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基于容器的大规模大气遥感反演调度技术研究

基于容器的大规模大气遥感反演调度技术研究

作者：雷雨生东北石油大学

学位级别：硕士

当前卫星遥感技术的飞速发展产生了海量的大气遥感数据。目前处理遥感数据的方法大多采用单机部署遥感算法方式,其部署配置繁琐且难以满足大规模数据的处理需求,而已存在的遥感算法由于设计者的流动性、算法的保密性等,很难对算法内部... 详细信息

当前卫星遥感技术的飞速发展产生了海量的大气遥感数据。目前处理遥感数据的方法大多采用单机部署遥感算法方式,其部署配置繁琐且难以满足大规模数据的处理需求,而已存在的遥感算法由于设计者的流动性、算法的保密性等,很难对算法内部进行改写。针对传统单机遥感算法无法在分布式环境执行问题,设计了一种基于容器的遥感算法镜像封装与资源预分配策略;为解决复杂大气遥感任务在分布式集群数据处理效率低下问题,提出了具有先验值的遥感任务调度算法与动态切换任务调度算法的策略。主要的工作内容包括:第一,研究遥感算法镜像封装与具有先验值的遥感任务调度策略。传统遥感算法直接在单机上运行数据处理效率低,且需安装依赖环境,本文将传统遥感算法与依赖环境封装成镜像,使算法免去繁琐配置,具有“一次封装、到处执行”的特点。为解决使用传统调度算法调度遥感任务资源利用率不高的问题,提出具有先验值的大气遥感任务调度方法。具有先验值的调度策略首先根据遥感任务以往执行的记录构建先验模型,再根据先验模型值计算该任务的优先级并生成任务队列与分配资源。通过实验发现,具有先验值的调度方法提高了遥感任务调度的准确性与集群资源的利用率。第二,对动态切换调度算法与遥感任务分布式进行研究。为解决分布式环境下复杂的遥感任务调度需求,提出动态切换调度算法策略。动态切换调度算法策略作为全局调度策略,根据任务特征与调度算法的关键特征进行匹配,动态的切换调度算法以提高系统的灵活性。采用Spring Cloud技术构建分布式集群,设计节点初始化服务使节点具有执行命令的能力。提出一种大型遥感任务拆分策略,将大任务拆分成多个能够并行执行的子任务,经实验验证,该方法实现了原有单机任务在集群系统中分布式快速执行目标。第三,研究面向遥感任务的能力调度和任务与数据的动态调度策略。针对不同遥感任务对集群资源需求的不同,设计了一种面向不同遥感任务的能力调度策略。能力调度策略将系统资源划分成多个任务资源队列,每个队列内分配的资源与调度算法不同,并且当该队列内资源不足时,允许借用其他队列的资源,进一步提高系统的灵活性。提出了一种任务与数据动态调度机制,当节点故障或任务失效后,能够将任务与数据进行再次调度,经实验发现,该方法有效的增强了系统的可靠性。通过上述理论研究和实验验证,设计并搭建了大规模大气遥感反演调度平台,并介绍了平台的总体设计和展示了核心功能模块的效果,同时采用北京市区域的MOD021KM数据进行了AOD反演产品计算,验证了平台以容器方式执行遥感任务的正确性与快速性,具有良好的应用和推广价值。

关键词：容器大气遥感反演大型任务拆分任务调度遥感大数据

基于容器的遥感算法在分布式系统中的应用技术研究

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系统仿真技术 2022年第3期18卷 197-201页

作者：高雅田雷雨生吴润桐东北石油大学计算机与信息技术学院黑龙江大庆163318

当前传统遥感算法因编写者不同,使用的程序设计语言不同和算法保密性等原因,导致算法无法再次修改。目前算法部署存在配置繁琐,且不能适应分布式环境,无法并发执行,不能满足日益增长的遥感海量数据需求。基于容器技术将算法和所依赖的... 详细信息

当前传统遥感算法因编写者不同,使用的程序设计语言不同和算法保密性等原因,导致算法无法再次修改。目前算法部署存在配置繁琐,且不能适应分布式环境,无法并发执行,不能满足日益增长的遥感海量数据需求。基于容器技术将算法和所依赖的环境制作成镜像,免去计算节点复杂,能够一次制作、处处运行。本研究设计并实现了基于Spring Cloud的分布式系统,解决计算节点的感知和并行执行问题。采用分布式文件系统(HDFS)来支撑数据的存储和共享。实验表明能够有效解决异构算法在分布式下的正确执行问题。

关键词：遥感算法容器 Spring Cloud HDFS

石墨烯/橡胶复合改性沥青-集料界面黏附性能及机理研究

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化工进展 2024年

作者：林梅雷雨李萍张强兰州理工大学土木工程学院中交第二公路工程局有限公司中交集团山区长大桥隧建设技术研发中心甘肃省公路事业发展中心

为探究石墨烯/橡胶复合改性沥青与集料的界面黏附性能及黏附机理，采用光电比色法和接触角法对石墨烯/橡胶复合改性沥青与集料的界面黏附性能进行了研究。其次，利用分子动力学软件MS构建了沥青与集料的界面模型，以黏附功对沥青与集料... 详细信息

为探究石墨烯/橡胶复合改性沥青与集料的界面黏附性能及黏附机理，采用光电比色法和接触角法对石墨烯/橡胶复合改性沥青与集料的界面黏附性能进行了研究。其次，利用分子动力学软件MS构建了沥青与集料的界面模型，以黏附功对沥青与集料的界面黏附性能进行了量化。最后从原子尺度对沥青与集料间的黏附机理以及温湿敏感性进行了分析研究。结果表明：集料种类对于黏附性能的影响要明显大于沥青种类对于黏附性能的影响；在碱性集料缺乏的地区，石墨烯/橡胶复合改性沥青与花岗岩的黏附性效果最优，因此此类地区推荐使用石墨烯/橡胶复合改性沥青作为沥青胶结料；石墨烯/橡胶复合改性沥青可以明显改善沥青与集料的黏附性能，随着集料氧化物碱性增强，沥青中的极性分子在集料表面从“倾斜分布”转为“平行分布”，从而增强沥青与集料间的黏附性能。本研究在微细观层面揭示了石墨烯/橡胶复合改性沥青与集料的界面黏附机理，旨在为石墨烯/橡胶复合改性沥青路面的设计提供指导。

关键词：石墨烯橡胶分子动力学界面黏附性界面黏附机理

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近二十年中国街巷题材水彩表现研究

近二十年中国街巷题材水彩表现研究

作者：雷雨新疆艺术学院

学位级别：硕士

街巷作为一座城市的重要组成部分,是一座城市道路交通以及人们日常生活交流、社会活动、城市文化和历史背景的重要载体。但随着城市化的发展,城市的物质环境发生了翻天覆地的变化,人们的生活也随之发生了巨大的改变。承载着一座座城市... 详细信息

街巷作为一座城市的重要组成部分,是一座城市道路交通以及人们日常生活交流、社会活动、城市文化和历史背景的重要载体。但随着城市化的发展,城市的物质环境发生了翻天覆地的变化,人们的生活也随之发生了巨大的改变。承载着一座座城市历史文化和人们记忆的大街小巷正在逐渐消失,作为水彩创作艺术工作者有责任对其进行探索并通过水彩表现形式对历史建筑、大街小巷进行再现以及再创造。文章一共分为四章,第一章对中国街巷题材以及近二十年中国街巷题材的发展状况进行了一个概述,第二章分别从近二十年中国街巷题材水彩画作品的水彩语言表现、艺术风格做了探究并对近二十年间我国具有代表性画家的街巷题材水彩画作品进行了举例与分析。第三章阐述了街巷题材水彩画创作中的审美价值、人文情怀以及现实意义。第四章表述了笔者在街巷题材水彩画创作中创作构思、创作方法以及创作中的情感表现。本文通过对近二十年中国街巷题材水彩画的理论研究以及代表性水彩作品进行整理分析后发现就街巷题材水彩画创作的理论研究较少,并且大多没有进行系统性的整理。因此,笔者通过对近二十年街巷题材水彩画创作相关文献的整理以及水彩画作品的搜集,将相关理论知识在此篇文章中进行一个系统的归纳与补充。

关键词：近二十年中国街巷水彩表现

基于多尺度特征融合及注意力机制的绝缘子缺陷检测研究

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基于多尺度特征融合及注意力机制的绝缘子缺陷检测研究

作者：窦雷雨陕西理工大学

学位级别：硕士

随着无人机技术与深度学习算法的飞速发展,其在电力系统的运用变得尤为重要与必需。作为电力系统核心组件的绝缘子,由于长期处于恶劣的工作环境中,易出现自爆、掉串等缺陷,从而导致电力系统事故发生。为确保电力系统的安全、可靠与稳定... 详细信息

随着无人机技术与深度学习算法的飞速发展,其在电力系统的运用变得尤为重要与必需。作为电力系统核心组件的绝缘子,由于长期处于恶劣的工作环境中,易出现自爆、掉串等缺陷,从而导致电力系统事故发生。为确保电力系统的安全、可靠与稳定运行,对绝缘子等电力设备的巡检排查显得尤为关键。传统的人工巡检方式存在效率低下和潜在安全风险的问题,研究聚焦于绝缘子缺陷检测领域,基于目标检测算法,在多尺度特征融合及注意力机制方面进行研究。首先,研究解决了绝缘子缺陷检测领域公开数据集图像数据样本不足而导致训练易产生过拟合的问题,在现有公开绝缘子图像数据集的基础上,通过随机噪声、遮挡、亮度调节等手段进行数据增强,扩充了数据集样本数量及多样性并提升模型的泛化能力。增强后数据集在目前主流目标检测模型上进行了训练验证,和原数据集相比,各算法检测平均精度均值(m AP)均有较大提升,具体为:YOLOv5从67.4%提升至81.3%,YOLOv7由原来的69.7%提升至84.9%,SSD从59.6%提升至76.9%,Faster-RCNN从68.8%提升至83.7%。其次,针对绝缘子缺陷检测中目标较小的特性,研究在多尺度特征融合环节引入了针对绝缘子缺陷检测任务所设计的检测层,解决由于目标尺寸过小而产生漏检的问题。同时,使用K-means算法对模型生成的初始锚框进行重新聚类处理,以适应绝缘子缺陷检测的需求。分别在模型中引入四种损失函数CIo U、GIo U、DIo U及SIo U,进行实验对比分析,选择SIo U Loss作为改进算法损失函数。通过消融实验分别验证上述三种改进策略的有效性。改进后算法相比基准算法YOLOv7的m AP由84.9%提升至92.6%。最后,基于改进后算法的网络模型,对SE、CBAM、CA和Sim AM四种注意力机制分别在其两个关键位置(骨干网络与颈部网络之间以及颈部网络与头部网络之间)引入后的作用进行分析,实验结果表明Sim AM注意力机制在骨干网络与颈部网络连接处的应用效果最佳,改进算法平均精度提升至93.3%,相较于基准算法YOLOv7提升8.4%,验证了所提方法的有效性。

关键词：绝缘子深度学习缺陷检测 YOLO 注意力机制

华中背景地区大气颗粒物中水溶性离子特征与来源解析

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3573-3580页

作者：邓萌杰雷雨果成海容武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430072

为探究华中背景地区大气PM_(2.5)中水溶性无机离子(WSIIs)的特征、形成机制及来源,本研究在金沙国家大气本底站进行了为期一年的采样观测.结果表明:PM_(2.5)年均质量浓度为(31.40±2.05)µg/m^(3),季节变化明显,冬季最高,夏季最低.二次... 详细信息

为探究华中背景地区大气PM_(2.5)中水溶性无机离子(WSIIs)的特征、形成机制及来源,本研究在金沙国家大气本底站进行了为期一年的采样观测.结果表明:PM_(2.5)年均质量浓度为(31.40±2.05)µg/m^(3),季节变化明显,冬季最高,夏季最低.二次无机气溶胶(SNA,即SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+))是WSIIs的重要组成部分,春季、夏季、秋季和冬季SNA在WSIIs所占比例分别为84.0%、77.6%、79.8%和84.5%.研究期间阴阳离子物质的量当量比值(AE/CE)的平均值为0.91,PM_(2.5)呈现弱碱性.(NH_(4))2SO_(4)、NH_(4)NO_(3)和NH_(4)Cl是夏季离子形态的主要形式,而(NH_(4))2SO_(4)是春、秋、冬季的主要离子形态.硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)分别为0.48和0.14,与PM_(2.5)呈显著正相关,表明SO_(4)2-和NO_(3)-主要来自二次生成,二次转化是PM_(2.5)浓度上升重要原因.WSIIs的潜在来源和传输路径具有明显的季节特征,近距离输送气流的SOR和NOR均较大,污染物从源区向背景地区迁移过程中二次转化明显,来自西北或者正北方的远距离气团携带的污染物浓度较大,受到明显的区域传输影响.

关键词：背景地区 PM_(2.5) 水溶性离子来源解析

小檗碱通过NF-κB/iNOS-COX-2信号通路对睡眠剥夺大鼠认知功能的影响

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中国老年学杂志 2024年第2期44卷 459-462页

作者：雷雨刘伟王鹏武汉市精神卫生中心精神科湖北武汉430022

目的探究小檗碱是否能够通过调控核因子(NF)-κB/诱导型一氧化氮合酶/环氧合酶(iNOS-COX)-2信号通路对睡眠剥夺(SD)大鼠认知功能产生影响。方法90只大鼠随机分为对照组、睡眠剥夺(SD)组、小檗碱低剂量组[小檗碱-L组,30 mg/(kg·d)]、小... 详细信息

目的探究小檗碱是否能够通过调控核因子(NF)-κB/诱导型一氧化氮合酶/环氧合酶(iNOS-COX)-2信号通路对睡眠剥夺(SD)大鼠认知功能产生影响。方法90只大鼠随机分为对照组、睡眠剥夺(SD)组、小檗碱低剂量组[小檗碱-L组,30 mg/(kg·d)]、小檗碱中剂量组[小檗碱-M组,60 mg/(kg·d)]、小檗碱高剂量组[小檗碱-H组,120 mg/(kg·d)]、艾司唑仑组[0.1 mg/(kg·d)],每组各15只,药物处理7 d后通过平台水环境法进行大鼠SD模型构建。通过Morris水迷宫实验和Y迷宫实验检测逃避潜伏期和行为正确率;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组海马组织中肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6、IL-17和血清中S100B、神经元特异性烯醇化酶(NSE)表达水平;试剂盒检测海马组织中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)水平;Western印迹检测海马组织中NF-κB p-p65、iNOS、COX-2蛋白表达水平。结果与对照组比较,SD组逃避潜伏期,海马组织中TNF-α、IL-6、IL-17、MDA水平,血清中S100B和NSE水平及海马组织中NF-κB p-p65、iNOS、COX-2蛋白水平明显升高,行为正确率和海马组织中SOD、GSH-Px水平明显降低(均P0.05)。结论小檗碱能够对SD大鼠认知功能产生保护作用,其机制可能与调控NF-κB/iNOS-COX-2信号通路,并减轻炎症和氧化应激损伤有关。

关键词：小檗碱睡眠剥夺认知功能 NF-κB/iNOS-COX-2信号通路

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从美国的两所中学说起

陕西教育（教学） 1994年第7期 41-42页

作者：雷雨生

中国的封建社会长达两千余年,民众心理一直受着古老文化的束缚和熏陶。当历史进入今天这个时代。中国人的思维方式也随着潜移默化。特别是教育,也逐步改变了过去的教育教学模式。怎佯借鉴发达国家的经验,使我国的教育有一个长是的发展,... 详细信息

中国的封建社会长达两千余年,民众心理一直受着古老文化的束缚和熏陶。当历史进入今天这个时代。中国人的思维方式也随着潜移默化。特别是教育,也逐步改变了过去的教育教学模式。怎佯借鉴发达国家的经验,使我国的教育有一个长是的发展,是当今我们教育战线值得研究的一个大问题。

关键词：中学学校男教师校长长卡教育教学模式民众心理学生家长校服上大学

蝉蜕中甲壳素的提取工艺优化及其抗氧化活性和止血效果评价

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天然产物研究与开发 2024年第2期36卷 268-278页

作者：雷雨洁程菁菁汤成孟燕湖北中医药大学药学院武汉430000

该研究以蝉蜕为原料,通过单因素结合正交实验,对超声辅助酸碱提取蝉蜕中甲壳素的工艺条件进行优化;以ABTS、DPPH及O_(2)^(-)自由基清除率为指标,评价提取物的抗氧化活性;通过提取物对兔血凝固时间的影响以及对不同出血模型出血时间、出... 详细信息

该研究以蝉蜕为原料,通过单因素结合正交实验,对超声辅助酸碱提取蝉蜕中甲壳素的工艺条件进行优化;以ABTS、DPPH及O_(2)^(-)自由基清除率为指标,评价提取物的抗氧化活性;通过提取物对兔血凝固时间的影响以及对不同出血模型出血时间、出血量的影响来评价提取物的止血效果。结果表明,蝉蜕中甲壳素的最佳提取工艺为:脱钙:质量分数:8%盐酸,温度:室温,料液比:1∶25,超声功率:160 W,超声时间:150 min;脱蛋白:质量分数:10%氢氧化钠,温度:60℃,料液比:1∶25,超声功率:无显著差异,超声时间:90 min;脱色:质量分数:5%高锰酸钾、8%亚硫酸氢钠,温度:90℃,时间:高锰酸钾反应60 min、亚硫酸氢钠反应90 min;蝉蜕甲壳素对ABTS、DPPH及O_(2)^(-)自由基均有一定的清除能力;相同剂量的蝉蜕甲壳素粉末与云南白药粉末相比,蝉蜕甲壳素体外促凝血能力更优,且蝉蜕甲壳素显著地缩短了鼠尾出血时间、出血量及肝创口的出血时间。该研究可为昆虫类中药的高值化利用与综合开发提供借鉴。

关键词：蝉蜕甲壳素工艺优化抗氧化止血