研究分层次回答了人地系统分布、类型、等级等关键问题,深化了现代人地系统耦合过程-机理-格局的科学认知,可为人地系统协调和可持续发展决策提供参考依据.

关键词：现代人地系统科学人地关系地域系统地域空间识别主导类型诊断作用强度评估

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存在初始静偏心的储能飞轮转子动力学特性

太阳能学报 2024年第3期45卷 225-232页

作者：张昊随柳亦兵滕伟武鑫华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 华北电力大学先进飞轮储能技术研究中心北京102206

以大功率储能飞轮转子系统为研究对象,探究电机转子存在初始静偏心时飞轮动力学特性的变化规律。首先使用能量法求出电机转子不平衡磁拉力(UMP)与转子偏心位移之间的关系,采用Timoshenko梁单元模型建立包含UMP的飞轮转子机电耦合动力学... 详细信息

以大功率储能飞轮转子系统为研究对象,探究电机转子存在初始静偏心时飞轮动力学特性的变化规律。首先使用能量法求出电机转子不平衡磁拉力(UMP)与转子偏心位移之间的关系,采用Timoshenko梁单元模型建立包含UMP的飞轮转子机电耦合动力学模型,计算分析电机转子初始偏心量和偏心方向对飞轮稳态和瞬态特性的影响,得出以下结论:随着偏心量的增大,上轴承处轴心轨迹出现嵌套圆环,频谱出现3种频率成分且幅值增大,升速响应曲线共振峰的峰值增大,对应转速减小;当偏心方向改变且旋转一周时,转频等成分的幅值、升速响应曲线共振峰值产生明显的周期规律变化。

关键词：飞轮转子储能动力学初始静偏心不平衡磁拉力机电耦合

心脏磁共振短轴电影成像影像组学鉴别肥厚型心肌病与健康对照

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第1期44卷 79-86页

作者：刘启明卢启帆柴烨子姜萌卜军上海交通大学医学院附属仁济医院心内科上海200127

目的·分析肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)患者与健康对照人群的心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)短轴电影(cine)成像影像组学特征差异,并对2类人群进行分类。方法·纳入2018年1月—2021年12月就诊于上海交... 详细信息

目的·分析肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)患者与健康对照人群的心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)短轴电影(cine)成像影像组学特征差异,并对2类人群进行分类。方法·纳入2018年1月—2021年12月就诊于上海交通大学医学院附属仁济医院心内科的HCM患者100例,以2∶1比例随机选取同时期健康对照(healthy control,HC)50例,在放射科医师规范操作下完成CMR检查。通过CVI 42后处理软件完成对入组人员左心室心功能及形态学的测量与评估,主要包括左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、舒张末期左心室容积(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)和舒张末期左心室心肌质量(left ventricular end-diastolic mass,LVEDM)。并从CMR短轴电影成像中获取舒张末期心肌区域3D影像组学特征。分析影像组学特征在2类人群中的分布,并构建机器学习模型对2类人群进行分类。结果·共提取3D影像组学特征107个。在排除高度一致的特征后采用最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)模型进行5折交叉验证后,仍有11个系数非0的特征;利用K-best方法选择排序靠前的8个用于后续建模分析,其中4个特征在2组人群中差异具有统计学意义(均P随后构建支持向量机(support vector machine,SVM)和随机森林(random forest,RF)模型用于判别2类人群。结果显示:单一特征模型(一阶:熵)最大曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.833(95%CI 0.695~0.968);多特征模型(SVM算法)最高准确率为83.3%,其对应的AUC为0.882(95%CI 0.705~0.980)。结论·HCM患者与HC人群在左心室功能和左心室形态上均有显著差异,同时3D心肌影像组学特征也有显著差异。尽管单一特征模型可以鉴别2类人群,但联合多特征构建的模型有更好的分类效果。

关键词：心脏磁共振影像组学肥厚型心肌病电影序列短轴图像

基于GSM短信模块的家庭防护报警系统的设计

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电脑知识与技术 2024年第3期20卷 100-102页

作者：卢启领王欢西安思源学院陕西西安710038

随着电子技术的日益发展,各行各业都结合电子技术为自己的产业赋能。人身以及财产安全一直以来都是至关重要的,很多研究者都在该方面力争做出与众不同的研究。针对近些年来家庭安全方面的问题,例如入室盗窃、火灾或者燃气泄漏带来的危... 详细信息

随着电子技术的日益发展,各行各业都结合电子技术为自己的产业赋能。人身以及财产安全一直以来都是至关重要的,很多研究者都在该方面力争做出与众不同的研究。针对近些年来家庭安全方面的问题,例如入室盗窃、火灾或者燃气泄漏带来的危害。本论文设计了一套基于单片机和GSM短信模块组成的监控系统。该系统采用现阶段非常成熟的GSM移动网络为传输媒介,以主动式红外传感器、火灾报警器以及烟雾传感器为前端传感器进行信息的采集。最后以非常简便的方式将报警信息推送到家庭成员的手机上。从而实现防盗、防火、防燃气泄漏的作用,让整个家庭更安全。

关键词：单片机 GSM模块传感器