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CAS-ESM2中由热带西太平洋海表温度偏差引起的双赤道辐合带偏差

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中国科学：地球科学 2024年第5期54卷 1631-1644页

作者：佟晋宁郑飞靳江波杨若文朱江曾庆存云南大学大气科学系昆明650091 中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029

双赤道辐合带(Double Intertropical Convergence Zone,Double ITCZ)是当前气候系统模式和地球系统模式中常见的热带太平洋降水偏差问题,关于该系统偏差的形成原因一直受众多学者们的广泛关注和研究.本文采用中国科学院地球系统模式第... 详细信息

双赤道辐合带(Double Intertropical Convergence Zone,Double ITCZ)是当前气候系统模式和地球系统模式中常见的热带太平洋降水偏差问题,关于该系统偏差的形成原因一直受众多学者们的广泛关注和研究.本文采用中国科学院地球系统模式第二代版本(CAS-ESM2),通过对比一组热带太平洋海表温度(SST)的偏差订正试验,从地球系统模式耦合偏差的角度,探讨了海表温度偏差引发大气降水“Double ITCZ”偏差的可能物理机制.研究发现,模式模拟的热带太平洋海温偏差可以通过饱和比湿(潜热释放过程)造成海气交换界面的潜热通量偏差,而潜热通量偏差则进一步通过凝结释放机制造成湿空气的垂直上升速度产生偏差,最后导致了热带太平洋降水的偏差,即通过“SST-饱和比湿-潜热通量-垂直速度-降水”这一海气相互作用过程来传递和放大模式偏差.此外,通过不同SST订正试验的相互比较,本文揭示造成“Double ITCZ”降水偏差的来源可能来自模式模拟的SST的气候态偏差,且主要来自于热带西太平洋SST的模拟偏差.本研究表明针对海气耦合模式/地球系统模式,可以通过抑制热带太平洋海表温度SST模拟偏差,特别是西太平洋SST模拟偏差,来提高热带地区大气海洋物理量的模拟精度,最终显著减小耦合偏差.

关键词： SST偏差 Double ITCZ Nudging SST CAS-ESM2

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深圳市海岸线安全防护的空间治理模式研究

海洋湖沼通报（中英文） 2024年第4期46卷 158-163页

作者：王江波张凌云苟爱萍南京工业大学江苏南京211816 南京地铁建设有限责任公司江苏南京210018 上海应用技术大学上海201418

随着海岸灾害的日益频发以及国土空间治理工作的推进,海岸线的安全防护逐渐成为城市空间治理的重要内容之一。城市海岸线安全防护空间治理工作存在诸多不足,不能满足民众日益增长的安全防护需求,同时阻碍了城市整体治理工作的进程。本... 详细信息

随着海岸灾害的日益频发以及国土空间治理工作的推进,海岸线的安全防护逐渐成为城市空间治理的重要内容之一。城市海岸线安全防护空间治理工作存在诸多不足,不能满足民众日益增长的安全防护需求,同时阻碍了城市整体治理工作的进程。本文以深圳市为例,分析了海岸线安全防护空间治理的现状及问题,并结合国外经验,提出了治理模式的创新策略。

关键词：海岸线安全防护空间治理深圳

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基于拓展图文对比学习的多模态语义对齐

计算机工程 2024年

作者：安国成江波王晓龙戴军上海华讯网络系统有限公司服务运作部中国电子科技集团公司第三十二研究所

目前基于对比语言-图像的预训练方法（Contrastive Language-Image Pre-training，CLIP），在大规模图文数据上，使双流架构下的模型能够较好地学习到统一的高级语义表征，但CLIP模式仅约束图像-文本模态间的粗粒度语义对齐，在同一模... 详细信息

目前基于对比语言-图像的预训练方法（Contrastive Language-Image Pre-training，CLIP），在大规模图文数据上，使双流架构下的模型能够较好地学习到统一的高级语义表征，但CLIP模式仅约束图像-文本模态间的粗粒度语义对齐，在同一模态下的语义表征仍需改进。为了使网络学习到更好的潜在统一语义表征，该论文提出了一种基于拓展图文对比学习的多模态语义对齐方法。首先通微调预训练的CLIP模型，针对指定数据集优化语义表征，设计双向匹配策略构造图文样本匹配拓扑图，然后利用拓扑图中关联度更高的图文样本将对比学习进行拓展，在图像-文本模态下进行粗粒度语义对齐，同时在相同模态中进行细粒度调整，并引入可学习参数调整各模态下的对比损失权重。通过在多个数据集下的实验表明，该方法在不影响多模态语义对齐的性能下，能够改进相同模态下的语义表征，在分类、检索等下游任务上取得更好或相当的性能。

关键词：多模态学习语义表征对比学习图文匹配

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1-丁烯/丙烯共聚物的合成及结晶行为

石油化工 2024年

作者：娄昱星杜改平陈明陈江波中石化(北京)化工研究院有限公司

使用最新开发的负载型Ziegler-Natta催化剂合成1-丁烯/丙烯共聚物，催化剂活性可达9 kg/（g·h）以上。采用13C NMR，IR，XRD，DSC等方法对所得共聚物的组成、链结构和结晶行为进行表征。实验结果表明，1-丁烯/丙烯共聚物中丙烯单体单... 详细信息

使用最新开发的负载型Ziegler-Natta催化剂合成1-丁烯/丙烯共聚物，催化剂活性可达9 kg/（g·h）以上。采用13C NMR，IR，XRD，DSC等方法对所得共聚物的组成、链结构和结晶行为进行表征。实验结果表明，1-丁烯/丙烯共聚物中丙烯单体单元联排结构含量少，IR谱图和XRD谱图中未出现聚丙烯晶体对应的特征峰，表明丙烯很好地参与了共聚反应；13C NMR谱图分析计算结果表明，共聚物中丙烯含量为3.3%～18.9%（x）。在实验条件范围内，共聚单体丙烯的引入可加速共聚物由晶型II向晶型I转变，当丙烯含量不小于7.8%（x）时，晶型II在48 h内基本转变为晶型I（占比不小于96.2%）；当丙烯含量不小于12.6%（x）时，晶型II在24 h内基本转变为晶型I（占比不小于96.1%）。

关键词： 1-丁烯丙烯共聚结晶行为

基于CiteSpace的城市气候脆弱性评估英文文献计量与知识图谱分析

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国际城市规划 2024年第1期39卷 51-59页

作者：苟爱萍顾唯熠王江波上海应用技术大学生态技术与工程学院上海应用技术大学美丽中国与生态文明研究院(上海高校智库) 南京工业大学建筑学院

当今城市面临着气候变化加剧的影响,城市气候脆弱性评估成为应对气候变化科学领域关注的热点和重要的分析评估工具。本文以Web of Science数据库中2002—2022年的英文文献为研究对象,运用可视化软件“引文空间”绘制知识图谱,通过分析... 详细信息

当今城市面临着气候变化加剧的影响,城市气候脆弱性评估成为应对气候变化科学领域关注的热点和重要的分析评估工具。本文以Web of Science数据库中2002—2022年的英文文献为研究对象,运用可视化软件“引文空间”绘制知识图谱,通过分析城市气候脆弱性评估的发文情况、学科结构、区域合作、知识基础、研究前沿和研究热点等发现:(1)研究发展可分为三个阶段;(2)区域合作主要集中于科研研究趋势良好的国家,如德国、英国、美国和荷兰;(3)学科结构主要涉及城市环境、地质与生态、社会科学;(4)知识基础主要为面对气候变化影响的风险评估和风险评估的响应措施两大类内容,以综合评估城市气候脆弱性和提升城市气候适应能力为研究前沿;(5)“城市可持续发展战略”“高热影响下的人居环境”和“海平面上升带来的影响”是如今的研究热点,未来研究重点可能集中于生态系统、可持续性和降雨情况。本文解析城市气候脆弱性评估相关理论视角与方法,以期为进一步深化我国气候脆弱性的治理体系与内容提供参考。

关键词：城市气候脆弱性脆弱性评估引文空间科学知识图谱气候变化

基于5 kHz平面激光诱导荧光的射流火焰局部熄火时空特性分析

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光学精密工程 2024年第9期32卷 1307-1319页

作者：高龙彭江波于欣杨超博曹振袁勋刘文备哈尔滨工业大学航天学院光电子技术研究所黑龙江哈尔滨150006

基于高频光学测量手段研究射流火焰局部熄火的分布特性,对于分析燃烧场不稳定性机理有重要意义。建立5 kHz的平面激光诱导荧光测量系统,对高速射流火焰开展实验研究,并获得火焰结构的动态发展过程;将双边滤波、竖直滑窗局部自适应阈值... 详细信息

基于高频光学测量手段研究射流火焰局部熄火的分布特性,对于分析燃烧场不稳定性机理有重要意义。建立5 kHz的平面激光诱导荧光测量系统,对高速射流火焰开展实验研究,并获得火焰结构的动态发展过程;将双边滤波、竖直滑窗局部自适应阈值等图像处理方法引入平面激光诱导荧光图像的预处理,在局部断裂结构数量特征的基础上,提取局部断裂结构长度和空间位置等特征;基于上述特征深入解析局部熄火的时空分布特性,进一步完善高频平面激光诱导荧光诊断与分析方法。研究表明:双边滤波算法处理后,图像峰值信噪比为34.3 dB,结构相似度为0.93,噪声水平显著降低,获得了较好的去噪效果;使用竖直滑窗局部自适应方法进行图像分割的F1分数达到93.30%;断裂结构累计数量随时间线性增加,当射流马赫数由0.5增至1.6时,单侧图像断裂结构的每秒累计数量从790.7增至9 217.2,并且局部熄火频率与射流马赫数呈指数关系;断裂结构主要分布区域为火焰臂及上侧中央燃料区。本研究进一步拓展了高频平面激光诱导荧光技术的应用能力,证明了高频平面激光诱导荧光技术用于局部熄火时空分布特性研究的可行性。

关键词：激光诱导荧光光谱诊断高速射流火焰 OH基局部熄火图像特征

基于全透射可见-近红外光谱的西瓜糖度在线检测研究

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1710-1717页

作者：王贺功黄文倩蔡仲磊严忠伟黎胜李江波新疆农业大学机电工程学院新疆乌鲁木齐830052 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097

糖度是评价西瓜品质的重要指标之一,影响着西瓜的受欢迎程度和销售价格。但体积大、皮厚的自然生物特征为西瓜糖度的快速、无损评估带来了挑战。为探索西瓜糖度快速无损检测,选择230个西瓜作为试验样本,使用自行研制的全透射可见-近红... 详细信息

糖度是评价西瓜品质的重要指标之一,影响着西瓜的受欢迎程度和销售价格。但体积大、皮厚的自然生物特征为西瓜糖度的快速、无损评估带来了挑战。为探索西瓜糖度快速无损检测,选择230个西瓜作为试验样本,使用自行研制的全透射可见-近红外光谱系统在线采集西瓜光谱数据,在线检测过程中保持光谱连续检测点在西瓜的赤道部位,并分别测量西瓜整果糖度和中心糖度作为理化糖度参考值。首先对样本在线检测过程中产生的多条光谱数据进行均值化处理,并选取波长范围690~1100 nm的光谱数据,使用蒙特卡洛方法剔除其中的异常样本,使用多种预处理方法(SNV、SG平滑等)对光谱数据优化,并采用SPXY算法划分样本校正集和预测集以减小因西瓜内部糖度分布差异造成的影响;基于优化的光谱数据构建了线性PLSR模型和非线性LS-SVM模型预测西瓜中心糖度和整果糖度。结果表明,基于SNV和SG组合法预处理光谱构建的LS-SVM模型预测西瓜整果糖度效果最好,其校正集相关系数R C=0.92,建模均方根误差RMSEC=0.37°Brix;预测集相关系数R P=0.88,预测均方根误差RMSEP=0.40°Brix。进一步使用特征波段挑选算法(CARS、UVE、SPA等)对光谱数据优化,结果显示构建的模型效果更好,其中使用CARS和UVE组合算法选取的特征波长构建LS-SVM模型预测西瓜整果糖度时效果最好,其校正集相关系数R C=0.94,校正均方根误差RMSEC=0.31°Brix;预测集相关系数R P=0.91,预测均方根误差RMSEP=0.37°Brix,且建模变量从1524个特征变量缩减到39个特征变量。该研究为实际生产中西瓜糖度快速无损检测应用提供了参考。

关键词：全透射光谱在线检测西瓜糖度模型构建

基于改进PointNet++模型的苗圃树木点云分类与分割

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中国激光 2024年第8期51卷 185-195页

作者：徐婕刘慧沈跃杨官学周昊王思远江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

激光点云技术可用于苗圃树木生长状态监测与管理,为农业植保机器人提供有效的靶标信息。为了进一步提高树种分类和树冠、树干内部分割的精准性,提出一种基于改进PointNet++的激光点云苗圃树木分类与分割方法。首先,调整PointNet++深度... 详细信息

激光点云技术可用于苗圃树木生长状态监测与管理,为农业植保机器人提供有效的靶标信息。为了进一步提高树种分类和树冠、树干内部分割的精准性,提出一种基于改进PointNet++的激光点云苗圃树木分类与分割方法。首先,调整PointNet++深度网络邻居点云的相对特征值,同时融合三维点云的低维和高维特征,充分利用各层级点云的特征。然后,将坐标注意力模块与注意力池化融合,进一步增强局部特征提取的能力,提高分类和分割的准确性。最后,针对苗圃常见树木自制了包含7类苗圃景观树木点云的数据集并用于实验。实验结果表明,提出的树种识别方法总体精度可达92.50%,平均类别精度为94.22%;提出的树冠、树干分割方法的平均交并比为89.09%。所提方法在分类和分割性能方面均明显优于经典的PointNet和PointNet++,能够为苗圃树木检测识别和农业机器人作业提供更精确的信息。

关键词：遥感激光雷达深度学习树种分类苗圃树木树冠和树干分割 PointNet++

降雨时间分辨率与插值方法对城市内涝模拟影响研究

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水力发电学报 2024年

作者：张裕侯精明王正发官保君陈杰西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室中电建生态环境集团有限公司

为研究不同时间分辨率降雨资料对模拟结果的影响，使用不同插值方法提高降雨时间分辨率进行城市内涝模拟并确定最佳插值方法。以西安市天福和园小区为研究区域，利用GAST-SWMM耦合模型，选取纳什系数和峰值误差作为评判标准，对研究区... 详细信息

为研究不同时间分辨率降雨资料对模拟结果的影响，使用不同插值方法提高降雨时间分辨率进行城市内涝模拟并确定最佳插值方法。以西安市天福和园小区为研究区域，利用GAST-SWMM耦合模型，选取纳什系数和峰值误差作为评判标准，对研究区域模拟和实测流量过程线进行对比。研究表明：①经两场实测降雨过程验证，模型纳什系数分别为 0.85和 0.81，表明构建的一二维耦合模型精度较高；②在本文设置的五种时间分辨率中，当降雨时间分辨率为5min时，模拟精度最高，随着降雨时间分辨率的降低，模拟流量与实测流量过程线吻合程度逐渐变差，且时间分辨率为60min时模拟结果最差。③选取分形插值、拉格朗日插值、线性插值三种方法，将实测降雨数据时间分辨率从30min和60min插值为5min，模拟结果均显示与实测吻合程度最好的是分形插值方法，拉格朗日插值方法次之，线性插值方法最差。本研究可为用于城市内涝模拟的降雨资料选取及处理提供依据。

关键词：城市内涝时间分辨率分区模型降雨插值插值方法