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基于Shearlet稀疏分解与压缩感知的井中微地震噪声压制方法研究

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基于Shearlet稀疏分解与压缩感知的井中微地震噪声压制方法研究

作者：徐超然吉林大学

学位级别：硕士

随着世界油气需求的持续增长,油气作为不可再生资源逐渐被消耗,低渗透储层油藏逐渐成为提高石油产量的重要方式。水力压裂是勘探低渗透油田的有效评价手段,而微地震监测作为一种低渗油气田压裂监测方法备受关注。常见的微地震监测技术... 详细信息

随着世界油气需求的持续增长,油气作为不可再生资源逐渐被消耗,低渗透储层油藏逐渐成为提高石油产量的重要方式。水力压裂是勘探低渗透油田的有效评价手段,而微地震监测作为一种低渗油气田压裂监测方法备受关注。常见的微地震监测技术有地面监测和井中监测两种不同实现方式。其中井中微地震监测信号具有能量弱、信噪比低以及频率高的特点,提高监测记录信噪比已成为后续信号处理必不可少的步骤。而由于传统的滤波方法在处理这类特点信号时适应性较差,因此,开发一种快速、便捷、精度高的微地震信号噪声压制方法,以尽可能的缩短监测时间,提高监测数据的信噪比,符合现代微震监测技术的需求显得至关重要。Shearlet分解是近几年发展起来的一种新型多尺度几何分析技术,它同时也是多维函数的一种接近最优的稀疏表示方法。此外Shearlet分解可以和多分辨率分析关联起来,其连续形式与离散形式的出现,为其应用奠定了深厚的基础。基于其优秀的性质,本文结合Shearlet分解与硬阈值函数对井中微地震数据进行噪声压制,并与小波变换及硬阈值函数对比。由于Shearlet分解在二维空间上的优越性,该算法有效的提高了微震数据的信噪比,并保留了有用信号。但是由于井中微地震信号频率高、能量弱的特点,在Shearlet域内信号和噪声系数很难通过简单的阈值函数区分开。因此本文利用井中微地震信号及Shearlet分解的性质,提出了基于Shearlet稀疏分解与压缩感知算法。考虑到微地震信号经Shearlet分解后,有效信号在各尺度的集中情况是不同的这一特点,本算法首先对变换域各尺度系数的能量谱及频谱的分析,将系数分为噪声集中的低频尺度和有效信号集中的高频尺度。针对低频尺度信号,由于有效信号较少,大部分为噪声,因此使用简单的硬阈值函数即可实现噪声压制。而针对高频尺度信号,有效信号集中较多,考虑使用观测矩阵来对信号进行测量,实现降维的目标。在这里,系数变换为Shearlet分解,观测矩阵为与Shearlet基函数不相关的矩阵。进而压缩感知利用有效信号在Shearlet域下具有稀疏性,而噪声却没有稀疏性可言这一条件,完成对有效信号的重构,进而可以自适应的恢复出纯净的有效信号。本文在研究了井中微地震信号及Shearlet变换特性的基础上,构建了基于Shearlet稀疏分解与压缩感知算法的微地震噪声压制方法。通过模拟仿真微地震信号与实际微地震数据试验,验证了此改进算法的有效性。

关键词：井中微地震资料处理随机噪声消减 Shearlet分解压缩感知尺度分类

浅析问题导向教学法在高职护理学教学中的运用

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新课程研究 2022年第6期 44-46页

作者：夏炜妍徐超然信阳职业技术学院

问题导向教学法是指在教学过程中，以问题为前提与基础，学生处于中心与主体地位，教师发挥导向功能，以培养学生独立解决问题能力为核心的一种教学方法。文章以高职护理学为切入点，深入分析问题导向教学法在高职护理学教学中的价值及... 详细信息

问题导向教学法是指在教学过程中，以问题为前提与基础，学生处于中心与主体地位，教师发挥导向功能，以培养学生独立解决问题能力为核心的一种教学方法。文章以高职护理学为切入点，深入分析问题导向教学法在高职护理学教学中的价值及运用路径，以期为高职院校培养更专业、更优质的护理人才提供支持。

关键词：问题导向教学法高职护理学

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贵州省人口老龄化灰色关联分析与预测

贵州省人口老龄化灰色关联分析与预测

作者：徐超然贵州财经大学

学位级别：硕士

本文利用2004-2011年相关统计资料，运用灰色关联分析法，主成分分析法和灰色预测法对贵州省人口老龄化的影响因素进行分析并对未来五年内贵州省人口老龄化情况作出预测。我国于2000年步入老龄化，人口老龄化超前于社会经济发展是我国... 详细信息

本文利用2004-2011年相关统计资料，运用灰色关联分析法，主成分分析法和灰色预测法对贵州省人口老龄化的影响因素进行分析并对未来五年内贵州省人口老龄化情况作出预测。我国于2000年步入老龄化，人口老龄化超前于社会经济发展是我国人口老龄化的重要特征，而且我国的老龄人口基数大，比重大，老龄化的速度很快，不同于其他发达国家人口的先富后老的特点，我国的特点是未富先老。加之我国是在经济水平较低的情况下进入老龄化社会的，所以对于我国来说，老龄化问题将会带来很多挑战，人口老龄化不仅是对经济，对社会文化结构，消费结构等方面也会产生很大影响。贵州省于2003年开始老龄化进程，但相比较于全国大部分省份，贵州省是在经济更欠发达的情况下进入老龄化社会的，人口老龄化的形势以及老龄化与经济之间的矛盾相对而言更加严峻而且是长期的。贵州省的老龄化已经是压力很大的且是刻不容缓的。因此，对贵州省人口老龄化的研究是十分有意义的。本文的基本思路是，通过借鉴国内外相关文献且从数据可收集性的角度出发，考虑到影响人口老龄化的最直接的两个因素：出生率和死亡率，从而尽量建立较为客观全面的指标体系，包括：医疗卫生支出，初中阶段毛入学率，城镇人均消费支出，农村人均消费支出，性别比，城镇登记失业率，参加基本养老保险人数，城镇化率，教育支出，废水排放总量，废气中主要污染物排放量，医疗卫生机构床位数，文盲率，人均GDP，0-14岁人口比例，人口密度，运用通过灰色关联分析和主成分分析来研究影响贵州人口老龄化的主要因素和主要成分，同时通过灰色预测法来预测接下来五年内的贵州省65岁及以上人口的比重，即五年内贵州省人口老龄化的发展趋势，并对实证结果进行分析，提出相关的政策建议。经本文实证分析，结果显示城镇化率和其他人口结构指标是贵州省人口老龄化的最主要影响因素，社会发展和政府政策是贵州省人口老龄化的重要影响成分，且根据预测，未来五年内贵州省人口老龄化进程将呈显著的上升趋势。根据实证分析的结果，本文拟提出的政策建议主要包括：思想上正视老龄化问题，推动社区养老的发展，完善老年社会保障体系，加强基层老龄工作建设，发展老龄产业，老年人应该自我提升。贵州省人口老龄化问题的缓解主要需要政府和社会的共同努力。

关键词：贵州省人口老龄化灰色关联分析主成分分析灰色预测城镇化率

考虑风电统计特性挖掘的分布鲁棒优化调度方法

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电力系统自动化 2022年第2期46卷 33-42页

作者：徐超然徐潇源严正李恒杰电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240 兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃省兰州市730050

提出一种基于数据驱动分布鲁棒优化的电力系统调度方法,以应对考虑风电不确定性的电力系统运行问题。首先,挖掘风电数据统计信息,提出了基于主成分分析与核密度估计的风电概率分布模糊集构建方法,刻画风电随机性以及不同风电机组出力之... 详细信息

提出一种基于数据驱动分布鲁棒优化的电力系统调度方法,以应对考虑风电不确定性的电力系统运行问题。首先,挖掘风电数据统计信息,提出了基于主成分分析与核密度估计的风电概率分布模糊集构建方法,刻画风电随机性以及不同风电机组出力之间的空间相关性;其次,针对含风电的调度问题,建立考虑概率分布模糊集的两阶段分布鲁棒优化问题;然后,将分布鲁棒优化问题变换为其等价可解形式,采用仿射策略以及对偶原理将其转化为线性规划问题进行求解,并且提出了基于样本外测试的概率分布模糊集范围参数选择策略,以保证调度方案的可靠性与经济性。采用6节点与IEEE 118节点系统进行仿真分析,并将所提出的分布鲁棒优化方法与不考虑随机变量相关性的分布鲁棒优化方法以及传统随机、鲁棒优化方法进行对比,以验证所提方法的有效性。

关键词：数据驱动分布鲁棒优化经济调度不确定性风电出力

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美国汉语教学的历史、现状、问题和对策

美国汉语教学的历史、现状、问题和对策

作者：徐超然黑龙江大学

学位级别：硕士

本文研究的课题是“美国汉语教学的历史、现状、问题和对策”，文章共分六个部分，包括绪论、四章正文和结语。绪论首先介绍近几年美国“汉语热”的背景，其次综述了历年来国内外语言学家对美国汉语教学研究取得的成果，最后说明了... 详细信息

本文研究的课题是“美国汉语教学的历史、现状、问题和对策”，文章共分六个部分，包括绪论、四章正文和结语。绪论首先介绍近几年美国“汉语热”的背景，其次综述了历年来国内外语言学家对美国汉语教学研究取得的成果，最后说明了本文的创新之处。第一章介绍了美国的基本国情以及在多元文化背景下语言使用的状况，分析了中美两国关系的现状，阐述了汉语在当代美国社会的重要地位。接着通过实地调查所得的美国华侨使用汉语的情况以及美国人对汉语的看法，并解释了近几年美国突然刮起“汉语热”旋风的原因。第二章通过对大量中英文相关文献资料的整合，概述了美国汉语教育的起源和发展历程：从19世纪40年代华工的“中文学习班”，一直到近几年中国政府在美兴办“孔子学院”，时间跨度达一百多年，汉语教育从无到有、由点到面、由初级到大学、由识字教育到专业教育、由民间自发到政府规定的课程设置的沧桑变化。第三章通过对美国纽约两所学校的汉语课堂实地调查和所得情况的详述，从师资状况、课程安排、教材使用状况全面阐述了美国汉语教育的现状，并分析了美国汉语教学中存在的问题。着重介绍了美国中小学最新的第二语言教学法“5C教学法”的教学目标和策略。第四章讨论了发展美国汉语教育的策略，就师资配置，课堂安排以及评估标准等方面进行分析，权衡取舍，找出认为最适合美国汉语教育的教学法。本文通过文献资料和实地调查材料深入讨论了美国华侨的汉语使用状况以及在美国汉语教学的现状，指出了美国汉语教学存在的问题和面临的挑战，并尝试提出可行的解决方法。相信本文对优化美国汉语教学有重要的理论意义和实践意义。

关键词：第二语言汉语教育教学策略

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炼油企业压减柴油措施的应用及展望

石油炼制与化工 2022年第8期53卷 16-20页

作者：张超然中国石油大学(北京)经济管理学院北京102249 中国石油化工股份有限公司炼油事业部

近几年,国内石油市场竞争激烈、消费结构变化加剧,炼油企业需要不断优化产品结构,大力减产柴油,按需增产汽油、喷气燃料和乙烯原料等产品,这是当前及今后较长时期提升企业竞争力的首要任务。结合中国石化长岭分公司的实际情况,通过采用... 详细信息

近几年,国内石油市场竞争激烈、消费结构变化加剧,炼油企业需要不断优化产品结构,大力减产柴油,按需增产汽油、喷气燃料和乙烯原料等产品,这是当前及今后较长时期提升企业竞争力的首要任务。结合中国石化长岭分公司的实际情况,通过采用一系列新技术和优化措施,在调减成品油收率和优化成品油结构方面,取得了较好的效果。基于企业实际案例,结合近年来其他炼化企业在产品结构调整方面所做的工作、新技术开发与应用以及“十四五”规划等情况,围绕“双碳”目标下的产品结构调整,作了梳理思考和下一步建议。

关键词：柴油催化裂化加氢汽油喷气燃料白油

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遮光对贵州原产两种金花茶生长发育和生理的影响

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年

作者：陈菊艳邓伦秀李鹤龙海燕徐超然贵州省林业科学研究院

【目的】探讨遮光对贵州金花茶和离蕊金花茶扦插苗的生长、发育和生理指标的影响，为其栽培、人工授粉和自然更新提供理论支持。【方法】以3年生扦插苗为试验材料，搭建遮阴网，设置全光照（CK）、30%遮光率、60%遮光率和90%遮光率的4... 详细信息

【目的】探讨遮光对贵州金花茶和离蕊金花茶扦插苗的生长、发育和生理指标的影响，为其栽培、人工授粉和自然更新提供理论支持。【方法】以3年生扦插苗为试验材料，搭建遮阴网，设置全光照（CK）、30%遮光率、60%遮光率和90%遮光率的4种处理。处理12个月后，测定苗高、地径、冠幅、花蕾数、开花数、有机物积累、叶绿素和丙二醛含量。【结果】贵州金花茶苗高、冠幅、抽梢数和叶片数在60%遮光中最高，可溶性糖和MDA含量在CK中最高；离蕊金花茶苗高和抽梢数在60%遮光中最高，地径、叶片数、可溶性糖、可溶性蛋白和MDA含量在30%遮光处理中最高；两种金花茶在90%遮光下叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量较高；同一遮光处理下，离蕊金花茶可溶性蛋白含量是贵州金花茶的3.3～6.2倍。观察发现贵州金花茶的花期为1—3月，而离蕊金花茶的花期为10—12月，贵州金花茶盛花期为3月份，而离蕊金花茶盛花期为11月份。隶属函数法分析认为，两种金花茶在不同遮光处理下各指标得分的综合排名均在60%遮光中最高，CK中最低。【结论】遮光处理影响金花茶的生长、花芽分化和生理特性，贵州金花茶扦插苗在30%～60%遮光范围、而离蕊金花茶在60%～90%遮光范围，更利于贵州金花茶和离蕊金花茶的生长和发育。

关键词：贵州金花茶离蕊金花茶遮光处理生长发育生理指标

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四旋翼无人机室内导航与控制技术研究

四旋翼无人机室内导航与控制技术研究

作者：夏超然燕山大学

学位级别：硕士

四旋翼无人机是目前广泛应用的飞行器,在这个智能化的时代,四旋翼无人机的研究重点为自主导航,针对室内环境全球卫星定位系统失效,导致四旋翼无人机室内定位不精确的问题,本文设计一种用于探索室内未知环境的四旋翼无人机,搭建一套自主... 详细信息

四旋翼无人机是目前广泛应用的飞行器,在这个智能化的时代,四旋翼无人机的研究重点为自主导航,针对室内环境全球卫星定位系统失效,导致四旋翼无人机室内定位不精确的问题,本文设计一种用于探索室内未知环境的四旋翼无人机,搭建一套自主导航系统,代替人工来应对室内环境的复杂作业。主要研究内容如下:(1)制定室内四旋翼无人机的系统方案,从室内四旋翼无人机的硬件平台与软件系统两方面进行设计,硬件方面首先完成硬件的选型计算与硬件平台搭建,然后针对硬件中的视觉传感器进行相机模型的原理分析与相机标定实验,软件方面首先针对四旋翼无人机的控制技术进行研究,分析四旋翼无人机的飞行原理,使用MATLAB编写四旋翼无人机的PID闭环控制器,调参后通过机器人操作系统ROS进行控制仿真实验验证了合理性。(2)针对室内导航中定位的主流视觉SLAM算法ORB-SLAM2存在特征不均匀导致剧烈运动跟踪丢失的问题,改进ORB-SLAM2算法,设计基于目标检测的前端特征提取器,通过在ROS系统中进行数据集的仿真实验验证了改进后的算法能够提高精度和鲁棒性。(3)针对室内导航中建图的主流三维重建算法Elastic Fusion存在三维地图细节不精细的问题,选择隐式建图算法Instant-ngp,优化Instant-ngp算法三维重建的实时性,通过ROS系统进行数据集仿真实验,Instant-ngp算法得到的三维地图相比主流三维重建算法Elastic Fusion细节更精细。(4)对于室内导航中的路径规划采用了规划效率高的EGO-Planner算法,通过ROS系统中的路径规划仿真实验与真实环境下的室内路径规划实验验证了该算法的可行性。(5)完成ROS系统中的导航仿真实验与真实环境下的室内导航飞行实验,验证了仿真平台与实物导航的可行性。

关键词：四旋翼无人机自主导航 PID控制视觉SLAM 三维重建

铈和锌复合污染在玉米-土壤环境中的生物效应机制研究

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铈和锌复合污染在玉米-土壤环境中的生物效应机制研究

作者：马超然东北农业大学

学位级别：硕士

世界范围内,随着人们在农业生产和高科技相关领域对稀土的依赖性越来越强,稀土的开采量越来越多,规模也越来越大,随之而来的就是带来的各种环境污染问题。稀土污染往往也伴随着其他重金属的污染,而且这种复合污染比单一污染更复杂。目前... 详细信息

世界范围内,随着人们在农业生产和高科技相关领域对稀土的依赖性越来越强,稀土的开采量越来越多,规模也越来越大,随之而来的就是带来的各种环境污染问题。稀土污染往往也伴随着其他重金属的污染,而且这种复合污染比单一污染更复杂。目前,关于稀土-重金属复合污染对作物的毒性效应及生态功能的机制研究较少,因此本研究以玉米为供试对象,Ce和Zn为稀土和重金属代表元素,通过盆栽试验,分析比较不同处理下玉米的生长情况、养分吸收、氧化损伤情况、细胞结构以及玉米根际群落微生物,探明Ce-Zn复合污染对玉米的毒性效应机制、养分吸收分子抑制机制以及根际土壤的生态功能的影响。本文主要研究结果如下:(1)Ce-Zn复合污染对玉米的生长发育造成了影响,500 mg/kg的单一的Zn/Ce对玉米造成了毒害,导致玉米的生物量降低,但是随着100 mg/kg的Ce/Zn的加入,对玉米的生物量的影响有所减轻。当复合污染浓度达到Ce500 mg/kg-Zn500 mg/kg时,玉米的生物量相较CK显著降低,降幅达到了26.67%。当复合污染浓度达到Ce750 mg/kg-Zn750 mg/kg时,玉米的生物量相较CK降低了37.33%。当复合污染浓度达到Ce1000 mg/kg-Zn1000 mg/kg时,玉米的生物量相较CK降低了47.78%。Ce-Zn复合污染比单一污染更复杂,经过胁迫研究试验发现Ce-Zn复合污染对玉米的生长发育存在的阈值效应:当Ce-Zn复合污染浓度低于Ce500mg/kg-Zn500 mg/kg这一阈值浓度时,两种污染物之间存在拮抗作用,而在高于阈值浓度时,两种污染物之间表现为生物毒性协同作用。(2)Ce-Zn复合污染对玉米造成了氧化胁迫,在Ce-Zn复合污染的胁迫下,玉米叶片、根系的ROS含量均有所增加,并且随着Ce-Zn复合污染浓度的升高,叶片根系的ROS含量也逐渐升高,整体呈上升的趋势。其中,Ce500 mg/kg-Zn500 mg/kg复合污染处理组叶片和根系中HO的含量相较于CK分别显著增加了2.70倍和3.70倍,叶片和根系中O.的含量相较于CK分别显著增加了97.00%和90.15%。而Ce500mg/kg-Zn1000mg/kg复合污染处理组叶片和根中HO的含量分别是CK的2.31倍和3.30倍,并且表现为显著增加。叶片和根中O.的含量是CK的2.34和1.45倍,并且显著增加。Ce1000mg/kg-Zn500mg/kg复合污染处理组叶片和根中HO的含量是CK的2.70倍和3.56倍,并且表现为显著增加。叶片和根中O.的含量相比于CK显著增加,分别是CK的2.42倍和1.48倍。同时DAB/NBT对玉米叶片和根系中ROS染色结果也证实了这一点。随着Ce-Zn复合污染浓度的升高,叶片根系的抗氧化酶POD、CAT、SOD含量逐渐升高,整体呈上升的趋势。(3)Ce-Zn复合污染影响了玉米的养分吸收,Ce500mg/kg-Zn1000mg/kg、Ce1000mg/kg-Zn500mg/kg浓度下的玉米地上部分的碳含量相较于CK分别下降了11.24%和5.42%,氮含量相较于CK分别下降了43.36%和44.14%,磷含量相较于CK分别下降了24.57%和32.70%,钾含量相较于CK分别下降了19.22%和17.96%,钙含量相较于CK分别下降了20.19%和34.51%,镁含量相较于CK分别下降了8.00%和5.34%。这可能是由于复合污染影响了玉米根系离子运输,高浓度复合污染下玉米根系对K、NH的转运受到了抑制,而Ca的转运表现为先促进后抑制,即低浓度促进,高浓度抑制。(4)Ce-Zn复合污染影响并改变了微生物群落结构土壤生态功能,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、放线菌门(Actinobacteriota)受到重金属毒害的影响相较于其他菌门更大,并且与对照组相比,变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度下降,拟杆菌门(Bacteroidota)、放线菌门(Actinobacteriota)相对丰度上升。高浓度复合污染改变了碳循环相关的功能基因(methanotrophy,methanoloxidation,methylotrophy),同时还会改变微生物氮循环相关的功能基因(nitrate respiration,nitrate reduction,nitrogen respiration),并且抑制了膜运输(Membrane transport)功能、信号转导(Signal transduction)功能、信号分子和相互作用(Signaling molecules and interaction)功能,进而抑制了玉米根系对养分的吸收并造成玉米体内营养物质含量下降。

关键词：铈锌复合污染氧化损伤养分吸收微生物群落结构