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耦合多源传感器与机器学习算法的渭-库绿洲土壤盐分估测

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耦合多源传感器与机器学习算法的渭-库绿洲土壤盐分估测

作者：马国林新疆大学

学位级别：硕士

土壤盐渍化是导致干旱区土壤退化的主要原因之一,严重影响了干旱区水土资源的合理配置与生态系统的健康发展,因此,实现土壤盐渍化的动态、快速和精准监测显得尤为重要。遥感技术在大面积持续观测土壤盐渍化的研究中表现出了巨大潜力,其... 详细信息

土壤盐渍化是导致干旱区土壤退化的主要原因之一,严重影响了干旱区水土资源的合理配置与生态系统的健康发展,因此,实现土壤盐渍化的动态、快速和精准监测显得尤为重要。遥感技术在大面积持续观测土壤盐渍化的研究中表现出了巨大潜力,其中光学遥感的应用最为广泛,然而,光学影像的观测容易受到不良天气的影响,微波遥感可以全天候观测的优点弥补了这一不足。最新发射的Sentinel系列卫星提供了大量可免费获取的具有高空间分辨率和时间分辨率的遥感影像数据,为定量评估土壤盐分提供了新的数据源。基于此,本研究以Sentinel-1合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)影像的不同极化组合构建雷达指数、以Sentinel-2多光谱传感器(Multi-Spectral Instrument,MSI)影像构建盐度指数、植被指数,辅之以地形衍生变量和土壤含水量耦合机器学习模型,在变量优选的基础上分别构建了基于雷达传感器、光学传感器和多源数据融合的土壤盐分预测模型,并绘制了研究区土壤盐分空间分布特征图,得以下结论:(1)渭-库绿洲土壤盐分随着深度的增加而不断降低且均呈碱性,随着深度的增加由强变异转为了中等变异,土壤含水量也随着深度的增加而增加,此外,通过半方差经典地学统计分析表明,不同深度的土壤盐分变异主要是由结构变异引起的,受短距离误差、实验误差等引起的随机性误差较小,其中,表层土壤盐分与相应的理论半方差模型最为契合(R=0.91)。(2)利用Pearson相关性分析优选的盐度指数、植被指数和地形指数辅之以土壤含水量的作为EC的预测因子,构建了基于光学传感器的4种土壤盐分预测模型,其中XGBoost模型的预测精度最好(验证集R=0.71,RMSE=9.38 d S m,MAE=7.86 d S m,RPD=1.85),RF次之(验证集R=0.65,RMSE=10.21 d S m,MAE=7.90 d S m,RPD=1.70),此外,虽然不同指数在模型中的重要性有所不同,但仍由具有相同的次序,即盐度指数最为重要,占比超过了45%,其次为地形指数、植被指数和土壤含水量。(3)以雷达指数、地形指数和土壤含水量3类指数构建的基于雷达传感器的土壤盐分预测模型中,RF估算精度最优(验证集R=0.61,RMSE=10.77 d S m,MAE=7.37 d S m,RPD=1.61),其中地形指数被模型指定为最重要的解释变量,其重要性超过了50%,其次为雷达指数和土壤含水量。(4)相较于单个传感器,多传感器的融合极大的改善了模型的估算精度和稳定性,RF和XGBoost模型都具有极佳的预测精度(RPD>2.0),相对而言,RF预测精度更优(验证集R=0.81,RMSE=7.52 d S m,RPD=2.30),其中盐度指数被指定为最重要的解释变量,其重要性超过了40%,而其他类型的指数在不同模型中的可解释性有所不同。(5)不同数据源和模型预测的土壤盐分具有相似的空间分布特征,即土壤盐渍化程度由绿洲内部不断向边缘加重。根据多源数据作为预测因子构建的最佳预测模型(RF)的预测结果,研究区内非盐渍土面积占比仅为16.26%,而重度以上的土壤面积占比超过了60%,土壤盐渍化问题严重。本研究评估了不同类型的传感器及其融合在土壤盐渍化定量监测中的估算精度,并预测了土壤盐分在空间上的分布特征,为区域尺度的土壤盐渍化动态监测奠定了基础,同时也为改善水土资源配置、防止生态环恶化提供了相关的理论支撑。

关键词：土壤盐渍化 Sentinel-1 Sentinel-2 机器学习数字土壤制图

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泸渝段航道建设项目分析研究

泸渝段航道建设项目分析研究

作者：陈国林西南交通大学

学位级别：硕士

本文通过泸渝段航道建设项目实例,结合现代项目管理理念和项目管理的规范做法,现代项目管理可行性研究,投资经济分析在项目实践中的应用过程,并侧重于项目前期工作和经济评价,从项目建设投资经济分析入手,阐述了如何围绕项目发展各时期... 详细信息

本文通过泸渝段航道建设项目实例,结合现代项目管理理念和项目管理的规范做法,现代项目管理可行性研究,投资经济分析在项目实践中的应用过程,并侧重于项目前期工作和经济评价,从项目建设投资经济分析入手,阐述了如何围绕项目发展各时期进行分析研究。项目投资经济分析是对项目的投入与产出全面的分析,航道建设项目作为特殊的交通基础设施项目,其产出效益主要体现在国民经济的社会效益上。采用“有—无对比法”,对项目进行了国民经济评价。提出建设前期的可行性研究阶段是整个建设项目的灵魂和依据,建设时期出现的调整变化是可行性研究阶段的完善和继续。本文采用理论研究与实践相结合的方法,同时参考国内外相关文献,对航道建设项目前期工作,可行性研究,投资经济分析提出自己的见解,对于提高水运行业的项目管理水平,具有一定意义上的参考价值。

关键词：航道建设项目分析研究

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精神分裂症患者体液免疫功能的变化及意义

中国神经精神疾病杂志 2003年第6期29卷 461-462页

作者：张国林王希英河南省新乡医学院第一附属医院检验科卫辉市453100

目的探讨精神分裂症患者血清及脑脊液免疫球蛋白IgG、IgA、IgM,补体C3、C4含量变化及临床意义。方法用速率散射比浊法检测31例精神分裂症患者血清及脑脊液免疫球蛋白IgG、IgA、IgM,补体C3、C4,并与30名正常对照比较。结果精神分裂症... 详细信息

目的探讨精神分裂症患者血清及脑脊液免疫球蛋白IgG、IgA、IgM,补体C3、C4含量变化及临床意义。方法用速率散射比浊法检测31例精神分裂症患者血清及脑脊液免疫球蛋白IgG、IgA、IgM,补体C3、C4,并与30名正常对照比较。结果精神分裂症患者血清IgG,补体C3低于正常对照;精神分裂症患者脑脊液IgG低于正常对照;而血清IgA、IgM、C4与正常对照无显著性差异(P>0.05);脑脊液IgA、IgM、C3、C4由于含量低于该方法的检测下限,未作比较。结论精神分裂症患者部分体液免疫功能降低。

关键词：精神分裂症体液免疫功能血清脑脊液免疫球蛋白

基于GIS的秦州区地质灾害危险性分区与评价

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基于GIS的秦州区地质灾害危险性分区与评价

作者：杨国林西北师范大学

学位级别：硕士

进入21世纪以来，因自然灾害尤其是地质灾害造成人员伤亡及财产损失事件越来越频繁，所以人类要从科学的意义上认识这些灾害的发生、发展以尽可能减小它们所造成的危害，这已是国际社会的一个共同主题。本论文以甘肃省秦州区为研究对象... 详细信息

进入21世纪以来，因自然灾害尤其是地质灾害造成人员伤亡及财产损失事件越来越频繁，所以人类要从科学的意义上认识这些灾害的发生、发展以尽可能减小它们所造成的危害，这已是国际社会的一个共同主题。本论文以甘肃省秦州区为研究对象，进行了地质灾害危险性区划研究。本论文在充分搜集秦州区气象水文、自然地理和区域地质环境等资料的基础上，结合地质灾害点的实际调查资料，对秦州区地质灾害的类型、发育特征及形成机理进行了详细的分析，并以基于GIS的综合评判法和模糊综合评判法对秦州区进行地质灾害的危险性区划，得出秦州区的危险性分区图，并对两种方法得出的结果进行分析和对比。通过研究得出以下几点认识：（1）查明了秦州区地质灾害的类型、分布规律、发育特征及形成条件。秦州区发育的地质灾害类型主要包括滑坡、崩塌、泥石流与不稳定斜坡;受地形条件、气象水文条件及人类工程活动的影响，研究区内地质灾害具有高中山区灾害少、低中山河谷区灾害发育集中以及各乡镇分布极不均匀的特征;发育特征呈现出群发性、突发性和链生性。地质灾害形成的条件包括地形条件、地层岩性、水文条件、地质构造和地震，诱发因素为降雨和人类工程活动。（2）采用三级评价体系，选取地质灾害点密度、植被指数（NDVI）、地貌、水系、工程地质岩组、降雨量和人类工程活动共7个具体评价因子构成秦州区地质灾害的危险性区划评价指标，并采用层次分析法确定各指标的权重。（3）利用基于GIS的综合评判法，在ARCGIS平台下，以秦州区1:100000比例尺数字地质灾害防治规划图及地质灾害详细调查数据为依据，将利用DEM数据划分出的斜坡单元作为评价单元，在提取7个评价指标图层的基础上进行加权叠置分析，绘制出秦州区危险性分区图。（4）利用模糊综合评判法，以1km×lkm的规则网格单元作为评价单元，用梯形函数确定隶属度，对各个指标进行危险性等级划分，采用模糊综合评判法对提取的7个评价指标图层进行计算，得出秦州区地质灾害的危险性分区图。（5）利用ARCGIS的重分类功能把秦州区划分为地质灾害高危险性区域、中危险性区域和低危险性区域，通过对两种区划结果对比分析，得出两种危险性区划方法的结果比较接近，且与实际地质灾害的发生情况基本吻合。最后，提出了秦州区地质灾害的防治措施及建议。

关键词：秦州区地质灾害危险性区划 GIS综合评判模糊综合评判

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鼻内镜在成人腭裂修补中的应用

临床耳鼻咽喉头颈外科杂志 2010年第11期24卷 505-506页

作者：彭小伟王诚谭国林中南大学湘雅三医院耳鼻咽喉头颈外科长沙410013 东莞市太平人民医院口腔科

目的:对鼻内镜应用于成人腭裂修补的疗效进行评价。方法:应用鼻内镜及影像显示系统,在两侧鼻腔内设计和制作合适的鼻黏骨膜瓣,然后将松解的两块黏骨膜在口腔侧正中相对缝合,从而修复腭裂的鼻腔侧。结果:所有患者术后3个月复查,11例患者... 详细信息

目的:对鼻内镜应用于成人腭裂修补的疗效进行评价。方法:应用鼻内镜及影像显示系统,在两侧鼻腔内设计和制作合适的鼻黏骨膜瓣,然后将松解的两块黏骨膜在口腔侧正中相对缝合,从而修复腭裂的鼻腔侧。结果:所有患者术后3个月复查,11例患者中9例愈合良好,2例双侧腭黏骨膜瓣在硬腭前端出现分离,但是由于鼻黏骨膜瓣愈合良好而未穿孔,继续随访6个月,腭裂完全修复,勿需行Ⅱ期手术。结论:鼻内镜下经鼻腔能够制作出松解度好、具有良好血供的鼻黏骨膜瓣,从而用于腭裂的修复。手术操作简单,疗效满意。

关键词：腭裂外科手术内镜术鼻黏膜

机载火控有源相控阵雷达高功率电源系统的设计

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机载火控有源相控阵雷达高功率电源系统的设计

作者：徐国林南京理工大学

学位级别：硕士

本文以某机载火控有源相控阵雷达高功率电源系统的设计研制为背景，对移相控制高频软开关技术和并联均流进行了应用研究。论文介绍了开关电源的硬开关功率变换技术和软开关功率变换技术的特点，系统地剖析了基本的移相控制零电压开关PW... 详细信息

本文以某机载火控有源相控阵雷达高功率电源系统的设计研制为背景，对移相控制高频软开关技术和并联均流进行了应用研究。论文介绍了开关电源的硬开关功率变换技术和软开关功率变换技术的特点，系统地剖析了基本的移相控制零电压开关PWM全桥变换器的工作原理。分析了实现零电压开关的条件及其控制策略，围绕大功率一次开关电源样机的研制，详细介绍了该高频软开关电源的主电路设计、控制保护电路设计、滤波电路的设计以及各主要元器件的参数的设计方法。总结和分析了并联均流技术，在并联开关电源设计中，要采用特殊的均流技术，使并联连接的开关电源间的负载电流能平均分配。根据均流芯片UC1902对大功率一次电源均流进行了设计。通过本论文的研究工作的开展，有助于对软开关电源的分析与设计，为拓展全桥移相软开关电源电路的应用奠定了基础。实物样机的研制成功，验证了设计方案的可行性。

关键词：软开关移相控制零电压开关均流

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短距离无线通信系统中超宽带天线研究

短距离无线通信系统中超宽带天线研究

作者：鲁国林哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

超宽带是一种新颖的无线通信技术,它具有超强的小范围无线设备连接能力,拥有高性能、低功耗及低成本的特点。UWB(超宽带)要求超宽带天线具有辐射和接收时域脉冲信号的能力,脉冲信号无失真传输是超宽带天线研究的一个重要方面。本论文研... 详细信息

超宽带是一种新颖的无线通信技术,它具有超强的小范围无线设备连接能力,拥有高性能、低功耗及低成本的特点。UWB(超宽带)要求超宽带天线具有辐射和接收时域脉冲信号的能力,脉冲信号无失真传输是超宽带天线研究的一个重要方面。本论文研究了超宽带天线的实现方法,对传统宽带天线及新型超宽带天线进行分析,在此基础上设计了一种矩形宽缝隙结构的超宽带天线,采用扇形枝节共面波导馈电,同时,设计了一种圆形枝节共面波导馈电的圆形宽缝隙超结构的超宽带天线,通过带状加载改善其辐射方向图。首先,文中研究了赫兹偶极子的时域辐射接收特性,根据互易定理推导出任意天线的辐射与接收传输函数的频域关系,并采用等效网络的方法推导出天线的辐射与接收传输函数的S参量表示式。论文分析了宽缝隙天线辐射基本理论,采用仿真与实验的方法分析了矩形及圆形宽缝隙结构的超宽带天线的阻抗特性、辐射特性,分析了天线的时域脉冲波形特性,计算了脉冲波形保真系数,并根据实验测量结果,分析超宽带天线的辐射与接收传输特性。仿真与实验结果表明:矩形宽缝隙天线具有4:1的阻抗带宽,圆形宽缝隙天线具有接近7:1的阻抗带宽,它们均具有相对平坦的增益及近似全向辐射特性,较高的波形保真度及良好的传输特性——幅度平坦且相位线性,同时,文中设计的天线具有小尺寸、低成本及易于集成的特点,可以作为短距离无线通信系统的收发天线。其次,UWB频段存在多个不同标准的通信系统,为避免与现存系统可能存在的干扰,文中研究了超宽带天线带阻的实现方法,通过加载四分之一开路枝节及开口圆环缝隙的方法,超宽带天线实现了5GHz频段的带阻特性,其良好的阻抗特性及辐射特性满足UWB应用的需求。最后,简单介绍了测试环境及增益、方向图及传输函数的测量。

关键词：超宽带天线宽缝隙天线带阻波形保真度传输函数

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前进式履带爬梯轮椅的结构设计和运动研究

前进式履带爬梯轮椅的结构设计和运动研究

作者：孙国林江西理工大学

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中国城镇化和人口老龄化的进程不断加快,现有的助老助残的公共设施严重匮乏,高龄老年人和残障人士的出行十分困难。为了缓解这一难题,科研人员将越障机构与普通轮椅结合,研制出了爬梯轮椅。但现有的爬梯轮椅主要采用后退式爬梯姿态,这... 详细信息

中国城镇化和人口老龄化的进程不断加快,现有的助老助残的公共设施严重匮乏,高龄老年人和残障人士的出行十分困难。为了缓解这一难题,科研人员将越障机构与普通轮椅结合,研制出了爬梯轮椅。但现有的爬梯轮椅主要采用后退式爬梯姿态,这种爬梯姿态存在使用者心理恐慌感高、爬楼梯前需调整姿态等缺点。针对这些问题,本文设计并研发了一种采用前进式爬梯姿态的履带式爬楼轮椅。(1)对前进式爬梯轮椅进行总体方案和机械结构设计。基于关联矩阵法与加权和法,确定前进式爬梯轮椅总体设计方案。对单关节型履带爬梯机构和座椅调平机构进行结构设计,在Solid Works中建立前进式爬梯轮椅的虚拟样机。(2)对前进式爬梯轮椅进行力学和运动学分析。通过对爬梯轮椅的运动过程进行分析,总结出运动过程中的三个关键阶段,建立关键过程中爬梯轮椅的力学数学模型。基于空间齐次坐标变换的运动学方法,建立前进式爬梯轮椅的运动学模型,得到了前进式爬梯轮椅运动过程中重心位置和速度。(3)对前进式爬梯轮椅上下楼梯运动过程稳定性建模并分析。基于倾翻稳定性定量分析法,引入倾翻稳定指标对前进式爬梯轮椅上下楼梯运动过程稳定性进行定量分析,建立前进式爬梯轮椅不同阶段稳定性数学模型。(4)基于前进式爬梯轮椅模型进行仿真实验。基于MATLAB对前进式爬梯轮椅上下楼梯过程稳定性模型进行仿真,得到了前进式爬梯轮椅上下楼梯过程稳定指标变化曲线图。对采用不同爬梯姿态的爬梯过程稳定性和前进式爬梯轮椅上下楼梯过程稳定性进行对比分析。基于ADAMS对前进式爬梯轮椅爬梯过程进行运动学仿真,得到了前进式爬梯轮椅爬梯过程中重心位移曲线和加速度曲线。(5)对前进式爬梯轮椅关键零部件进行有限元分析,搭建爬梯轮椅样机进行相关实验。对前进式爬梯轮椅上的关键零部件进行有限元分析,通过静力学分析得到了传动轴和底盘的等效应力和变形云图。通过模态分析得到了传动轴和底盘前六阶固有频率和模态振动云图。在此基础上,制作了前进式爬梯轮椅实物样机,并进行载人实验。在载重55 kg和65 kg工况下,样机平均行驶速度分别为1.075 m/s和0.938 m/s;在空载和载重55 kg工况下,样机平均调节速度为3.7627°/s和2.7674°/s;在载重55 kg和65kg工况下,样机平均爬梯速度为0.1346 m/s和0.126 m/s。

关键词：爬梯轮椅结构设计运动学分析稳定性分析有限元分析

基于GIS的邛海流域环境规划数据库设计与实现

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基于GIS的邛海流域环境规划数据库设计与实现

作者：袁国林昆明理工大学

学位级别：硕士

本文是对计算机技术、地理信息系统与环境规划相结合的一项应用研究。21世纪人类将全面进入知识经济时代，而主导知识经济社会的乃是信息，在这一新形势下，国家或地区的信息化进程大大加快，计算机技术在各行各业中得到了普及应用，且... 详细信息

本文是对计算机技术、地理信息系统与环境规划相结合的一项应用研究。21世纪人类将全面进入知识经济时代，而主导知识经济社会的乃是信息，在这一新形势下，国家或地区的信息化进程大大加快，计算机技术在各行各业中得到了普及应用，且正在为各行业的发展发挥其积极的作用。地理信息系统自20世纪60年代出现以来，以其对空间数据强大的存储、查询、分析和处理功能，在各相关领域得到了广泛应用和深入的发展，特别是在环境领域地理信息系统的应用更是得到了长足的发展。环境规划是人类为使社会经济与环境协调发展而对自身活动和环境所做的时间和空间上的合理安排，它对环境的保护与建设做出长远的安排与部署，是社会可持续发展的保证。本研究以邛海流域环境规划为契机，应用计算机技术的数据库(Microsoft Access)技术、数据库访问技术(ADO)、可视化编程技术(Microsoft Visual Basic)以及地理信息系统的组件(ESRI MapObjects)式二次开发技术，通过对规划区域社会经济环境状况及规划成果信息的分析整理，建立了包含流域基础地理数据库、流域社会经济数据库、流域环境数据库、邛海水环境数据库及规划成果数据库等的数据库系统，并开发了基于地理信息系统的图形化人机交互管理平台对这些信息进行管理，方便管理决策者对邛海流域社会经济及环境状况、流域未来发展及环境保护与治理措施的了解掌握，为科学决策提供支持。本研究为流域环境规划(乃至环境规划)提供了一种思路与尝试，具有新颖与实用之处，也较为适应国家信息化、无纸化办公的需求，是一个值得深入研究的方向。

关键词：环境规划地理信息系统数据库计算机技术