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风云四号闪电成像仪聚类算法的参数化方案

电瓷避雷器 2019年第2期 103-108,114页

作者：陈亚芳张其林张晓黄周仿荣沈志高振宇南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217

风云四号静止卫星(FY-4)上携带的闪电成像仪(LMI,lightning mapping imager)可以很好地实时监测对流层的闪电活动情况,但由于目前公开的1 min事件产品(event)并不对应于一次次的闪电(flash),因此需要进行"聚类",也就是将事件产品(event... 详细信息

风云四号静止卫星(FY-4)上携带的闪电成像仪(LMI,lightning mapping imager)可以很好地实时监测对流层的闪电活动情况,但由于目前公开的1 min事件产品(event)并不对应于一次次的闪电(flash),因此需要进行"聚类",也就是将事件产品(event)转化为闪电(flash)数据。为了得到适合LMI的闪电聚类算法,本文选取了LMI空间像元分辨率不同的两个典型区域,一个是像元分辨率约为8 km的西南地区(东经,北纬),另一个是像元分辨率约为12 km的东北地区(东经,北纬),分析这两个区域的聚类参数化方案。研究发现,尽管两个典型区域的像元分辨率不同,但他们在事件到组的聚类算法中,可以选取同样的时间间隔(2 ms)和空间间隔(相邻格点)参数化;在组到闪电的聚类算法中,两个典型区域的时间参数化可以是相同的(330 ms),但空间参数有较大差异,在西南区域,空间间隔可以选取16. 5 km,在东北区域,空间间隔应该选取为26 km。

关键词：聚类算法聚类参数像元分辨率时间间隔空间间隔

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雷暴云中起电活动对动力和微物理过程的影响

大气科学 2020年第1期44卷 138-149页

作者：廉纯皓郭凤霞曾凡辉甘明骏黎奇刘泽张晓黄蔡彬彬张坤南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室

本文通过改变三维强风暴动力—电耦合数值模式中电场参量的引入条件,将电场带入积云运动方程及水凝物下落末速中,模拟比较了有无电场影响下模拟云的主要差异。在考虑电场的作用下,由于初期电活动并不剧烈,降水强度与云内风速变化较小;... 详细信息

本文通过改变三维强风暴动力—电耦合数值模式中电场参量的引入条件,将电场带入积云运动方程及水凝物下落末速中,模拟比较了有无电场影响下模拟云的主要差异。在考虑电场的作用下,由于初期电活动并不剧烈,降水强度与云内风速变化较小;随着云中起电活动的增强,考虑电场影响的模拟云内上升、下沉风速均有所增加,对应时段的降水强度有明显起伏,但累计液态与固态降水量增加微弱;同时,闪电数目增多,闪电发生得更早,持续的时间更长,电场的影响是不可忽视的。模拟发现:雷暴成熟时期,由于电场力的作用,雹粒子瞬时落速变化的极值均超过10 m s^-1,霰粒子瞬时落速变化极值也超过了7 m s^-1。但强电场的区域较小,粒子下落时经过强电场区域的时间较短,所以落速极值变化不大,相比之下电场力对半径较小粒子的下落末速的瞬时改变更显著。电场通过对粒子下落速度的影响,改变了水凝物粒子主要源项的生成率,增加雨滴、冰晶粒子的生成率,减小霰、雹粒子的生成率,调整了三相水凝物粒子的时空分布,使云中水汽总量增加9%,释放潜热增加7%,为云体的进一步发展提供了内能。

关键词：雷暴云电场动力场微物理场数值模拟

基于贝叶斯推断的风云四号闪电成像仪中虚假信号滤除

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科学技术与工程 2019年第12期19卷 23-32页

作者：张晓黄张其林张仙玲陈亚芳廉纯皓王磊南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217

多种原因使得风云四号A星(Fengyun-4A,FY-4A)闪电成像仪(lightning mapping imager,LMI)探测到的发光事件中包含大量虚假信号,且目前针对不同的噪声来源采用不同的滤除方法。因此,为寻求一种较通用的、能同时滤除不同来源虚假信号的方法... 详细信息

多种原因使得风云四号A星(Fengyun-4A,FY-4A)闪电成像仪(lightning mapping imager,LMI)探测到的发光事件中包含大量虚假信号,且目前针对不同的噪声来源采用不同的滤除方法。因此,为寻求一种较通用的、能同时滤除不同来源虚假信号的方法,尝试采用贝叶斯概率推断对2017年8月8日京津冀地区一次雷暴过程中的LMI实测数据进行虚假信号滤除。首先,采用国际上惯用的卫星闪电聚类参数化方案,将时间间隔小于330 ms且空间间隔小于16. 5 km的事件认为是闪电引起的连续信号,不满足此条件的则视为孤立的虚假信号而被滤除。然后,根据连续信号的辐射强度和该位置处的背景亮度与孤立虚假信号之间的差异性,采用贝叶斯概率推断来滤除连续信号中的虚假信号。考虑到贝叶斯推断可能存在误差,进一步根据闪电时空连续性特征设计了信号再判断方法,尽可能地滤除虚假信号且保留真实闪电信号。最后,利用云顶亮温资料及全球闪电定位网(worldwide lightning location network,WWLLN)数据对滤除结果进行初步检验。结果表明:虚假信号约占所有信号的50%;滤除虚假信号后,90%以上的信号分布在云顶低于240 K的区域内,且与WWLLN闪击点具有较好的对应。这种同时考虑信号时空连续性及不同信号间特征量差异性的虚假信号滤除算法,为设计更通用高效的虚假信号滤除算法做出了尝试。

关键词：闪电成像仪虚假信号贝叶斯推断滤除算法

石家庄S波段和X波段双偏振雷达定量降水估测应用研究

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高原气象 2025年第1期44卷 253-264页

作者：黄兆楚印佳楠杨洋张晓瑞黄毅王梧熠崔毅李禧亮河北省人工影响天气中心河北石家庄050021 河北省气象装备中心河北石家庄050021 河北省气象与生态环境重点实验室河北石家庄050021 石家庄市气象局河北石家庄050081

基于石家庄S波段雷达和X波段雷达、雨滴谱仪观测资料以及地面雨量计数据,分析两种雷达的R(ZH)、R(ZH,ZDR)、R(KDP)和R(KDP,ZDR)四种定量降水估测方法。结果表明,利用雨滴谱仪数据计算出的雷达反射率因子与雷达实测具有较好的一致性,但... 详细信息

基于石家庄S波段雷达和X波段雷达、雨滴谱仪观测资料以及地面雨量计数据,分析两种雷达的R(ZH)、R(ZH,ZDR)、R(KDP)和R(KDP,ZDR)四种定量降水估测方法。结果表明,利用雨滴谱仪数据计算出的雷达反射率因子与雷达实测具有较好的一致性,但整体偏大5 dB;两种雷达使用R(KDP,ZDR)方法估测降水结果优于其他方法,使用偏振参量KDP能明显提高降雨估测结果,使用ZDR后,测雨公式较单参量提高不明显;使用R(KDP)和R(KDP,ZDR)方法,利用X波段雷达估测降水的准确度略高于S波段雷达,可提升约10%,利用高空间分辨率的X波段雷达可以提升城市降水估测的精确度。

关键词：双偏振雷达雨滴谱定量估测降水(QPE)

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职业本科专业建设：类型特征、实践误区与未来路向

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黑龙江高教研究 2025年第2期 1-7页

作者：黄守峰贵州开放大学(贵州职业技术学院) 华南师范大学

职业本科专业为新时代高素质技术技能人才培养提供了全新路径。在开展职业本科专业建设时，既要把握其高适应性、高融合性、高技能性、高特殊性等类型特征，也要规避陷入办学惯性、走入浅层合作、步入办学重复、坠入“普本复制”等发展... 详细信息

职业本科专业为新时代高素质技术技能人才培养提供了全新路径。在开展职业本科专业建设时，既要把握其高适应性、高融合性、高技能性、高特殊性等类型特征，也要规避陷入办学惯性、走入浅层合作、步入办学重复、坠入“普本复制”等发展误区。推进我国职业本科专业高质量发展，需要紧跟产业发展脉搏，明确专业崭新航向；扣住产教融合内涵，凸显专业固有特征；紧抓“三教”改革根本，提升专业内在质量；改革人才培养模式，塑造专业特色品牌。

关键词：职业本科教育专业建设类型特征误区防范未来路向

跨学科人才培养从分离走向融合：域外经验与本土可能

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黑龙江高教研究 2025年第2期 62-67页

作者：张晓报刘宝存湖南科技大学北京师范大学

当前，我国高校在组织与实施跨学科人才培养时往往单独构建一套专门的体系，目标、模式与机制存在与整个人才培养体系分离的问题。相比之下，以斯坦福大学为代表的世界一流大学注重将跨学科人才培养融入高校整个人才培养体系中，表现为... 详细信息

当前，我国高校在组织与实施跨学科人才培养时往往单独构建一套专门的体系，目标、模式与机制存在与整个人才培养体系分离的问题。相比之下，以斯坦福大学为代表的世界一流大学注重将跨学科人才培养融入高校整个人才培养体系中，表现为在目标上将跨学科素养视为对所有学生的要求、在模式上高度借助于现有的学科专业教育形式、在机制上充分依靠已有的学科专业教育组织。为促进跨学科人才培养实践从分离走向融合，高校需要在目标重塑、模式优化与机制赋能等三个方面综合发力，即培养全体学生的跨学科素养、树立开放型的操作思路、充分挖掘现有体制的潜力。

关键词：跨学科人才培养分离融合斯坦福大学

骨髓脂肪对骨转移的影响及磁共振成像定量评估

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中国组织工程研究 2025年第1期29卷 128-135页

作者：谢青霖张晓东南方医科大学第三附属医院(广东省骨科研究院)影像科广东省广州市510630

背景:早期骨转移的准确诊断对治疗方案和预后有着至关重要的作用。骨活检是骨转移诊断的金标准,但由于有创且标本尺寸小等缺点,在实际临床工作中难以落实。近年来,随着MRI技术的不断发展,磁共振定量成像技术如磁共振波谱成像、基于化学... 详细信息

背景:早期骨转移的准确诊断对治疗方案和预后有着至关重要的作用。骨活检是骨转移诊断的金标准,但由于有创且标本尺寸小等缺点,在实际临床工作中难以落实。近年来,随着MRI技术的不断发展,磁共振定量成像技术如磁共振波谱成像、基于化学移位编码的水脂肪成像等被广泛应用于骨转移的诊断,衍生的标志物包括表信号脂肪分数和质子密度脂肪分数,均能反映骨髓脂肪含量。目前,对于骨髓脂肪在骨转移瘤发生中的作用已经成为了人们关注的新焦点。目的:现就骨髓脂肪对骨转移的影响及磁共振成像定量评估技术进行综述,归纳比较不同磁共振脂肪定量技术评估骨转移的优劣势以及临床应用情况。方法:应用计算机在PubMed和中国知网数据库检索相关文献,英文检索词为“bone metastases,bone marrow adipocytes,magnetic resonance imaging,quantitative MRI,fat fraction,magnetic resonance spectrum,chemical shift encoding-based water–fat imaging”,中文检索词为“骨转移,骨髓脂肪,磁共振成像,定量磁共振成像,脂肪分数,磁共振波谱成像,基于化学移位编码的水脂肪成像”,根据纳入和排除标准共获得相关文献67篇。结果与结论:(1)骨髓脂肪细胞能通过分泌多种相关激素及细胞因子、为肿瘤细胞提供能量、诱导破骨细胞分化等多种途径协助骨转移的发生;(2)磁共振定量技术能够精确地定量脂肪组织,测量骨髓中脂肪含量的变化有助于骨转移的诊断;(3)磁共振波谱成像能够通过不同质子的进动频率反映不同的代谢产物,因此可用于脂肪定量,是目前用于评估转移性骨折的一种辅助检查手段;(4)基于化学移位编码的水脂肪成像可以使水和脂肪信号得以在正相位和反相位相分离,从而测量脂肪组织的信号,在鉴别椎体良恶性骨折方面具有较高的敏感性、特异性和准确性。

关键词：骨转移骨髓脂肪磁共振成像磁共振波谱成像基于化学移位编码的水脂肪成像综述

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抗菌肽聚赖氨酸对胶原自组装的影响

皮革科学与工程 2025年第1期35卷 8-14页

作者：张晓霞李国英四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室四川成都610065 四川大学制革清洁技术国家工程实验室四川成都610065

将抗菌肽聚赖氨酸(ε-PL)引入胶原溶液,旨在探究生理条件下ε-PL对胶原(Col)自组装的影响。结果显示,阳离子性的ε-PL减缓了Col的自组装进程,组装产物网络结构趋于松散,胶原原纤维直径减小。当Col/ε-PL比例<1∶0.5时,仍可清晰地观察到... 详细信息

将抗菌肽聚赖氨酸(ε-PL)引入胶原溶液,旨在探究生理条件下ε-PL对胶原(Col)自组装的影响。结果显示,阳离子性的ε-PL减缓了Col的自组装进程,组装产物网络结构趋于松散,胶原原纤维直径减小。当Col/ε-PL比例<1∶0.5时,仍可清晰地观察到Col自组装形成具有D周期的纤维,Col/ε-PL组装产物热稳定性与纯Col组装产物接近。并且,由于ε-PL的引入,Col/ε-PL组装产物表现出出色的抗菌活性。因此,适量引入抗菌肽ε-PL参与Col的自组装是一种构建抗菌性仿生胶原原纤维的有效策略。

关键词：胶原聚赖氨酸自组装胶原原纤维抗菌

考虑构件震害影响的城市桥梁震后通行功能损失评估方法

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 35-45页

作者：李天翊张东昱张晓宇哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司北京100120

桥梁作为城市交通网络重要节点,其车辆通行能力在震后救灾和重建过程中起着至关重要的作用。但现有城市桥梁震后损失研究多集中于结构损伤维修成本方面,对桥梁震后车辆通行功能损失研究关注不足,难以为震后紧急救援和桥梁修复决策提供... 详细信息

桥梁作为城市交通网络重要节点,其车辆通行能力在震后救灾和重建过程中起着至关重要的作用。但现有城市桥梁震后损失研究多集中于结构损伤维修成本方面,对桥梁震后车辆通行功能损失研究关注不足,难以为震后紧急救援和桥梁修复决策提供有效指导。因此,本文提出了综合考虑桥梁构件震害破坏及其对车辆通行影响的桥梁震后通行功能损失评估方法。首先,为了更准确地分析地震对桥梁结构整体系统的影响,采用copula函数,开展了考虑桥梁构件破坏相关性的桥梁系统地震易损性分析;其次,提出了地震导致桥梁车辆通行能力损失的评估方法。该方法综合考虑了桥梁结构损伤、承载力下降导致的开放车道减少以及桥梁伸缩缝损坏导致的车辆行驶速度降低等因素影响,因而可以更准确地反映震后桥梁车辆通行能力;最后,通过一个4跨连续梁桥算例发现相较于现有评估方法,本文提出的城市桥梁震后通行功能损失评估方法具有准确度更高、离散程度和不确定性更小的特点。与传统的定性和主观震后桥梁功能损失评估方法相比,本项研究提出的分析方法从物理层面考虑了桥梁构件震害对桥梁车辆通行能力的具体影响,为震后决策过程提供了一个数学模型。

关键词：桥梁易损性构件破坏相关性车辆通行能力桥梁通行功能损失