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CEEMDAN视角下PM2.5的影响因素分析与预测研究

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CEEMDAN视角下PM2.5的影响因素分析与预测研究

作者：费伟安徽财经大学

学位级别：硕士

近年来,人民的环保意识不断提高,国内的的大气环境显著改善,但仍有部分区域如京津冀等受到大气污染的影响,且我国的大气标准距离欧美国家差距明显,而重度以上空气污染大都是PM2.5起主导作用,PM2.5的日浓度变化波动很大程度上反映了我国... 详细信息

近年来,人民的环保意识不断提高,国内的的大气环境显著改善,但仍有部分区域如京津冀等受到大气污染的影响,且我国的大气标准距离欧美国家差距明显,而重度以上空气污染大都是PM2.5起主导作用,PM2.5的日浓度变化波动很大程度上反映了我国的大气情况。因此,对PM2.5的研究将始终存在于中国现代化绿色发展中。经验模态分解(EMD)及其扩展方法是数据自适应自驱动的分解方法,能够有效提高PM2.5浓度的预测能力,但其分解后本征模态函数(IMFs)的现实意义一直是重点、难点问题,如果能够合理、有效解释IMFs的信号意义,将大幅提高后期分析预测工作的科学性、有效性,弥补数学理论模糊的缺点。本文以合肥市近10年PM2.5日浓度为例,将自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)处理后的多个IMFs重构为低频重构信号、残差信号、高频重构信号,并以重构信号为基础做了两方面的工作,一方面是结合文献和历史资料同时根据重构信号的波动特征给出合理现实意义解释,另一方面是根据重构信号建立多个组合模型并降维的方式预测合肥市PM2.5日浓度。重构信号解释方面。低频重构信号高低起伏的年周期性与合肥市PM2.5浓度冬高夏低的季节特征一致;低频重构信号5月下旬的短期转折点与农忙秸秆燃烧相对应;残差信号的长期下降趋势由合肥市的环保政策要求主导;高频重构信号每周期短期极高位点与年初春节相对应;PM2.5高频重构信号与综合大气污染因子主成分重构高频信号波动特征一致,说明高频重构信号受SO2等污染气体影响。PM2.5预测方面。对每一个重构信号通过LSTM模型、PROPHET模型、S VM模型分别拟合优化预测,将预测数据对应相加得到27条完整的PM2.5预测浓度数据,再通过LASSO模型、SCAD模型、MCP模型降维并选优。同时以LSTM模型、PROPHET模型、SVM模型对原数据进行建模拟合优化预测,将其结果用于分析对比。结果显示,CEEMDAN方法下的多种降维模型预测性能明显高于对原数据的直接模拟预测结果;CEEMDAN方法下的降维模型都有较高的预测性能,同时CEEMDAN方法下的SCAD模型、MCP模型略优于LASS O模型。

关键词： CEEMDAN 影响因素预测降维模型

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深度学习赋能的高通量荧光显微成像技术

激光与光电子学进展 2024年

作者：周瑶费鹏华中科技大学光学与电子信息学院湖北省高端生物医学成像重大科技基础设施

显微镜的光学孔径和测量带宽的有限性限制了在观测生物体系的精细亚细胞结构动力学过程、活体超快瞬态生物学过程、以及介观离体组织的高效三维成像等应用中的信息获取，这一问题成为多领域生物医学研究的制约因素。传统荧光显微镜的局... 详细信息

显微镜的光学孔径和测量带宽的有限性限制了在观测生物体系的精细亚细胞结构动力学过程、活体超快瞬态生物学过程、以及介观离体组织的高效三维成像等应用中的信息获取，这一问题成为多领域生物医学研究的制约因素。传统荧光显微镜的局限性，促使研究人员着手探索新型荧光显微成像原理和方法。研究者们引入了人工智能手段，以提高荧光显微成像的速度和精度，从而增加信息获取的通量。本文以细胞生物学、发育生物学和肿瘤医学为视角，详细分析了通量限制在这些领域中的挑战。通过结合深度学习，突破了传统荧光显微成像的通量限制问题，为物理光学和图像处理领域的进一步发展提供了契机。这一创新助力于生物医学研究的推进，使科学家能够更全面、深入地理解生命和健康领域的复杂现象。因此，本研究不仅对生物医学领域具有重要意义，同时为未来的研究和应用提供了崭新的可能性。

关键词：荧光显微深度学习超分辨成像超快成像高通量成像

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塑化剂对聚乙烯醇薄膜链动力学和形貌的影响

塑化剂对聚乙烯醇薄膜链动力学和形貌的影响

作者：费伟航中国科学技术大学

学位级别：硕士

聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)由于其环境友好、廉价易得、水溶性好等特点得到了广泛的使用。PVA制品中存在的大量氢键赋予其优异热稳定性和较高力学强度,但氢键的存在增加了其加工难度并限制其在特定应用场景下的服役。如PVA熔点(Tm... 详细信息

聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)由于其环境友好、廉价易得、水溶性好等特点得到了广泛的使用。PVA制品中存在的大量氢键赋予其优异热稳定性和较高力学强度,但氢键的存在增加了其加工难度并限制其在特定应用场景下的服役。如PVA熔点(Tm～220℃)和其热分解温度(Td～230℃)接近,使得PVA熔融加工(干法)难以实现;PVA玻璃化转变温度较高(Tg～70℃),使其在室温下韧性较差。为了解决以上PVA加工与服役过程中缺点,一般通过引入塑化剂来降低其熔点和Tg。甘油是PVA常用的塑化剂之一,其引入可显著提高PVA可加工性与制品韧性,因而揭示其影响PVA薄膜制品凝聚态结构和链动力学影响规律,是建立PVA-甘油体系结构/动力学-性能耦合关系的前提。塑化剂添加量是影响高分子薄膜制品的关键因素之一。基于不同添加量的甘油对PVA薄膜制品宏观服役性能(如熔点和力学性能)的影响,通过固体核磁共振和X射线散射等多种技术,揭示了甘油添加量对PVA凝聚态结构和链动力学的影响规律。结论如下,通过差示扫描量热测试(DSC)和力学性能测试说明随着甘油添加量的增加,Tm,结晶温度(Tc)和杨氏模量都下降,断裂伸长率上升;通过低场核磁共振MSE-FID表明不同添加量的甘油在不同温度下的动力学分布,高温和高甘油含量的PVA柔性相含量更高;通过高分辨率核磁共振的1HNMR,13CCP/MAS和13C DP/MAS实验证明了不同甘油添加量的下特定化学位移的半峰宽的差异,谱图的半峰宽随着甘油添加量的增加越来越小;通过宽角X射线衍射(WAXS)和小角X射线衍射(SAXS)并结合低场固体核磁共振自旋扩散实验,表明甘油极大的影响PVA的无定形区,且随着塑化剂含量的增加,甘油塑化区域呈现从一维到二维形貌的转变。特定体系的塑化剂选择通常基于塑化剂在聚合物基质中的相容性和持久性、塑化剂所需的量以及膜的期望物理性质。生物多元醇具有与PVA类似的结构,可以与PVA形成分子间氢键,并有效地破坏其结构规整性。因此,探究不同种类生物多元醇塑化剂对PVA的影响不仅符合绿色环保的理念,也对塑化剂的选择标准提供了一条指导途径。为此,通过选择乙二醇、甘油、赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇6种生物醇塑化剂与PVA共混,比较它们与PVA相互作用的差异,从而揭示塑化剂影响PVA的微观机制。通过DSC(Tm)、力学测试(断裂伸长率和模量),WAXS(结晶度),低场和高场核磁共振(动力学分布),二维液体核磁共振(NOE效应),质子自旋扩散(相尺寸和形貌)等技术比较塑化剂与PVA之间相互作用参数的大小。结论如下,除乙二醇外,随着塑化剂分子体积的增大,PVA-塑化剂体系的Tm降低,断裂伸长率下降,模量增加,结晶度降低,柔性相含量下降,NOE效应增加,相尺寸先增加后减少,动力学维度下降。维度反应了塑化剂在PVA中分布的均匀性。塑化效果排列如下,甘油>赤藓糖醇>木糖醇>山梨糖醇>乙二醇>麦芽糖醇。综上所述,通过以上方法建立了PVA-塑化剂体系链动力学,结构和形貌与其宏观性能的联系。

关键词：聚乙烯醇生物多元醇塑化剂同步辐射低场核磁共振自旋扩散

短期磷添加对不同利用方式湖滨带碳库及碳通量的影响

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短期磷添加对不同利用方式湖滨带碳库及碳通量的影响

作者：费陶内蒙古大学

学位级别：硕士

湖滨带湿地作为水陆交错带,是湖泊的天然保护屏障,是陆地生态系统碳库的重要组成。然而,磷负荷增加及土地利用方式的改变对湖滨带湿地碳储量及碳通量的影响仍未有定论。本文以岱海不同利用方式湖滨带湿地(湿草甸、退耕地和裸地)为研究... 详细信息

湖滨带湿地作为水陆交错带,是湖泊的天然保护屏障,是陆地生态系统碳库的重要组成。然而,磷负荷增加及土地利用方式的改变对湖滨带湿地碳储量及碳通量的影响仍未有定论。本文以岱海不同利用方式湖滨带湿地(湿草甸、退耕地和裸地)为研究对象开展原位磷添加实验,运用实验室分析、静态箱法、Biolog-Eco微平板培养法等,分析各处理湖滨带湿地生态系统碳库及其组分(包括植物碳库、土壤总碳库和土壤微生物量碳库)、碳通量(包括二氧化碳及甲烷通量)、碳源利用微生物多样性特征,研究短期磷添加对不同利用方式湖滨带湿地生态系统碳储量及土壤碳通量影响,通过相关分析探究短期磷添加影响湖滨带湿地碳循环的潜在机制。主要结果如下:(1)短期磷添加和土地利用方式均未显著改变湖滨带湿地碳库分配,各样地碳主要贮存在土壤中,土壤总碳储量占生态系统碳库的83.53%-100.00%。土壤微生物量碳储量仅占生态系统碳库的0.38%-1.51%,植物碳库中,地上植物碳储量占1.30%-1.71%,地下植物碳库占11.62%-14.76%。(2)短期磷添加未显著影响岱海湖滨带湿地碳储量,而不同利用方式对碳储量影响显著。不同处理下土壤总碳库均表现为湿草甸大于退耕地,大于裸地,土壤微生物量碳库从大到小表现为湿草甸、裸地、退耕地,植物碳库表现为湿草甸大于退耕地。(3)岱海湖滨带湿地为CO和CH的源,短期磷添加对湖滨带湿地CO和CH通量的影响均不显著,而不同利用方式对CO通量影响显著,对CH通量影响不显著。CO通量从高到低表现为退耕地、湿草甸、裸地。短期磷添加及不同利用方式对总全球增温潜势均无显著影响,各样地全球增温潜势主要贡献者均为CO,贡献率为92.34%-95.13%。(4)糖类、氨基酸类、羧酸类三大类碳源是岱海湖滨带湿地土壤微生物碳源利用的主要碳源类型。通过比较平均颜色变化率,确定土壤微生物代谢活性从高到低表现为湿草甸、裸地、退耕地。短期磷添加对土壤微生物代谢活性、土壤微生物群落对各类碳源利用强度及土壤微生物群落功能多样性指数影响均不显著,而不同利用方式下,土壤微生物群落对各类碳源利用强度及土壤微生物群落功能多样性指数均有显著差异,从高到低表现为湿草甸、裸地、退耕地。(5)总体上,土壤非生物因素、生物因素对岱海湖滨带湿地生态系统碳库及碳通量有显著调控作用。在土壤非生物因素中,土壤含水率、电导率、铵态氮是湖滨带湿地生态系统碳通量的主要调控因素,土壤p H、电导率、含水率、速效磷、硝态氮、总氮是湖滨带湿地生态系统碳库的主要调控因素。在土壤生物因素中,土壤微生物群落Shannon物种丰富度指数、Simpson优势度指数及Mc Intosh均匀度指数是湖滨带湿地生态系统碳通量的主要调控因素,土壤微生物群落代谢活性、微生物量氮、土壤微生物群落Shannon物种丰富度指数、Simpson优势度指数及Mc Intosh均匀度指数是湖滨带湿地生态系统碳库的主要调控因素。上述结果说明,土壤非生物因素、生物因素在调控湖滨带湿地生态系统碳库及碳通量过程中发挥着重要作用。

关键词：外源磷添加利用方式湿地碳储存 CO2排放 CH4排放

网络时代时政资源融入中学思政课教学的策略探究

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网络时代时政资源融入中学思政课教学的策略探究

作者：费思思长江大学

学位级别：硕士

网络的发展打破了时间和空间的界限,改变了传统的教育形式和内容,以更有意义和更富有趣味性的方式来传播知识。从目前情况看,虽然国家层面正在努力将网络融入思想政治课程当中去,但其优势还没有得到充分的挖掘。同时,对时政资源的利用... 详细信息

网络的发展打破了时间和空间的界限,改变了传统的教育形式和内容,以更有意义和更富有趣味性的方式来传播知识。从目前情况看,虽然国家层面正在努力将网络融入思想政治课程当中去,但其优势还没有得到充分的挖掘。同时,对时政资源的利用与开发也受到了教科书内容与传统教学方式的制约,不能完全满足中学思政课教学的诉求。因此,在网络时代背景下,积极探索并运用时政资源成为思想政治课程中的一项重要内容。它既可以提高思想政治教师的专业素养,还可以激发中学生对于学习思想政治课的兴趣,逐步学会从政治角度分析问题,以加强中学生对政治形势的了解。本文主要研究内容分为四个部分。第一部分,概述了研究的背景与价值,梳理了当前将时政资源与思想政治课教学相结合的实践内容,理清了研究脉络和研究方法;第二部分,对网络时代时政资源融入中学思想政治课教学进行基础分析,阐述了时政资源的特点,对网络与时政资源的关联性以及必要性探究;第三部分,分析网络时代时政资源融入中学思想政治课教学面临的机遇与挑战,指出时政资源在应用过程中存在的影响因素;第四部分探讨网络时代背景下,中学时政资源融入思想政治课教学的策略选择,提出了要从观念上重视时政资源、提升思想政治教师开发利用时政资源的能力,提升思想政治教师媒介素养,应加强学校、家庭和教育部门之间的协作,并以此为基础,构建保障政治教育资源高效使用的长效机制。本研究以网络时代为背景,深入探讨当下中学阶段时政资源融入思想政治教学课程中存在的问题及其原因分析,以及教师如何利用将网络时政资源更有效的融入思想政治教学中去,怎样提高中学对于优质时政资源的筛选能力,进一步提升他们的综合素养。

关键词：网络时代时政资源思想政治课中学

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应用型高校双创教育与劳动教育协同育人探究

学校党建与思想教育 2022年第4期 51-53页

作者：费志勇常熟理工学院江苏常熟215500

中国特色社会主义进入新时代,应用型高校肩负着为党和国家培养高素质创新型劳动人才的使命,创新创业教育和劳动教育共同承担面向经济社会发展需求实际,培养能创造性解决实际问题的创新型劳动者的育人任务。两者育人内在目标统一、内容... 详细信息

中国特色社会主义进入新时代,应用型高校肩负着为党和国家培养高素质创新型劳动人才的使命,创新创业教育和劳动教育共同承担面向经济社会发展需求实际,培养能创造性解决实际问题的创新型劳动者的育人任务。两者育人内在目标统一、内容相融合、方式互相融通,协同育人逻辑清晰。文章在分析两者协同育人共识、共享、共治不足的困境基础上,提出两者通过课程、师资、平台、评价协同,以提高创新创业教育与劳动教育协同育人实效。

关键词：应用型高校创新创业教育劳动教育协同育人

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球群声散射解析方法研究

球群声散射解析方法研究

作者：费颖哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

目标的散射声场不仅包含镜反射波、棱角波和各种弹性散射波,还包含复杂多体结构引起的多次散射波。当水下目标含有复杂的多体结构时,可能会存在凸起物互相会被遮蔽的情况,从每个散射体表面发射的次级波源在空间中产生相互干扰效应,产生... 详细信息

目标的散射声场不仅包含镜反射波、棱角波和各种弹性散射波,还包含复杂多体结构引起的多次散射波。当水下目标含有复杂的多体结构时,可能会存在凸起物互相会被遮蔽的情况,从每个散射体表面发射的次级波源在空间中产生相互干扰效应,产生声波在目标体上多次散射后再到达接收点的多次散射波。因此,研究水下目标的声散射特性尤为重要,在预测水下目标散射特性时,也有必要考虑声波在目标上的多次散射。所以本文从研究多球体目标的机理特性出发,多物体声学问题的研究将是分析性的和精确性的。由于物体间存在多次散射,其目标回波比自由场情况下复杂,本文将以分离变量解析解方法作为基础,研究多球体声散射问题。本文以多球体目标作为计算模型,通过解析方法推导单球体、双球体、三球体及多球体的声散射模型。首先建立自由场单球体模型,利用Kirchhoff近似法,分离变量法和有限元方法共三种方法分别计算了单球体在刚性边界条件和阻抗性边界条件下目标强度,并在水池进行实验,经过对比分析仿真结果和实际测量的结果,验证分离变量解析解计算方法的正确性。然后建立双球体、三球体和多球体模型,考虑球体间多次散射,引入格林函数的双中心球坐标展开式推导出的球函数加法公式,基于分离变量法推导出双球体、三球体和多球体在刚性边界条件和阻抗性边界条件下散射声场解析解,以及运用有限元数值计算方法进行相应的建模仿真。分析多球体在不同频率下、不同入射角度下、不同相对距离情况下的散射声场特性。并结合相应的水池测量实验,开展球群声散射特性研究,将实际测量结果与仿真结果进行对比分析。实际测量结果和理论模型仿真计算结果较吻合,验证了分离变量解析解计算方法在多球体模型下的有效性和正确性。

关键词：球群声散射分离变量法双中心球函数加法公式多次散射目标强度

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W市数字化税收征管模式研究

W市数字化税收征管模式研究

作者：费康浙江师范大学

学位级别：硕士

随着互联网、云计算、大数据等技术的蓬勃发展,当今时代,税收征管领域正在酝酿一场深刻的革命性变革。税收征管模式数字化转型已成为变革的新趋势。W市税务机关在此背景下,积极探索,勇于实践,初步建立了数字化税收征管模式。本文采用问... 详细信息

随着互联网、云计算、大数据等技术的蓬勃发展,当今时代,税收征管领域正在酝酿一场深刻的革命性变革。税收征管模式数字化转型已成为变革的新趋势。W市税务机关在此背景下,积极探索,勇于实践,初步建立了数字化税收征管模式。本文采用问卷调查法,通过对W市税务机关本次变革研究,希望为W市税务机关在转型过程中碰到的阻碍找到解决之道,同时可以找到适用全国各地税务系统税收征管模式数字化转型的一般性规律和经验。本文通过研究W市税务局税收征管模式沿革历程、W市税务局推进发票电子化、开展精细化服务、完善信息建设等初步建立数字化税收征管模式的具体做法中观察到W市税务局在提升税收征管水平、实现信息交互共享、减少税收风险、提高纳税遵从、纳税服务水平提升、纳税人纳税意识强化、信息化建设完善、税务干部效率提高、业务系统更集成融合、业务管理更规范几个方面取得了很大的成效。但研究中也发现W市采取目前的数字化税收征管模式存在着管理服务对纳税人不便、征纳双方重要信息不对称、征收监控存在风险、税务业务运行不畅几大问题。究其原因,是当前数字化税收征管模式思想理念偏差、数据采集不完善、数据应用不充分、组织体系保障不足。对此,本文提出了转变思想理念、优化数据采集、优化数据应用、强化组织体系保障几大深化征管模式数字化转型建议。本文总结出的W市税收征管模式数字化转型成功之处对其他地方税收征管变革有一定借鉴意义,本文提出的对策也可供其他地方税务部门碰到类似问题时参考。

关键词：税收征管模式数字化数据管理

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传统云肩元素在丝巾设计中的应用

传统云肩元素在丝巾设计中的应用

作者：费玲玲安徽工程大学

学位级别：硕士

云肩作为我国传统服饰文化中的代表之作,作为服装历史发展进程中独特的存在,其纹样图案、形制造型、工艺技巧无不体现出深厚的艺术造诣。一直以来我国对于传统云肩艺术的研究从未中断,这背后最重要的意义就是在于传播中华传统文化、传... 详细信息

云肩作为我国传统服饰文化中的代表之作,作为服装历史发展进程中独特的存在,其纹样图案、形制造型、工艺技巧无不体现出深厚的艺术造诣。一直以来我国对于传统云肩艺术的研究从未中断,这背后最重要的意义就是在于传播中华传统文化、传承中华服饰经典。本文是基于传统云肩元素特征分析将云肩艺术元素运用在丝巾设计上,主要通过梳理云肩的形态和纹样装饰特征,研究云肩服饰的艺术内涵,设计出区别于其他传统文化主题的丝巾作品。通过对云肩艺术的实践探索到创新设计,从而达到将传统文化与现代丝巾设计相结合的目的。首先,通过查阅相关文献资料和对云肩服饰进行实地考察的方法,保证研究资料的丰富性和真实性。对课题的相关研究背景进行详细阐述,对云肩的历史起源与发展演变等进行概述,为课题研究奠定充分的理论基础;其次,对于云肩的艺术元素特征,即图案、色彩、工艺和形态结构等四大方面进行深入分析研究。研究发现,云肩在平面展开时所呈现的形态分为:柳叶形、四合如意形、莲花形、蝙蝠形和蝴蝶形等;在立体展开时所呈现的形态分别是:一片式、层叠式、连缀式以及混合式等;云肩上的图案题材主要分为植物类、动物类、人物类、几何器物文字类和组合类,不同类型的图案各具特点;云肩配色受宗教影响形成了“五行五色”的独特规律与程式要求;云肩大多采用边缘装饰与刺绣工艺的装饰手法,将图案在云肩上生动表现。继而选取代表品牌的丝巾案例,从色彩、图案、构图等三个方面分析丝巾的设计要素,总结出传统文化元素在丝巾上的设计方法,为丝巾创新设计提供设计思路。最后,以云肩的造型、色彩、图案为设计出发点,与现代丝巾设计要素相结合,进行丝巾设计实践,并完成作品制作。通过以上研究,得出传统云肩元素具有较强的文化应用与研究价值,可以对传统云肩进行元素提取和再设计。对传统纹样的发掘不仅能够传承和发展云肩服饰艺术,满足当下个性化审美需求,为传统文化爱好者、云肩艺术爱好者与丝巾消费者增添文化研究与产品选择,具有审美与实用的双重价值。

关键词：云肩元素元素应用创新设计丝巾设计传统文化