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虹膜与眼周深度特征融合网络模型

工程科学与技术 2024年第3期56卷 240-248页

作者：雷松泽李永刚单奥奎张文娟西安工业大学计算机科学与工程学院陕西西安710021 西安工业大学基础学院陕西西安710021

虹膜识别的识别率虽然很高,但单模态识别时受环境、欺骗攻击等影响,并且在远距离或移动端、较少约束等场景下,识别率会大大下降。利用位置与虹膜相近并且被研究证明鉴别性很强的眼周生物特征,将虹膜和眼周进行双模态融合识别是较好的思... 详细信息

虹膜识别的识别率虽然很高,但单模态识别时受环境、欺骗攻击等影响,并且在远距离或移动端、较少约束等场景下,识别率会大大下降。利用位置与虹膜相近并且被研究证明鉴别性很强的眼周生物特征,将虹膜和眼周进行双模态融合识别是较好的思路。为实现精确自适应的融合识别,本文提出新颖的虹膜与眼周深度特征融合网络模型(MultipleFusionNet)。根据特征通道注意力和通道分组注意力的思想,设计自动权值生成网络,通过网络学习自动获得虹膜与眼周的权值。权值与卷积神经网络(CNN)生成的虹膜与眼周深度特征加权计算,可实现两个模态的深度特征动态精确融合,从而提高识别准确率。本文网络模型中融合部分可作为通用的深度特征融合模块使用,该模块可灵活地嵌入在任何CNN主干网络中,轻便且易于实现。在中国科学院公开的远距离虹膜库图像库CASIA-Iris-Distance和近距离光照变化虹膜图像库CASIA-Iris-Lamp上进行了实验验证,多种方法的对比实验和距离度量实验结果显示:本文的特征融合模型准确率最高为99.56%,采用余弦距离度量的等误率(EER)最低为0.002 7,优于单模态方法和相关的特征融合方法;计算复杂度方面,参数量和计算量比单模型的两倍少1.5%,计算量只比基准融合方法高1%,这表明该融合模型计算复杂度低,具有良好的性能。

关键词：双模态融合虹膜识别眼周识别深度特征融合

基于实时组分追踪的多气源非等温管网仿真方法

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天然气工业 2024年第8期44卷 133-144页

作者：陈潜管奥成雷鹏正苗超黄伟程遹滔左丽丽长江大学石油工程学院西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油西南油气田公司天然气研究院国家管网集团西南管道公司昆明输油气分公司中国石油大学(北京)机械与储运工程学院

在管网公平开放的运行模式下，以天然气气质为基础的能量计量将逐渐成为天然气贸易的主流方式。为实现虚拟预测多气源管网关键节点天然气的实时组分，在结合非等温管流瞬态仿真模型和气体组分运移模型的基础上，建立了多气源天然气管网... 详细信息

在管网公平开放的运行模式下，以天然气气质为基础的能量计量将逐渐成为天然气贸易的主流方式。为实现虚拟预测多气源管网关键节点天然气的实时组分，在结合非等温管流瞬态仿真模型和气体组分运移模型的基础上，建立了多气源天然气管网动态组分追踪模型。首先基于高精度的BWRS方程、稳态流动方程、焓方程、气体混合参数方程和边界条件得到管网运行初始条件，其次采用隐式中心差分法对管流控制方程和对流扩散方程进行离散，最后结合不同时空条件下的物性方程、混合参数关系式及边界条件，通过时间递推法和Newton—Rapshan算法求解得到天然气管网各节点的压力、流量、温度、组分等参数在整个瞬态时间域上的演化规律。研究结果表明：(1)建立的稳态模型仿真结果与TGNET模拟结果相比，系统压力和温度的最大绝对偏差分别为0.069 MPa和2.81 K，两者的甲烷和氢气摩尔分数结果基本一致；(2)建立的动态模型仿真结果与TGNET模拟结果相比，关键节点处压力、温度、甲烷和氢气摩尔分数的最大绝对偏差分别为0.078 MPa,2.22 K,1.54%和0.55%，模型预测的准确性高；(3)提出的多气源混合模型具有较强的通用性，可以适用于复杂拓扑结构的天然气管道系统的运行参数动态仿真和气体组分动态追踪。结论认为，提出的实时组分追踪方法可以为多气源非等温管网气体组分实时预测提供依据，进而为天然气管网能量计量以及管道仿真软件的国产化开发奠定理论基础。

关键词：天然气管网能量计量组分追踪组分运移模型中心差分法瞬态仿真时空演化规律水力热力过程

1990—2020年新疆用水量时空演化格局及影响因素分析

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干旱区地理 2024年第9期47卷 1451-1461页

作者：刘慧孙思奥方创琳周迪鲍超中国科学院地理科学与资源研究所区域可持续发展与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 江苏远瀚建筑设计有限公司江苏常州213003

干旱缺水是新疆自然地理的基本特征,理解用水时空演化格局及其影响因素是水资源需求管理的前提。采用对数均值迪氏指数(LMDI)方法,解析1990—2020年新疆用水量时间变化趋势和空间差异格局的影响因素,并分析其人均用水量高于中国西北其... 详细信息

干旱缺水是新疆自然地理的基本特征,理解用水时空演化格局及其影响因素是水资源需求管理的前提。采用对数均值迪氏指数(LMDI)方法,解析1990—2020年新疆用水量时间变化趋势和空间差异格局的影响因素,并分析其人均用水量高于中国西北其他地区和全国平均水平的主要原因。结果表明:(1)新疆用水总量先升后降,人均用水量整体呈现下降趋势。(2)用水强度和产业结构变化是促使新疆用水总量下降的主要原因。(3)较高的用水强度和以农业为主导的产业结构是新疆人均用水量远高于中国西北其他地区和全国平均水平的主要原因。(4)新疆人均用水量空间差异大,主要原因是用水强度、人均GDP和产业结构差异。基于研究结果,提出了相关用水管理政策建议,为新疆水资源可持续开发利用提供科学参考。

关键词：水资源管理对数平均迪氏指数(LMDI)方法水资源开发空间分异新疆

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基于MLP-AE网络的电磁层析成像算法

计量学报 2024年第8期45卷 1096-1102页

作者：贾虎王明泉商奥雪中北大学信息与通信工程学院山西太原030051

电磁层析成像(electromagnetic tomography, EMT)传统算法由于物理模型的限制,导致重建数据缺失,使其逆问题存在着严重的不适定性和病态性。为解决重建图像普遍存在伪影多,质量差等问题,提出了一种基于MLP-AE的复合电磁层析成像算法。... 详细信息

电磁层析成像(electromagnetic tomography, EMT)传统算法由于物理模型的限制,导致重建数据缺失,使其逆问题存在着严重的不适定性和病态性。为解决重建图像普遍存在伪影多,质量差等问题,提出了一种基于MLP-AE的复合电磁层析成像算法。首先用待测物场信息作为输入送入自编码神经网络(AE)学习,得到编码数据;再对待测物场进行电磁激励获取电压数据;将电压数据作为输入,待测物场信息编码后的数据作为输出送入多层感知机神经网络(MLP)学习;最终解码实现端到端的图像重建。通过均方误差、结构相似性指数和成像时间评估所述算法的性能,并与线性反投影算法、Tikhonov正则化算法、Landweber迭代算法进行对比。实验结果表明,所述算法在单幅图像上:均方误差较以上传统算法分别降低了28.77%、22.57%、23.74%,结构相似性指数分别提升了17.54%、14.38%、15.44%,成像时间分别快了73.78%、98.63%、93.86%。所述重建算法对于待测物位置和形状的预测更为精确,时间大幅度减少,为之后进行实时精确成像提供了思路。

关键词：电磁计量电磁层析成像深度学习图像重建自编码 MLP

基于电动汽车换电站的配网解列下弹性提升策略的探索研究

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储能科学与技术 2024年

作者：张添奥陈永翀杨奕贤祁宏吴钢国家电网北京市电力公司海淀供电公司清华四川能源互联网研究院

近年来频发的自然灾害严重威胁了配电网的安全运行，而电动汽车换电站内储能电池具有易运输的特性。为提升应急供电场景下配电网弹性，本文提出了一种运输换电站储能电池的运行调度方法。首先，以应急场景下系统最小运行成本为目标，综... 详细信息

近年来频发的自然灾害严重威胁了配电网的安全运行，而电动汽车换电站内储能电池具有易运输的特性。为提升应急供电场景下配电网弹性，本文提出了一种运输换电站储能电池的运行调度方法。首先，以应急场景下系统最小运行成本为目标，综合考虑负荷损失成本、发电成本与交通运输成本构建了含电动汽车运输交通网络的配电网络优化模型。然后，针对模型中的非线性部分展开分析，将优化问题转换为便于求解的线性混合整数优化问题，并通过算例验证了所提策略的有效性。在一定边界条件下，所提方法可智慧化调度可换电式电动汽车，将能量充足地区的储能电池调度至能量紧缺区域，降低了应急情况下电力系统运行成本，提升了电力系统整体的运行弹性。

关键词：应急场景换电站移动储能电力系统弹性线性混合整数优化

川西康定云冷杉径向生长对气候变化响应的差异

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生态学报 2024年

作者：魏靖轩许昆张远东鲁庆奥缪宁中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室四川大学生命科学学院教育部生物资源和生态环境重点实验室

为分析青藏高原东缘横断山区中部不同海拔云杉和冷杉径向生长对气候响应的差异，于甘孜州康定海拔3200m（低海拔）、3500m（中海拔）、4000m左右（高海拔，林线处）采集154棵云冷杉（丽江云杉和长苞冷杉）树轮样芯，对不同海拔不同树种... 详细信息

为分析青藏高原东缘横断山区中部不同海拔云杉和冷杉径向生长对气候响应的差异，于甘孜州康定海拔3200m（低海拔）、3500m（中海拔）、4000m左右（高海拔，林线处）采集154棵云冷杉（丽江云杉和长苞冷杉）树轮样芯，对不同海拔不同树种建立年表并与各月气象数据进行相关分析。结果表明：低海拔云杉年表与前一年11月最高温显著正相关，低海拔冷杉年表与5月降水量显著正相关、与前一年10月至当年5月帕默尔干旱指数极显著正相关；中海拔云杉年表与前一年9月最高温显著正相关，中海拔冷杉年表与5月均温和最低温显著正相关；高海拔云杉年表与5月均温和最高温显著正相关、与前一年10月均温显著负相关，高海拔冷杉年表与1月均温和最高温显著正相关。结果说明低海拔云杉受气候变暖的影响较少，而低海拔冷杉受到冬春季干旱胁迫的严重抑制；温度是限制中高海拔云冷杉径向生长的主要因素。研究结果可为该区树木生长与气候关系和生态安全提供支持。

关键词：树轮气候变化响应冷杉云杉

基于动态扩展邻域蚁群算法的移动机器人路径规划

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农业机械学报 2024年第2期55卷 423-432,449页

作者：潘玉恒奥日格拉鲁维佳丛佳王世通陈阳天津城建大学计算机与信息工程学院天津300384

针对蚁群算法易陷入局部最优、路径转折点多、收敛速度慢的问题,提出一种基于动态扩展邻域蚁群算法(Dynamic extended neighbourhoods ant colony optimization,DENACO)。在蚂蚁搜索方式上采用动态扩展邻域方法,并定义新的信息素计算方... 详细信息

针对蚁群算法易陷入局部最优、路径转折点多、收敛速度慢的问题,提出一种基于动态扩展邻域蚁群算法(Dynamic extended neighbourhoods ant colony optimization,DENACO)。在蚂蚁搜索方式上采用动态扩展邻域方法,并定义新的信息素计算方式和增量规则,在取得更优收敛路径长度的同时,减少路径转折点数量及路径节点数量;引入自适应调整因子改进启发函数,提高算法的全局搜索能力,并设定迭代阈值,提升算法的收敛速度;提出一种路径节点双优化策略,对规划好的路径进一步优化,提高路径综合质量。不同复杂度及不同规模栅格地图中的仿真实验表明,DENACO算法所规划的路径更优,路径转折点数量减少,收敛速度加快,路径节点数量明显减少,表明算法具有更高的可行性和适用性。

关键词：移动机器人蚁群算法路径规划动态扩展邻域自适应启发函数

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基于BQI量化指数的建筑表皮艺术形态演进研究

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包装工程 2024年第S1期 255-263页

作者：王天甲陈以乐郑亮罗思奥澳门科技大学湖北工业大学

目的本研究旨在探讨建筑表皮作为城市文化和历史的载体如何随着时间的推移而演变，以及它在建筑装饰艺术中的地位和作用。研究还深入分析了建筑表皮在文化认同和城市形象塑造中的关键作用。方法采用艺术形态学的方法论，本研究从描述... 详细信息

目的本研究旨在探讨建筑表皮作为城市文化和历史的载体如何随着时间的推移而演变，以及它在建筑装饰艺术中的地位和作用。研究还深入分析了建筑表皮在文化认同和城市形象塑造中的关键作用。方法采用艺术形态学的方法论，本研究从描述性分析、比较研究、历史文化解读及象征意义的角度出发，并提出定量指标和图像分析工具——BQI（建筑表皮量化指数），根据指数中所体现的不同判定标准，对不同时期建筑表皮的美学和技术特征进行了深入的多维度分析。结果研究揭示了建筑表皮在不同历史阶段展现出的艺术审美风格和技术特征的变迁。定量分析结果表明，建筑表皮不仅直观地反映了城市的文化底蕴和历史积淀，而且在现代化快速发展的背景下，仍然是城市历史记忆和文化精神的重要承载者。结论本研究强调了建筑表皮在城市文化传承与创新中所体现的矛盾性和复杂性，进一步阐明了建筑表皮如何在不同时代中扮演不同的角色，并为未来建筑设计和城市规划提供了参考依据。

关键词：建筑表皮艺术形态学装饰艺术

NWA 13943(CK5型)碳质球粒陨石的矿物岩石学和稳定同位素组成研究

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天文学报 2024年第1期65卷 43-52页

作者：梅奥新徐伟彪中国科学院紫金山天文台南京210023 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026

CK型陨石是一类高度氧化的碳质球粒陨石,金属/磁铁矿的比值接近零.与其它类型的碳质球粒陨石(岩石类型:1-3)不同,大多数CK型陨石在母体上经历了强烈的热变质过程(550-1270K),以4-6型为主.多项证据表明,CK和CV3型陨石具有成因联系.但是,... 详细信息

CK型陨石是一类高度氧化的碳质球粒陨石,金属/磁铁矿的比值接近零.与其它类型的碳质球粒陨石(岩石类型:1-3)不同,大多数CK型陨石在母体上经历了强烈的热变质过程(550-1270K),以4-6型为主.多项证据表明,CK和CV3型陨石具有成因联系.但是,两者在岩相结构和化学组成方面仍存在微小差异.因此,精细地区分和比较两者的地球化学特征对于验证CK-CV单一母体假说非常重要.Northwest Africa(NWA)13943是一块新发现的陨石,经历过较强烈的热变质作用.利用扫描电子显微镜和电子探针,确定了NWA 13943的岩石类型.并运用质谱分析技术,重点测定了NWA 13943陨石的全岩氧同位素和铬同位素组成.综合岩石结构、矿物化学成分、氧同位素异常(△^(17)O,△代表同位素分馏值)和铬同位素异常(ε^(54)Cr,ε表示样品中的同位素比值与标样中的同位素比值的相对偏差的10^(4)倍),CK和CV型陨石的母体可能形成于原行星盘中两个相似但不同的化学源区.

关键词：天体化学陨石 CK型碳质球粒陨石