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在轨光学目标检测模型轻量化研究

遥感学报 2024年第4期28卷 1041-1051页

作者：吕晓宁夏玉立赵军锁乔鹏中国科学院软件研究所天基综合信息系统重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

目前应用广泛的神经网络模型结构复杂、参数量大,对星上有限的计算和存储资源占用较多。本文面向微纳卫星在轨计算平台,提出一种深度可分离卷积神经网络模型,该模型结合反向残差结构与通道注意力的思路改进在轨识别算法Yolov4网络模型结... 详细信息

目前应用广泛的神经网络模型结构复杂、参数量大,对星上有限的计算和存储资源占用较多。本文面向微纳卫星在轨计算平台,提出一种深度可分离卷积神经网络模型,该模型结合反向残差结构与通道注意力的思路改进在轨识别算法Yolov4网络模型结构,改进网络模型的局部模块结构,降低整体网络结构的深度与复杂度;同时利用可分离卷积结构实现空间卷积,改进SPP模块与PANet模块,降低模型参数量;通过合并卷积层与Batch Normalization层,进一步加快前向推理速度;此外借鉴Focal损失函数的思想,改进目标检测网络的损失函数,减缓前景与背景样本比例不均衡问题。通过与原Yolov4网络模型对比,在保证识别精度94.09%的前提下参数量降低约7倍,FLOPs降低约30倍。同时与Yolo系列、SSD、MobileNet、CenterNet等前沿网络模型对比的实验结果再一次验证了本文的算法性能,为实现在轨目标识别与过滤无用数据提供了理论支撑。

关键词：遥感卷积神经网络 Yolov4 在轨目标检测反向残差结构

基于动态寻优的多属性融合裂缝识别方法研究及应用

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地球物理学进展 2024年

作者：成锁王鑫周飞马晨黄捍东唐有彩中国石油塔里木油田分公司中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心中国石油大学(北京)地球物理学院油气资源与探测国家重点实验室

中国西部深层走滑断裂控制了大量的油气储量，但是走滑断裂带通常呈能量不一、杂乱的地震反射特征，同时还受到地震噪声和其他不连续性的影响，识别难度高。因此，如何准确识别超深层致密灰岩中的走滑断裂带，是提升油田产能亟需解决的... 详细信息

中国西部深层走滑断裂控制了大量的油气储量，但是走滑断裂带通常呈能量不一、杂乱的地震反射特征，同时还受到地震噪声和其他不连续性的影响，识别难度高。因此，如何准确识别超深层致密灰岩中的走滑断裂带，是提升油田产能亟需解决的问题之一。传统相干、曲率属性识别受断裂低速带造成的“串珠”状反射影响，不能很好地刻画断溶体圈闭的轮廓特征。本文基于正演模拟记录，优选对不同类型走滑断裂敏感的地震属性，建立了多属性最优曲面选举断裂识别技术。该技术在正演模拟的基础上对多种地震属性进行优选，通过比例融合的方法形成多属性融合数据，并利用最佳曲面投票算法得到断裂分布图。最终实现抑制噪声，有效识别走滑断裂导致的细微波形变化的效果，提高了断裂识别的准确性与连续性。将该方法应用于塔里木盆地跃满地区走滑断裂识别，取得了良好的效果。

关键词：断层识别走滑断裂属性融合非线性平滑断裂概率属性

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基于自回归模型的社交网络依赖性检验

中国科学：数学 2024年第1期54卷 75-86页

作者：金百锁李雯仪王学钦中国科学技术大学管理学院合肥230026 中国科学技术大学国际金融研究院合肥230601

随着信息技术的迅速发展,社交网络对人们生活的影响日益显著,对各种社交网络的分析和研究也显得越来越重要.识别和确定社交依赖性是社交网络分析的主要目标.本文提出一个改进的空间自回归模型,引入一个易感性指标对个体社交网络依赖性... 详细信息

随着信息技术的迅速发展,社交网络对人们生活的影响日益显著,对各种社交网络的分析和研究也显得越来越重要.识别和确定社交依赖性是社交网络分析的主要目标.本文提出一个改进的空间自回归模型,引入一个易感性指标对个体社交网络依赖性进行分类.基于本文所提出的模型,本文构造一个用于检验社交网络依赖是否存在的得分检验统计量,给出在原假设和备择假设下的检验统计量的渐近分布.当社交网络依赖性存在时,可以得到易感性指标的参数估计.本文通过模拟来评估所提出的检验统计量的经验表现.最后应用本文所提出的方法分析一个面向视频游戏的实时流媒体视频平台的数据集.

关键词：空间自回归社交网络依赖性变平面分析得分检验

面向空间分布式计算的动态任务分解及长时保障机制

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计算机科学与探索 2024年第6期18卷 1648-1660页

作者：锁啸天杨雅婷嵩天北京理工大学网络空间安全学院北京100081

低轨卫星具有覆盖范围广、离地面近等优势,随着在轨处理能力的不断增强,未来将成为地面网络的重要补充。然而,随着用户对网络服务实时性的需求日益增长,如何在资源有限的条件下,基于低轨卫星为用户提供计算密集型服务,已成为一个急需解... 详细信息

低轨卫星具有覆盖范围广、离地面近等优势,随着在轨处理能力的不断增强,未来将成为地面网络的重要补充。然而,随着用户对网络服务实时性的需求日益增长,如何在资源有限的条件下,基于低轨卫星为用户提供计算密集型服务,已成为一个急需解决的问题。尤其是在低轨卫星高速移动、星间链路动态切换的情况下,如何保证空间计算能力能持续稳定地驻留在用户区域并提供稳定可靠的服务,无疑是一项巨大的挑战。为了解决上述问题,提出一种动态任务分解聚合的分布式计算策略,通过卫星分布式计算解决单星算力不足的问题。在进行任务分解与调度时,充分考虑卫星网络的资源占用情况以及子任务之间的关联关系,对任务进行灵活的分解聚合。此外,为将低轨卫星算力驻留在用户区域,解决低轨卫星服务周期短的问题,研究并设计了一种长时保障机制。根据实时卫星网络拓扑及任务分解调度图,结合任务间的关联关系进行迁移决策,对卫星迁移过程进行模块化设计,根据实时网络状况调整迁移过程中的数据压缩率以及服务切换方式,降低迁移过程中服务的中断时间。仿真实验结果表明,提出的策略可保障长时分布式计算,能提供服务的平均时长延长了110%,用户满意度提高了约20%,迁移开销以及任务间的传输开销均降低了约15%。

关键词：卫星迁移算力驻留分布式计算任务分解

MtSCCD:面向深度学习的土地利用场景分类与变化检测数据集

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遥感学报 2024年第2期28卷 321-333页

作者：周维勋刘京雷彭代锋管海燕邵振峰南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044 北京师范大学遥感科学国家重点实验室北京100875 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

利用遥感影像识别土地利用类型及监测其变化情况在城市规划和土地利用优化等领域发挥着重要作用。当前,相关数据集存在样本量少、类别划分不合理、数据不开源等局限,难以满足样本驱动的深度学习遥感信息提取范式的需求。本文构建了一个... 详细信息

利用遥感影像识别土地利用类型及监测其变化情况在城市规划和土地利用优化等领域发挥着重要作用。当前,相关数据集存在样本量少、类别划分不合理、数据不开源等局限,难以满足样本驱动的深度学习遥感信息提取范式的需求。本文构建了一个面向深度学习的大规模场景分类与变化检测数据集MtSCCD (Multi-temporal Scene Classification and Change Detection)。该数据集包括MtSCCD_LUSC (MtSCCD Land Use Scene Classification)和MtSCCD_LUCD (MtSCCD Land Use Change Detection)两个子数据集,分别用于土地利用场景分类与变化检测任务。该数据集具有以下特点:(1) MtSCCD是目前规模最大的公开的土地利用类型识别与检测数据集,包含10种土地利用类型共65548幅图像,并且样本覆盖中国5个城市的中心区域;(2)由于MtSCCD数据集根据城市划分训练集、验证集以及测试集,对于新增的城市土地利用数据,可以根据需求划分为训练集与验证集或测试集,因此可扩展性较高;(3) MtSCCD数据集中测试集与训练集的样本来自不同的城市,因此符合实际业务需求,且能够验证模型的泛化性能。基于MtSCCD_LUSC和MtSCCD_LUCD两个子数据集,本文评估了多个深度学习网络的分类与变化检测效果,为后续的相关研究提供了参考。

关键词：土地利用场景分类变化检测数据集信息提取特征提取深度学习卷积神经网络

微时代背景下生命教育融入中职学校音乐课程的实践

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琴童 2024年第1期 63-65页

作者：周维北部湾职业技术学校

微时代背景下，生活节奏逐步加快，人们在享受科技便捷的同时，面临着前所未有的压力和挑战。中职学校的音乐教师有责任利用音乐这一艺术形式，帮助学生建立正确的生命观和价值观。音乐是一种富有感染力和表现力的艺术形式，能够深入人...

微时代背景下，生活节奏逐步加快，人们在享受科技便捷的同时，面临着前所未有的压力和挑战。中职学校的音乐教师有责任利用音乐这一艺术形式，帮助学生建立正确的生命观和价值观。音乐是一种富有感染力和表现力的艺术形式，能够深入人心、启迪灵魂。在中职学校的音乐教学中，教师不仅要向学生教授音乐知识和技能，更要利用音乐引导学生感受生命的美好、理解生命的意义，从而提升他们的生命观。

关键词：

基于APSIM模型的旱地春玉米施肥类型及氮肥用量研究

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干旱地区农业研究 2024年第3期42卷 214-224页

作者：金志强孙东宝王庆锁中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部旱作节水农业重点开放实验室北京100081

为探究玉米高产和减少硝态氮残留的合理施肥模式,通过山西寿阳旱地春玉米田间试验和APSIM模型模拟,研究不同施肥类型和施氮量对春玉米产量、硝态氮残留量和氮肥利用率的影响。田间试验设置3个施肥类型主处理,包括化肥单施、有机无机肥配... 详细信息

为探究玉米高产和减少硝态氮残留的合理施肥模式,通过山西寿阳旱地春玉米田间试验和APSIM模型模拟,研究不同施肥类型和施氮量对春玉米产量、硝态氮残留量和氮肥利用率的影响。田间试验设置3个施肥类型主处理,包括化肥单施、有机无机肥配施(配施比例1∶1)和有机肥单施;7个施肥梯度副处理,分别为0、50、100、150、200、250、300 kg·hm-2,并利用2019—2021年试验站点数据对模型进行校准验证。结果表明:APSIM模型可以较好地模拟当地玉米产量和硝态氮残留量状况。各降水年型下,随氮肥施用量的增加,玉米产量先增加后减少,硝态氮残留量显著增加,氮肥利用率有所降低;相同施肥类型及施肥量下,丰水年的春玉米作物产量最高,硝态氮残留量最低,氮肥利用率最高;相同降水年型及施肥量下,有机无机肥配施方式的春玉米产量最高,硝态氮残留量居中,氮肥利用率最高。相较于化肥单施和有机肥单施方式,有机无机肥配施对于干旱地区玉米产量提升效果更好,其土壤硝态氮残留量对降水变化的敏感性相对较低,其氮肥利用率受降水影响也更小。综上,当施氮量介于148~168 kg·hm-2时,有机无机肥配施方式下土壤硝态氮残留量维持在阈值内,春玉米产量可达到理论产量的95%左右,适宜在研究区域推广应用。

关键词：春玉米硝态氮氮肥利用率有机无机肥配施 APSIM模型

水平张量重力梯度仪垂向运动误差实时补偿方法

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中国惯性技术学报 2024年第2期32卷 125-131页

作者：李达赵明范士锋李中李城锁赵琳哈尔滨工程大学智能科学与工程学院哈尔滨150001 天津航海仪器研究所天津300131 中国人民解放军海军装备部北京100071 中国船舶航海保障技术实验室天津300131

为减小垂向运动对水平张量重力梯度测量的影响,提出了一种水平张量重力梯度仪垂向运动误差实时补偿方法。首先,分析了载体垂向运动引起重力梯度动态测量误差的机理,建立了综合安装误差角的回归方程;其次,在递推公式中引入遗忘因子,提高... 详细信息

为减小垂向运动对水平张量重力梯度测量的影响,提出了一种水平张量重力梯度仪垂向运动误差实时补偿方法。首先,分析了载体垂向运动引起重力梯度动态测量误差的机理,建立了综合安装误差角的回归方程;其次,在递推公式中引入遗忘因子,提高状态估计的跟踪速度;再次,针对量测量易受载体运动干扰的问题,通过Sage-Husa自适应滤波的方法实时适应不同量级的动态干扰,对综合安装误差角进行实时估计;最后,利用得到的综合安装误差角估计结果,实现重力梯度垂向运动测量误差的实时补偿。船载实验数据处理结果表明,与传统补偿方法相比,所提方法可将重力梯度内符合精度由30E@1km提高至15E@1km。

关键词：重力梯度仪误差补偿递推最小二乘遗忘因子

电网频率校正控制方法在高比例新能源电网的适应性

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电网技术 2024年第4期48卷 1543-1550,I0048页

作者：郄朝辉李威姜涛刘福锁李兆伟现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106

新能源出力由自然禀赋决定,在电力平衡约束下的高比例新能源电网运行方式调整范围逐渐增加,传统固定策略的频率校正控制方法失配风险不断提高。建立典型系统,给出了研究频率校正控制的电网运行场景域描述方法,计算了频率校正控制系统任... 详细信息

新能源出力由自然禀赋决定,在电力平衡约束下的高比例新能源电网运行方式调整范围逐渐增加,传统固定策略的频率校正控制方法失配风险不断提高。建立典型系统,给出了研究频率校正控制的电网运行场景域描述方法,计算了频率校正控制系统任一轮次适应的电网运行场景域。提出将控制量可整定的范围作为评价任一轮次适应性的指标,使用多个轮次的最小可整定范围评价频率校正控制系统的适应性。利用实际电网参数建立分析模型,计算频率校正控制系统适应的极限新能源接入比例。传统频率校正控制方法难以适应新能源比例高的场景,亟需新型控制方法。

关键词：频率校正控制失配风险新能源调频能力极限接入比例