检索结果-南通市图书馆

作者：周博伟安徽农业大学

学位级别：硕士

商业街作为城市公共空间的重要组成部分,不仅是商品交易的场所,也是人们观光旅游、体验交流、休闲娱乐的重要场所之一,更是展现城市景观、商业文化,表达城市精神、社会文化的重要窗口,其丰富的文化内涵和强劲的空间活力是推动城市不断... 详细信息

商业街作为城市公共空间的重要组成部分,不仅是商品交易的场所,也是人们观光旅游、体验交流、休闲娱乐的重要场所之一,更是展现城市景观、商业文化,表达城市精神、社会文化的重要窗口,其丰富的文化内涵和强劲的空间活力是推动城市不断进步的重要力量。徽派建筑文化则是中国传统建筑文化的重要组成部分,将徽派建筑元素运用到商业街中,以更加显著的形式映入人们的眼帘,不仅能够让徽派建筑文化得到人们更多的重视和理解,也能在一定程度上突显地方区域文化,对地方区域文化的继承和弘扬有着十分重要的意义。基于此,本文着重对徽派建筑元素在商业街景观的设计应用进行研究分析,通过对徽派建筑特色影响下的景观要素探讨,总结出一套针对商业街景观设计的设计语言,同时探索出徽派建筑元素在城市商业空间中的设计应用方法。这对积极引导商业街正确使用徽派建筑特征的艺术语言,传承徽州文化具有很好的指导意义。总体来看,本文主要包括以下几个部分:第一部分为绪论部分,主要对相关概念进行阐述,就国内外对于徽派建筑以及商业街景观设计的研究现状进行分析。此外,对于选题的研究背景、研究意义、研究内容及方法进行概述,重点阐述了徽州建筑元素在商业街景观设计中应用的必要性和意义。第二部分为理论研究部分,对徽派建筑的文化传承与设计特点进行研究,主要包括徽州建筑精神文化特征、徽州建筑设计特征以及徽派建筑元素的语义特征。第三部分对徽派建筑元素进行了具体的分析,清楚的掌握了徽派建筑元素的具体表现以及它深厚的文化内涵。第四部分为徽派建筑元素在商业街景观的设计应用分析,主要探讨了徽派建筑元素在商业街景观中的应用原则。这其中有很多不同的徽派建筑元素,包括屋顶元素、马头墙、“三雕”元素,了解它们在商业街设计中的实际应用,并对徽建筑元素在商业街中实际运用的主要方法进行说明。第五部分为实际案例设计部分,通过对梅山森林公园文化商业街区实际案例的规划设计,以具体的实践对理论层面的认识论和方法论进行论证和反馈。总体来看,将地方区域建筑元素应用到商业街设计中,有助于为商业街使用者参观者增强更细腻的徽州文化情感体验。

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同方学位论文库评论

基于深度学习的图像去模糊算法研究与应用

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作者：陈博伟天津师范大学

学位级别：硕士

图像已经成为现代社会中人们获取和传递信息的重要方式之一。然而,在日常的生活场景中,由于各种各样的因素总会不可避免地导致图像中存在模糊。图像中模糊的存在会破坏图像中有用的信息,造成重要细节信息的丢失。这不仅会严重影响到人... 详细信息

图像已经成为现代社会中人们获取和传递信息的重要方式之一。然而,在日常的生活场景中,由于各种各样的因素总会不可避免地导致图像中存在模糊。图像中模糊的存在会破坏图像中有用的信息,造成重要细节信息的丢失。这不仅会严重影响到人们的视觉效果和体验,甚至会直接影响智能交通、精准医疗、安防监控等领域的应用。如何利用计算机将模糊图像恢复为清晰图像,已经成为一个具有实际应用研究价值的课题。然而,在图像去模糊算法研究中,很多研究人员通过复杂的网络结构来提升图像去模糊算法的效果,这一定程度上造成了网络具有复杂的网络结构,尽管图像去模糊效果得到了提升,但忽视了算法的速度,并且未充分考虑图像中模糊分布不均匀的情况。同时,大多数图像去模糊数据集都是针对日常生活场景,在医学图像处理领域中,这一方面相关数据集和工作还很少。针对上述问题,本文的主要创新工作如下:(1)提出一个基于特征注意力的多阶段图像去模糊模型,采用通道注意力和像素注意力机制,将更多注意力集中在模糊像素和重要的通道信息中,有效地解决了图像模糊分布不均匀问题。在编码器和解码器之间引入空洞残差块和上下文模块,将空洞卷积和残差相结合,上下文模块采用并行空洞卷积,有效地增大网络的感受野并能更好地捕获多尺度上下文信息,仅通过简单的结构就能实现较好的图像去模糊效果。在Go Pro数据集上进行实验,结果表明,该模型的不仅峰值信噪比达到30.51、处理速度也大幅提升,达到0.035s,视觉效果得到了很好的提升。(2)提出一个多阶段医学X光图像去模糊模型,该模型采用深度过参数卷积代替常规卷积操作加速网络训练,通过组合不同空洞率的空洞卷积获得丰富感受野,融合多尺度信息,有效地避免了图像在处理过程中网格效应的产生。并将该模型应用到胸部X光图像去模糊实践中,极大的提高了肺炎检测的准确率和召回率,并有助于对病灶位置进行更加精准的定位。构建了一个胸部X光图像去模糊数据集,用于对网络模型进行训练。实验结果表明,该模型的峰值信噪比达到37.789,结构相似性为0.958。通过肺炎检测算法对去模糊网络复原后的图像进行测试,证明了该算法的有效性。

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基于迭代凸优化的圆锥台共形阵波束形成方法

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作者：黄博伟电子科技大学

学位级别：硕士

共形阵列天线可以与任意平台表面契合，减小雷达散射截面积，同时具有对大空域的覆盖能力，圆锥台共形阵作为典型的共形阵列，在弹载、机载、星载等电子系统中具有广泛的应用前景。然而，面向复杂的地理环境和电磁对抗环境，圆锥台共形... 详细信息

共形阵列天线可以与任意平台表面契合，减小雷达散射截面积，同时具有对大空域的覆盖能力，圆锥台共形阵作为典型的共形阵列，在弹载、机载、星载等电子系统中具有广泛的应用前景。然而，面向复杂的地理环境和电磁对抗环境，圆锥台共形阵的发射和接收波束通常需要具备良好的低副瓣要求，满足反杂波和抗干扰要求。　　本文主要对圆锥台共形阵列进行构型设计与布阵分析，基于发射端的功率最大约束、接收阵列增益和阵列抗干扰性能，利用迭代凸优化方法，开展圆锥台共形阵收发端低副瓣波束形成方法研究，主要研究内容和创新点如下：　　1、建立圆锥台共形阵几何模型，研究了矩形栅格方式的圆锥台共形阵布阵方法。通过对圆锥台共形阵进行固定方位子阵划分，增大共形阵的空域覆盖面积，确定了圆锥台共形阵的波束扫描范围。　　2、针对圆锥台共形阵列发射信号总功率损失的问题，提出了一种基于唯相位约束（PO-ICO）的圆锥台共形阵发射波束形成方法，根据阵元幅度加权系数恒定的特点，构建了唯相位约束的非凸优化问题，采用迭代凸优化方法对优化问题进行求解，实现在全域低旁瓣和指定区域置零场景下的发射信号功率最大化波束形成，有效降低了峰值旁瓣和零陷电平。　　3、针对圆锥台共形阵接收端阵列增益不足的问题，研究了基于阵列增益（FTECA）的接收波束形成算法，对基于阵列增益下界的非凸优化问题进行迭代求解，降低了全域峰值旁瓣电平，同时还能具备较高的阵列增益。　　4、针对圆锥台共形阵存在扰动的问题，引入阵列敏感度函数，研究了基于恒定阵列敏感度（CS-ICO）的算法对共形阵列进行接收波束形成，在阵列敏感度约束下，通过最小化峰值旁瓣电平，采用迭代凸优化方法对问题进行求解，有效实现了指定区域置零和全域低旁瓣的波束图特性，增强了阵列的抗干扰性能。　　通过仿真验证了算法的可行性与有效性，能够实现圆锥台共形阵收发端低副瓣波束形成，用于解决复杂环境和电磁对抗环境下的强干扰问题，满足反杂波和抗干扰要求。

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锌铁层状双金属氢氧化物覆膜改性粉煤灰对镉的吸附研究

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作者：刘博伟河北工业大学

学位级别：硕士

随着工业化的迅速发展,重金属污染也日益严重,其中镉(Cd)是毒性最强的重金属之一。粉煤灰是燃煤电厂中产生的固体废弃物.因其结构特点而被广泛应用于吸附废水中的重金属离子,但粉煤灰的吸附容量较小,需要对其改性来增加吸附容量。相比... 详细信息

随着工业化的迅速发展,重金属污染也日益严重,其中镉(Cd)是毒性最强的重金属之一。粉煤灰是燃煤电厂中产生的固体废弃物.因其结构特点而被广泛应用于吸附废水中的重金属离子,但粉煤灰的吸附容量较小,需要对其改性来增加吸附容量。相比于传统的改性方法-高温煅烧,水浴共沉淀法制备简便,能耗与成本较低,采用此法制备的层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs),具有高比表面积、粗糙多孔等优异性能,但纯LDHs成本往往较高,故本研究选用吸附性能较好的锌铁层状双金属氢氧化物(Zn Fe-LDHs)作为改性前体,并将其负载于粉煤灰,制备Zn Fe-LDHs覆膜改性粉煤灰。探究其对Cd(II)吸附的影响因素及吸附机理,主要研究结果如下:首先以粉煤灰为原料,在碱性条件下通过水浴共沉淀法制备Zn Fe-LDHs覆膜改性粉煤灰,其对Cd(II)的吸附容量和去除率远高于未改性粉煤灰。并由SEM可知改性后的粉煤灰表面更为粗糙,表面附着大量的片状或絮状物质,出现大量细孔,BET比表面积增大近10倍、平均孔径提升近一倍,并综合XRF与XRD分析表明改性有效。改性后的粉煤灰表面增加了大量易与Cd(II)发生络合配位反应羟基基团,可有效的去除溶液中的Cd(II)。其次进行静态实验,模拟含镉废水的Cd(II)初始浓度为100 mg/L时,投加量为3 g/L、p H为6、温度为25℃、吸附60 min,Zn Fe-LDHs覆膜改性粉煤灰对Cd(II)的去除率可达95.3%,吸附容量31.6 mg/g。吸附过程符合Langmuir和准二级动力学模型,理论最大饱和吸附量q在45℃时为47.51 mg/g,该吸附过程主要为由表面吸附位点与内扩散共同控制的单分子层的化学吸附。吸附过程为自发的吸热过程,吸附过程中固-液系统中混乱度增加。由FTIR与XPS分析表明:Zn Fe-LDHs覆膜改性粉煤灰对Cd(II)的作用机制包括:表明羟基基团与镉离子发生外表面络合反应;诱导生成氢氧化镉沉淀;离子交换作用。最后通过动态吸附实验探究了Cd(II)进水浓度、吸附剂质量、进水流量对去除Cd(II)穿透曲线的影响,并用Thomas、Yan、Yoon-Nelson模型拟合穿透曲线。结果表明:当Cd(II)进水浓度升高时,镉离子扩散过程变快,达到穿透点和吸附饱和的时间变短。吸附剂质量和进水流量的变化则影响水力停留时间,接触时间越长,吸附剂可与更多吸附质接触,吸附量增加。Thomas、Yan、Yoon-Nelson模型均能较好的拟合穿透曲线,可以准确的预测Zn Fe-LDHs覆膜改性粉煤灰在不同运行条件下的动态吸附过程。

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西安市高校体育馆自然通风优化设计研究

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作者：刘博伟西安建筑科技大学

学位级别：硕士

高校体育馆使用功能主要满足学生体育活动的需求,兼顾周边居民日常锻炼,不承接大型竞技比赛。调研发现,部分高校体育馆对室内热环境缺少专业的设计使用热舒适较差。本文旨在通过优化设计研究,提高体育馆的自然通风能力,利用自然通风的方... 详细信息

高校体育馆使用功能主要满足学生体育活动的需求,兼顾周边居民日常锻炼,不承接大型竞技比赛。调研发现,部分高校体育馆对室内热环境缺少专业的设计使用热舒适较差。本文旨在通过优化设计研究,提高体育馆的自然通风能力,利用自然通风的方式,改善高校体育馆夏季的室内热舒适。本文的研究对象主要是西安市高校体育馆,选择了西安市13所不同建造年代的高校中、小型体育馆进行调研,调研了坐席设置情况以及空间组织类型。通过调研得知:新建成的高校体育馆相对于老旧高校体育馆,普遍取消了固定坐席,因此无坐席的体育馆,为本文重点研究的体育馆类型;高校体育馆主流的功能空间布置形式为:单层多场地布置式、多层叠合布置式,因此单层多场地布置式、多层叠合布置式两种空间布置形式的体育馆,为本文重点研究的体育馆类型。依据主流的空间布置形式,分别西安建筑科技大学雁塔校区体育馆和西安建筑科技大学草堂校区体育训练馆进行现场实测,并根据其测试结果,分析两座体育馆室内热环境存在的问题。然后结合西安地区的气候特点,以西安建筑科技大学雁塔校区体育馆、西安建筑科技大学草堂校区体育训练馆作为模拟基础模型,利用CFD软件进行模拟分析,研究屋顶形式、可开启窗扇高度差、引入竖向气候调节空间等因素对于室内自然通风的影响,提出优化设计策略。根据模拟结果进行对比,得出以下结论:对于单层多场地布置式体育馆而言,在相同屋顶形式、相同的可开启窗扇与地面面积比的情况下,随着可开启窗扇高度差的增大,室内1.5m高度处的平均风速、室内空气龄的优化程度也同时增大。并在西安E-N-E的主导风向下,在可开启窗扇与地面面积比相同、可开启窗扇高度差相同的情况下,就屋顶形式对室内自然通风影响而言,其优化效果依次为:北低南高的单坡屋顶形式优于下凹式屋顶,下凹式屋顶优于上凸式屋顶。采用北低南高的单坡屋顶,配合合理的开启窗扇的高度差设置时,室内平均风速能满足“吹风感指数”标准下,代谢率为4MET的人群在26℃以上的动态热舒适要求,室内空气龄也可达到理想程度。并通过模拟得知:北向可开启窗扇高度差保持4.8m不变时,南向可开启窗扇高度差大于10.4m以上时,室内自然通风优化效果不再明显。对于多层叠合式体育馆,将室外天井转化为顶部带有可开启窗扇室内竖向气候调节空间,形成空间组合通风时,室内空气零理想区域面积最大,其一层和三层室内平均风速满足“吹风感指数”标准下,代谢率为4MET的人群在26℃以上的动态热舒适要求。优化屋顶形式的设计手法,由于其屋顶形式会对室外天井的竖向风环境产生干扰,产生涡流区,对室内自然通风产生不利影响,导致室内所有空间均不能满足代谢率为4MET的人群在26℃以上的动态热舒适要求。根据以上研究结果,在西安地区进行单层多场地高校体育馆设计,建议屋顶形式建议采用单坡屋顶形式,并迎风侧为屋顶较低一侧,背风侧为屋顶较高一侧。建议的迎风侧可开启窗扇高度差为4.8m、背风侧可开启窗扇高度差至少达到10.4m。在西安地区进行多层叠合式高校体育馆设计,建议增加顶部带有可开启窗扇的竖向调节空间,形成空间组合通风的优化方式,使其竖向气流组织更加顺畅,陈旧空气和热空气可以更流畅地从屋顶天窗排出,如能够合理突出顶部带有可开启窗扇的高度同时增大出风口面积,更有利于室内自然通风。

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(LaCoO3、SrRuO3)/YBa2Cu3O7-x异质外延结构的制备及其磁电性能研究

(LaCoO3、SrRuO3)/YBa2Cu3O7-x异质外延结构的制备及其磁电性能研...

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作者：董博伟西安理工大学

学位级别：硕士

超导电性是由两个自旋方向相反的电子组成库珀对所产生的,而铁磁性的产生则要求电子自旋同向排列,这两种不同的电子自旋状态导致超导性和铁磁性很难在同一种材料中共存。为了探究铁磁与超导之间的相互作用,本文利用溶胶-凝胶法(Sol-gel... 详细信息

超导电性是由两个自旋方向相反的电子组成库珀对所产生的,而铁磁性的产生则要求电子自旋同向排列,这两种不同的电子自旋状态导致超导性和铁磁性很难在同一种材料中共存。为了探究铁磁与超导之间的相互作用,本文利用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了LaCoO3(LCO)/YBa2Cu3O7-x(YBCO)异质结构,并通过脉冲激光沉积技术(PLD)结合溶胶-凝胶法制备了 SrRuO3(SRO)/YBCO异质结构,研究了这两种异质结构的生长取向及其磁电性能。论文主要研究内容及结果如下:(1)采用溶胶-凝胶法在(l00)取向的LaAlO3(LAO)单晶衬底上制备了 LCO铁磁薄膜,探究了不同热处理工艺参数对LCO薄膜生长取向的影响,发现在850℃热处理3 h的条件下可以获得具有(l00)择优取向的LCO铁磁薄膜,其铁磁转变温度Tc为80K,在零场冷条件下的M-T曲线出现了极大值,这与LCO内部的自旋状态有关。(2)对YBCO热处理工艺进行优化后,成功制备了具有良好的双轴织构LCO/YBCO异质结构,其超导转变温度Tc为70K,与单层YBCO薄膜相比转变温度有所下降,原因可能是LCO铁磁材料的散射导致了库珀对的有限寿命。对LCO/YBCO异质结构进行M-H曲线测试,发现在超导临界转变温度以下,其矫顽力有所提升,这是由于YBCO发生超导转变后表面产生的迈斯纳电流和LCO薄膜的杂散场之间相互作用的结果。(3)采用PLD法在LAO单晶衬底上制备了 SRO薄膜,研究发现在830℃下制备的SRO薄膜具有最优的(l00)外延生长取向,其铁磁转变温度Tc为135K。对YBCO薄膜热处理工艺进行改进后,采用溶胶-凝胶法成功制备出了超导性能良好的SRO/YBCO异质结构,其超导转变温度随上层YBCO厚度的增加而升高,Tc最高为82 K。(4)对SRO/YBCO异质结构进行微细加工后获得了微桥型SRO/YBCO异质外延结构,在该微桥型异质结构的I-V曲线中观察到了电流回滞现象,随着外加磁场强度的增加,回滞电流向电压数值增大的方向移动。SRO/YBCO异质结构的M-H曲线仍以铁磁薄膜的特征为主,与SRO薄膜相比饱和磁化强度有所降低,在超导转变温度以下时饱和磁化强度随温度的降低而降低。

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非遗题材纪录片创作方法与趋势研究——兼论毕业作品《逐影寻声》

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作者：忻博伟西北师范大学

学位级别：硕士

非遗题材纪录片作为纪录片的亚类型,其发展史并不算长。改革开放初期,非遗题材纪录片只能说是初露萌芽,由于当时并未有明确的“非遗”这一概念,诸多民俗手工艺类纪录片可以说是非遗题材纪录片的初试啼音。进入新世纪,昆曲等“申遗”的... 详细信息

非遗题材纪录片作为纪录片的亚类型,其发展史并不算长。改革开放初期,非遗题材纪录片只能说是初露萌芽,由于当时并未有明确的“非遗”这一概念,诸多民俗手工艺类纪录片可以说是非遗题材纪录片的初试啼音。进入新世纪,昆曲等“申遗”的成功以及2006年我国第一批非物质文化遗产的确立,为纪录片产业注入了一针强心剂,推动了非遗题材纪录片的全面勃兴。新时代后,非遗题材纪录片更是肩负起了复兴我国传统文化的历史重担,在理论与实践创新方面取得了巨大发展,呈现出理论与实践双向“高峰”的现象。纪录片创作方法的不断更新,推动了我国非遗题材纪录片产业的进一步发展。平民化的叙事方式,更容易拉近受众与纪录片的距离。导演通过平实人物讲述人生百态,创作中不断挖掘生活中的乡土记忆,从而引发观众情感共鸣,以独具地域文化的故事,反映人文情怀。纪录片创作应该以微观叙事聚焦生命个体,围绕代际记忆,建构传承谱系,在创作中进行扎实细致的田野工作,从而依托非遗题材纪录片为载体,讲好中国故事,延续我国的精神根脉。情景再现对于非遗题材纪录片的创作至关重要,纪录片可以通过再现历史,丰富叙事层次,传承人精彩的表演建构起纪录片的虚实结构,而数字特技的运用,则彰显了纪录精神。在新时代语境下,为更好地传播非遗文化,纪录片创作者必须紧紧把握非遗题材纪录片的创作趋势。摄制理念的迭代更新,推进了纪录片创作在构图、画面、形式等三个维度不断创新;全新的创作路径迎合了年轻受众,聚合了创意想法,搭建起了受众与创作者彼此之间的对话桥梁;虚拟影像技术与非遗题材纪录片的有机融合,为观众打造了“沉浸感”“临境感”“科技感”的视听体验,指明了未来非遗题材纪录片的创作方向。在个人毕业作品《逐影寻声》的创作中,通过撰写创意策划案来明确具体的拍摄思路,进而确定具体的摄制方案。纪录片在摄制中将非遗题材纪录片的创作方法融入到纪录片的前期调研、中期拍摄以及后期剪辑阶段,从而对非遗题材纪录片的创作方法与趋势进行更深入研究。

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基于多模态深度学习的葵花籽霉变状态检测研究

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作者：左博伟合肥学院

学位级别：硕士

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大众体育开展限制性因素对体育强国建设的借鉴作用研究——以芜湖市为例

大众体育开展限制性因素对体育强国建设的借鉴作用研究——以芜湖...

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作者：芮博伟（raybowei）牡丹江师范学院

学位级别：硕士

大众体育作为我国体育事业重要组成部分,是体育强国建设重要环节。本研究的目的是通过对芜湖市大众体育开展情况的调查,探索会对大众体育产生限制性影响的因素从而为体育强国建设给出更为完善的路径,为体育强国建设提供可借鉴的策略。... 详细信息

大众体育作为我国体育事业重要组成部分,是体育强国建设重要环节。本研究的目的是通过对芜湖市大众体育开展情况的调查,探索会对大众体育产生限制性影响的因素从而为体育强国建设给出更为完善的路径,为体育强国建设提供可借鉴的策略。本文采用文献资料法、问卷调查法、数理统计法、访谈法等方法,从体育政策和信息、运动环境、体育消费、体育知识掌握、体育硬件设施、5个方面对芜湖市大众体育进行研究,结果表明:1、芜湖市采取的体育政策和信息会因为个人的年龄、学历的区别产生限制性影响,参与体育锻炼的意愿低下,参与的体育项目类型少、器材差,个人的收入低、生活消费高导致了体育消费的低下,共同形成了对大众体育的限制性影响。2、运动环境会因为月收入和体育消费支出受到限制,缺失经济支撑参与体育锻炼,并且锻炼的次数和时长也远远达不到给与人们体育锻炼正反馈的地步,个人的学历更是在思想上影响参与体育的意向。3、芜湖市整体的体育消费十分低下,职业因素造成的限制性影响十分显著,政府和企业建设了大量的公共和私人体育设施,但是仍存在体育设施选址不合理;设施仅方便了相关从业人员的情况出现。4、芜湖市民的体育知识掌握程度会受到个人的性别、年龄、学历的影响,芜湖市仍有大量居民不愿在在体育上消费金额,部分体育锻炼的种类如快走等可能会让人产生一定误解的体育项目会让参与者锻炼的时间过长或过短,使人掌握错误的锻炼方法。5、芜湖市的体育硬件设施还无法满足不同性别、学历、职业的市民们各自的需求,男女性身体结构的差异导致的不是所有设施都可以通用,不同学历、职业导致其需要的器材往往各不相同。因此得出结论:大众体育的政策和信息方面产生限制性影响的因素有8个,运动环境方面产生限制性影响的因素有6个,体育消费方面产生限制性影响的因素有1个,体育知识掌握方面产生限制性影响的因素有9个,体育硬件设施方面产生限制性影响的因素有4个,这些因素是芜湖市大众体育开展的限制条件,针对这些因素使用适合的方法解决,必然可以在体育强国建设中面对类似的问题,提供借鉴作用。并且本文还提出如下建议:1、设置大众体育宣传渠道,为体育强国政策落实奠定基础2、保障民众参与体育运动的权力与闲暇,为体育强国建牡丹江师范学院硕士论文设提供法制保障3、探索减少体育开支新机制,为体育强国建设提供经济保障4、创设更全面的体育指导者体系,为体育强国建设奠定文化基础5、加强公共设施建设,为体育强国建设提供物质保障。

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基于光谱的辣椒叶片氮胁迫特性研究

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作者：龙博伟西北农林科技大学

学位级别：硕士

氮素对植物的生长至关重要,是蛋白质、叶绿素和其它关键有机分子的基本构成元素,缺氮会造成植株细弱、生长缓慢、叶片失绿等问题,而氮肥施用过量又易造成土壤盐渍化、破坏环境。因此本文针对农业精准施肥和变量施肥中作物氮素胁迫快速... 详细信息

氮素对植物的生长至关重要,是蛋白质、叶绿素和其它关键有机分子的基本构成元素,缺氮会造成植株细弱、生长缓慢、叶片失绿等问题,而氮肥施用过量又易造成土壤盐渍化、破坏环境。因此本文针对农业精准施肥和变量施肥中作物氮素胁迫快速识别的应用需求,以多品种生长期辣椒为研究对象,分析不同品种辣椒叶片氮含量和叶绿素含量与氮胁迫时间的变化规律;研究与氮胁迫相关的叶绿素荧光参数选取方法,提取与氮胁迫相关性高的叶绿素荧光特征参数,探寻基于叶绿素荧光参数的辣椒氮胁迫状态分类方法;以氮胁迫状态分类为样本,分析其光谱特性,提取光谱特征波长,构建基于光谱信息的辣椒氮胁迫状态判别模型,旨在实现对辣椒氮胁迫的早期识别以及判断氮胁迫的状态,为结合作物生长需求的氮肥精准施加提供理论依据和技术指导。本文主要研究内容与结论如下:(1)辣椒氮胁迫试验设计。以6个品种生长期辣椒为研究对象,使用水培方式精准控制氮素营养供给条件,通过预实验确定各参数的采样周期为4天,针对辣椒冠层叶片,分别于氮素胁迫第1、5、9、13、17、21天采集叶片反射光谱数据、叶片叶绿素荧光参数数据、叶片总氮含量数据和叶片叶绿素含量数据。其中光谱数据波段范围为400-900nm,叶绿素荧光参数有24类,为之后的研究提供数据上的支持。(2)氮胁迫对辣椒生长参数的影响分析。分别对氮胁迫下辣椒氮含量、叶绿素含量、株高、茎粗、叶绿素荧光参数等生理参数的变化规律进行分析。结果表明,随着氮胁迫时间增加,辣椒叶片的氮含量整体处于一种下降的趋势,最低降至24.91mg/g,除B35品种外,其余5个品种氮含量下降明显;所有品种辣椒叶片的叶绿素含量均呈波动下降趋势;叶绿素荧光参数中的Fv/Fm参数前13天下降明显,13天后降至0.66并在小范围内波动;与对照组相比,实验组辣椒的株高、茎粗等生长参数的增长速度均明显下降。综合分析,考虑的个体差异及品种间差异,由此得知考虑到后续的辣椒氮胁迫程度判别,使用单一指标分类也许会造成误差。(3)基于叶绿素荧光的辣椒氮胁迫分类方法研究。针对辣椒氮胁迫时各类参数时序变化规律的品种间差异大的问题,以辣椒叶片的叶绿素荧光参数为依据,分析氮胁迫对辣椒生长参数的影响,探寻基于植物生理/生长状态氮胁迫程度分类方法。本文采用皮尔逊相关性分析方法,找出品种内与氮胁迫极强相关的叶绿素荧光参数,融合品种间相关参数,最终确定Fo、Fm/Fo、Fv/Fo、Fv/Fm等4组荧光参数作为分类依据;将所有氮胁迫分为正常、轻度胁迫、重度胁迫3类,使用K-means聚类算法对多品种辣椒氮胁迫数据进行无监督聚类,采用轮廓系数法对结果进行内部分析,使用叶绿素含量、氮含量进行聚类结果的外部分析,结果表明聚类合理。(4)基于光谱的辣椒氮胁迫判别模型研究。使用光谱数据进行判别模型的构建,验证上一章使用分类算法得到得分类结果。首先对获取的叶绿素荧光参数和叶片反射光谱数据进行异常数据筛选,然后对叶片光谱数据进行预处理,具体使用SNV、MSC、S-G滤波等方法进行预处理,接着针对K-means聚类算法得到的分类结果进行光谱波段数据的特征数据提取,具体使用SPA和CARS方法进行特征提取。特征提取以后使用SVM算法和BP算法进行判别模型的构建。最终试验结果表明在判别程度模型中,以S-G预处理方法,用CARS特征提取方法的模型判别准确率最高,其整体识别率为95%,对于正常组、轻度胁迫、重度胁迫的判别率分别为98%、94%、89%。

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