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基于改进蝴蝶搜索算法的DGPS整周模糊度快速解算

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中国惯性技术学报 2024年第2期32卷 139-145页

作者：尚俊娜罗照旺杭州电子科技大学通信工程学院杭州310018

为了快速准确地解算差分全球定位系统(DGPS)整周模糊度,提出了一种改进蝴蝶搜索算法(IBOA)求解整周模糊度。首先在蝴蝶优化算法(BOA)的香味系数中加入一个自适应权重,弥补BOA算法觅食行为中较弱的搜索能力;其次使用动态切换概率权衡BOA... 详细信息

为了快速准确地解算差分全球定位系统(DGPS)整周模糊度,提出了一种改进蝴蝶搜索算法(IBOA)求解整周模糊度。首先在蝴蝶优化算法(BOA)的香味系数中加入一个自适应权重,弥补BOA算法觅食行为中较弱的搜索能力;其次使用动态切换概率权衡BOA算法中全局搜索与局部搜索的比例;最后在全局搜索和局部搜索阶段引入新的迭代位置更新策略,提升了算法全局搜索能力和跳出局部最优能力。与最小二乘模糊度降相关平差算法(LAMBDA)算法进行1000个历元数据的解算对比实验,结果表明所提算法的平均搜索成功率比LAMBDA算法提高了5.07%。

关键词：差分全球定位系统整周模糊度改进蝴蝶搜索算法自适应权重

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海岸带景观破碎化对固碳服务流的影响

地理学报 2024年第1期79卷 114-133页

作者：闫晓露武帅吴雪雪王煜景然胡远满辽宁师范大学海洋可持续发展研究院教育部人文社科重点研究基地大连116029 辽宁省“海洋经济高质量发展”高校协同创新中心大连116029 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

蓝碳作为解决全球气候变化问题的长期方案之一,其和谐的供需动态关系对促进区域碳平衡和可持续管理具有重要意义。随着海岸带社会经济的快速发展,海岸带景观破碎化显著,直接影响其系统中能量流、物质循环等生态过程。然而,海岸带景观破... 详细信息

蓝碳作为解决全球气候变化问题的长期方案之一,其和谐的供需动态关系对促进区域碳平衡和可持续管理具有重要意义。随着海岸带社会经济的快速发展,海岸带景观破碎化显著,直接影响其系统中能量流、物质循环等生态过程。然而,海岸带景观破碎化对固碳服务供需关系及流的影响尚不明确。基于此,本文在建立海岸带景观破碎化对固碳服务流影响框架基础上,综合土地利用数据、碳储量采样数据和夜间灯光数据,运用移动窗口法、InVEST模型及网络模型,以中国北方典型淤泥质海岸带——辽河三角洲为例开展实证研究。结果表明:①1995—2020年随着辽河三角洲景观破碎化加剧,固碳服务需求量增加3044万t,固碳服务供给量先增后减,整体变化不显著,固碳服务供需差从1995年449万t增加到2020年3376万t;②不同人类活动强度导致的景观破碎化对固碳服务流流量的负面影响存在差异,其中对农业围垦区更为显著,对工业港口围垦区的影响呈先增后减趋势,而对芦苇湿地作用甚微;③景观破碎化对固碳服务流空间格局的影响体现在固碳服务流网络密度及连通性上,其引起服务流中断、服务流方向改变;④芦苇保护区和农业围垦区具有重要生态功能,应严格控制生态红线提升碳汇能力;工业港口围垦区应加强生态廊道建设,提升景观连通性,恢复碳汇功能。本文揭示景观破碎化与固碳服务流的关系,研究结果可为中国保护性战略重点区乃至全球其他类似淤泥质海岸带的生态修复和碳汇能力提升提供科学依据及管理参考。

关键词：景观破碎化蓝碳固碳服务流海岸带美丽中国

大直径盾构隧道近接高架桩基群施工影响分区方法与分区控制技术研究

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现代隧道技术 2024年第3期61卷 276-289页

作者：葛照国中铁十四局集团大盾构工程有限公司南京211899

为探究大直径盾构隧道施工近接高架桩基群的影响分区并提出有效的综合控制措施,以上海机场联络轨道工程中七宝山站—华井站区间盾构施工近接高架桩基群为工程背景,采用数值模拟以及理论分析提出近接影响分区方法,采用数值模拟与现场测... 详细信息

为探究大直径盾构隧道施工近接高架桩基群的影响分区并提出有效的综合控制措施,以上海机场联络轨道工程中七宝山站—华井站区间盾构施工近接高架桩基群为工程背景,采用数值模拟以及理论分析提出近接影响分区方法,采用数值模拟与现场测试验证的方法探究分区加固方案的控制效果与有效性,主要得到以下结论:(1)基于水平近接度与垂直近接度建立的近接影响分区方法可以用于桩基群的近接度分析;(2)建议强影响区采用MJS加固+隔离桩+承台下方袖阀管注浆的组合加固措施,弱影响区采用隔离桩控制的分区控制技术;(3)隔离桩主要起到隔绝土体水平变形的作用,MJS加固和承台下方注浆加固主要起到加固土体,减少土体受开挖扰动产生的松动滑移;(4)分区控制技术可以实现承台整体沉降降低50.4%、水平位移降低69.7%,桥墩柱整体沉降降低47.7%、水平位移降低56.0%,墩柱的倾斜度减小37.1%~46.9%。

关键词：大直径盾构隧道近接施工高架桩基群影响分区加固技术

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页岩气藏中硫化氢成因研究进展

石油学报 2024年第2期45卷 461-476页

作者：李乐胡远清彭小桂王伟余浩宇崔亚圣湖北省地质科学研究院湖北武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北武汉430034

传统观点认为页岩气藏中不含硫化氢或含有微量的硫化氢,然而在近10年的勘探开发实践中,已有9个页岩气藏发现了低—特高含量硫化氢,其中,高—特高含量的硫化氢多出现于钙质页岩气藏中。根据硫化氢形成时间的先后顺序,通常将"地质天然"和... 详细信息

传统观点认为页岩气藏中不含硫化氢或含有微量的硫化氢,然而在近10年的勘探开发实践中,已有9个页岩气藏发现了低—特高含量硫化氢,其中,高—特高含量的硫化氢多出现于钙质页岩气藏中。根据硫化氢形成时间的先后顺序,通常将"地质天然"和"施工人造"视为硫化氢出现在页岩区带中的两大主因,前者侧重于论证地质历史中天然地质作用所生成的原生硫化氢在气藏内的残留或运移过程;后者强调施工作业(钻井、水力压裂)过程中带入的微生物和化学物质在复杂井底环境中发生多类别作用后形成的后生硫化氢在气藏中的新生出现。"施工人造"因素的提出为解读页岩气藏中出现的硫化氢提供了新的思路,但目前尚未得到普遍关注;同时,其与"地质天然"因素间的互斥或互补的关联尚未梳理清晰。未来的工作应进一步开展页岩气藏中硫化氢的原生供给能力评价研究,同时应基于现场生产数据深入发掘及建立系统的后生硫化氢成因判别标志和产出预测,以深化认识页岩气藏中硫化氢的成因机制,为后续的页岩气勘探开发提供理论支撑。

关键词：硫化氢页岩气藏天然地质作用施工人造微生物化学物质原生供给能力

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拟流场法智能堤坝渗漏探测技术研究

地球物理学进展 2024年第2期39卷 781-787页

作者：胡远鑫蒋奇云裴婧中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 中南大学有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 香港中文大学(深圳) 深圳518172 香港中文大学(深圳)城市地下空间及能源研究院深圳518172

堤坝隐患探测是堤防安全中重要的一环,拟流场法作为一种准确性高、实时性强的地球物理无损检测方法,在堤坝隐患探测中应用广泛.目前人工拖曳测量施工方式操作复杂,拖曳时探头容易倾斜,影响原始数据质量.本文构建了三维堤坝管涌模型,利用... 详细信息

堤坝隐患探测是堤防安全中重要的一环,拟流场法作为一种准确性高、实时性强的地球物理无损检测方法,在堤坝隐患探测中应用广泛.目前人工拖曳测量施工方式操作复杂,拖曳时探头容易倾斜,影响原始数据质量.本文构建了三维堤坝管涌模型,利用Comsol有限元分析软件进行拟流场法数值正演模拟,探讨了堤坝探测最佳观测分量,分析了探头倾斜对数据质量的影响;通过对正演模拟结果进行分析计算,并以工程经验为参考,得到结论:拟流场法堤坝管涌探测的最佳观测分量是竖直分量;探头倾斜对竖直分量的影响表现在两个方面:大角度的倾斜容易造成数据失真,无规律的急剧倾斜容易造成数据紊乱.最后本文提出了一种姿态校正手段,结合水下潜航器研究现状,为未来拟流场法施工智能化与自动化提出改进方向.

关键词：堤坝隐患探测拟流场法水下潜航器三分量

单向复合材料均质化弹性性能预测的集成学习模型:基于SHAP方法的可解释性分析

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Acta Mechanica Sinica 2024年第3期40卷 109-122页

作者：王文照赵云妹李岩 School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics Tongji UniversityShanghai 200092China

本研究提出了一种可解释的集成学习(EML)数据驱动方法,用于快速预测单向纤维增强复合材料的均质化弹性性能.我们选择了三种机器学习模型――随机森林(RF)、极端梯度提升机(XGBoost)和轻量梯度提升机(LGBM)来构建EML模型.基于实验并建立... 详细信息

本研究提出了一种可解释的集成学习(EML)数据驱动方法,用于快速预测单向纤维增强复合材料的均质化弹性性能.我们选择了三种机器学习模型――随机森林(RF)、极端梯度提升机(XGBoost)和轻量梯度提升机(LGBM)来构建EML模型.基于实验并建立微观纤维分布的概率统计模型,结合有限元仿真,建立了反映纤维随机分布特征的代表性体元(RVE)模型,并创建相关数据集.通过准确性、效率、可解释性和泛化性等指标对EML模型的性能进行了全面评估,研究结果表明:(1)EML模型有效提升了基机器学习模型的预测精度(R2=0.962,MS E=5.41);(2)我们使用基于合作博弈理论的SHAP可解释性方法对预测结果进行了分析,其中,全局解释发现纤维的体积含量是影响复合材料均质化弹性性能的决定性变量,而局部解释阐明了输入特征对预测结果的关键影响机制;(3)EML模型在实验数据上表现出良好的泛化能力,计算结果与实验数据吻合度高,实现了复合材料均质化弹性性能的高效精准预测.

关键词： Composite materials Homogenization Ensemble learning Interpretation Model generalization

强化异常威客汉姆酵母对白酒酿造中微生物结构及酯类合成的影响

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中国食品学报 2024年第6期24卷 278-287页

作者：石馨惠明田青王洪照河南工业大学生物工程学院郑州450001 工业微生物菌种保藏与选育河南省工程研究中心郑州450001 河南豫坡酒业有限责任公司河南驻马店463900

异常威客汉姆酵母在白酒酿造中利于酯类化合物的合成。酯类是白酒的重要风味物质,其种类、含量对白酒的品质起至关重要的作用。采用模拟固态发酵技术研究白酒生产中人工添加异常威客汉姆酵母改善白酒风味物质的机制。试验共分为两组:空... 详细信息

异常威客汉姆酵母在白酒酿造中利于酯类化合物的合成。酯类是白酒的重要风味物质,其种类、含量对白酒的品质起至关重要的作用。采用模拟固态发酵技术研究白酒生产中人工添加异常威客汉姆酵母改善白酒风味物质的机制。试验共分为两组:空白组(a组)和添加异常威客汉姆酵母Y-1(b组),取不同发酵时期的酒醅样进行GC-MS分析,结果表明添加Y-1菌株可显著提高酒醅样品中酯类及其它风味物质的含量,其中b组中浓香型白酒主体酯己酸乙酯含量显著高于a组(P<0.05),发酵25 d时b组中己酸乙酯含量(856.1±4.00)mg/L。分别对发酵过程中两组酒醅进行高通量测序,Alpha多样性结果表明b组细菌群落多样性和丰富程度皆高于a组,而真菌的多样性和丰度较相似,各属间丰度有一定差异。结论:利用异常威客汉姆酵母发酵生产白酒,通过生物强化作用改变乙酸乙酯含量,从而导致其它风味物质的变化,该变化主要是由添加异常威客汉姆酵母引起微生物结构的变化所致,说明异常威客汉姆酵母Y-1具有提升固态发酵白酒风味物质的能力,尚需在实际生产中做进一步验证。

关键词：异常威客汉姆酵母白酒固态发酵微生物强化高通量测序技术

世界各国科研机构及高等院校优势学科比较——基于1981-2020年著名国际科技奖项的探讨

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科学学研究 2024年

作者：李强孟宪飞董照辉中国科学院科技战略咨询研究院中国农业科学院农业经济与发展研究所清华大学科研院中国农业科学院战略研究中心

该项研究通过构建科技创新活动投入产出模型，将用以表征国际一流学科的创新知识产出，从传统的论文、专利等成果形式，后移为国际学术界普遍认可并主动给予高额奖金和崇高荣誉的国际著名科技奖项。通过定义奖项声誉系数、国别差异系数... 详细信息

该项研究通过构建科技创新活动投入产出模型，将用以表征国际一流学科的创新知识产出，从传统的论文、专利等成果形式，后移为国际学术界普遍认可并主动给予高额奖金和崇高荣誉的国际著名科技奖项。通过定义奖项声誉系数、国别差异系数、优势衰减系数和规范化的学科优势指数计算，该方法能够较好地从国家、机构层面对学科总体和各学科优势进行比较。根据176个奖项1981-2020年6469人次授奖数据对71个国家的261个科研机构和480所高等院校的测算结果，虽然我国学科优势指数整体排在全球第12位，且同济大学和国家杂交水稻工程技术研究中心在建筑和农学领域分别进入全球前10位，但相比于我国发表国际论文数量比肩美国的领先优势仍有巨大落差，反映出我国在重大原创性成果产出方面与发达国家的明显差距。这种显著差距警醒我们要避免单纯以“漂亮”的国际论文及其衍生指标来评价学科发展水平、制定发展战略、配置科技资源，以免造成重大战略误判。除此以外，本研究还针对现有科研组织模式和绩效评价导向中存在的问题，从建立著名国际奖项标准规范并将其纳入统计评价体系，改变科研人员绩效工资与年度考核结果直接挂钩的评价导向，以及提升我国科技奖励体系对原始创新的识别度、提升国际化水平并设立中国特色国际科技大奖等方面给出政策启示。

关键词：科研机构高等院校优势学科著名国际奖项原始创新

循环肿瘤DNA在结直肠癌临床管理中的研究进展

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中华胃肠外科杂志 2024年第3期27卷 287-294页

作者：姜照宇付卫北京大学第三医院普通外科北京大学第三医院肿瘤中心北京100191

近年来,结直肠癌(CRC)在诊疗方面取得长足进步,但目前标准治疗方案仍存在诸多不足,因此亟需更有效的生物标志物,用于患者的个性化治疗。循环肿瘤DNA(ctDNA)检测作为一种动态、非侵入性的液体活检方法,克服了组织活检在检测肿瘤异质性和... 详细信息

近年来,结直肠癌(CRC)在诊疗方面取得长足进步,但目前标准治疗方案仍存在诸多不足,因此亟需更有效的生物标志物,用于患者的个性化治疗。循环肿瘤DNA(ctDNA)检测作为一种动态、非侵入性的液体活检方法,克服了组织活检在检测肿瘤异质性和分子演变中的不足。多项研究证据表明,ctDNA在复发风险分层、指导治疗决策和早期复发监测等方面展现出巨大前景。此外,ctDNA的应用还可提高临床研究的效率和药物开发。然而,ctDNA检测前变量和分析过程的标准化尚未统一,其技术成本也较高昂,这些均限制了其推广应用。本文总结了关于ctDNA在CRC临床管理中的现有证据,并提出了其局限性和改进策略。

关键词：结直肠肿瘤循环肿瘤DNA 风险分层复发监测