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基于不同机器学习方法的典型冬小麦-夏玉米农田CO2通量模拟研究

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农业资源与环境学报 2025年

作者：唐欢叶剑殷华高振翔王锦杰李成宿迁市气象局扬州大学植物保护学院

为探究典型冬小麦-夏玉米农田CO2通量的影响因素及不同机器学习模型对其模拟能力，选取中国生态系统研究网络禹城综合试验站冬小麦-夏玉米农田为研究对象，基于气象、土壤和作物生长等数据，通过类别型特征提升（CATBoost）、极限梯度... 详细信息

为探究典型冬小麦-夏玉米农田CO2通量的影响因素及不同机器学习模型对其模拟能力，选取中国生态系统研究网络禹城综合试验站冬小麦-夏玉米农田为研究对象，基于气象、土壤和作物生长等数据，通过类别型特征提升（CATBoost）、极限梯度提升（XGBoost）、支持向量机（SVM）、人工神经网络（ANN）、随机森林（RF）和K近邻法（KNN）六种机器学习算法，分析其对逐日净生态系统碳交换量（NEE）、总初级生产力（GPP）和生态系统呼吸（Re）模拟的准确性。结果表明：对不同机器学习模型而言，CATBoost模型对农田NEE、GPP和Re模拟的准确性都优于其他模型，XGBoost模型次之。对不同输入变量组合而言，当包含气象变量、土壤变量和作物变量时各机器学习模型的模拟效果最佳，其次是包含气象变量和作物变量，而包含气象变量和土壤变量的模拟效果相对较弱。对不同农田类型而言，六种机器学习模型在不同输入变量组合下表现出冬小麦田NEE、GPP和Re的模拟效果分别优于对应的夏玉米田。其中冬小麦田GPP和Re的模拟准确性相近，且优于NEE；而夏玉米田NEE和GPP的模拟准确性相近，且优于Re。

关键词： CO 通量机器学习模型影响因素模拟能力冬小麦夏玉米农田

“双碳”背景下区域隐含碳排放及其产业关联--以贵州省电力行业为例

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北京理工大学学报（社会科学版） 2025年第1期27卷 88-102页

作者：胡玉杰王彬力贵州大学管理学院贵州贵阳550025

为助力实现国家“双碳”目标,重点排放部门电力行业的碳减排十分关键。基于多区域投入产出模型构建贵州省际贸易隐含碳排放转移矩阵,采用结构分解分析方法识别隐含碳排放变化的驱动因素,求解出其产业关联系数,分析其产业关联特征。研究... 详细信息

为助力实现国家“双碳”目标,重点排放部门电力行业的碳减排十分关键。基于多区域投入产出模型构建贵州省际贸易隐含碳排放转移矩阵,采用结构分解分析方法识别隐含碳排放变化的驱动因素,求解出其产业关联系数,分析其产业关联特征。研究结果表明:贵州在省际贸易中属于隐含碳净流出省份,主要流向广东、江苏、重庆等地区,2012年和2017年贵州隐含碳净转出量分别为58百万吨和23百万吨,五年内贵州电力行业隐含碳排放总量增加了3.5百万吨,主要是由于最终需求和碳强度的变化。其他产业对电力行业依赖程度较高,建筑业与交通运输、仓储和邮政行业是电力隐含碳主要流向行业。发电行业,煤炭采选产品行业为电力行业贡献了大部分隐含碳,电力行业流向服务业的隐含碳较多。此外,贵州电力行业的影响力系数和感应度系数均大于1,表明该行业对其他产业发展的推动及拉动作用均较大。煤炭采选产品行业、金属冶炼和压延加工品、化学产品是电力行业最为密切的一个上游行业和两个下游行业。服务业与电力行业的关联度在逐步提高,建筑业对电力行业的依赖程度也在逐步提高。建议国家在进行减排目标分担时,应考虑贸易产生的隐含碳排放;电力行业产业链生产端重点关注发电行业减碳,需求端重点关注建筑业;鼓励上下游产业链和关联产业的合作。

关键词： “双碳” 隐含碳投入产出模型

基于互相关和旋转约束的视觉惯性里程计在线时间校准算法

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计算机应用研究 2025年第1期42卷 288-292页

作者：蒙军杰熊军林中国科学技术大学信息科学技术学院合肥230026

在融合相机和惯性测量单元(IMU)的数据推测机器人的运动轨迹时,传感器测量记录的时间点对用于估计轨迹的视觉惯性里程计(VIO)的鲁棒性和准确性至关重要。然而,由于传感器数据到达接收端的延迟存在差异,图像数据流和IMU数据流之间通常存... 详细信息

在融合相机和惯性测量单元(IMU)的数据推测机器人的运动轨迹时,传感器测量记录的时间点对用于估计轨迹的视觉惯性里程计(VIO)的鲁棒性和准确性至关重要。然而,由于传感器数据到达接收端的延迟存在差异,图像数据流和IMU数据流之间通常存在不可避免的时间偏置,为此提出了一种基于互相关和旋转对齐的视觉惯性里程计在线时间校准的算法。首先使用对极几何和预积分算法分别得到相机和IMU各自的相对位姿,并计算出相机的角速度;然后根据相机与IMU的角速度进行互相关计算,得到初步的时间偏置估计;最后利用相机和IMU相对位姿进行旋转约束,通过优化误差函数得到更精确的相对时间偏置估计,该时间偏置值随后用于平移传感器的时间轴以进行校准。实验表明,该算法能够减缓时间偏置对里程计精度带来的影响,并使得VIO能够在具有更大时间偏置范围的数据流下稳定运行。

关键词：在线时间校准旋转约束视觉惯性里程计

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基于无监督学习研究中药复方提取物粉体的压缩成型特性

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药学学报 2025年

作者：房盈洪燕龙林晓沈岚赵立杰上海中医药大学创新中药研究院上海中医药大学中药现代制剂技术教育部工程研究中心上海中医药大学中医健康服务协同创新中心上海中医药大学中药学院

直接压片是一种理想的片剂制备方法，但其对粉体的功能性要求较高。压缩过程中，粉体的功能属性将直接影响片剂的品质。本研究以Py、FES-8KN、FES-12KN、FES-16KN、CR-8KN、CR-12KN、CR-16KN等15个参数为特征变量，采用无监督学习的... 详细信息

直接压片是一种理想的片剂制备方法，但其对粉体的功能性要求较高。压缩过程中，粉体的功能属性将直接影响片剂的品质。本研究以Py、FES-8KN、FES-12KN、FES-16KN、CR-8KN、CR-12KN、CR-16KN等15个参数为特征变量，采用无监督学习的主成分分析、聚类分析以及因子分析方法对36个中药复方粉体的压缩数据进行综合多变量数据分析，并应用主成分-层次聚类和因子分子-K-Means聚类两种方法对其压缩行为特征进行分类。结果表明，通过两种不同的降维分类方法均可以有效区分36个中药复方粉体的压缩行为特性。层次聚类分析的结果与粉末的实际压缩现象的一致性更优，其中第1类粉体弹性高，压缩性差; 第2类粉体压缩性好，不易破碎; 第3类粉体压缩成型性好。该研究有望为中药粉体在压缩行为预测以及片剂处方筛选提供参考和思路。

关键词：片剂压缩行为主成分分析聚类分析因子分析无监督学习

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基于深度强化学习的太阳能无人机航迹规划

航空学报 2025年

作者：余子杰郑征李清东郭林任素萍郭健北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院中国航天空气动力技术研究院中国煤炭科工集团有限公司

高空长航时太阳能无人机（High-AltitudeLong-Endurance Solar-PoweredUnmannedAerialVehicle, HALESUAV）通过合理的航迹规划可以极大提升其续航性能，而深度强化学习方法由于实时性与自适应性成为该航迹规划问题的理想选择。针对基于... 详细信息

高空长航时太阳能无人机（High-AltitudeLong-Endurance Solar-PoweredUnmannedAerialVehicle, HALESUAV）通过合理的航迹规划可以极大提升其续航性能，而深度强化学习方法由于实时性与自适应性成为该航迹规划问题的理想选择。针对基于深度强化学习方法的HALE-SUAV航迹规划问题，本文建立了无人机的运动学与动力学模型以及能量相关模型，设计了其能量管理策略，搭建了该航迹规划问题的深度强化学习整体框架，并最终使用训练出来的模型进行了不同太阳能辐射强度情况下的航迹规划实验。研究结果表示基于本文的深度强化学习方法，HALE-SUAV能够选择基于当前太阳能辐射强度情况下合理的控制指令，以提高其续航性能。研究结果显示了深度强化学习方法在HALESUAV航迹规划问题的潜在应用价值。

关键词：深度强化学习高空长航时太阳能无人机航迹规划续航性能能量管理策略

老年慢性心力衰竭合并肺部感染病原学特征及相关因素分析

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中国病原生物学杂志 2025年第2期 220-224+229页

作者：李玉洁张彤黄照杰朱凌凌邢台市中心医院

目的探析老年慢性心力衰竭合并肺部感染患者的病原学特征及其相关危险因素，为临床预防和治疗提供依据。方法选取分析本院收治的87例老年慢性心力衰竭合并肺部感染患者为本次研究对象，采集痰液标本进行病原菌鉴定。测定患者血清白细... 详细信息

目的探析老年慢性心力衰竭合并肺部感染患者的病原学特征及其相关危险因素，为临床预防和治疗提供依据。方法选取分析本院收治的87例老年慢性心力衰竭合并肺部感染患者为本次研究对象，采集痰液标本进行病原菌鉴定。测定患者血清白细胞介素-6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)水平，对比不同心功能等级患者血清炎性因子水平。测定患者老年营养风险指数，分析营养风险指数与肺部感染的相关性。回顾性分析患者临床资料，对比分析老年慢性心力衰竭合并肺部感染的相关因素。结果在87例老年心力衰竭合并肺部感染患者中，共分离出91株病原菌。其中，革兰阴性菌占68.13%,主要为肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌等。革兰阳性菌占28.57%,以肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌为主。真菌感染占3.30%,均为白色假丝酵母菌。心功能Ⅰ-Ⅱ级患者血清IL-6、CRP、PCT水平分别为(9.58±2.06)pg/mL、(58.94±18.65)mg/L、(0.98±0.33)μg/L;心功能Ⅲ-Ⅳ级患者相应水平为(11.86±2.47)pg/mL、(70.11±14.26)mg/L、(1.18±0.23)μg/L,两组间相关指标对比差异显著(P0.05)。进一步分析显示，年龄≥70岁、心功能Ⅲ-Ⅳ级、糖尿病、慢性阻塞性肺病、卧床时间≥24个月、侵入性操作是老年心力衰竭患者肺部感染的独立风险因素(P<0.05)。结论老年慢性心力衰竭合并肺部感染患者病原菌主要为革兰阴性菌，以肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌为主。心功能等级越高的患者，其血清IL-6、CRP、PCT水平越高。老年营养风险指数与肺部感染的严重程度呈正相关，提示营养状况的恶化可能增加感染的风险。针对已确定的独立风险因素，采取相应预防措施，对改善预后有重要意义。

关键词：慢性心力衰竭肺部感染影响因素

馈波导狭缝光栅微环谐振器的传感特性(英文)

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2025年

作者：朱彦杰梁龙学刘春娟兰州交通大学电子与信息工程学院

为提高折射率传感器的品质因数和灵敏度，提出了一种反馈波导狭缝光栅微环谐振器。该结构在狭缝微环的基础上引入气孔光栅结构，利用光栅的反射以实现不同波长处的类电磁诱导透明效应，类电磁诱导透明效应的高斜率特性可以实现更高的品... 详细信息

为提高折射率传感器的品质因数和灵敏度，提出了一种反馈波导狭缝光栅微环谐振器。该结构在狭缝微环的基础上引入气孔光栅结构，利用光栅的反射以实现不同波长处的类电磁诱导透明效应，类电磁诱导透明效应的高斜率特性可以实现更高的品质因数和灵敏度。采用传输矩阵法分析结构的传输原理，利用时域有限差分法对结构的传输频谱和模场分布进行模拟仿真，并调整器件结构参数进行优化。仿真结果表明：所提结构实现了类电磁诱导透明效应，品质因数为59267.5。在折射率传感特性分析中，该结构的灵敏度为408.57 nm/RIU，同时探测极限达到了6.23×10-5RIU。因此，所提结构同时实现了高品质因数和折射率灵敏度，在传感检测方面拥有良好的传感性能，在环境监测和生物医学等方面拥有广泛的应用市场。

关键词：集成光学微环谐振器狭缝微环光栅折射率传感器:硅基波导

面向异构社交网络的空-频域自适应图神经网络

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计算机科学与探索 2025年第1期19卷 169-186页

作者：张岚泽顾益军彭竞杰中国人民公安大学信息网络安全学院北京100038

传统GNN基于同构性假设对近邻节点实现低通滤波功能完成邻域相似信息的聚合嵌入。但在异构图中分属不同类别的节点彼此多建立联系,而相同类别的节点在图拓扑位置上距离较远。这一特点给注重近端邻域信息聚合的传统GNN带来“远端节点信... 详细信息

传统GNN基于同构性假设对近邻节点实现低通滤波功能完成邻域相似信息的聚合嵌入。但在异构图中分属不同类别的节点彼此多建立联系,而相同类别的节点在图拓扑位置上距离较远。这一特点给注重近端邻域信息聚合的传统GNN带来“远端节点信息聚合缺失”与“同构性假设失灵”的问题。因此设计融合空域与频域自适应嵌入机制的异构图神经网络(DA-HGNN)以解决上述问题。针对问题一,设计“远端空域嵌入模块”,旨在通过高阶随机游走迁移概率筛选并聚合远端相似节点,补充“消息传递的跨邻域自适应性”;针对问题二,设计“近端频域嵌入模块”,构建滤波器分离节点高频与低频信号,并设计频域导向型注意力机制对上述信息进行频域偏好的自适应融合,从而减少“同构性假设失灵”所引入的噪声。在四个公开异构图数据集中取得最优实验结果,准确率上平均提高6.41个百分点。在灵敏度分析和消融实验中阐述了超参数的选择机制和各模块的实际性能,并验证了在异构网络中“节点结构相似性”“节点属性向量相似性”以及“节点同构性”三者之间仍呈现正相关关系这一结论。在异构真实数据集中验证了欺诈检测效果,AUC指标提升4.4个百分点。

关键词：异构图图神经网络图表示学习同构性假设失灵

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学科能力导向的化学教学设计与实践——以“无机非金属材料”为例

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化学教学 2025年第1期 38-43页

作者：李晶王星乔王仕杰包朝龙宁波市鄞州中学

依托学科能力理论,循着“目标制定-策略选择-情境创设-活动设计”的流程,围绕“我爱我家——建造理想之家”进行“无机非金属材料”的教学设计和实践。通过“建造传统之家”“建造环保之家”“建造智能之家”和“建造宇宙之家”四个教... 详细信息

依托学科能力理论,循着“目标制定-策略选择-情境创设-活动设计”的流程,围绕“我爱我家——建造理想之家”进行“无机非金属材料”的教学设计和实践。通过“建造传统之家”“建造环保之家”“建造智能之家”和“建造宇宙之家”四个教学任务发展学生的化学学科能力,激发学生的爱国情怀和社会责任感,也为类似的科普性内容教学设计提供参考思路。

关键词：中学化学学科能力学科价值真实情境无机非金属材料