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基于信息表征增强的空间弱小目标检测方法

计算机学报 2025年

作者：范铭楷薛丹娜闫庆森朱宇孙瑾秋张艳宁西北工业大学计算机学院西北工业大学航天学院

基于深度学习的目标检测技术近年来取得了显著进展，已被广泛应用于多个领域。然而，目前尚缺乏专门针对空间目标设计的深度学习检测方法。与自然图像目标检测相比，空间目标检测面临着独特的挑战：首先，由于拍摄距离极远，空间目标在... 详细信息

基于深度学习的目标检测技术近年来取得了显著进展，已被广泛应用于多个领域。然而，目前尚缺乏专门针对空间目标设计的深度学习检测方法。与自然图像目标检测相比，空间目标检测面临着独特的挑战：首先，由于拍摄距离极远，空间目标在图像中通常仅呈现为包含少量像素的弱小光斑，缺乏清晰的形状和颜色特征；另外，复杂的空间环境以及设备因素会导致图像中存在各种噪声，例如杂散光引起的明亮背景、相机因素导致的热像素噪声；最后，视场中密集的恒星会导致在空间图像中容易出现部分光斑相互粘连的情况。上述难点无疑增加了空间目标检测的难度。本文提出了一种基于信息表征增强的无锚框空间弱小目标检测方法，该方法通过设计端到端卷积神经网络模型，能够实现同时对空间弱小目标检测和质心定位。针对目标弱小、背景噪声干扰的问题，我们首先设计了跨空间-通道注意力模块和压缩-激励的多尺度特征融合模块，提升模型对含噪图像中弱小目标的有效信息关注度，从而提高噪声背景下目标的检测能力；在此基础上，为了进一步解决光斑粘连的问题，我们引入了基于密度图的损失函数，通过使模型更加直接地学习图像中目标的整体空间分布与数量信息，以此使模型掌握粘连光斑中目标的数量，从而更准确分辨粘连光斑中各个独立目标。此外，本文仿真了包含点状、条状目标和多种噪声背景的空间图像，并对目标的质心位置、边界框和像素坐标进行了精细标注。为验证方法的有效性，我们在本文的仿真图像与公开的实拍序列图像数据集SpotGEO中进行了实验验证。在仿真图像数据测试中，本文方法的F1分数为95.34%，并实现了0.4478的亚像元级平均质心定位精度。同时，我们还对本文方法进行了不同噪声强度影响下质心定位精度测试以及不同硬件条件下处理效率测试，以更全面分析本文方法的能力。在公开的实拍序列图像数据集SpotGEO中，本文方法结合引入的序列后处理方法取得的F1分数为93.08%。实验结果证明了本文方法对空间弱小目标准确检测和精确定位方面的优越性能。

关键词：空间弱小目标检测质心定位注意力机制特征融合数量信息

不同荷载作用下五边形石墨烯的变形破坏机理研究

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原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 51-57页

作者：赵泽若韩同伟李仁葛峻铭王嘉越江苏大学土木工程与力学学院镇江212013

五边形石墨烯是一种完全由碳五元环组成的准二维的亚稳态碳结构,在不同载荷作用下其变形破坏机理仍需进一步研究.本文基于ReaxFF反应力场采用分子动力学方法模拟研究了五边形石墨烯的拉伸、剪切和纳米压痕破坏过程,得到了五边形石墨烯... 详细信息

五边形石墨烯是一种完全由碳五元环组成的准二维的亚稳态碳结构,在不同载荷作用下其变形破坏机理仍需进一步研究.本文基于ReaxFF反应力场采用分子动力学方法模拟研究了五边形石墨烯的拉伸、剪切和纳米压痕破坏过程,得到了五边形石墨烯的拉伸和剪切应力-应变曲线以及压入载荷-位移曲线,系统分析了五边形石墨烯的变形破坏机理,并验证了五边形石墨烯在不同载荷作用下是否表现出塑性变形特征的一致性问题.研究结果表明,通过拉伸或纳米压入等不同加载方式均可准确测出五边形石墨烯的本征力学性能参数,其杨氏模量265.4~285.1 N/m,与第一性原理计算结果一致.研究还发现,五边形石墨烯在拉伸、剪切和纳米压痕过程中均会出现不可逆的塑性变形特征,而引起塑性变形的原因是由于不可逆的碳五元环向碳多元环结构的转变.以上研究结果可为基于五边形石墨烯的微/纳米机电系统的实际应用提供重要指导.

关键词：五边形石墨烯变形破坏机理分子动力学

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面向近岸态势感知的双激光雷达检测方法

激光与光电子学进展 2025年

作者：孙丰肖宇峰王海洋何宏森刘冉杨莉琼西南科技大学信息工程学院西南科技大学土木工程与建筑学院

针对无人艇近岸态势感知需求，本文设计了一种双固态激光雷达的水面目标检测方法，以较低的成本实现高分辨率的检测。首先，建立两台固态激光雷达的联合标定模型，基于最小二乘法求解了该激光扫描系统的外参矩阵，在保持144线扫描精度... 详细信息

针对无人艇近岸态势感知需求，本文设计了一种双固态激光雷达的水面目标检测方法，以较低的成本实现高分辨率的检测。首先，建立两台固态激光雷达的联合标定模型，基于最小二乘法求解了该激光扫描系统的外参矩阵，在保持144线扫描精度下扩大了水平视场角。其次，对激光扫描系统和IMU进行联合标定，通过姿态校准减少点云畸变，解决船体摆动造成的扫描偏差。在检测算法方面，本文将自适应核卷积和层级注意力机制融入CenterPoint网络，对其进行改进，从而显著提升了推理速度和检测精度。本文制作了用于近岸态势感知数据集，并开展了实验验证。测试数据表明，对比基准算法，模型的整体BEV AP提升了6.14%,3D AP提升了4.66%，推理速度有了40%以上的提升。

关键词： 3D目标检测无人艇点云激光雷达标定

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社会性蜂类昆虫认知行为研究进展

环境昆虫学报 2025年

作者：文超张金秋张晨阳郭宇豪王偲葛瑨温俊宝北京林业大学草业与草原学院北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室华南农业大学林学与风景园林学院中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室

关于动物认知研究主要侧重于大脑相对较大的脊椎动物，如灵长类和鸟类。本文综述了社会性蜂类个体、群体水平认知相关的研究工作。研究表明蜂类昆虫也具有复杂的个体认知能力，包括联想学习、自我认知、工具使用和空间导航等。蜂类昆虫... 详细信息

关于动物认知研究主要侧重于大脑相对较大的脊椎动物，如灵长类和鸟类。本文综述了社会性蜂类个体、群体水平认知相关的研究工作。研究表明蜂类昆虫也具有复杂的个体认知能力，包括联想学习、自我认知、工具使用和空间导航等。蜂类昆虫表现出基于多巴胺的情绪状态，这种情绪是由对食物的欲望和个体经历引起的。蜂类昆虫同样还具有复杂的社会认知行为，蜂群中不同个体间能够进行个体识别，这是蜂群内部进行社会互动的基础。此外，部分蜂类被证实通过训练之后能解决一些非自然任务的能力，这些行为可以通过社会学习在不同个体间传播，最终在整个种群中保留下来。本文最后讨论了蜂类昆虫认知行为的神经基础，越来越多的证据表明蜂类昆虫具备认知能力的神经细胞基础，这取决于神经元之间的复杂连接。本文回顾了蜂类昆虫认知行为的最新进展，这有助于为动物行为和认知演化提供独特的视野。

关键词：认知社会性昆虫蜂联想学习工具使用

右美托咪定对于尾吊骨质疏松大鼠骨代谢调控作用及机制

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陆军军医大学学报 2025年

作者：郭云亮王灿张新雨颜泽栋温志鹏刘若冰刘鹏森河南省中医院麻醉科空军军医大学军事生物医学工程学系

目的研究右美托咪定对于尾吊大鼠骨丢失的作用效果，并初步探究其对于骨代谢的调控机制。方法 30只雄性大鼠按照随机数字表法分为对照组、尾吊组、尾吊+右美托咪定组，每组10只。尾吊大鼠行4周后肢悬吊处理，尾吊+右美托咪定组大鼠从... 详细信息

目的研究右美托咪定对于尾吊大鼠骨丢失的作用效果，并初步探究其对于骨代谢的调控机制。方法 30只雄性大鼠按照随机数字表法分为对照组、尾吊组、尾吊+右美托咪定组，每组10只。尾吊大鼠行4周后肢悬吊处理，尾吊+右美托咪定组大鼠从尾吊当天开始进行右美托咪定干预（10 μg/kg，隔天1次），通过骨组织学染色、生物力学三点弯曲测试、钙黄绿素/茜素红荧光双标评价作用效果。分离尾吊大鼠胫骨原代成骨细胞，进行右美托咪定干预（1 nmol/L），通过碱性磷酸酶染色、活性测试及成骨相关基因表达评价成骨活性功能。结果动物实验结果揭示，右美托咪定显著增加了尾吊大鼠胫骨骨小梁的面积占比（P<0.001），显著抑制尾吊大鼠骨力学强度的降低（P<0.001），显著增加尾吊大鼠小梁骨矿化沉积率和新骨形成速率（P<0.001）。体外细胞实验结果表明，右美托咪定显著增加了尾吊大鼠体外原代成骨细胞碱性磷酸酶活性及碱性磷酸酶阳性成骨细胞数量（P<0.001），并上调了成骨分化相关基因（骨钙素、Runt相关转录因子2、Osterix蛋白、I型胶原蛋白）的表达水平（P<0.01）。结论右美托咪定能对抗尾吊大鼠骨丢失，刺激成骨细胞的骨形成可能是其作用机制。

关键词：右美托咪定成骨尾吊大鼠骨质疏松成骨细胞

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引黄灌区水稻氮高效品种筛选评价

中国稻米 2025年第1期 74-78+83页

作者：王英马建森王芳刘汝亮洪瑜冒辛平宁夏农林科学院农业资源与环境研究所宁夏大学农学院国家农业环境银川观测实验站

选育高产氮高效水稻品种是解决资源短缺和环境污染问题的有效策略。在宁夏引黄灌区通过大田试验结合主成分分析法，对39个品种/品系在3个氮水平（0、180和240 kg N/hm2）下进行研究筛选，成熟期测定各品种（系）的产量、氮素利用效率等... 详细信息

选育高产氮高效水稻品种是解决资源短缺和环境污染问题的有效策略。在宁夏引黄灌区通过大田试验结合主成分分析法，对39个品种/品系在3个氮水平（0、180和240 kg N/hm2）下进行研究筛选，成熟期测定各品种（系）的产量、氮素利用效率等指标，通过主成分分析法得到各品种（系）的氮效率综合值，并采用产量-氮效率综合指数对供试品种（系）进行产量及氮效率类型划分。结果表明，根据水稻氮效率综合评分与产量关系，将供试品种（系）划分为4个类型，即双高效型、高氮低效型、双低效型和低氮高效型。筛选出宁粳41号、吉粳105、宁粳45号、宁粳47号、宁粳48号、宁粳52号、宁粳55号、宁粳56号、宁粳57号、中科804和花147共11个品种为氮高效品种（系）。与氮低效类型相比，氮高效品种（系）产量增加主要因为穗长、有效穗数及每穗实粒数增加。

关键词：水稻氮高效品种产量氮效率引黄灌区

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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景观工程术语初探

中国科技术语 2025年第1期27卷 33-38页

作者：李承森中国科学院植物研究所北京100093

在中国社会经济迅速发展的过程中,景观工程建筑在城镇新区、科学园区、田园小镇、园林公园、旅游景区、乡村振兴和城市更新等区域所占比例不断增加,为美化人民生活与工作环境,提升民族健康水平起了重要作用。在景观工程设计与施工过程中... 详细信息

在中国社会经济迅速发展的过程中,景观工程建筑在城镇新区、科学园区、田园小镇、园林公园、旅游景区、乡村振兴和城市更新等区域所占比例不断增加,为美化人民生活与工作环境,提升民族健康水平起了重要作用。在景观工程设计与施工过程中,植物学与工程建筑学术语的交叉融合,衍生出了景观工程术语。文章围绕景观工程术语的产生背景、必要性以及地方性景观工程术语与国家景观工程术语编写的关联性进行了初步探讨。

关键词：景观景观工程术语

饱和压实黄土的Duncan-Chang损伤本构模型研究

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水文地质工程地质 2025年

作者：杨皓铭黄强兵解庆禹崔磊康孝森王作辰长安大学地质工程系西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室长庆工程设计有限公司西安中交公路岩土工程有限责任公司

黄土地区高铁路基瞬时沉降与饱和压实黄土的力学特性密切相关，饱和压实黄土的本构关系是表征其力学特性的重要手段。由于Duncan-Chang本构模型难以准确描述压实黄土破坏后的应变软化特性，为了提高Duncan-Chang本构模型的适应性，引入... 详细信息

黄土地区高铁路基瞬时沉降与饱和压实黄土的力学特性密切相关，饱和压实黄土的本构关系是表征其力学特性的重要手段。由于Duncan-Chang本构模型难以准确描述压实黄土破坏后的应变软化特性，为了提高Duncan-Chang本构模型的适应性，引入统计损伤理论，建立了饱和压实黄土的Duncan-Chang损伤本构模型。选取西延高铁填方区Q3黄土，开展了不同压实度的固结不排水三轴试验，编写vumat子程序进行验证，实现了饱和压实黄土三轴试验及不同压实度、不同填方坡度下路基沉降的有限元数值模拟分析。结果表明：填方区压实黄土受剪破坏时呈应变软化特性，峰值强度与初始变形模量随压实度的增加而增加，但峰值强度增幅随压实度增加递减，而初始变形模量增幅随压实度的增加递增；基于统计损伤的Duncan-Chang本构模型所编写的vumat子程序，对填方压实黄土三轴试验的剪切强度进行了验证，结果基本一致，能够较好地反映填方区压实黄土应变软化的力学特性；通过vumat计算得出，填方路基的沉降量随压实度的增加而减少，随填方坡度的增加而增加。研究结果可为黄土地区填方路基瞬时沉降计算与分析提供参考。

关键词：饱和压实黄土 Duncan-Chang损伤模型高铁路基剪切特性数值模拟