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机器学习结合高光谱植被指数与SPAD值估算冬小麦氮含量

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农业工程学报 2024年第1期40卷 227-237页

作者：冯惠芬李映雪吴芳邹晓晨南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044 自然资源部遥感导航一体化应用工程技术创新中心南京210044 江苏省协同精密导航定位与智能应用工程研究中心南京210044 南京信息工程大学应用气象学院南京210044 兴化市气象局兴化225700

冬小麦叶片氮含量与叶片光合作用和营养状况密切相关,直接影响植株生长发育,而茎秆中的氮含量与茎秆中纤维素、半纤维素和木质素的比例和含量密切相关,直接影响茎秆质量及植株的抗倒伏能力。然而,有关对冬小麦茎秆氮含量估算研究较为有... 详细信息

冬小麦叶片氮含量与叶片光合作用和营养状况密切相关,直接影响植株生长发育,而茎秆中的氮含量与茎秆中纤维素、半纤维素和木质素的比例和含量密切相关,直接影响茎秆质量及植株的抗倒伏能力。然而,有关对冬小麦茎秆氮含量估算研究较为有限,限制了从氮含量角度判断茎秆质量及对倒伏的预测能力。为精准估算冬小麦不同器官(叶片、茎秆)氮含量,该研究通过2年田间试验,获取冬小麦4个关键生育期(拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期)和3种施氮水平条件下(N1、N2和N3)的冠层光谱反射率、叶片、茎秆氮含量及叶片SPAD(soil and plant analyzer development,SPAD)值。分析了不同生育期和施氮水平条件下高光谱植被指数对叶片和茎秆氮含量的敏感性,并结合5种常用的机器学习算法:随机森林回归(random forest regression,RFR)、支持向量回归(support vector regression,SVR)、偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)、高斯过程回归(gaussian process regression,GPR)、深度神经网络回归(deep neural networks,DNN)构建冬小麦叶片和茎秆氮含量估算模型。结果表明:高光谱植被指数对叶片和茎秆氮含量的敏感性受到生育期和施氮水平的影响。在灌浆期,最佳植被指数双峰冠层植被指数DCNI(double-peak canopy nitrogen index)对叶片氮含量的敏感性最高,R^(2)为0.866。对茎秆氮含量,在抽穗期的敏感性最高,最佳植被指数归一化叶绿素比值指数NPQI(normalized phaeophytinization index)与氮含量决定系数R^(2)=0.677。施氮水平的提升增加了光谱植被指数对茎秆氮含量的敏感性。结合SPAD值的机器学习算法提升了氮含量的估算精度,对叶片氮含量,在不同生育期和施氮水平条件下估算精度提升了1%~7%,其中在全生育期的归一化均方根误差NRMSE从0.254降低到0.214,抽穗期的NRMSE提升最大,从0.201降低到0.128。对茎秆氮含量,全生育期的NRMSE从0.443降低到0.400,抽穗期的NRMSE变化最大,从0.323降低到0.268。在全生育期,结合SPAD值的DNN模型对叶片(R^(2)=0.782、NRMSE=0.214)和茎秆(R^(2)=0.802、NRMSE=0.400)氮含量的估算精度最佳。研究说明,SPAD值与光谱植被指数结合有利于提升冬小麦不同生育期和施氮水平条件下叶片和茎秆氮含量的估算精度。

关键词：冬小麦机器学习叶片茎秆氮含量 SPAD 高光谱植被指数

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高中《哲学与文化》“阅读与思考”栏目在教学中的运用研究

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高中《哲学与文化》“阅读与思考”栏目在教学中的运用研究

作者：梁映雪集美大学

学位级别：硕士

在全球化时代背景下,人类意识进一步觉醒,人类对过去和未来的思考变得比以往任何时代更加深入,对哲学和文化的要求变得更高,对教育的重视程度也更高。《哲学与文化》教材作为统编版高中思想政治必修教材受到更广泛的关注。“阅读与思考... 详细信息

在全球化时代背景下,人类意识进一步觉醒,人类对过去和未来的思考变得比以往任何时代更加深入,对哲学和文化的要求变得更高,对教育的重视程度也更高。《哲学与文化》教材作为统编版高中思想政治必修教材受到更广泛的关注。“阅读与思考”栏目作为《哲学与文化》教材中特别设置的辅助文栏目,该栏目紧扣教材内容,从学生已有经验出发,提供不同情境化、生活化的材料,创设具有思考性、辨析性、价值引领性的问题,引导学生阅读教材、辨析观点、交流分享等,是帮助构建以培育思想政治学科核心素养为主导的活动型学科课程的平台。因此,在新时代、新高考、新课改、新教材的背景下,深入挖掘“阅读与思考”栏目价值,提升该栏目在教学中的实效性,对学生学习的意义重大。统编版高中思想政治教材从2019年开始在六省(市)投入使用,至2022年实现所有省份“全覆盖”。教材主要由正文和辅助文栏目构成,“阅读与思考”栏目是统编版《哲学与文化》教材重要的组成部分,蕴含着丰富多样的课程资源。首先,对“阅读与思考”栏目进行深入分析,该栏目在《哲学与文化》教材中占比最大,分布在每单元、课题、框题、目题之中,具有广泛性;该栏目类型丰富,包括故事启发型、材料分析型、观点辨析型、经验感受型、拓展阅读型等。其次,深入挖掘“阅读与思考”栏目在教学中运用的重要性,其选材具有时代性与本土性、分布具有导入性和衔接性、内容具有适配性和丰富性,能自然地让学生导入学习正文内容,具有突出的正向价值引领功能,同时,提供了活动平台增强学生的表达意愿。通过对“阅读与思考”栏目在教学过程中的运用情况进行调查研究,发现该栏目在教学运用中有一定成效,但效果还不理想,还存在栏目利用率较低的问题。主要原因是部分栏目难度过高,教师未深入挖掘栏目价值、教学方式和教学评价标准较为单一,学生知识储备与栏目不匹配等。基于这些问题及成因,提出“阅读与思考”栏目在教学中运用的优化策略。教师应提高自身的专业水平,深入挖掘栏目价值,精选栏目内容融入教学;灵活选用教学方法,创新教学方式,启发学生思辨,落实核心素养;构建科学的评价体系,坚持评价过程动态化及评价主体多元化,提升学生学习的积极性,提升教学实效。最后,选取《哲学与文化》教材中的其中一框题作为研究课例,将“阅读与思考”栏目的优化策略应用其中,以期为一线教学提供一定的参考。

关键词： “阅读与思考”栏目高中思想政治课教学《哲学与文化》教材

城市交通网络对工业用地隐性转型的影响机理研究——以武汉市为例

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中国土地科学 2024年第5期38卷 91-102页

作者：饶映雪钟意吴晨羲中南民族大学公共管理学院湖北武汉430074 四川农业大学管理学院四川成都611130

研究目的:依据城市工业用地转型的隐性内涵及其驱动理论,探究城市交通网络对工业用地隐性转型的影响机理,以助推城市交通结构优化和工业新型化发展。研究方法:工业用地隐性形态评价模型、核密度估计、地理加权回归模型和对数衰减函数。... 详细信息

研究目的:依据城市工业用地转型的隐性内涵及其驱动理论,探究城市交通网络对工业用地隐性转型的影响机理,以助推城市交通结构优化和工业新型化发展。研究方法:工业用地隐性形态评价模型、核密度估计、地理加权回归模型和对数衰减函数。研究结果:(1)武汉市主城区工业用地隐性转型发展非均衡性较强;(2)武汉市主城区高速路、主干道、次干道、支路对工业用地隐性转型驱动作用显著并存在明显空间异质性;(3)不同等级道路对工业用地隐性转型廊道效应的吸引力差异表现为主干道最高,次干道次之,而铁路、高速公路、支路对其具有排斥作用,工业用地隐性转型受主干道、次干道影响的效应偏好显著。研究结论:为纾困城市工业用地内部结构优化与转型升级,应重点实施内涵建设和差异化空间管控,协同路网结构优化和工业用地隐性转型,以引导经济要素流动为目标优化城市交通网络,创新城市工业用地管控方式。

关键词：交通网络工业用地隐性转型地理加权回归武汉市

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功率分流式PHEV能量管理策略研究

功率分流式PHEV能量管理策略研究

作者：李映雪重庆理工大学

学位级别：硕士

近年来,包括功率分流式在内的插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)既克服了纯电动汽车的里程焦虑降低了传统燃油车的燃油消耗,又能减小动力系统的转矩波动从而提高部件使用寿命,对保护石油资源、缓解环境污染有... 详细信息

近年来,包括功率分流式在内的插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)既克服了纯电动汽车的里程焦虑降低了传统燃油车的燃油消耗,又能减小动力系统的转矩波动从而提高部件使用寿命,对保护石油资源、缓解环境污染有重要意义。功率分流式插电混合动力汽车是目前介于传统燃油车与纯电动汽车的最佳方案之一。基于实际工程应用,论文根据某企业功率分流式插电混合动力汽车为研究对象,对比分析研究基于确定规则和基于模糊规则能量管理策略两者动力源部件的工作规律和经济性等性能,并对较优者进一步优化,使整车在该策略管控下实现各方面性能更优。论文主要研究工作如下:搭建功率分流式PHEV整车模型。通过剖析功率分流式PHEV的结构,结合整车性能设计指标,对发动机、电机、动力电池等关键零部件进行参数匹配和建模,运用杠杆法分析整车工作模式,为后续控制策略中模式切换规则的制定打下理论基础,并搭建整车模型。针对功率分流式PHEV分别了搭建基于确定规则的电量消耗电量维持(Charge Depleting-Charge Sustaining,CD-CS)能量管理策略和基于模糊规则能量管理策略模型。根据控制策略的设计原则和对常用工作模式的分析,制定了模式切换规则,并搭建了基于确定规则的CD-CS能量管理策略;为了使策略更贴近实际驾驶情况,引入模糊控制理论,搭建了基于模糊规则的能量管理策略。对比分析基于确定规则的CD-CS能量管理策略和基于模糊规则能量管理策略的仿真结果。分析WLTC工况下,在两种策略控制下动力源部件的工作规律和整车燃油经济性等性能。结果表明:两种控制策略都有良好的车速跟随效果,和目标车速无太大差异,重合度较高,但模糊规则的策略车速跟随绝对误差比确定规则策略降低了33.8%,相对误差降低了0.73%;模糊规则能量管理策略电机MG2输出的最大转矩为184.4N·m,输出转矩峰值相比于确定规则减小了9.6%;均在600s左右进入电量维持阶段,发动机开始参与工作;SOC基本吻合CD-CS规律,但高负荷时转矩分配的模糊规则制定有待优化。在保证燃油经济性不恶化前提下,模糊规则策略的各方面性能表现均优于确定规则策略。优化基于模糊规则的能量管理策略。以燃油经济性和动力电池充放电平衡为目标,借助正交设计法对隶属度函数优化,以减小专家经验对能量分配的影响。得到一组较优组合方案,再对比分析优化前后策略的控制效果。结果表明,优化后策略的百公里综合油耗为5.08L/100km,比优化前降低了0.97%;电池SOC终值为0.442,比优化前波动减小了9.3%;车速跟随绝对误差比优化前减小了13.5%,相对误差为比优化前减小了0.23%;优化后的发动机输出最大转矩为101.5N·m,相比于优化前减小了7.1%;电机MG2输出最大转矩为86N·m,相比于优化前减小了53.4%。优化后控制策略的车速跟随、动力源转矩波动、电池SOC波动均优于优化前的控制效果。

关键词：插电混合动力汽车功率分流能量管理 CD-CS 模糊控制

智能反射面辅助的无线携能通信系统资源优化研究

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智能反射面辅助的无线携能通信系统资源优化研究

作者：赵映雪齐鲁工业大学

学位级别：硕士

随着无线技术的普及,可以提供远距离、超高比特率、超高速服务的第六代移动通信技术应运而生,同时需要长时间稳定供电的无线物联网设备的数量也随无线技术的发展急剧增加。为响应国家节能降碳的号召,保证无线通信系统能量供给的稳定性... 详细信息

随着无线技术的普及,可以提供远距离、超高比特率、超高速服务的第六代移动通信技术应运而生,同时需要长时间稳定供电的无线物联网设备的数量也随无线技术的发展急剧增加。为响应国家节能降碳的号召,保证无线通信系统能量供给的稳定性、整体系统的低功耗性及高能效性,本文引入无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术。为实现无线通信系统信息传输的高速性、高能效性以及远距离性,本文引入可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)即智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)技术以及中继传输技术。本文将SWIPT、RIS与中继技术相结合,应用到下行链路多用户无线通信系统中,进行资源优化,并对不同算法及系统下的和速率(Sum Rate,SR)、能量效率(Energy Efficiency,EE)等性能指标进行仿真分析,具体工作如下。首先,本文考虑下行链路多用户情况,建立RIS辅助的功率分割SWIPT系统,并基于交替优化(Alternating Optimization,AO)算法改进得到新的低复杂度块坐标下降(Low Complexity Block Coordinate Descent,LCBCD)算法,以求得系统的最优加权和速率(Weighted Sum Rate,WSR)。为降低计算复杂度,该算法引入辅助变量,并在基站(Base Station,BS)的发射功率有限以及用户处终端设备有最小工作功率约束的限制条件下,联合优化辅助变量、BS的发射波束成形向量矩阵、功率分割接收机(Power Splitting Receiver,PSR)的可调比率系数和RIS的无源反射相位值,通过不断迭代得到系统最优WSR。仿真结果显示所提出的LCBCD算法在系统信号传输速率及复杂度上均优于AO算法。同时,所提系统的WSR也优于不使用RIS及RIS相位随机的系统。其次,为进一步体现SWIPT技术对无线通信系统的影响且保证用户处终端设备正常工作,本文在基于RIS辅助的下行链路多用户系统中为用户处终端设备设置三种不同的供能方式。因此建立三种不同的系统模型,分别为仅使用电量有限电池进行外部供电的系统模型1,仅使用SWIPT技术进行内部供电的系统模型2,以及使用外部电量有限电池供电至电池电量耗尽转为内部SWIPT技术供电的系统模型3。使用LCBCD算法对系统1进行程序仿真,得到最优WSR,并在上述工作的基础上计算三个系统最优WSR下的能效。仿真结果显示三个系统的系统性能强度从大到小排序为系统2优于系统3优于系统1,即引入SWIPT技术的确可以使得系统长时间维持稳态WSR,提高系统的稳定性和可靠性。同时,仿真验证SWIPT技术还可以提高系统的能效。最后,为减少系统得到最优解的计算时间、增加系统信号传输的距离、降低系统算法复杂度,本文应用基于基础图神经网络(Graph Neural Network,GNN)算法的两阶段GNN算法,并在用户与BS距离近的小范围和距离远的大范围状态下,基于下行链路多用户通信系统模型,引入RIS及中继,建立了SWIPT技术下的RIS与中继辅助的无线通信系统模型,以求得系统模型在用户处的最优SR及最优SR下的系统能效。根据仿真结果可知,中继及RIS共同辅助的通信系统可以增加信号传输的距离。所使用的两阶段GNN算法的收敛速度、SR、能效及复杂度均优于对比算法,即深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)算法。同时,SWIPT技术显著提高了系统能效。

关键词：无线携能通信智能反射面资源优化和速率能量效率

当代文学奋斗叙事的价值嬗变——从阎真《如何是好》说起

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当代作家评论 2024年第2期 162-169页

作者：管季淮阴师范学院文学院

中国改革开放不仅创造了前所未有的成就,而且也带来了价值观的巨大变革。体现在文学上,不仅仅包括对西方文学的借鉴和“祛魅”,也表达出经济体制结构性改革背景下人们欲望的沉浮和自省。农村走向城市、底层走向中产、上层避免跌落的阶... 详细信息

中国改革开放不仅创造了前所未有的成就,而且也带来了价值观的巨大变革。体现在文学上,不仅仅包括对西方文学的借鉴和“祛魅”,也表达出经济体制结构性改革背景下人们欲望的沉浮和自省。农村走向城市、底层走向中产、上层避免跌落的阶层流动,成为众多文学作品的主题,这种奋斗叙事也涵盖了从20世纪80年代“下海”的一代,到“80后”“90后”的千禧一代,随着经济发展而产生价值观念的裂变。

关键词：当代文学阶层流动阎真价值嬗变文学作品西方文学 90后千禧一代

评《产业数字化升级微观实现机制:国际实践与中国经验》

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统计与决策 2024年第9期40卷 F0002-F0002,F0003页

作者：管苏南京工业大学科学研究院

从科技发展的进程来看,数字技术创新加速了经济社会形态和运行模式的变革,全球正在加速进入以“万物互联、泛在智能”为特点的数字经济时代,一场更大范围、更深层次的科技革命和产业变革正在重构产业发展方式。党中央、国务院高度重视... 详细信息

从科技发展的进程来看,数字技术创新加速了经济社会形态和运行模式的变革,全球正在加速进入以“万物互联、泛在智能”为特点的数字经济时代,一场更大范围、更深层次的科技革命和产业变革正在重构产业发展方式。党中央、国务院高度重视发展数字经济,以产业数字化、数字产业化驱动高质量发展。数字经济具有高创新性、强渗透性、广覆盖性,不仅是新的经济增长点,而且带来了一场管理学变革。高校是国家基础研究的主力军和重大科技突破的生力军。

关键词：产业变革万物互联技术创新运行模式经济社会形态数字化升级广覆盖国家基础研究

生育政策调整、人口年龄结构优化与人口素质提升

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中央财经大学学报 2024年第8期 102-116页

作者：管振中国社会科学院人口与劳动经济研究所

厘清不同生育政策的经济影响对于优化中国生育政策和推动人口均衡发展具有重要意义。文章基于中国传统文化背景和生育政策特征,构建一个统一的理论模型,并结合中国现实参数,系统分析了自主生育、限制(计划)生育和鼓励生育政策对人口年... 详细信息

厘清不同生育政策的经济影响对于优化中国生育政策和推动人口均衡发展具有重要意义。文章基于中国传统文化背景和生育政策特征,构建一个统一的理论模型,并结合中国现实参数,系统分析了自主生育、限制(计划)生育和鼓励生育政策对人口年龄结构和素质的影响。研究发现:第一,以生育数量限定和超生罚款率刻画的计划生育政策显著降低了生育率和提升了人力资本增长率,也解释了中国近代人口从快速增长期进入红利期再进入老龄化期的变动。第二,在计划生育政策实施期间,中国经历了养育成本、子女质量重视程度以及公共教育投入强度的提升,导致放松计划生育后,生育率没有出现明显提升。第三,以生育补贴门槛和生育补贴率刻画的鼓励生育政策能够提升生育率,但会降低人力资本增长率;而通过与公共教育政策的协调实施,可以在提升生育率的同时促进人力资本增长率提升。在中国当前的现实背景下,若将生育率提升至更替水平,中国人口将从老龄化期进入抚养负担重期再进入均衡发展期。文章扩展了生育政策对经济影响的分析视角,同时也为政府调整公共政策提供了理论依据。

关键词：生育政策生育率人口年龄结构人力资本

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惯性混合投影法求解分裂公共不动点问题

数学学报（中文版） 2024年第3期67卷 511-520页

作者：管金林唐艳重庆工商大学数学与统计学院重庆400067 经济社会应用统计重庆市重点实验室重庆400067

本文主要在Hilbert空间中研究一个求解关于多值半压缩映射的分裂公共不动点问题的修正算法,在适当的条件下,我们运用惯性和混合投影技术证明了该算法的强收敛性.最后给出本算法的相关应用及数值实验说明算法的有效性.本文结果改进和推... 详细信息

本文主要在Hilbert空间中研究一个求解关于多值半压缩映射的分裂公共不动点问题的修正算法,在适当的条件下,我们运用惯性和混合投影技术证明了该算法的强收敛性.最后给出本算法的相关应用及数值实验说明算法的有效性.本文结果改进和推广了已有文献的相关结果.

关键词：惯性技术分裂公共不动点问题混合投影技术 Hilbert空间