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中国城市区域高质量发展时空分异及影响因素

地理学报 2024年第4期79卷 819-836页

作者：伏润得杨振山中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

全面建设社会主义现代化国家新征程下,高质量发展必然是秉轴持钧的关键。基于新发展理念,通过梳理城市高质量发展的理论内涵,构建了包含创新、协调、绿色、开放、共享在内的5个维度的综合评价指标体系,并运用空间分析、俱乐部收敛检验... 详细信息

全面建设社会主义现代化国家新征程下,高质量发展必然是秉轴持钧的关键。基于新发展理念,通过梳理城市高质量发展的理论内涵,构建了包含创新、协调、绿色、开放、共享在内的5个维度的综合评价指标体系,并运用空间分析、俱乐部收敛检验以及空间杜宾模型分析了2005—2020年中国城市发展质量的时空演变特征及其影响因素。结果显示,研究期间中国城市发展质量平均水平提升了48.4%,低水平城市数量显著缩减,城市发展质量的空间分布模式发生转变且空间聚集特征显著;城市发展质量不平衡的局面尚未根本扭转,差距弥合挑战仍然较大,且高质量发展进程中城市间存在显著的角色分化,在全国及区域层面均形成“示范—追赶”模式,其中北京、上海、深圳等11个城市成为高质量发展的先行者;城镇化、政府投资、数字经济、环境规制以及经济增长均能显著促进城市发展质量水平的提升,城市规模与发展质量则呈现倒“U”型关系。新时期实现中国城市高质量发展目标仍需要在中西部地区持续着力,发挥先行者的示范作用,需要持续推动数量增长、强化环境规制、培育数字经济新业态以及优化城市规模体系。

关键词：城市高质量发展时空格局俱乐部收敛空间杜宾模型中国

计算机生物工程学技术辅助逆向设计外踝后外侧低切迹钢板

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中国组织工程研究 2024年第30期28卷 4800-4805页

作者：王效张帆林禄攀戚天旭林伏庆南京市六合区人民医院江苏省南京市211500

背景:高龄外踝骨折患者行传统外侧钢板内固定后常发生手术切口愈合不良、感染等现象,随着工程学软件在医学中的应用,一种可放置在后外侧的新型钢板能够被设计出并解决上述问题。目的:以外踝骨折线顶部与骨折线前缘起点的距离(ACD)、骨... 详细信息

背景:高龄外踝骨折患者行传统外侧钢板内固定后常发生手术切口愈合不良、感染等现象,随着工程学软件在医学中的应用,一种可放置在后外侧的新型钢板能够被设计出并解决上述问题。目的:以外踝骨折线顶部与骨折线前缘起点的距离(ACD)、骨折线顶部与外踝尖部距离(CTD)、骨折线顶部与骨折线后缘的距离(PCD)及腓骨远端前外侧面与后外侧面夹角(CA)的三维CT数据为基础,使用医学生物工程学软件逆向设计外踝后外侧低切迹钢板。方法:各取30例不稳定外踝骨折及正常踝关节行CT扫描并三维重建,使用3-matic软件测量外踝骨折患者中ACD、CTD及PCD的数值,绘制并描述外踝骨折线特点,并使用mimics软件测量正常踝关节中CA的数值。以上述测量数据为基础,使用3-matic、solidworks软件设计出外踝后外侧低切迹钢板,构建出钢板厚度及钉道方向。在Geomagic Studio软件中行精细曲面、自动曲面、拟合曲面等操作,生成低切迹钢板雏形,并进行3D打印;取外踝后外侧切口,拨开腓骨长短肌腱,将3D打印出来的钢板雏形放置在腓骨后方以测试其大小及与骨面的贴合度。结果与结论:①ACD均值为(2.97±0.03)cm,变异度为5.23;PCD均值为(3.17±0.11)cm,变异度为17.60;CTD均值为(4.52±0.07)cm,变异度为8.60;②以此绘制外踝骨折线,呈倒“V”型;胫距关节面截面处CA均值为(103.20±1.94)°;腓骨远端前缘上下顶点的中点截面处CA均值为(78.50±1.78)°;③通过3-matic、solidworks及Geomagic Studio软件能够成功设计出外踝后外侧钢板,钢板近端螺钉孔道预留三四孔,其螺钉方向由后向前,远端预留内外侧各3个螺钉孔道,内侧3个孔道方向可由后向前,外侧3个螺钉孔道需偏向内侧,角度为9.72°-13.28°;④提示外踝前外侧骨折线ACD位置的变异度相对较小,而后外侧PCD位置变异度较大;外踝骨折块前外侧面与后外侧面的夹角呈现递减趋势,近段夹角变异度较小,而远端较大;基于外踝三维CT重建数据,在计算机生物工程学软件辅助下,利用逆向设计构思能够快捷方便地设计出贴合性佳的外踝后外侧低切迹钢板,为骨折内固定物的设计提供有价值的参考。

关键词：外踝骨折腓骨后外侧低切迹钢板逆向设计医学生物工程

基于压缩感知的地震数据同时规则化和插值方法

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地球物理学进展 2024年

作者：董烈乾周恒桑运云曾庆芹范红光田永庆东方地球物理公司

地震数据通常期望被放置在规则网格点上进行采集。但实际采集中会由于障碍物等因素的影响，导致采样点偏离预设网格点位置或者造成采样点的缺失。为了同时实现地震数据的偏点规则化与缺失数据的重构，本文基于压缩感知理论提出了一种新... 详细信息

地震数据通常期望被放置在规则网格点上进行采集。但实际采集中会由于障碍物等因素的影响，导致采样点偏离预设网格点位置或者造成采样点的缺失。为了同时实现地震数据的偏点规则化与缺失数据的重构，本文基于压缩感知理论提出了一种新的数学模型，该模型基于融合采样算子，三维曲波变换以及快速迭代阈值算法，实现了对偏点数据和缺失数据的同时规则化和重构处理。融合采样算子结合了规则网格点的二值采样算子与纠正偏点的二维重心拉格朗日算子；快速迭代阈值算法可有效解决地震数据缺失反问题并提高算法的计算效率。应用该技术对模型和实际地震数据进行测试，验证了该方法在改善地震数据品质的优越性。

关键词：压缩感知融合采样重心拉格朗日快速迭代阈值数据规则化和插值

基于改进YOLO v8的牛只行为识别与跟踪方法

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农业机械学报 2024年第5期55卷 290-301页

作者：付辰伏任力生王芳河北农业大学信息科学与技术学院保定071001 河北省农业大数据重点实验室保定071001

随着我国畜牧业的快速发展,牛只养殖由分散性养殖逐渐向精准化养殖转变。针对分散养殖中农户无法对每头牛只健康状况给予足够关注的问题,通过分析牛只行为模式结合视觉方向特征,设计了综合管理方法来准确识别和跟踪牛只行为。首先,采用... 详细信息

随着我国畜牧业的快速发展,牛只养殖由分散性养殖逐渐向精准化养殖转变。针对分散养殖中农户无法对每头牛只健康状况给予足够关注的问题,通过分析牛只行为模式结合视觉方向特征,设计了综合管理方法来准确识别和跟踪牛只行为。首先,采用改进YOLO v8算法对牛只进行目标监测,其中,在Backbone和Neck端使用C2f-faster结构,增强模型特征提取能力;引入上采样算子CARAFE,拓宽感受视野进行数据特征融合;针对牛只幼仔检测加入BiFormer注意力机制,以识别牛只小面积特征;更换动态目标检测头DyHead,融合尺度、空间和任务感知;然后,使用Focal SIoU函数,解决正负样本分配不均衡和CIoU局限性的问题。最后,将YOLO v8检测到的行为类别信息引入BoTSORT算法中,实现在复杂场景下牛只多目标行为识别跟踪。实验结果表明,提出的FBCD-YOLO v8n(FasterNet、BiFormer、CARAFE、DyHead)模型在牛只行为数据集上,相比较YOLO v5n、YOLO v7tiny和原YOLO v8n模型的mAP@0.5分别提升3.4、3.1、2.4个百分点,尤其牛只回舔行为识别平均精度提高7.4个百分点。跟踪方面,BoTSORT算法的MOTA为96.1%,MOTP为78.6%,IDF1为98.0%,HOTA为78.9%;与ByteTrack、StrongSORT算法比,MOTA和IDF1显著提升,跟踪效果良好。研究表明,在牛舍养殖环境下,本研究构建的多目标牛只行为识别跟踪系统,可有效帮助农户监测牛只行为,为牛只的自动化精准养殖提供技术支持。

关键词：牛只目标监测行为识别多目标跟踪 YOLO v8 BoTSORT

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全球150余国提出碳中和目标

生态经济 2024年第3期40卷 1-4页

作者：伏云辉云南大学马克思主义学院云南昆明650500 云南师范大学党委宣传部云南昆明650500

截至2023年9月,全球已有151个国家提出了碳中和目标,但有近一半国家没有设置清晰的碳中和路线图和目标监督问责机制,发达国家在碳中和技术方面占据优势,发展中国家的碳中和目标进展缓慢,亟需国际气候资金和技术支持。法国、日本、德国... 详细信息

截至2023年9月,全球已有151个国家提出了碳中和目标,但有近一半国家没有设置清晰的碳中和路线图和目标监督问责机制,发达国家在碳中和技术方面占据优势,发展中国家的碳中和目标进展缓慢,亟需国际气候资金和技术支持。法国、日本、德国的碳中和行动表明:以国家层级的法律或战略形式明确碳中和任务和目标;为本国减排重点产业和领域制定清晰的碳中和时间表和路径图;发展可再生能源,优化能源结构;加大碳中和技术研发;建立碳交易市场。目前,全球碳中和行动还面临着一些现实困难和挑战,包括能源转型困难、气候资金不足、与《巴黎协定》设定的温控目标差距显著等。未来,全球碳中和之路面临全球能源消费格局深刻变革、绿色低碳领域竞争更趋激烈、发展中国家崛起影响全球气候治理格局的发展趋势。

关键词：碳中和低碳技术路径困境与挑战

河北省2010—2020年生态产品价值空间演变特征及其影响因素

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水土保持通报 2024年第1期44卷 247-258页

作者：代汝磊梁彦庆黄志英董高洁顾世杰河北师范大学地理科学学院河北石家庄050024 河北省环境演变与生态建设实验室河北石家庄050024 河北省环境变化遥感识别技术创新中心河北石家庄050024 河北地质大学土地科学与空间规划学院河北石家庄050031

[目的]评估河北省生态产品价值(EPV),探索其空间演变背后的驱动因子,为构筑京津冀生态安全屏障,加快生态文明建设提供科学依据。[方法]基于当量因子法核算2010,2015,2020年河北省168个县区的EPV,利用全局莫兰指数、高/低聚类指数、热点... 详细信息

[目的]评估河北省生态产品价值(EPV),探索其空间演变背后的驱动因子,为构筑京津冀生态安全屏障,加快生态文明建设提供科学依据。[方法]基于当量因子法核算2010,2015,2020年河北省168个县区的EPV,利用全局莫兰指数、高/低聚类指数、热点分析法分析其空间分布演变和聚类演变特征,并借助地理探测器探测其主要驱动力。[结果]①2010—2020年河北省EPV均突破3.80×10^(11)元,整体上大幅提高,呈先平稳后急速上升的态势,到2020年突破4.20×10^(11)元;林地EPV最高,始终是所占比例最大的生态产品类型,水域次之且始终是变化量和变化率最大的类型。②2010—2015年EPV空间分布呈现出北高南低,西高东低的特征,高值集中于北部的燕山、坝上高原地区和西部的太行山地区,低值集中于东南部的河北平原地区;2015—2020年呈现出北高南低,东西高,中部低的特征。③2010—2020年空间聚类表现为显著高值集聚,冷热点分布呈现与空间分布相似的规律。④从单因子探测看,CO表面浓度、O_(3)浓度、年均气温是EPV空间演变的主导因子,人均GDP次之,社会因子的解释力相对最弱;从双因子交互探测看,3期中起主导作用的组合因子分别是人均GDP∩NO_(2)表面浓度、高程∩O_(3)浓度和人均GDP∩CO表面浓度,其解释度(q值)分别为0.71,0.73,0.66。[结论]林地和水域对提高生态产品价值具有重要作用,但空间上差距较大,为使其产生更加积极变化,不仅要考虑生态单因子的强大驱动力,也应充分认识驱动力来源的复杂性和非线性。

关键词：生态产品价值空间演变驱动力当量因子法地理探测器河北省

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基于相间有源阻抗平衡单元的多相交错并联LLC谐振变换器均流策略研究

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 1117-1132,I0022页

作者：董汉菁谢小高杭州电子科技大学浙江省杭州市310018

文中提出一种基于相间有源阻抗平衡单元的新型多相交错并联LLC谐振变换器均流拓扑。通过在相间构建有源阻抗平衡单元匹配相邻相的阻抗网络,从而平衡相邻相谐振元件因参数容差造成的输出电流不均衡。得益于相间有源阻抗平衡单元仅在相邻... 详细信息

文中提出一种基于相间有源阻抗平衡单元的新型多相交错并联LLC谐振变换器均流拓扑。通过在相间构建有源阻抗平衡单元匹配相邻相的阻抗网络,从而平衡相邻相谐振元件因参数容差造成的输出电流不均衡。得益于相间有源阻抗平衡单元仅在相邻相之间传递部分能量,其增加的损耗较小。比较几种可能的相间有源阻抗平衡单元结构,并提出一种以开关电感作为有源阻抗平衡单元的均流拓扑。详细分析所述方案的均流机理和设计过程,并对其控制策略和多相拓展进行探讨。最后,通过搭建一台12 V/40 A的两相交错并联LLC谐振变换器样机,验证所述均流方案的可行性。

关键词：交错并联LLC 相间有源阻抗平衡单元开关电感均流策略

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钠冷快堆燃料元件性能分析程序的开发与验证

原子能科学技术 2024年第3期58卷 604-613页

作者：陈启董高付海中国原子能科学研究院核工程设计研究所北京102413

为了评估钠冷快堆氧化物燃料元件稳态、瞬态和事故条件下的性能和行为演化,开发了钠冷快堆燃料元件性能分析程序FIBER。程序采用有限体积法实现燃料元件温度的计算,用有限元方法实现力学、裂变气体释放的计算,并通过时间步长控制模块控... 详细信息

为了评估钠冷快堆氧化物燃料元件稳态、瞬态和事故条件下的性能和行为演化,开发了钠冷快堆燃料元件性能分析程序FIBER。程序采用有限体积法实现燃料元件温度的计算,用有限元方法实现力学、裂变气体释放的计算,并通过时间步长控制模块控制程序的稳定运行。为验证程序的准确性,通过调研得到俄罗斯BN600反应堆辐照数据,与FIBER程序的裂变气体释放、柱状晶粒等计算结果进行对比分析。结果表明,FIBER程序对最大燃耗11.8at%、最大辐照损伤78 dpa的快堆燃料元件的辐照变形、柱状晶区、裂变气体释放性能评价是有效的。

关键词：钠冷快堆燃料元件燃料元件程序

神东矿区接种AMF对植物−土壤生态化学计量及养分回收的影响

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 354-363页

作者：王董董肖礼毕银丽聂文杰张可西安科技大学西部矿山生态环境修复研究院陕西西安710054 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083

矿区采煤沉陷地植被恢复和微生物复垦是打造绿色矿山的关键点。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)和恢复植被类型对植物−枯落叶−土壤连续体的生态化学计量学特征及养分回收的影响尚不明朗,但对阐明西北干旱采煤沉陷区生... 详细信息

矿区采煤沉陷地植被恢复和微生物复垦是打造绿色矿山的关键点。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)和恢复植被类型对植物−枯落叶−土壤连续体的生态化学计量学特征及养分回收的影响尚不明朗,但对阐明西北干旱采煤沉陷区生态修复后养分循环和可持续发展具有重要意义。选择复垦10 a后接种AMF与对照的紫穗槐、沙棘、文冠果、欧李、野樱桃5种恢复植被及对应植被的0~10 cm土壤进行研究,旨在探明接菌和恢复植被类型对植物−枯落叶−土壤连续体碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和生态化学计量比,养分回收率、养分限制的影响。结果表明:5种恢复植被各器官平均养分含量与全国水平相比呈现出高C、P低N的特点,土壤N的缺乏限制了枯落物分解和植物生长。冗余分析表明影响植物生态化学计量的主要土壤因子是土壤有机碳、P、土壤易提取球囊霉素并且土壤养分与叶养分回收在菌根介导下呈正相关。AMF接种提高了植物、土壤养分含量、N、P回收率和土壤碳氮比,降低了植被的氮磷比,进而缓解植物N限制,增加植物生长速率支持恢复植被重建,促进连续体养分循环。在不同人工重建植被中接菌的固氮植被紫穗槐和沙棘养分含量、稳定性及生长速率高。植物−枯落叶−土壤连续体生态化学计量及养分回收特征预测土壤氮限制沉陷区可持续生态恢复,接种AMF则促进沉陷区持续生态恢复的潜力。

关键词：采煤沉陷地丛枝菌根真菌矿区生态修复生态化学计量