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沙尘气溶胶散射效应对大气二氧化碳卫星遥感反演误差的影响分析

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遥感学报 2024年第10期28卷 2582-2599页

作者：华健聪曾招城北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所北京100871

二氧化碳(CO_(2))是一种重要的温室气体,利用卫星遥感可实现全球大气CO_(2)的持续大范围监测,对于制定减排策略应对全球气候变暖具有重要意义。大气中的气溶胶散射效应是制约卫星高精度CO_(2)反演的主要因素。现有研究表明,在地表反照... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))是一种重要的温室气体,利用卫星遥感可实现全球大气CO_(2)的持续大范围监测,对于制定减排策略应对全球气候变暖具有重要意义。大气中的气溶胶散射效应是制约卫星高精度CO_(2)反演的主要因素。现有研究表明,在地表反照率较高的地区,例如沙漠地区,卫星反演的CO_(2)大气柱平均干燥空气混合比(XCO_(2))比真实值普遍偏高,偏差程度可达到满足实际应用需求所允许误差的50%。然而目前学界对此还缺乏足够的理解和定量分析。围绕这一难点问题,本文应用精准的大气辐射传输模型和基于最优化估计的XCO_(2)全物理反演算法,分析和量化沙漠地区沙尘气溶胶散射效应所导致的XCO_(2)反演误差。本研究从气溶胶的3个重要特征变量出发,包括气溶胶光学厚度(AOD)、气溶胶层高(ALH)和单次散射反照率(SSA),解析沙尘气溶胶散射效应导致XCO_(2)卫星反演结果偏差的物理机制。研究结果表明卫星反演算法中低估沙尘气溶胶的AOD、低估ALH或高估SSA是沙漠地区XCO_(2)出现高估的可能原因。具体表现为:(1)在反演算法不考虑气溶胶的情况下,若实际AOD大于1.0,将导致XCO_(2)反演结果高估超过1%;(2)当AOD低估0.3至0.5时,XCO_(2)的反演结果将高估0.15%至1.28%;(3)当ALH低估超过0.6 km时,XCO_(2)将高估超过1%;(4)在高估单次散射反照率(SSA)的情况下,XCO_(2)反演结果偏高,但高估不超过0.15%。由本文的模拟实验可知,精准的气溶胶信息对于实现高精度的XCO_(2)反演极为关键。本文还探究了沙漠地区可能发生的“临界反照率”效应对反演结果的影响,并指出此效应可能是高亮地表中CO_(2)探测卫星无法同时量化气溶胶信息的根源。本文提出,为了解决这一难题,实际反演中需要综合气溶胶探测仪器的观测数据对气溶胶信息进行进一步约束以提高XCO_(2)的反演精度。本文结论可为未来卫星反演算法的改进提供参考依据。

关键词：沙尘气溶胶二氧化碳卫星遥感反演算法散射效应辐射传输模型

江西吉安松材线虫病危害度评估及松褐天牛监测预警研究

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江西吉安松材线虫病危害度评估及松褐天牛监测预警研究

作者：曾城江西农业大学

学位级别：硕士

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)病是造成松树毁灭性的一种病害。自2006年在吉安市吉州区首次发现松材线虫病危害后,至2013年吉安全市发生过松材线虫病的县(市、区)已达3个,占吉安市县(市、区)数的23.08%,该病在吉安地区正有逐渐... 详细信息

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)病是造成松树毁灭性的一种病害。自2006年在吉安市吉州区首次发现松材线虫病危害后,至2013年吉安全市发生过松材线虫病的县(市、区)已达3个,占吉安市县(市、区)数的23.08%,该病在吉安地区正有逐渐蔓延的趋势,严重威胁着吉安地区的森林资源,且一旦松材线虫病在井冈山风景区发生,势必造成不可估量的损失。本文通过对江西吉安松材线虫病危害度进行评估及开展松褐天牛监测预警研究,取得以下主要研究成果:通过对吉安地区松材线虫病的定性和定量研究,得出危害度为2.44位于2.0.5之间,因此判定松材线虫病在吉安地区属于高度危害,且该危害度与实际发生情况吻合。其中,气候条件对此结果贡献度最大。研究发现吉安地区降雨量较低,且年平均温度在19℃左右,非常有利于松材线虫的繁殖和松褐天牛的传播,因此,应该加强松材线虫病的防治和对松褐天牛种群的监控。为探讨松褐天牛在林间发生的程度与环境的关系,本文运用主成份分析法对11个林分因子进行分析,得出郁闭度、地被覆盖率、平均胸径、冠幅和海拔高度对松褐天牛的发生贡献最大。再将11个林分因子与松褐天牛种群数量进行偏相关系数分析,得出郁闭度、地被覆盖率和平均胸径对松褐天牛种群数量影响较显著,且均呈负相关关系。利用郁闭度、地被覆盖率、平均胸径与松褐天牛种群数量建立多元线性回归模型,模型显著。应用聚集度指标法对江西吉安马尾松上松褐天牛幼虫的分布型进行测定,结果表明松褐天牛幼虫在马尾松上的分布型为聚集分布。利用ArcGIS的空间分析功能展现吉安地区松褐天牛发生程度的区域差异,结果显示松褐天牛在江西吉安总体发生趋势为北部和中部地区较高,南部较低,由中部和北部向四周扩散。采用SPSS 17.0统计分析软件对采集于吉安地区8个县区的松褐天牛在马尾松树干上的分布数据进行分析,分别得出松褐天牛幼虫和成虫的虫口数量预测模型。对松褐天牛灾害发生风险进行剖析,以灾害发生过程中所表现出来的与警源、警兆、警情相关的不同风险因子作为统计指标,建立了松褐天牛灾害预警指标体系框架和内容,并对预警指标体系指标值权重进行设置,构建松褐天牛灾变的监测预警模型。并选取吉安吉州区兴桥镇林区2014年松褐天牛发生情况为例进行风险警级评估,计算其综合预警指标值为Y=88.8。由此判定2014年松褐天牛在吉安地区预警警级为三级,即为重警。

关键词：松材线虫病危害度松褐天牛监测预警吉安地区

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基于深度学习的图像隐写技术研究

基于深度学习的图像隐写技术研究

作者：曾城海南大学

学位级别：硕士

互联网技术和智能设备的快速发展给信息传输带来了便利,但信息被窃取的风险也在增加。隐写术是保护信息传输安全的一项重要技术,隐写术将秘密信息隐藏到传输载体,通过传输含密载体实现秘密信息的安全传递。由于图像具有丰富的冗余特性,... 详细信息

互联网技术和智能设备的快速发展给信息传输带来了便利,但信息被窃取的风险也在增加。隐写术是保护信息传输安全的一项重要技术,隐写术将秘密信息隐藏到传输载体,通过传输含密载体实现秘密信息的安全传递。由于图像具有丰富的冗余特性,通常选择图像作为传输载体,图像隐写技术可以实现秘密信息的安全传递和隐藏通信行为的存在,因此受到广泛的关注和研究。传统图像隐写算法通过修改载体图像的像素值实现秘密信息的嵌入,同时设计最小失真函数使得载体图像的修改痕迹最小。随着深度学习技术被应用在图像隐写领域,相比于传统的隐写算法,基于深度学习的图像隐写算法具有更大的隐写容量,但是仍然存在隐写图像不可感知性较差和安全性问题。因此,为了应对大容量隐写存在的挑战,本文的主要研究内容如下所示:(1)研究了一种基于密集连接网络的轻量图像隐写模型,发送端可以实现将秘密图像隐藏到载体图像中,接收端可以从隐写图像中重建秘密图像。隐写网络通过密集连接,使得后面的卷积层可以充分使用前面每一层的特征,通过特征重用更好的隐藏秘密图像。为了应对特征重用导致获得的特征是低级特征的问题,隐写模型增加了预处理网络,以提高隐写网络的效率。实验结果表明,与之前的工作相比较,模型具有较低的参数量,在Image Net数据集上测试,隐写图像的PSNR和SSIM分别为45.385d B和0.989,同时隐写模型具有较好泛化能力,在不同的公开数据上表现出较好的隐写性能。(2)研究了一种基于生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)的安全图像隐写模型。隐写分析与隐写两者是相对的,深度学习优异的特征提取能力同样被应用在图像隐写分析领域。为了应对基于深度学习的隐写分析,基于生成对抗网络的对抗博弈思想,通过对现有隐写模型进行改进,在隐写模型中增加一个隐写分析网络。通过隐写网络与隐写分析网络的对抗训练,从而提高隐写图像的安全性。同时,为了应对秘密图像存在泄露的安全风险,研究了与密码学进行结合的加密安全模型,在隐藏秘密图像前,对其进行置乱加密。实验结果表明,增加隐写分析网络对抗训练后,安全模型得到的隐写图像的安全性获得了提高,同时加密安全模型的密钥参数敏感性达到了10。

关键词：数字图像图像隐写卷积神经网络生成对抗网络对抗训练

结合时间相关特征改进中国区域二氧化碳卫星观测数据的地统计分析

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科学通报 2013年第16期58卷 497-498页

作者：曾招城雷莉萍郭丽洁张丽张兵中国科学院对地观测与数字地球科学中心数字地球实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

通过卫星从空间观测全球大气二氧化碳（c02）浓度为全球碳循环研究提供了新的数据源．虽然卫星可以进行高密度点观测，但是由于云和卫星观测模式等影响，卫星观测点数据在空间上呈不规则分布且存存大量无观测值的空白区域．精确填补这... 详细信息

通过卫星从空间观测全球大气二氧化碳（c02）浓度为全球碳循环研究提供了新的数据源．虽然卫星可以进行高密度点观测，但是由于云和卫星观测模式等影响，卫星观测点数据在空间上呈不规则分布且存存大量无观测值的空白区域．精确填补这些空白区域将有利于研究全球和区域大气C02浓度特征．

关键词：卫星观测数据大气二氧化碳地统计分析时间相关特征 C02浓度中国空间观测

我国环境修复基金法律制度建构研究——以台湾地区土壤及地下水污染整治基金为借鉴

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我国环境修复基金法律制度建构研究——以台湾地区土壤及地下水污...

作者：曾福城福州大学

学位级别：硕士

改革开放以来,我国赶超型的经济发展导致了环境问题的集中爆发,环境污染形势严峻,不容乐观。环境作为人类生存与发展的基础,在环境品质日益受到重视的当下,治理环境污染以保持更多的青山、绿水、蓝天,已经成为我国当下以及今后发展的重... 详细信息

改革开放以来,我国赶超型的经济发展导致了环境问题的集中爆发,环境污染形势严峻,不容乐观。环境作为人类生存与发展的基础,在环境品质日益受到重视的当下,治理环境污染以保持更多的青山、绿水、蓝天,已经成为我国当下以及今后发展的重中之重。面对我国严峻的环境污染现状,以及污染修复工作的复杂性、周期长等特征,所需投入的修复治理费用数量之巨,远远超出常人想象。而目前我国在环境修复资金投入上呈现出过分依赖政府的局面,基本以政府的财政拨款为主,导致了在资金投入上无法形成长期有效的稳健机制,难以保障环境污染治理修复工作的持续开展。我国台湾地区也曾面临严重的土壤及地下水污染窘境,为了有效解决土壤及地下水污染问题,特成立了土壤及地下水污染整治基金,该措施为污染整治工作的开展提供了稳健的资金保障,并通过多年的实践积累了丰富的治理经验,给我国带来了诸多启示。我国可在借鉴台湾地区土壤及地下水污染整治基金先进经验的基础上,结合自身实际设立环境修复基金,并对环境修复基金的制度予以合理构建,以保证环境修复基金在我国的真正落地实施,最终促进我国环境修复工作的持续推进。本文主要由四个部分组成,具体如下:第一部分:问题缘起,基于我国环境污染的严峻形势,指出我国环境污染的具体现状,环境修复工作迫在眉睫且所需修复资金费用巨大。然而我国现有环境污染修复资金来源上却存在重重困境,无法有效保障修复工作的持续推进。第二部分:他山之石,着重分析了我国台湾地区土壤及地下水污染整治基金的建立与运行,为我国环境修复基金法律制度的构建提供宝贵的借鉴经验。第三部分:困境破解,提出设立我国环境修复基金,以应对我国当前环境修复工作所需的海量资金,并具体分析了我国设立环境修复基金的必要性与可行性。第四部分:制度建构,设计我国环境修复基金的法律制度,具体涵盖法律法规体系完善、基金的运作以及基金的监督三个层面。其中基金的运作层面对资金的来源、使用以及管理进行了较为细致的论述。

关键词：环境污染环境修复基金

中国文化下的良心构成及其在非伦理消费行为决策中的作用研究

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中国文化下的良心构成及其在非伦理消费行为决策中的作用研究

作者：曾城皓中南民族大学

学位级别：硕士

随着全球化加速和中国改革开放进一步深入,品类繁多的外国商品涌入中国市场,也带来了不同的文化和价值观,受此影响,本土消费者的行为也出现了分化。特别是,受物质主义、享乐主义影响,消费者对自身行为伦理属性的判断出现偏差,对物质回... 详细信息

随着全球化加速和中国改革开放进一步深入,品类繁多的外国商品涌入中国市场,也带来了不同的文化和价值观,受此影响,本土消费者的行为也出现了分化。特别是,受物质主义、享乐主义影响,消费者对自身行为伦理属性的判断出现偏差,对物质回报的过分追逐,造成了非伦理行为的泛滥。这些事实与中国文化所倡导的个体行为要讲良心的伦理观念格格不入,其背后的机制有待揭示。文献研究显示,现有成果揭示的不同文化下的良心内涵有较大差异,中国本土研究也大多聚焦于哲学思辨,对良心本身的界定充斥着争议,而将良心予以合理量化并运用到实证研究中的成果较为欠缺,良心在非伦理消费行为决策中的作用机制仍有待深入研究。本研究综合使用文献研究、小组访谈、问卷调查等多种方法系统探究如下内容:(1)中国文化下的良心内涵及其构成维度;(2)良心及其构成在非伦理消费行为决策中的作用效应和作用路径;(3)经验在良心及其构成维度影响非伦理消费行为决策过程中的调节作用。通过上述研究深入揭示中国文化下的良心构成及其在非伦理消费行为决策中的作用机制。结果发现:(1)中国文化背景下包含“恻隐之心”、“羞恶之心”、“恭敬(辞让)之心”和“是非之心”等四个维度的良心观受到了实证检验;(2)良心可通过提升伦理判断水平而间接抑制非伦理消费行为意愿,也可直接发挥抑制作用;(3)在良心的构成维度中,“恻隐之心”和“是非之心”对消费者的非伦理行为意愿同时具有直接和间接抑制作用;“羞恶之心”只有直接抑制作用;“恭敬(辞让)之心”则只有间接的抑制作用;(4)前期经验可强化良心对非伦理消费行为意愿的直接抑制作用,而弱化其间接抑制作用;(5)经验可弱化“恻隐之心”对非伦理消费行为意愿的间接抑制作用;经验可强化“是非之心”对非伦理消费行为意愿的直接抑制作用。上述研究结论对管理实践有重要启示。就大众媒体等消费者教育部门而言,需要基于中国传统文化价值体系加强良心意识教育,唤醒消费者对良心的关注,促使他们即便在重大利益诱惑下也能保持道德底线;对企业营销者而言,在追逐利益回报的同时,应积极承担社会责任,展示责任担当,发挥良好的示范带动作用,激发消费者的道德自觉和自我约束,进而减少非伦理行为。

关键词：良心中国文化伦理判断行为意愿行为经验

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气动式机器人力控制装置研究

气动式机器人力控制装置研究

作者：曾富城广东工业大学

学位级别：硕士

随着机器人技术的发展,力控制技术成为了近年来的研究热点。在工业机器人末端安装力控制装置能对输出力进行力/位解耦控制,有利于提高力控制精度。气动式机器人力控制装置具有天然的柔顺性使其适用于装配、抛光打磨等接触式作业,但由于... 详细信息

随着机器人技术的发展,力控制技术成为了近年来的研究热点。在工业机器人末端安装力控制装置能对输出力进行力/位解耦控制,有利于提高力控制精度。气动式机器人力控制装置具有天然的柔顺性使其适用于装配、抛光打磨等接触式作业,但由于气动系统具有严重的非线性,在实际工作时难以达到理想的控制效果。在众多的影响因素中,摩擦因素对气动式机器人力控制装置动静态特性影响较大,能否对摩擦进行有效的补偿是能否有效提高力控制精度的关键,因此有必要对气动式机器人力控制装置进行摩擦补偿控制研究,全文主要研究内容如下:(1)根据物理机理推导了气动式机器人力控制装置的数学模型,并基于AMESim建立了其仿真模型,同时基于Simulink建立了气缸的摩擦模型并对其摩擦特性进行了仿真分析。(2)设计了气缸摩擦力辨识实验平台,对气缸的LuGre摩擦模型进行了离线辨识。采用两步法对LuGre摩擦模型的参数进行辨识,首先辨识了模型的静态参数,对比了分段拟合与非线性最小二乘法拟合的效果,验证了分段拟合出模型的静态参数精度更好。采用遗传算法对模型的动态参数进行了辨识,为气动式机器人力控制装置的补偿控制仿真研究和实验研究提供了有效的摩擦模型。(3)为提高气动式机器人力控制装置的响应性能,分别对有无前馈控制策略进行对比研究。基于Simulink设计了模糊PID控制器并联合AMESim进行了仿真,对比了模糊PID与传统PID对阶跃信号的跟踪性能,结果表明前者的调节时间比后者减少了0.46秒,验证了模糊PID的有效性。结合前面辨识得到的LuGre摩擦模型参数,设计了基于LuGre摩擦模型的模糊PID控制器,并将其仿真结果与模糊PID进行对比,结果表明前者的调节时间比后者减少了0.16秒,验证了基于LuGre摩擦模型的前馈控制的可行性。(4)为了进一步验证基于摩擦模型的前馈控制策略的可行性,对气动式机器人力控制装置进行了结构设计,元器件选型。对控制系统进行了设计,包括控制器、控制柜以及人机交互界面。最后搭建了系统的实验平台,对比了基于LuGre摩擦模型的模糊PID控制与模糊PID控制对正弦力输入信号的跟踪性能,前者跟踪误差小于5%,实验结果表明前者更有效地改善了跟踪的迟滞性。

关键词：气动式力控制装置摩擦模型参数辨识前馈控制

基于MELP的300bps语音编解码算法设计及其DSP实现

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基于MELP的300bps语音编解码算法设计及其DSP实现

作者：曾镇城上海交通大学

学位级别：硕士

低速率语音编码技术一直是一个热门的研究课题。其中,600bps-2.4Kbps语音编码算法已经取得很大的成功和广泛的应用,但是300bps极低速率语音编码算法目前仍然是一个挑战。现有的300bps语音编码算法研究更多注重合成语音质量的提高,而不... 详细信息

低速率语音编码技术一直是一个热门的研究课题。其中,600bps-2.4Kbps语音编码算法已经取得很大的成功和广泛的应用,但是300bps极低速率语音编码算法目前仍然是一个挑战。现有的300bps语音编码算法研究更多注重合成语音质量的提高,而不太关心算法复杂度能否满足DSP平台实现的要求,所以研究一种既容易在DSP平台实现且合成语音质量较高的300bps语音编码算法是非常有意义的。本文在MELP模型的基础上设计了一种新的300bps极低速率语音编解码算法。该算法将8个语音帧组成一个超级帧,子带声音强度、基音周期、增益三项参数采用8帧联合的方式进行矢量量化,线谱频率采用4帧联合的方式进行多级矢量量化,通过概率统计的方法得到子带声音强度的量化码本,并利用清浊音信息与其它参数的相关性将编解码分为不同的模式,从而改善量化性能,采用加权的欧氏距离度量基音周期和线谱频率的失真度,以提高合成语音的自然度。对该算法进行性能评价后,它的客观MOS评分为2.096,结果表明合成语音质量比较高。为了在DSP平台上实现本文提出的算法,选择使用成本和功耗都很低的TMS320C5535DSP进行移植和优化,通过性能分析证明该算法能够实时应用。另外,还选择了高性能的TMS320C6416DSP对算法进行移植和优化,证明该算法在高性能DSP上实现的代价很小,能够和视频编码等复杂事务一起处理。

关键词：语音编码 MELP 极低速率 300bps DSP

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保险在企业财产和责任风险管理中的应用研究

保险在企业财产和责任风险管理中的应用研究

作者：曾桂城华南理工大学

学位级别：硕士

目前,大部分风险研究认为,保险是一种风险转移方式。在研究中发现,保险只是风险分摊的一种方式,而并非风险转移。面对保险标的风险所带来的损失,保险公司一般不会全额支付其全额的损失,虽然大部分会在保险公司中支付,但是,被保险人仍然... 详细信息

目前,大部分风险研究认为,保险是一种风险转移方式。在研究中发现,保险只是风险分摊的一种方式,而并非风险转移。面对保险标的风险所带来的损失,保险公司一般不会全额支付其全额的损失,虽然大部分会在保险公司中支付,但是,被保险人仍然会承担小部分。保险标的所带来的损失,以致于保险公司的损失。此将会令市场上的所有保险公司提高保险标的针对此风险的保费或者大幅度地提高各类条款以控制此风险。保险标的风险所带来的损失,实际上仍然由被保险人通过保费的形式在未来承担。如果保险标的的风险没有带来损失,保险公司也可适量减少此方面的保费。因此,保险公司也非常地看重保险标的本身的安全预防,由此而决定保单的保障范畴和保费。本文通过对于一家扶梯工厂的实地研究和勘查,进行对比分析,说明了保险的主要应注意的方面和保险公司关注的部分。其中包括财产保险(财产一切险、货运险为主),了解并阐述了现场的实际状况和包装过程,还有关于自然风险的研究,进而研究相关的消防安全体系。另一部分包括责任保险(雇主责任险为主),研究并将本地的社会保险赔付清单列明,再与相关的商业保险进行对比,进而研究机械安全。再针对这些部分,分别从现场条件和目前保单的实际状况进行比较分析,再探讨本身的风险所在和了解保单,进而解释保单,但同时也应针对有关的风险部分,说明必要的安全措施,以供制造型企业借鉴。

关键词：财产责任保险风险