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基于点监督的人群密度估计

基于点监督的人群密度估计

作者：张家兴天津理工大学

学位级别：硕士

估计图像中物体的数量是一项具有挑战性但又有意义的任务,并已被应用于城市规划和公共安全等许多应用中。在各种对象计数任务中,人群计数因其具有促进社会安全和发展等特殊的意义而尤为突出。例如,近几年,新冠肺炎肆虐全球、踩踏事故时... 详细信息

估计图像中物体的数量是一项具有挑战性但又有意义的任务,并已被应用于城市规划和公共安全等许多应用中。在各种对象计数任务中,人群计数因其具有促进社会安全和发展等特殊的意义而尤为突出。例如,近几年,新冠肺炎肆虐全球、踩踏事故时有发生,人群计数此项技术的应用能够有效地防止此类事故。但现实情况复杂多样,如背景杂乱和尺度变化等问题影响着人群计数算法的准确性。为了应对这些挑战,本文提出以下两种不同的人群计数算法。(1)由于透视失真,人头的尺度会因位置的差异发生变化,近处人头较大而远处较小。透视信息编码了摄像机与场景之间的距离,将其加入到网络模型中可以更有效地处理尺度变化。本文提出了透视引导网络,将透视信息嵌入到点监督网络中。首先,本文构建了一种含有透视信息的透视注意力方法,在空间和通道两个维度都能实现关注关键特征,忽视不重要的特征。其次,本文提出了透视引导融合模块将多尺度特征与透视注意力结合,以解决尺度变化和背景杂乱。(2)近年来,基于密度图的方法因其效果显著被普遍采用。但因为遮挡、尺度变化等原因,这些方法并不总是能生成准确的高质量的人群密度图。因此,本文提出了一种点监督的尺度自适应人群密度估计算法(Point-supervised Scale Adaptive Network,PSANet),它直接将注释点作为训练目标,避免了生成不准确的人群密度图。但PSANet的输出值是连续的,而注释点是离散的,因此本文提出了一种最优匹配损失,它在输出值和注释点之间建立匹配传输矩阵,以确保每个注释点与输出特征图中的特定的像素相匹配。为了进一步解决尺度问题,本文提出了尺度自适应卷积,它利用不同的空洞卷积来提取多尺度特征,然后利用注意力机制进行融合。

关键词：人群计数点监督注意力机制多尺度融合透视信息

Fe@N-C活化过硫酸盐氧化降解阿特拉津的效能与机制研究

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Fe@N-C活化过硫酸盐氧化降解阿特拉津的效能与机制研究

作者：张家兴东北农业大学

学位级别：硕士

阿特拉津是一种典型的三嗪类除草剂,在东北黑土区玉米农田仍然广泛应用。阿特拉津的化学性质稳定,是一种难降解的有机污染物,长期使用会增加阿特拉津在土壤中的残留量。同时,阿特拉津的迁移性强,残留在土壤中的阿特拉津可能进而污染地... 详细信息

阿特拉津是一种典型的三嗪类除草剂,在东北黑土区玉米农田仍然广泛应用。阿特拉津的化学性质稳定,是一种难降解的有机污染物,长期使用会增加阿特拉津在土壤中的残留量。同时,阿特拉津的迁移性强,残留在土壤中的阿特拉津可能进而污染地下水与地表水,对环境造成了极大的危害。近些年来,基于硫酸根自由基的高级氧化技术广泛的应用于各类污染修复场景中。其中,铁基催化剂因其具有价格低廉、环境友好、能够高效处理污染物等优点被大量应用于高级氧化技术中,但铁基催化剂在应用过程中易团聚、易失活的特性,使铁基催化剂的应用受到了一些限制。铁碳复合材料提高了铁纳米颗粒的分散性,氮原子掺杂有利于电子传输,为催化剂提供更多的活性位点。本研究通过一步热解法将三聚氰胺与FeO制备一种氮掺杂铁炭复合催化剂材料(Fe@N-C),通过不同热解温度和不同三聚氰胺与FeO比例优化催化剂的性能,并对其活化过硫酸盐(PS)氧化降解阿特拉津的效能与机制进行研究。本研究得到主要结果与结论如下:(1)通过对阿特拉津去除效率和反应速率的研究,结果表明900℃为最佳热解温度;通过改变三聚氰胺与FeO的比例,发现可以调控催化剂的微观形貌,扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)证明了这一结果;并且三聚氰胺:FeO范围为5:1～1:2时对阿特拉津的去除效率能够达到100%,通过X射线衍射分析(XRD)确定催化剂中主要存在Fe和FeC/FeN的特征峰。(2)Fe@N-C/900-1:1+PS体系对不同反应温度的适应性良好;在初始溶液p H值=3～9的范围内,Fe@N-C/900-1:1+PS体系内的阿特拉津得到了高效的去除,说明催化剂具有良好的耐受性。在催化剂可重复利用性实验中,对比了五次连续循环实验后Fe@N-C/900-5:1+PS、Fe@N-C/900-1:1+PS、Fe@N-C/900-1:2+PS体系中阿特拉津的去除效率。结果表明,Fe@N-C/900-1:1+PS经过五次循环后对阿特拉津的去除效率仍能达到48.51%。(3)傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱分析(XPS)分析可知在催化剂中观察到了C-N、C=N、石墨氮、吡咯氮和吡啶氮等官能团,证明了氮元素的成功掺杂,且反应前后含量发生变化,说明含氮官能团作为有效官能团参与催化反应;且Fe的拟合峰在反应后消失,拟合峰的变化说明Fe参与催化反应。通过自由基淬灭和电子自旋能谱(ESR)检测到反应体系中存在SO、·OH和O以及催化表面自由基等活性物质。其中,碘化钾和L-组氨酸对阿特拉津的抑制作用最为显著。因此,阿特拉津的降解机制有自由基途径和非自由基途径共同决定,但催化剂表面自由基可能是关键途径。通过LC-MS对阿特拉津的代谢产物进行检测发现,主要通过烷基羟基化、烯烃化、烷基氧化、脱烷基化和脱氯羟基化对阿特拉津进行降解。Fe@N-C/900-5:1+PS体系中的阿特拉津降解的最为彻底,中间产物较少,最终生成开环产物。(4)通过在Fe@N-C/900-1:1+PS体系中分别添加常见共存阴离子或腐殖酸探究阿特拉津去除效率的影响。氯离子的引入对反应体系中阿特拉津的去除的影响并不明显,但碳酸氢根和碳酸根离子对阿特拉津的影响较大;腐殖酸的添加会提高阿特拉津去除的反应速率,使得反应体系中的阿特拉津在20 min内被完全去除。在Fe@N-C/900-1:1+PS体系中存在不同水样的情况下,自来水体系中阿特拉津的去除效率仍能达到100%。

关键词：氮铁共掺杂过硫酸盐非自由基途径阿特拉津高级氧化工艺

基于风冷与相变材料复合的储能锂电池组散热数值模拟研究

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基于风冷与相变材料复合的储能锂电池组散热数值模拟研究

作者：张家兴南昌大学

学位级别：硕士

随着新能源技术的快速发展,储能系统的应用需求也逐步增长,锂电池储能具有环境友好、比能量高和循环特性较好等优点,在电化学储能中占据着主导地位。随着电池容量、系统功率密度的扩张,储能系统在进行充放电时会产生大量的热量,锂电池... 详细信息

随着新能源技术的快速发展,储能系统的应用需求也逐步增长,锂电池储能具有环境友好、比能量高和循环特性较好等优点,在电化学储能中占据着主导地位。随着电池容量、系统功率密度的扩张,储能系统在进行充放电时会产生大量的热量,锂电池的热安全性和成组热寿命问题制约着储能系统的发展。因此,设计一个冷却性能优异的储能电池热管理系统至关重要,传统的单一空气冷却系统已经无法满足日益增长的散热需求,复合式热管理系统可以实现优势互补,提高冷却性能,相变冷却具有系统简单,所需能耗少,恒温吸热等优点,对电池组具有较好的控温效果,被认为具有广泛的应用前景。因此,本文对基于风冷与相变材料复合的锂电池储能电池组热管理系统展开了研究与设计。本文首先介绍了锂电池内部结构和工作原理,选择26650型磷酸铁锂电池作为本文研究对象。分析了锂电池的产热原理与传热途径,建立了锂电池的理论热模型,对单体锂电池在不同放电倍率下的温升特性进行了仿真模拟,并与实验数据进行对比,验证了热模型的有效性。然后,为解决锂电池在大倍率放电工况下的散热问题,设计了基于纯石蜡相变冷却的单体电池模型。结果表明,在常温环境下,纯石蜡可以有效地控制电池的温升,但在高温大倍率工况下,纯石蜡的低热导率导致热量难以及时散出,电池温度超过安全范围。为解决此问题,随后提出了向石蜡中添加膨胀石墨制成高导热的复合相变材料以及耦合金属翅片两种强化传热措施,研究了不同参数对散热效果的影响。结果表明,复合相变材料和金属翅片均可显著提高散热效果,其中,当采用复合相变材料散热时,相较于纯石蜡散热,电池表面最高温度降低了21.37%;环形翅片比竖直翅片具有更显著的强化传热作用,对比纯石蜡散热,环形长翅片的加入使得电池表面最高温度在自然对流和强制对流的环境下分别降低了10.98%和11.19%。但在高温大倍率工况下,两种强化传热措施与风冷进行耦合时,均存在耦合效果差,无法充分利用风冷来提升冷却性能的不足。最后,针对传统风冷-相变冷却系统耦合效果差的问题,提出了内壳预留空气流道与内壳外延环形金属翅片两种风冷-相变复合式储能锂电池组散热结构,然后进行了研究对比。研究结果表明,内壳预留空气流道模型可以充分结合空气冷却与相变冷却的优点,使得风冷与相变冷却得到更好的耦合,最高可使得液相率环比降低45.8%。增加进风口和出风口的数量均可以提升电池表面温度均匀性。

关键词：相变材料锂电池储能复合式热管理仿真模拟强化传热

单列人员运动对周围流场和污染物传播的影响研究

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单列人员运动对周围流场和污染物传播的影响研究

作者：张家兴东华大学

学位级别：硕士

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远端缺血预适应对冠状动脉血流的影响

远端缺血预适应对冠状动脉血流的影响

作者：张家兴河南大学

学位级别：硕士

背景:目前临床针对冠心病患者心肌严重缺血的主要治疗方法是再灌注治疗,但开通病变血管后,不可避免会引起缺血部分心肌发生再灌注损伤,进而有加重心肌损伤,影响再灌注效果及预后。对于部分经济不发达地区,患者在接受专业介入治疗前可能... 详细信息

背景:目前临床针对冠心病患者心肌严重缺血的主要治疗方法是再灌注治疗,但开通病变血管后,不可避免会引起缺血部分心肌发生再灌注损伤,进而有加重心肌损伤,影响再灌注效果及预后。对于部分经济不发达地区,患者在接受专业介入治疗前可能要耐受时间更长,病变更重的心肌缺血,甚至在急性心肌缺血事件发生时不能及时接受再灌注治疗,错过了最佳心肌抢救时间窗口,使再灌注治疗的效果大打折扣,因此额外需要一种成本低廉,方便快捷的方法对心肌缺血患者提供心肌保护,使得再灌注治疗的效果更加显著。远端缺血预适应（Remote Ischemic Preconditioning）,也常被简称为RIC或RIPC,是指机体部分器官（如上肢）在受到短暂的、可逆性缺血缺氧刺激后,通过诱导缺血器官以外的其他脏器（如心脏、大脑、肝脏、肾）对随后发生的严重或致命的缺血缺氧产生保护作用,但其机制还并不十分明确,既往既往多项临床研究表明,急性心肌缺血发生时,应用RIPC可减小急性心肌缺血的心肌梗死面积,并且在围术期术前应用RIPC,可以增加冠脉血流量、减少CABG和PCI术中肌钙蛋白释放,减少心肌损伤。我们通过QFR探究RIPC对冠脉血流的影响,有助于RIPC临床应用的证据支持和机制研究目的:通过定量血流分数和微循环阻力指数来探究短期RIPC对冠脉血流的影响。探讨RIPC的临床意义。方法:我们将接受冠状动脉造影（CAG）的患者随机分为RIPC组和对照组。在第一次CAG后,我们将符合入组标准的患者进一步随机分为单侧上肢（UL）或下肢（LL）组,其中RIPC组进行4个周期的缺血/再灌注循环,对照组进行虚拟RIPC;然后我们进行了第二次CAG。在每次CAG后测量c QFR,并计算并比较心脏X综合征患者的c QFR-f QFR和IMR。在每次造影前都抽取动脉血离心分离出血浆后立即保存于-80℃冰箱中。使用试剂盒统一分析样本。结果:我们共测量了129例患者的253条冠状动脉。与对照组相比,RIPC组的平均c QFR在RIPC后显著升高（P＜0.001）。另外,有23例心脏X综合征患者（IMR＞30）纳入本研究。与对照组相比,接受RIPC后,IMR（P＜0.001）及c QFR与f QFR之差（c QFR-f QFR）（P＜0.001）均显著降低。共采集了91名患者血清样本,RIPC组45人,对照组46人,RIPC组第二次造影时ET-1较之前下降（P＜0.001）,而BK上升（P＜0.001）,NO无明显变化（P＜0.001）,对照组两次测量各指标均无明显变化。结论:RIPC可以改善冠心病患者靶血管的c QFR,增加冠脉血流量,改善X综合征患者微循环,提升BK水平,减低ET-1水平。

关键词：冠心病远端缺血预适应定量血流分数

焦作市城区大气PM2.5中离子组分污染特征长期演变

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焦作市城区大气PM2.5中离子组分污染特征长期演变

作者：张家兴河南理工大学

学位级别：硕士

自2013年《大气污染防治行动计划》颁布实施以来,我国大气污染问题有所好转,但PM污染问题依然存在。为探究PM中水溶性离子污染特征的季节差异和年际演变规律,本研究以焦作市为例,于2020～2021年在河南理工大学资环学院5楼分季节采集样品... 详细信息

自2013年《大气污染防治行动计划》颁布实施以来,我国大气污染问题有所好转,但PM污染问题依然存在。为探究PM中水溶性离子污染特征的季节差异和年际演变规律,本研究以焦作市为例,于2020～2021年在河南理工大学资环学院5楼分季节采集样品188个,结合同点位2015～2019年冬季水溶性离子历史测试数据171个,通过水溶性离子浓度、特征比值、二次离子存在形式和来源解析四个方面对焦作市水溶性离子污染特征的季节差异和年际演变进行研究。主要结论如下:(1)2020～2021年采样期间,PM年均浓度为(74.27±41.32)μg·m,冬季显著(PSO>NH>Ca>Cl>Na>K>F>Mg。除Na外其他离子浓度均在冬季最高,是最低季节的1.9～7.6倍。硫氧化率仅秋季小于0.25,氮氧化率四季均大于0.10,表明焦作市春、夏、冬季存在较高的二次反应。硝硫质量比仅在夏季小于1,表明夏季以固定污染源的贡献为主,其他季节以移动污染源的贡献为主。阴阳离子电荷比年均值为1.16,大气颗粒物呈弱碱性。NH在春、夏季主要以(NH)SO、NHNO形式存在,秋、冬季主要以(NH)SO、NHNO、NHCl形式存在。(2)2015～2020年采样期间,PM浓度有下降趋势但未达到显著水平,年均下降速度为20.10μg·m。SO、Cl、K、F浓度有显著(P机动车尾气源(17.8%)>燃煤源(16.1%)>工业排放源(15.1%)>生物质燃烧源(12.7%)。污染源相对重要性方面,工业排放源整体呈降低趋势,机动车尾气源整体呈上升趋势,焦作市由以固定污染源为主的燃煤型污染特征转变为以移动污染源为主的尾气型污染特征。2017、2018年西北方向来风占比有较大上升。根据水溶性离子污染特征的季节差异和年际演变规律提出了大气污染物精细化防控建议。

关键词：焦作市 PM2.5 水溶性离子季节差异年际演变来源解析防治对策

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秦皇岛市F区车辆购置税征管问题研究

秦皇岛市F区车辆购置税征管问题研究

作者：张家兴燕山大学

学位级别：硕士

河北省近60年来地表径流时间序列变化特征研究

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水利科技与经济 2024年第1期30卷 105-108页

作者：张家兴河北省衡水水文勘测研究中心河北衡水053000

根据河北省1961-2020年的径流量资料,采用线性回归、Mann-Kendall和R/S分析法,对该地年径流量序列的变化趋势进行分析。结果表明,河北省近60年来径流量总体呈波状减少趋势,并以-1.351×10^(8) m^(3)/a的速率递减。河北省的年降水量在198... 详细信息

根据河北省1961-2020年的径流量资料,采用线性回归、Mann-Kendall和R/S分析法,对该地年径流量序列的变化趋势进行分析。结果表明,河北省近60年来径流量总体呈波状减少趋势,并以-1.351×10^(8) m^(3)/a的速率递减。河北省的年降水量在1988年发生不显著突变,并由波动特征突变为线性减少趋势。该地径流量年际变化具有显著Hurst现象,相应Hurst指数达0.6176,在未来一段时间内仍具有持续下降趋势。

关键词：径流量变化趋势 Mann-Kendall检验 R/S分析

维普期刊数据库

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探讨公路建设项目可行性

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第2期 0101-0103页

作者：张家兴巴彦淖尔市交通运输项目前期服务中心内蒙古巴彦淖尔015000

作为公路建设项目的基础性工作,公路建设项目可行性研究是项目决策的主要依据。为了提升公路建设项目的可行性,给公路项目开展奠定基础。本文首先分析可行性所遵循的原则,包括:宏观经济性、评价性、技术性等,而后分析了普遍存在的问题,... 详细信息

作为公路建设项目的基础性工作,公路建设项目可行性研究是项目决策的主要依据。为了提升公路建设项目的可行性,给公路项目开展奠定基础。本文首先分析可行性所遵循的原则,包括:宏观经济性、评价性、技术性等,而后分析了普遍存在的问题,包括:项目建设的必要性论证认知不足、项目建设内容不够深入、不到位的比选方案、不客观的经济评价体系等方面,对可行性研究问题与建议进行详细探究,为公路项目开展奠定基础。

关键词：公路建设可行性问题与建议