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基于半经验半机理建模的冬小麦LAI反演及长势评估

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农业工程学报 2024年第1期40卷 162-170页

作者：刘昕哲武璐陈李金马宇帆李涛吴婷婷西北农林科技大学机械与电子工程学院杨凌712100 西北农林科技大学农学院杨凌712100

为了提高无人机遥感对冬小麦叶面积指数(leaf area index,LAI)反演模型的精度与泛化能力,该研究利用无人机搭载多光谱相机获取不同氮素处理和不同复种方式的冬小麦生长实测数据,结合PROSAIL辐射传输模型生成包含机理信息的模拟数据,基... 详细信息

为了提高无人机遥感对冬小麦叶面积指数(leaf area index,LAI)反演模型的精度与泛化能力,该研究利用无人机搭载多光谱相机获取不同氮素处理和不同复种方式的冬小麦生长实测数据,结合PROSAIL辐射传输模型生成包含机理信息的模拟数据,基于不同组合方式建立了5种LAI反演混合数据集,结合多种机器学习方法,以期构建经验与机理相结合的LAI高精度反演模型。由于LAI反演受近红外波段(near infrared,NIR)反射率影响大,该研究筛选7种与NIR波段相关的植被指数提取冬小麦光谱特征,构建与混合数据集LAI的相关系数矩阵,进一步探究不同光谱特征对冬小麦LAI的影响程度。在此基础上,采用具有代表性和普适性的4种机器学习方法,即贝叶斯岭回归模型、线性回归模型、弹性网络模型和支持向量回归模型,构建不同冬小麦LAI反演模型,用以评估基于半经验半机理数据反演冬小麦LAI的可行性,进一步探索其对不同氮素水平和复种方式的冬小麦长势评估能力。结果表明:1)筛选的与NIR波段相关的植被指数与冬小麦LAI之间存在较强的相关性,其中归一化差异植被指数、增强植被指数、归一化差异红边指数、比值植被指数、红边叶绿素植被指数、土壤调节植被指数与LAI呈正相关,结构不敏感色素植被指数与LAI呈负相关;2)辐射传输模型中体现了冬小麦LAI影响太阳光线传播的机理,结果表明,与实测数据混合建立的模型,具有较强的鲁棒性和泛化能力。相比于其他3种模型,支持向量回归模型在各种数据组合下均取得了较好的LAI预测性能,在C1、C2、C3、C4这4种训练-测试组合的训练集中R^(2)依次为0.86、0.87、0.88、0.91,RMSE依次为0.47、0.45、0.45、0.41;在测试集的R^(2)依次为0.85、0.19、0.89、0.87,RMSE依次为0.45、1.31、0.49、0.50;3)使用支持向量机生成试验区LAI反演图,对4种氮素水平和2种复种方式的冬小麦长势评估,结果表明,适当的施加氮素处理能提高冬小麦LAI值,麦-豆复种方式下的冬小麦LAI值普遍高于麦-玉复种的LAI值。该研究为冬小麦LAI的反演提供了一种有效的方法,并为高效评估冬小麦长势研究提供了参考。

关键词：无人机遥感辐射传输模型植被指数 LAI反演机器学习

柱塞气举工艺下基于重力观测的MEMS全姿态位姿测量系统

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中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 266-272页

作者：邱晓宁武泰安冯金双许春晖吴杰鲍作帆中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院天津300450 天津市旗领测控科技有限责任公司天津300131

为解决柱塞小体积自主高精度位姿测量的难题,针对柱塞气举工艺,设计了一种基于重力观测的微机电系统(MEMS)全姿态位姿测量系统。首先,利用柱塞工作过程中大部分时间不存在非重力运动加速度的特性,设计了基于重力观测的自主导航算法提高... 详细信息

为解决柱塞小体积自主高精度位姿测量的难题,针对柱塞气举工艺,设计了一种基于重力观测的微机电系统(MEMS)全姿态位姿测量系统。首先,利用柱塞工作过程中大部分时间不存在非重力运动加速度的特性,设计了基于重力观测的自主导航算法提高位姿测量精度;其次,考虑到柱塞垂直运动过程中俯仰翻转时无解的问题,设计了全姿态解算算法。最后,对所设计的位姿测量系统进行了实物实验。实验结果表明:所设计的位姿测量系统进行作业时,水平姿态精度不大于0.05°、航向漂移小于0.5°/h、短时位置精度不大于0.8 m,验证了该系统可解决柱塞目前存在的小体积自主高精度位姿测量难题。

关键词：柱塞气举微机电系统位姿测量重力观测

均匀滑移模型在海啸预警中的应用——以2021年M_(w)8.2 Alaska地震为例

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地球科学 2024年第2期49卷 500-510页

作者：朱艺帆安超上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院水动力学教育部重点实验室上海200240

为了保证海啸预警的时效性,复杂的地震震源经常被简化为均匀滑移模型来预测海啸波.虽然均匀滑移模型已经被广泛使用,但其在实际事件中预测海啸波的准确性并未得到全面的评估和认可.对2021年M_(w)8.2 Alaska地震构建了有限断层模型(finit... 详细信息

为了保证海啸预警的时效性,复杂的地震震源经常被简化为均匀滑移模型来预测海啸波.虽然均匀滑移模型已经被广泛使用,但其在实际事件中预测海啸波的准确性并未得到全面的评估和认可.对2021年M_(w)8.2 Alaska地震构建了有限断层模型(finite-fault model)和多种均匀滑移模型,并对海啸波的预测误差进行对比分析.有限断层模型显示,2021年Alaska地震的同震滑移分布在15~40 km的深度范围内,震源周围的最大滑移约为6 m.另外,通过全局搜索得到的最优均匀滑移模型对海啸波的预测与有限断层模型非常接近,都与观测波形符合良好;两种位于gCMT中心、但采用不同标度关系(scalingrelation)的均匀滑移模型给出了几乎一致的远场波形.对此次地震海啸的研究结果表明,均匀滑移模型对海啸波的最佳预测能力与有限断层模型相当,根据gCMT中心和标度关系构造的均匀滑移模型对远场海啸预警比较可靠,且不同标度关系对远场波形预测无显著影响.

关键词：海啸预警均匀滑移模型海啸反演 2021年Alaska地震天然地震

新时代人才强国战略背景下乡村人才振兴的路径研究

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农村科学实验 2024年第11期 193-195页

作者：武益帆西北大学马克思主义学院陕西西安710127

党的二十大报告提出深入实施人才强国战略,强调人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑之一,将人才工作提到新的战略高度,对全面建设社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴具有重大现实意义和深远历史影响。该文旨... 详细信息

党的二十大报告提出深入实施人才强国战略,强调人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑之一,将人才工作提到新的战略高度,对全面建设社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴具有重大现实意义和深远历史影响。该文旨在分析新时代人才强国战略下乡村人才振兴的现实困境与发展路径。该文系统总结并分析了乡村人才队伍建设面临的主要问题,在此基础上,全面梳理了相关政策建议与实施措施,以期为推进乡村人才队伍建设、乡村人才振兴提供借鉴。

关键词：新时代乡村人才振兴

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强关联电子相变氧化物材料及多场调控

物理学报 2024年第11期73卷 24-36页

作者：周轩弛李海帆山西师范大学化学与材料科学学院磁性分子与磁信息材料教育部重点实验室太原030031 山西师范大学材料科学研究院先进永磁材料与技术省部共建协同创新中心太原030031 香港城市大学化学系中国香港999077

外场激励通过调控强关联氧化物中自由度间的关联耦合作用,触发其发生多重莫特电子相变和轨道重构,在强关联电子相变氧化物体系中发现了丰富的新奇物性和量子转变,为构筑新型类脑神经元逻辑器件、磁电耦合器件及能量转换器件奠定基础,引... 详细信息

外场激励通过调控强关联氧化物中自由度间的关联耦合作用,触发其发生多重莫特电子相变和轨道重构,在强关联电子相变氧化物体系中发现了丰富的新奇物性和量子转变,为构筑新型类脑神经元逻辑器件、磁电耦合器件及能量转换器件奠定基础,引起了凝聚态物理领域的广泛关注.本工作系统地回顾了国内外科研团队在强关联氧化物电子相变特性多场调控领域的研究进展,旨在凸显离子、应力场和栅极电场等新型功能调控自由度在强关联氧化物电子相变特性调控和新型功能特性设计中的关键作用,阐明强关联氧化物中微观自由度的关联耦合作用对其宏观关联电子相变特性的基础调控规律,为实现强关联氧化物电子相变特性的可控设计与精准调控提供理论依据,期望利用多物理场的调控作用在强关联电子相变氧化物材料体系中发现更多的新物理、新物性、新器件和新应用.

关键词：强关联氧化物电子相变关联物性调控金属-绝缘体转变