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基于深度学习的南海东北部亚中尺度过程识别与分析研究

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海洋与湖沼 2024年

作者：金宇涛缪明芳张志伟中国海洋大学三亚海洋研究院海南省海洋立体观测与信息重点实验室三亚海洋实验室中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室/深海圈层与地球系统前沿科学中心

亚中尺度过程是海洋学研究的前沿热点领域，从高分辨率资料中实现亚中尺度信号的快速提取对开展亚中尺度动力学研究具有重要意义。为此，根据亚中尺度过程的物理特性，提出一种基于深度学习的自动识别方法，构建了基于U-Net网络的海洋... 详细信息

亚中尺度过程是海洋学研究的前沿热点领域，从高分辨率资料中实现亚中尺度信号的快速提取对开展亚中尺度动力学研究具有重要意义。为此，根据亚中尺度过程的物理特性，提出一种基于深度学习的自动识别方法，构建了基于U-Net网络的海洋亚中尺度过程识别网络(submesoscale processes automatic identification network， SM-Net)，该网络采用视觉几何组网络作为主干特征提取网络并引入改进的混合注意力模块以提升识别能力。基于高分辨率MITgcm模式数据，通过SM-Net准确识别出南海东北部全年的亚中尺度过程，并分类为冷涡、暖涡和锋面。南海东北部亚中尺度冷涡、暖涡和锋面均多发生于冬季，夏季的发生频率较低，但吕宋海峡的亚中尺度过程全年均较为活跃。除吕宋海峡外，亚中尺度冷涡夏季多发生于台湾岛西南海域、吕宋岛西南海域和吕宋岛沿岸，冬季多发生于南海北部陆坡陆架区；亚中尺度暖涡夏季多发生于吕宋岛沿岸，冬季在南海北部陆坡陆架区较为活跃；亚中尺度锋面的时空特征与冷涡相似，但黑潮流经区域的发生频率更高。亚中尺度过程罗斯贝数和动能的时空特征与发生频率具有较好的一致性，暖涡的动能、罗斯贝数和直径均弱于冷涡。上述识别方法在南海的成功运用，为应用SWOT (surface water and ocean topography)卫星数据研究亚中尺度过程提供了一定参考。

关键词：亚中尺度过程自动识别深度学习语义分割南海东北部

狭长通道中火焰声波相互作用的数值模拟与模态分解研究

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清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：缪承希 Louis Benteux Damir Valiev 清华大学能源与动力工程系燃烧能源中心

该文通过数值求解可压缩Navier-Stokes方程以及单步不可逆Arrhenius化学动力学,研究了狭长半开放通道内火焰的火焰-声波相互作用过程。运用模态分解技术,具体包括本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和谱本征正交分解(sp... 详细信息

该文通过数值求解可压缩Navier-Stokes方程以及单步不可逆Arrhenius化学动力学,研究了狭长半开放通道内火焰的火焰-声波相互作用过程。运用模态分解技术,具体包括本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和谱本征正交分解(spectral proper orthogonal decomposition,SPOD)方法,对数值计算结果中的温度场进行了分析,探讨了流动不稳定性(hydrodynamic instability)对火焰振荡过程的影响。POD的前3个模态描述了火焰前锋的褶皱,该过程类似于Darrieus-Landau不稳定性的非线性阶段。SPOD结果表明,火焰前锋上的褶皱运动频率和通道固有频率的基频一致。对涡量场和速度矢量场也进行了SPOD分析。结果表明,在高频模态中观察到了微弱的涡,这与火焰前锋的褶皱运动有关。

关键词：火焰声波相互作用火焰振荡流动不稳定性本征正交分解(POD) 谱本征正交分解(SPOD)

X射线荧光光谱法测定300系不锈钢中11种合金元素

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冶金分析 2024年第1期44卷 44-51页

作者：张祥缪乐德张毅宝山钢铁股份有限公司中央研究院

300系不锈钢为高Cr-Ni钢，合金元素间存在强烈的吸收增强效应，因此采用X射线荧光光谱法(XRF)分析300系不锈钢中的合金元素含量，必须校正样品中的基体效应。本实验采用XRF测定了15块300系不锈钢标准样品中的12种合金元素的X射线荧光强... 详细信息

300系不锈钢为高Cr-Ni钢，合金元素间存在强烈的吸收增强效应，因此采用X射线荧光光谱法(XRF)分析300系不锈钢中的合金元素含量，必须校正样品中的基体效应。本实验采用XRF测定了15块300系不锈钢标准样品中的12种合金元素的X射线荧光强度，并绘制校准曲线，采用了两种理论α系数法校正基体效应，分别为De Jongh方程和COLA方程，结果表明，COLA方程对Cr的校正效果要明显优于De Jongh方程，而含量范围相当的Ni未表现出明显差异，这可能是因为在300系不锈钢中Cr主要受到Fe和Ni的增强作用，相应的理论影响系数αCr, Fe、αCr, Ni值随Fe、Ni含量变化而发生较大变化，其相对标准偏差(RSD)分别为10.4%、12.0%,而COLA方程能够根据元素含量变化而调整理论α系数值，适用于元素含量0～100%(质量分数，下同)范围的校正。Ni主要受到Fe和Cr的吸收作用，计算出的理论影响系数αNi, Fe、αNi, Cr值变化很小，RSD分别仅为1.6%和1.7%,因此，采用固定的理论α系数法，即De Jongh方程也能得到良好的效果。此外，300系不锈钢中合金元素间存在较强的谱线重叠干扰，实验采用分辨率更高的LiF220晶体和狭缝0.15°,以减少谱线间的重叠干扰，通过进一步扫描发现，仅需对CrKβ1,3对MnKα1,2、MoLI对PKα1,2的重叠干扰校正，为此，采用基于浓度校正的经验系数法进行校正。按照实验方法对300系不锈钢样品平行测定11次，结果表明，当元素含量在0.1%以上时，测得结果的相对标准偏差(RSD)均小于1%;当元素含量小于0.1%时，相对标准偏差均小于10%。选取了3个未参与校准曲线绘制的不锈钢标准样品和2个生产样品，按照实验方法进行测定，测定结果分别与标准样品标准值或湿法测定值相一致。

关键词： 300系不锈钢 X射线荧光光谱法(XRF) 基体校正 COLA方程 De Jongh方程谱线重叠校正理论α系数法合金元素

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小学数学“综合与实践”活动的结构化设计

教学与管理 2024年第26期 46-48页

作者：缪永留江苏省扬州市维扬实验小学

小学数学“综合与实践”活动是帮助学生积累数学基本活动经验的重要方式。为了提升学生综合与实践活动的效能,教师可以开发结构化的“综合与实践”活动资源、优化结构化的“综合与实践”活动方式、完善结构化的“综合与实践”实践过程... 详细信息

小学数学“综合与实践”活动是帮助学生积累数学基本活动经验的重要方式。为了提升学生综合与实践活动的效能,教师可以开发结构化的“综合与实践”活动资源、优化结构化的“综合与实践”活动方式、完善结构化的“综合与实践”实践过程、注重结构化的“综合与实践”反馈评价,充分发挥综合与实践活动的育人功能,彰显其育人价值,让综合与实践活动成为提升学生学习力、发展学生数学核心素养的重要载体。

关键词：小学数学综合与实践结构化设计

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试论场地污染水文地质学

水文地质工程地质 2024年第3期51卷 222-228页

作者：赵勇胜石油化工污染场地控制与修复技术国家地方联合工程实验室/吉林大学吉林长春130021

随着地下水污染问题越来越受到重视,小尺度场地水文地质工作需求日益强烈。污染场地对水文地质工作的要求具有特殊性,具体包括:(1)小尺度,高分辨率;(2)既要研究污染物泄漏的污染过程,也要研究修复状态下的污染物去除过程;(3)特别需要关... 详细信息

随着地下水污染问题越来越受到重视,小尺度场地水文地质工作需求日益强烈。污染场地对水文地质工作的要求具有特殊性,具体包括:(1)小尺度,高分辨率;(2)既要研究污染物泄漏的污染过程,也要研究修复状态下的污染物去除过程;(3)特别需要关注注入含水层的修复剂流体(气体、液体、胶体、微生物等)与地层介质、目标污染物的作用。而传统大尺度的水文地质学难以完全满足上述工作的实际需求。地下水污染场地的控制与修复需要多学科协同,其中水文地质学最为关键。因此,有必要提出水文地质与环境工程学科交叉的“场地污染水文地质学”,以适应地下水污染场地的风险管理的实际需求。文章重点论述了场地污染水文地质学小尺度地层结构与污染羽的刻画、“污染物—水—岩”作用的定量描述以及非均质地层中污染物在多相体系中的作用和影响等,提出了场地污染水文地质学的主要研究内容和需要解决的关键问题,包括:(1)小尺度下场地高分辨率刻画;(2)污染过程和修复过程中污染物在地下环境中的物理、化学和生物作用的定量描述;(3)场地尺度污染物在地下环境介质中的迁移转化;(4)修复剂(助剂)在地下环境中的传输与反应;(5)非均质与低渗透地层污染的控制与修复。

关键词：场地污染水文地质学小尺度非均质含水层修复剂流体多相体系作用

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改进YOLOv8n的道路目标检测算法

计算机工程与应用 2024年第16期60卷 186-197页

作者：高德勇陈泰达缪兰兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070 甘肃省人工智能与图形图像工程研究中心兰州730070

针对道路场景中目标尺度多变、复杂背景干扰导致检测精度低、漏检率高的问题,提出一种改进YOLOv8n的道路目标检测算法。引入多样化分支块(diverse branch block,DBB)构建C2fDBB模块,替代原算法中的C2f模块,增强网络多尺度特征提取能力... 详细信息

针对道路场景中目标尺度多变、复杂背景干扰导致检测精度低、漏检率高的问题,提出一种改进YOLOv8n的道路目标检测算法。引入多样化分支块(diverse branch block,DBB)构建C2fDBB模块,替代原算法中的C2f模块,增强网络多尺度特征提取能力。在路径聚合网络(path aggregation network,PANet)的基础上结合渐进特征金字塔网络(asymptotic feature pyramid network,AFPN)思想,提出PA-AFPN(path aggregation progressive feature pyramid network)特征融合方式,提升网络对多尺度特征的融合能力。设计SPPF2_TA(SPPF with dual-branch structure incorporating triplet attention)模块,通过在SPPF(spatial pyramid pooling fast)中引入平均池化分支和三重注意力机制(triplet attention,TA),有效整合多尺度信息,降低背景干扰对检测的影响。采用MPDIoU作为新边界回归损失函数,替代原损失函数,加速算法收敛,提高目标定位精度。在公开道路目标数据集BDD100K和SODA10M上的实验结果显示,改进方法的mAP@0.5相较于基线算法分别提升了5.7个百分点和7.3个百分点,计算量降低了0.6 GFLOPs。与其他主流目标检测方法相比,改进方法在计算量、FPS和mAP@0.5等方面均展现出显著优势,更加契合道路场景下的目标检测任务需求。

关键词： YOLOv8 结构重参数化渐进特征金字塔网络(AFPN) 道路目标注意力机制

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政府采购能降低民营企业违约风险吗

山西财经大学学报 2024年第3期46卷 96-110页

作者：甦叶翟淑萍缪晴内蒙古大学经济管理学院内蒙古呼和浩特010021 天津财经大学会计学院天津300222 天津商业大学会计学院天津300134

以2009—2020年沪深A股非ST民营上市公司为样本,探讨政府采购对企业违约风险的影响。研究发现,政府采购可有效降低民营企业违约风险。影响机理检验证实,政府采购可通过缓解企业融资约束和提升企业竞争力抑制违约风险。异质性分析发现,... 详细信息

以2009—2020年沪深A股非ST民营上市公司为样本,探讨政府采购对企业违约风险的影响。研究发现,政府采购可有效降低民营企业违约风险。影响机理检验证实,政府采购可通过缓解企业融资约束和提升企业竞争力抑制违约风险。异质性分析发现,政府采购的效应差异与政府角色、采购行为、地区发展及企业自身特征的异质性有关,政府采购对企业违约风险的治理效应在政府单位层级和治理水平较高、异地采购和自行采购、地方债务规模较小和数字金融发展欠佳、中小型规模、处于成长期和市场地位低的民营企业中更加显著。

关键词：政府采购违约风险民营企业融资约束企业竞争力

苏州古城历史文化遗产保护与活化的数字孪生方法

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城市规划学刊 2024年第1期 82-90页

作者：杨滔李晶李梦垚缪杨兵田颖孙令国清华大学建筑学院自然资源部智慧人居环境与空间规划治理技术创新中心中规院（北京）规划设计公司中国城市规划设计研究院苏州市空间规划智库平台

为了实现文化遗产的保护与活化利用，实现习近平总书记提出的“要让更多文物和文化遗产活起来，营造传承中华文明的浓厚社会氛围”，数字孪生正日益成为实现这一目标的新工具与新平台。以苏州CIM+古城保护更新平台的建设实践为基础，梳... 详细信息

为了实现文化遗产的保护与活化利用，实现习近平总书记提出的“要让更多文物和文化遗产活起来，营造传承中华文明的浓厚社会氛围”，数字孪生正日益成为实现这一目标的新工具与新平台。以苏州CIM+古城保护更新平台的建设实践为基础，梳理苏州古城保护与更新的现实挑战、理论基础和数字孪生技术基础，创新性地提出苏州古城的数字孪生架构，并以数字再现、价值识别、推演决策、综合治理作为场景驱动，以空间编码体系、分布式架构、实时响应模拟、人机柔性交互为技术驱动，解决古城保护与活化发展的矛盾，推动苏州古城的可持续发展，并对苏州古城传统建造方式的数字化复兴、传统生活模式的数字化演进和传统文化价值的数字化提升进行未来展望。通过这些实践与总结，为将来更大范围、更深程度、更高要求实现城市历史文化遗产保护与活化提供了坚实的方法。

关键词：文化遗产数字孪生场景古城保护与活化数字技术驱动

多联式热泵空调用电子膨胀阀进出口流向控制对节流噪声影响的实验研究

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制冷学报 2024年第3期45卷 81-88,96页

作者：朱天杰詹飞龙周绍华丁国良崔国栋刁洪福王海胜上海交通大学制冷与低温研究所上海200240 青岛海尔空调器有限总公司青岛266101

多联机热泵空调用电子膨胀阀因具有进出口管相互垂直的结构特性,使制冷剂具有以垂直阀针轴线方向和以平行阀针轴线方向进入电子膨胀阀两种流向形式,制冷剂在这两种流向型式下节流时产生的节流噪声具有明显差异,需要明确进出口流向控制... 详细信息

多联机热泵空调用电子膨胀阀因具有进出口管相互垂直的结构特性,使制冷剂具有以垂直阀针轴线方向和以平行阀针轴线方向进入电子膨胀阀两种流向形式,制冷剂在这两种流向型式下节流时产生的节流噪声具有明显差异,需要明确进出口流向控制对节流噪声的影响。设计并搭建了可对流经电子膨胀阀的制冷剂进行状态调控和流型观测且可对节流噪声的声压级进行测量的实验装置,获得了不同制冷剂流量和干度工况下制冷剂流向对节流噪声的影响规律。研究表明:制冷剂从与阀针轴线方向垂直的进口管流入时,节流噪声主要表现为制冷剂节流空化时产生的空泡溃灭噪声,声压级范围较低;制冷剂从与阀针轴线方向平行的进口管流入时,节流噪声表现为空泡溃灭与阀针振动相互耦合的噪声,声压级范围较高;在实验中这两种流向下节流噪声的声压级范围分别为47.1~57.1 dB及61.9~67.7 dB。通过对空调系统的制冷剂流向进行优化设计,保证制冷剂始终从与阀针轴线方向平行的进口管流入电子膨胀阀,可降低多联机热泵空调系统在运行过程中的噪声水平。

关键词：多联机电子膨胀阀节流噪声制冷剂流向实验研究