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基于多源数据的城市边缘区范围识别与城市活力评价——以杭州市主城区为例

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城市发展研究 2024年第1期31卷 80-88页

作者：徐清周璇周思文浙江工商大学旅游与城乡规划学院

城市边缘区作为城市与乡村的交界地带，是实现城乡统筹的关键区域。在识别杭州市城市边缘区范围的基础上，从人群活力和空间活力两个视角，探讨杭州城市边缘区活力水平。结果表明：(1)基于POI核密度分析的范围识别以及土地利用信息熵的... 详细信息

城市边缘区作为城市与乡村的交界地带，是实现城乡统筹的关键区域。在识别杭州市城市边缘区范围的基础上，从人群活力和空间活力两个视角，探讨杭州城市边缘区活力水平。结果表明：(1)基于POI核密度分析的范围识别以及土地利用信息熵的结果验证，最终筛选出43个杭州城市边缘区镇街。(2)通过对百度热力图以及人口密度的量化分析，杭州市边缘区人群活力空间分布总体上呈现圈层式由内向外递减的特点。(3)边缘区GDP水平、服务设施密度、用地功能多样性、交通可达性、开发强度等指标在空间上有较为明显的集聚核心，总体上内边界空间活力水平高于外边界。(4)从功能适应、生态整合、产业升级、文脉传承四个方面为杭州城市边缘区活力营造、资源配置和规划管理提供参考。

关键词：城市边缘区活力评价 POI数据百度热力图杭州市

基于MXene/芳纶纳米纤维柔性自支撑电极的构建及其在超级电容器中的应用

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材料工程 2024年

作者：王思凡郭雪张钰欣魏取福江南大学生态纺织教育部重点实验室

随着可穿戴电子产品的微型化发展，开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为了研究的热点。以芳纶纳米纤维（ANF）作为纤维增强以及柱撑材料，采用真空抽滤的方法制备了MXene/ANF柔性自支撑电极，避免引入集流体和黏合剂... 详细信息

随着可穿戴电子产品的微型化发展，开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为了研究的热点。以芳纶纳米纤维（ANF）作为纤维增强以及柱撑材料，采用真空抽滤的方法制备了MXene/ANF柔性自支撑电极，避免引入集流体和黏合剂等“死体积”，并将其组装成全固态对称超级电容器。随着ANF含量增加至15%，MXene/ANF自支撑电极的力学性能增加至151.5 MPa，而电导率降低至1371.1 S/cm，在1 A/g的电流密度下表现出432.7 F/g的高比电容。组装的柔性对称全固态超级电容器的能量密度为25.7 Wh/kg，对应的功率密度为523.1 W/kg，具有优异的柔韧性和长循环寿命（10000周次循环充放电后，电容保持率为88.9%）。因此，基于MXene/ANF柔性自支撑超级电容器在可穿戴电子领域具有潜在应用价值。

关键词：芳纶纳米纤维 MXene 纤维增强柔性自支撑全固态超级电容器

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基于深度学习的红鳍东方鲀精准检测模型研究

基于深度学习的红鳍东方鲀精准检测模型研究

作者：周思艺大连海洋大学

学位级别：硕士

在水产养殖中,水下鱼类的精准检测可以帮助养殖企业科学规划、合理布局和有效管理养殖场,深入了解各种鱼类的生长情况、适应性和食性等特征,进而制定更加科学、可行的养殖方案,从而实现最优化的生产效益。通过对水下鱼类的精准检测和跟... 详细信息

在水产养殖中,水下鱼类的精准检测可以帮助养殖企业科学规划、合理布局和有效管理养殖场,深入了解各种鱼类的生长情况、适应性和食性等特征,进而制定更加科学、可行的养殖方案,从而实现最优化的生产效益。通过对水下鱼类的精准检测和跟踪,可以研究鱼类的栖息环境、交流方式、群体特征等行为学特征,进一步深化对鱼类行为和其它生态学问题的理解和探索,为保护和利用水产资源提供科学依据,具有重要的学术价值和经济价值。深度学习和计算机视觉等技术的发展促进了水下鱼类的精准检测技术的提升。然而水下环境复杂,目标检测的精度受灯光、水质以及鱼体相互遮挡等问题的制约。针对以上问题,本文提出了一种基于改进的YOLO-V7红鳍东方鲀精准检测模型。具体研究内容如下:(1)红鳍东方鲀数据集的建立。目标检测模型需要大量图像进行实验,为了提高检测模型的特征提取能力和目标检测模型精度,构建红鳍东方鲀专用数据集。使用对比度受限的自适应直方图均衡方法来增强图像的对比度,最终得到了3870张红鳍东方鲀数据集,为后续研究奠定基础。(2)提升YOLO-V7模型检测精度的算法研究。针对原算法检测红鳍东方鲀时在密集的目标区域会出现较多误检和漏检等错误的结果,目标相互之间遮挡较多的问题,本文在主干网络中加入了大卷积核模型的方法,扩大模型的有效接受野,捕捉更多的特征。针对小目标鱼体特征提取困难等导致检测准确率低的问题,在原网络中检测头的部分,本文丢弃了开始时的目标检测的特性图,基于原有基础上加深一层,通过信息流的再次提取使改进后的特征图更容易学习到目标的特征信息,增强模型对目标的鲁棒性,达到提高检测正确率的目的。根据实验结果显示:改进的YOLO-V7模型的平均精度均值(Mean Average Precision,m AP)比原模型有较大提升,在红鳍东方鲀数据集上的m AP从87.79%提高至92.88%,提升了5.09%。(3)提升YOLO-V7模型检测速度的算法研究。融合DSConv模块并加入Bottleneck来进行特征降维,同时对网络进行适当的修剪,使网络体系结构中实现较低的存储器使用量和较高的计算速度,确保检测精度的同时降低模型的总计算量。根据实验结果显示:改进的YOLO-V7模型的计算量减少了38.7%,且融合DSConv模块后,m AP达到93.84%,提升了6.05%。相较于原模型,本文提出的网络模型检测精度更高,速度更快,因此可为水下鱼类的精准检测提供参考依据。

关键词：深度学习目标检测红鳍东方鲀 YOLO-V7

基于EEMD-SE-LSTM模型的股指预测 ——以上证综指为例

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基于EEMD-SE-LSTM模型的股指预测 ——以上证综指为例

作者：周思伟山东财经大学

学位级别：硕士

股市作为金融市场的晴雨表,是金融市场的重要组成部分,所以对股市进行分析预测一直都是国内、外学者的研究重点。但是由于股市数据的非平稳、高嘈杂、非线性等的特点,导致传统的统计模型很难满足人们对于其预测精度的高需求。为了进一... 详细信息

股市作为金融市场的晴雨表,是金融市场的重要组成部分,所以对股市进行分析预测一直都是国内、外学者的研究重点。但是由于股市数据的非平稳、高嘈杂、非线性等的特点,导致传统的统计模型很难满足人们对于其预测精度的高需求。为了进一步提升预测精度和预测能力,本文将集合经验模态分解（EEMD）,样本熵（SE）和长短期记忆网络（LSTM）方法结合,通过先分解,再重构,后预测的思想对股指数据进行拟合预测。即先通过EEMD方法对数据进行分解得到一系列本征模态分量（IMF）和一个带有趋势项的残差序列（Res）,计算原始序列和各个IMF的样本熵值,重构为高、中、低频序列,最后和Res一起输入进LSTM模型进行预测。以上证综合指数为例,先使用EEMD对剔除“隔夜效应”的数据进行分解,得到14个IMFs和一个Res。计算原始股指时间序列和各个IMF的样本熵值,根据计算结果对IMF进行重构,其中高频序列包括IMF1、IMF2、IMF3、IMF4和IMF5,中频序列包括IMF6、IMF7、IMF8、IMF9和IMF10,低频序列包括IMF11、IMF12、IMF13和IMF14。最后将高、中、低频序列和Res一起输入进LSTM模型中拟合训练集数据,调参至最优后对测试集进行预测。对比来讲,本文同时也使用了传统统计模型ARIMA,单一神经网络LSTM,以及组合模型EMD-SE-LSTM对上证综合指数每分钟收盘指数进行拟合预测。通过实证对比传统统计模型和深度学习,单一模型和组合模型,EEMD算法和EMD算法的优劣。从四个模型评价指标来看,EEMD-SE-LSTM比ARIMA（1,1,1）的MSE、MAE、MAPE分别减少86.70%、61.23%、61.20%,R上升8.90%;比LSTM的MSE、MAE、MAPE分别减少86.10%、66.19%、66.12%,R上升8.46%;比EMD-SE-LSTM的MSE、MAE、MAPE分别减少74.50%、44.41%、44.51%,R上升3.99%。结果表明,ARIMA（1,1,1）在MAE和MAPE指标下预测效果要稍微优于LSTM,但指标值差别不是很大,在MSE和R指标下预测效果要劣于LSTM,所以在单一模型中,传统的统计模型和深度学习的预测效果相差不大。在组合模型和单一模型的预测效果对比中,EMD-SE-LSTM和EEMD-SE-LSTM组合模型的预测效果要明显强于ARIMA（1,1,1）和LSTM单一模型,组合模型大大提高了模型的预测效果。在EEMD和EMD分解算法的对比中,EEMD-SE-LSTM组合模型的预测效果略好于EMD-SE-LSTM,所以EEMD分解一定程度地减轻了EMD产生的模态混叠和端点效应问题。实证证明,从传统的统计模型转向深度学习领域,从单一模型转向组合模型确实对股指的预测精度有所提升,本文所提出的EEMD-SE-LSTM组合模型误差小,拟合优度高,预测效果最好。

关键词：上证综指 EEMD 样本熵 LSTM 预测

迭加断裂角对走滑断裂局部应力场的影响及其对断裂活动的指示意义

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迭加断裂角对走滑断裂局部应力场的影响及其对断裂活动的指示意义

作者：周思哲防灾科技学院

学位级别：硕士

构造应力作用下断裂局部应力场的演变对地震的孕育和发展至关重要,分析不同迭加断裂角(构造应力的最大主应力方向与断裂走向之间的夹角,φ)对于断裂局部应力场的演化特征以及断裂的活动性分析具有重要意义。本研究采用物理模拟和数值模... 详细信息

构造应力作用下断裂局部应力场的演变对地震的孕育和发展至关重要,分析不同迭加断裂角(构造应力的最大主应力方向与断裂走向之间的夹角,φ)对于断裂局部应力场的演化特征以及断裂的活动性分析具有重要意义。本研究采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,构建含有不同走向裂隙的大尺度类岩体物理模型以及Mat DEM数值模型。对这些预制裂隙模型施加水平单轴加载,运用声发射技术记录模型加载过程中的破裂形成与演化信息。分析不同迭加断裂角模型在声发射特征参数上的变化规律,并探讨在相同时间尺度下,不同迭加断裂角模型震前局部应力场的时空演化特性。此外,本研究还探究了迭加断裂角对走滑断裂模型局部应力场的影响,揭示局部应力场偏转角与断裂活动性之间的相互关系,建立用断裂局部应力场偏转角评价断裂活动性的半定量化判据,为区域地壳稳定性评价提供参考。基于以上工作,取得的主要研究成果如下:(1)在走滑断裂物理模型中,裂隙的扩展规律与简单剪切模型相吻合。具体而言,模型主要表现出大尺度的破裂行为,其发展趋势随着迭加断裂角的增加,呈上升趋势,随后逐渐下降。特别是当迭加断裂角超过15°时,走滑断裂模型主要经历以剪切事件为主,拉伸事件为辅的混合破坏。迭加断裂角越大,断裂越容易发生水平的剪切和滑移。当迭加断裂角小于35°时,裂隙倾向于沿断裂本身的方向进行扩展。然而,一旦迭加断裂角超过35°,裂隙的扩展路径开始偏离断裂,转而沿着施加的荷载方向扩展。在预制断层附近,随着构造应力的持续作用,断裂局部会形成压缩应力区和拉伸应力区,断裂局部偏转角会出现显著的变化,尤其是在压缩应力区的断层稳定发展阶段(FSD),这种变化趋势尤为明显。随着断裂角度的增加,压缩应力区的偏转角度在其上下限值之间停留的时间减少,导致整体偏转角度的减小以及沿断裂滑移趋势增强。此外,压缩应力区的偏转角度变化幅度显著大于拉伸应力区的变化幅度;(2)断裂压缩应力区和拉伸应力区的偏转角与相对滑移率之间的相关性具有显著性,且相关系数的大小顺序为:断裂稳定发展阶段(FSD)>断裂非稳定发展阶段(FUD)>断裂活动启动阶段(FAI)。根据Logistic趋势预测模型,在FSD阶段,当φ小于35°时,压缩应力区的偏转角γ变化幅度超过拉伸应力区。反之,当φ大于或等于35°时,拉伸应力区的变化则更为显著。值得注意的是,在φ=30°的FSD阶段,压缩应力区的?θ(φ+γ)变化范围是滑移趋势的重要指标。当?θ处于5至10°之间时,表明断裂的滑移趋势增强,且可能即将进入不稳定破坏的阶段。此外,断裂局部应力偏转角的绝对变化与声发射事件的计数率呈现出显著的正相关性。波尔兹曼方程的拟合分析揭示,局部应力偏转角度的增加与断裂活动性的增强之间存在正相关关系。特别是当迭加断裂角达到35°时,断裂活动性表现得尤为突出;(3)数值模拟中的应力演化模式与物理实验所观察到的趋势一致,即随着迭加断裂角的增加,峰值应力先下降后上升。在断裂活动启动阶段(FAI),主动盘侧的位移场发生显著变化;在断裂稳定发展阶段(FSD),两侧的错动位移场开始形成;在断裂非稳定发展阶段(FUD),断裂内部的破裂路径完全发育,形成“X”型的共轭位移场;(4)走滑断裂数值模型主要表现为剪切破坏模式,应力在“X”型断裂结构的交汇处积聚,促进了里德尔R剪切带的位移。随着监测平面深度的增加,应力分布呈现增大趋势,不同迭加断裂角的断裂模型呈现出特定的应力分布模式。最大主应力在压缩应力区与拉伸应力区均呈现逐渐增加的趋势,但在断裂模型失效后会迅速减小。此外,迭加断裂角对走滑断裂数值模型的应力分布和位移场的演化产生了显著影响,尤其是在FSD阶段,不同迭加断裂角度下的断裂模型显示出不同的应力和位移行为。

关键词：走滑断裂迭加断裂角物理模型数值模型局部应力场断裂活动性

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基于差分进化的塔式太阳能定日镜场布局优化

新能源进展 2024年第3期12卷 336-342页

作者：姜香菊李思凡王瑞彤兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

为提高塔式太阳能的辐射反射效率和发电性能,需要对定日镜场进行布局优化。采用日平均年光学效率的方法,计算分析定日镜年均余弦效率、大气衰减效率、截断效率及最大光学效率,为后续定日镜场的布置及优化提供评价指标。以西班牙Gemasola... 详细信息

为提高塔式太阳能的辐射反射效率和发电性能,需要对定日镜场进行布局优化。采用日平均年光学效率的方法,计算分析定日镜年均余弦效率、大气衰减效率、截断效率及最大光学效率,为后续定日镜场的布置及优化提供评价指标。以西班牙Gemasolar塔式电站为例,采用密集campo的布置方法进行镜场初始化,验证了布置方法的高光学效率和高可靠性。采用差分进化算法对镜场进行优化,镜场年均综合效率由56.99%提高至59.03%,提升了3.58%,验证了该方法的有效性。

关键词：塔式太阳能定日镜场差分进化光学效率

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基于双目视觉的船舶水下清洗目标定位关键技术研究

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基于双目视觉的船舶水下清洗目标定位关键技术研究

作者：周思琦山东交通学院

学位级别：硕士

中职学校PBL导学案设计与检验 ——以《复式记账与借贷记账法》为例

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中职学校PBL导学案设计与检验 ——以《复式记账与借贷记账法》为...

作者：周思瑶河北科技师范学院

学位级别：硕士

自主学习能力是中学生“学会学习”核心素养的重要内容,中职学生由于学习兴趣不浓和缺乏问题意识,导致学习动力不足和自主学习能力不佳。PBL教学法是一种“基于问题学习”的教学方法,有助于激发学生兴趣,引导学生主动思考和实践。导学... 详细信息

自主学习能力是中学生“学会学习”核心素养的重要内容,中职学生由于学习兴趣不浓和缺乏问题意识,导致学习动力不足和自主学习能力不佳。PBL教学法是一种“基于问题学习”的教学方法,有助于激发学生兴趣,引导学生主动思考和实践。导学案是一种供学生使用的学习方案,有助于培养学生自主学习能力、沟通合作能力、探究能力和创新能力。本研究以中职《基础会计》中“复式记账与借贷记账法”小节为教例,将PBL教学法和导学案结合,建构PBL导学案,将PBL导学案应用于课堂教学中检验效果,以培养中职学生问题意识和自主学习能力,提高人才培养质量。研究过程中,通过文献综述和教育理论分析,确立了PBL导学案的基础框架。继而,通过中职学生学情调研,结合调研成果与文献资料,提炼出《基础会计》PBL导学案设计的依据和原则。在此基础上,设计出一份针对《基础会计》中“复式记账与借贷记账法”小节的PBL导学案作为教例。研究者进一步在中职学校实施了两次教学实践,将PBL导学案应用于实际教学,以验证其有效性。实践后,通过课堂观察、问卷调查和学生访谈等多元反馈渠道收集数据,对PBL导学案的适用性及其在激发学生学习动机和提升自主学习能力方面的成效进行了评估。研究结果表明:PBL导学案应用到中职学校课堂教学中是有效的,能够显著提高学生的学习兴趣和自主学习能力。学生通过PBL导学案的引导,能够更主动地参与到课前预习、课堂讨论和课后复习中,对所学知识的掌握程度也有了明显提升。

关键词： PBL导学案中职学校自主学习能力行动研究法

桑叶提取物对花鲈生长、免疫及肝肠功能的影响

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桑叶提取物对花鲈生长、免疫及肝肠功能的影响

作者：周思顺集美大学

学位级别：硕士

随着水产养殖业的高速发展,在养殖过程中出现了许多问题,因此功能性饲料添加剂的开发变得尤为重要。本研究评估了桑叶提取物作为天然饲料添加剂对花鲈(Lateolabrax maculatus)生长性能、免疫和肝肠功能的影响。试验方法如下:将试验花鲈... 详细信息

随着水产养殖业的高速发展,在养殖过程中出现了许多问题,因此功能性饲料添加剂的开发变得尤为重要。本研究评估了桑叶提取物作为天然饲料添加剂对花鲈(Lateolabrax maculatus)生长性能、免疫和肝肠功能的影响。试验方法如下:将试验花鲈暂养两周后,选择体质健康(平均体重为9.00±0.02 g)的花鲈360尾,将其随机分为6个处理组,3次重复,并分别放入18个200 L的试验缸中,每个试验缸放置20尾。每天分别饱食投喂粗蛋白含量为48%,粗脂肪含量为8.6%的不同添加浓度(0、3、6、9、12、15 g/kg)的试验饲料,并在水温为25-28℃,盐度为0.5-1的条件下进行52天的养殖试验。养殖结束后,随机选取9尾鱼采集其头肾、肝脏、肠道和血清用于生理生化指标检测、组织切片制备与观察以及转录组学分析。试验结果如下:(1)桑叶提取物对花鲈生长、免疫和抗氧化能力的影响试验结果显示,与对照组相比,日粮中添加9 g/kg桑叶提取物能够显著增加花鲈的增重率、特定生长率(P0.05)。与对照组相比饲料中添加桑叶提取物对花鲈头肾ACP和AKP活性无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,桑叶提取物显著提高了血清中CAT、SOD活性和GSH水平,并显著降低了血清中MDA的含量(P0.05)。与对照组相比,桑叶提取物对花鲈头肾SOD活性、T-AOC和MDA含量也均无显著影响(P>0.05)。通过转录分析发现,桑叶提取物主要通过直接或间接影响色氨酸代谢来调控花鲈头肾的免疫机能。然而,桑叶提取物对花鲈头肾中3-羟基邻氨基苯甲酸3,4-双加氧、β-1,4-N-乙酰氨基半乳糖转移酶3、鞘磷脂磷酸二酯酶、MHC I类抗原和免疫球蛋白重链等基因的表达量无显著性影响。以上结果表明,桑叶提取能够。以上结果表明,桑提取物能够提高花鲈的生长性能,且在其添加量为9 g/kg时效果最佳,且在一定程度上提高花鲈血清和头肾抗氧化能力和非特异性免。(2)桑叶提取物对花鲈肝脏功能的影响试验结果表明,与对照组相比,桑叶提取物显著增加了花鲈肝脏LPS、TRS活性,且在桑叶提取物添加量为6 g/kg时达到最高(P0.05),但肝脏中MDA的含量显著降低(P0.05)。通过比较转录组学分析发现,桑叶提取物能够通过提高参与代谢过程的磷脂酸磷酸酶、葡萄糖醛酸转移酶、肌醇加氧酶、碳酸酐酶、细胞色素c氧化酶亚单位2等基因的表达量来增强花鲈肝脏的脂肪和碳水化物代谢能力。桑叶提取物也能够通过提高参与机体免疫过程的信号转导子和转录激活子1、ATP依赖性RNA解旋酶DHX58和C-X-C基序趋化因子9的表达量来影响花鲈肝脏的免疫能力。以上结果表明,桑叶提取物能够通过提高花鲈肝脏中消化酶活性、代谢酶活性以及肝脏代谢和免疫调控基因表达量来增强花鲈肝脏消化、代谢、免疫能力。但桑叶提取物对花鲈肝脏抗氧化能力和肝脏损伤影响不明显。(3)桑叶提取物对花鲈肠道功能的影响试验结果表明,日粮中添加9 g/kg桑叶提取物可提高肠道TRS、AMS和LPS活性(P0.05)。添加3 g/kg桑叶提取物可提高肠道CAT活性(P0.05)。桑叶提取物还能够改善花鲈肠道组织形态,表现为肠绒毛长度的显著增加,从而增加了肠道消化吸收面积(P<0.05)。与对照组相比,饲粮中添加桑叶提取物显著提高了花鲈肠道微生物ACE、Chao1和Shannon指数(P<0.05)。桑叶提取物还提高了花鲈肠道中优势菌群丰度,从而改善肠道微生物组成。通过比较转录组学分析发现,桑叶提取物能够通过上调花鲈肠道中参与机体代谢过程的醚脂质代谢通路中外核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶家族成员6的表达量对花鲈肠道代谢产生影响。桑叶提取物也能够通过上

关键词：桑叶提取物花鲈生长抗氧化非特异性免疫转录组