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基于UAV高光谱数据的城区优势树种提取研究

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基于UAV高光谱数据的城区优势树种提取研究

作者：马晓童山东师范大学

学位级别：硕士

及时、准确获取城市树种类型对于城市绿化管理、生态环境监测等具有重要意义。目前基于星载高光谱数据的树种提取研究,无法满足复杂城区高精度应用需求。无人机平台、遥感技术以及深度学习算法的快速发展,为复杂城区树种精准识别提供了... 详细信息

及时、准确获取城市树种类型对于城市绿化管理、生态环境监测等具有重要意义。目前基于星载高光谱数据的树种提取研究,无法满足复杂城区高精度应用需求。无人机平台、遥感技术以及深度学习算法的快速发展,为复杂城区树种精准识别提供了可能。然而,目前鲜有研究将其应用于复杂城区,探索传统分类算法、深度学习模型在复杂城区的性能。鉴于此,本文采用多时相无人机高光谱数据对山东师范大学千佛山校区的主要优势树种进行提取。通过构建传统机器学习模型以及深度学习模型,结合特征组合方案,提取城区优势树种,最终通过精度验证,评价不同模型的性能,进而探究特征组合、分类算法等对城区优势树种提取精度的影响。本研究的主要结果及结论包括以下方面:(1)对于传统机器学习模型,光谱特征是树种提取最重要的特征,纹理特征的加入可以在一定程度上提高传统机器学习对树种提取的精度。在传统机器学习的分类方法中,随机森林表现出较好的优势树种提取性能(夏季数据集总体精度(Overall accuracy,OA)为80.81%,秋季数据集OA为91.71%)。同时单木粗提取与最大投票法相结合可以优化基于像素的分类结果中出现的椒盐效应,但单木分割的精度仍需要进一步提高。(2)对于深度学习模型,多类型特征组合的引入,尤其是纹理特征的加入可以在一定程度上提高深度学习对树种提取的精度。在深度学习方法中,空谱联合的3D-CNN优势树种提取效果较好(夏季数据集OA为86.39%,秋季数据集OA为97.13%)。同时旋转、翻转等样本扩增的方法有助于改善深度学习模型的树种识别精度(最佳的总体精度(OA)提高了2.82%)。(3)针对不同时相UAV高光谱数据,多时相数据有助于改善城区的优势树种提取。其中,秋季高光谱特征组合似乎更有助于增加树种冠层之间的差异性,从而提高树种提取效果。通过迁移通用模型可知,3D-CNN对于不同时相的优势树种提取具备较好的泛化能力。时相特征组合有助于改善随机森林的树种提取结果(OA为95.64%),但对于多时相特征的利用,3D-CNN需要进一步探究。

关键词：高光谱遥感树种提取传统机器学习深度学习时相信息迁移学习

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预制语块在初中英语写作教学中的应用研究

预制语块在初中英语写作教学中的应用研究

作者：马晓童山东师范大学

学位级别：硕士

随着国际交流和全球化的发展，英语作为交际工具的重要性是毋庸置疑的。要想掌握英语，离不开英语听说读写能力的教与学。然而在这四项基本技能中，写作往往被认为是最难的，也是最容易被忽视的。现代英语教学越来越强调以应用为目的，... 详细信息

随着国际交流和全球化的发展，英语作为交际工具的重要性是毋庸置疑的。要想掌握英语，离不开英语听说读写能力的教与学。然而在这四项基本技能中，写作往往被认为是最难的，也是最容易被忽视的。现代英语教学越来越强调以应用为目的，在这样的背景下，预制语块法得到兴起。预制语块（PrefabricatedChunks）是指出现频率较高，在大脑中作为整体来储存并使用的固定或半固定模式化了的块状结构，是集语法、语义和语境为一体的理想语言教学单位。本族语使用者大脑中就储存了大量的这样的预制语块，使他们的语言表达能够非常地流利地道。要想学习地道的英语，把预制语块的教学法应用到中国的英语教学中是非常必要的。近些年来，随着语料库的迅速发展，大量学者通过不断的研究发现，在自然语言中存在着大量的预制语块，这些语块应用到英语作文中是很重要的。预制语块教学成为现代英语教学的一大热点。尽管语块的作用越来越受到语言学者的关注，但是目前语块研究主要是以理论为主，研究的对象也主要是高中和大学阶段的英语教学，将预制语块的学习真正的应用到初中英语教学中的调查研究却不是很多。《英语课程标准》和《考试大纲》都对初中生的英语写作内容和水平进行了相关的要求。但是学生由于教师的教学方法、自己词汇语法方面知识的不足等原因，导致其写作中出现一些问题，其写作水平也没有得到相应提高。针对这种状况，笔者主要依托前人的语块功能及教学理论的研究，以二语习得和语块理论为指导，将预制语块运用到真实的语言课堂教学中，以期真正提高学生的英语写作水平。本论文主要针对初中英语写作教学中经常出现的问题，探讨应用预制语块对初中生英语作文成绩的影响。随着新课程标准对初中英语作文水平要求的进一步提高，英语写作也成为英语教学过程中的重要内容。如何提高英语写作水平不仅是困扰学生也是困扰老师的一大难题，这也成为当今教育界的热门话题。本论文主要采用实验法、问卷调查法和访谈法，对预制语块在初中英语教学中的运用进行了探究。通过实验前侧和后侧，得出结论：运用预制语块的教学方法能过提高学生英语写作的积极性和主动性，能够促进学生英语写作水平的提高。

关键词：预制语块英语写作应用

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谁才是科学探索游戏中的主角

山东教育 2009年第27期 34-35页

作者：马晓童济南市育贤第一幼儿园

一、游戏观察记录为了满足孩子的兴趣,我和孩子们一起建立了我们班的"玩具小屋",制作、收集各种各样的玩具。其中利用纸杯、卡纸、即时贴、卫生纸筒以及保鲜袋制作的

关键词：科学探索

含未知非高斯噪声的自适应量测转换水下目标跟踪

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声学学报 2024年第4期49卷 671-682页

作者：吴心童刘宇马晓川马中静中国科学院声学研究所水下航行器实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 北京理工大学自动化学院北京100081

针对量测含未知野值的非高斯极坐标−笛卡尔坐标水下目标跟踪问题,提出了基于变分贝叶斯方法的迭代量测转换学生t滤波(VBICMSTF)算法。将有源声呐目标距离及方位估计结果作为基于极坐标的非线性量测,使用无偏量测转换对其进行基于学生t... 详细信息

针对量测含未知野值的非高斯极坐标−笛卡尔坐标水下目标跟踪问题,提出了基于变分贝叶斯方法的迭代量测转换学生t滤波(VBICMSTF)算法。将有源声呐目标距离及方位估计结果作为基于极坐标的非线性量测,使用无偏量测转换对其进行基于学生t分布近似的先验线性化建模,然后通过变分贝叶斯方法迭代地更新伪线性量测尺度阵及目标状态的后验分布,并在迭代过程中利用目标位置的更新结果对量测转换二阶矩的计算进行校正,由此形成先验−后验循环更新。仿真及湖上试验结果表明,VBICMSTF在含未知非高斯量测噪声的强非线性跟踪场景下,相比伪线性学生t分布变分贝叶斯方法跟踪误差降低25%以上,且维持了滤波的一致性。

关键词：目标跟踪量测转换学生t分布变分贝叶斯方法自适应噪声估计

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基于分类树的液化概率等级评估新方法

岩土力学 2024年第7期45卷 2175-2186,2194页

作者：杨洋魏怡童东北林业大学土木与交通学院黑龙江哈尔滨150006

目前地震液化概率评估方法普遍公式形式复杂,多公式间概率计算值一致性不高,且在场地层面中液化概率意义体现不足。基于这些问题,在衡量多个概率公式方法的一致性及判别优势后,筛选各方法对现有实测历史样本的合理概率计算值标定历史样... 详细信息

目前地震液化概率评估方法普遍公式形式复杂,多公式间概率计算值一致性不高,且在场地层面中液化概率意义体现不足。基于这些问题,在衡量多个概率公式方法的一致性及判别优势后,筛选各方法对现有实测历史样本的合理概率计算值标定历史样本的液化概率等级;以分类树方法建立初步液化预测模型,将其结合我国抗震设防推荐值优化后,构建一组液化概率等级评估新方法。新方法分为单孔与场地液化可能性评估两部分,为实际工程中的液化风险评估提供量化依据。与现有方法相比,新方法省略了传统方法的公式计算过程,评估过程简便,结果直观。选用新西兰地震液化数据和某实际工程场地作为检验样本,从单孔与工程场地两方面检验了新方法的可靠性和合理性。验证结果表明,新方法对单孔回判正确率达93%,对工程场地评价合理性优于现有规范。新方法可为工程场地液化可能性评估提供方法支持,具有实际工程意义。

关键词：液化概率等级场地液化评估机器学习标贯

采用新兴隧穿器件的低功耗微控制器设计与实现

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2264-2273页

作者：蔡浩童辛芳杨军东南大学集成电路学院南京210096

基于隧穿场效应晶体管(TFET)器件的低功耗微控制器设计将器件、电路和系统结合,利用具有超低亚阈值摆幅特性的器件使得电路在非工作情况下达到极低泄露功耗,避免了金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件亚阈值摆幅理论极限带来的功... 详细信息

基于隧穿场效应晶体管(TFET)器件的低功耗微控制器设计将器件、电路和系统结合,利用具有超低亚阈值摆幅特性的器件使得电路在非工作情况下达到极低泄露功耗,避免了金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件亚阈值摆幅理论极限带来的功耗瓶颈,解决了目前对电池供电设备中微控制器的低功耗需求问题。TFET器件与传统MOSFET器件在工作机理上差异较大,主要体现在关断后具有更低的泄露电流,可以在更低的电压下工作,适用于长休眠电池供电低功耗需求下的物联网应用场景设计。该文调研了近年来TFET器件在低功耗电路设计方面的研究,介绍了传统微控制器的结构以及功耗来源,同时阐述了TFET器件的工作原理、特性以及设计挑战,在数字电路、模拟电路以及系统设计各领域考察了TFET器件的研究发展进程,并对各设计方案进行了优劣势分析,结合文献调研分析了TFET器件在低功耗微控制器设计领域的未来展望。

关键词：物联网低功耗微控制器新型隧穿器件

《海国图志》中“长技”的多重义蕴及其深闳的改制理想——魏源“师夷长技以制夷”的再诠释

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武汉大学学报（哲学社会科学版） 2024年第5期77卷 48-59页

作者：马晓见武汉大学哲学学院湖北武汉430072

“师夷长技以制夷”一语的解释重心不在“坚船利炮”“师夷”或“制夷”,而在义蕴丰厚的“长技”一词。结合对《海国图志》全书的分析,此短语至少有四重义蕴:其一,“师长技”标志着中英长技的相对地位极其不平等;其二,长技的典范是于技... 详细信息

“师夷长技以制夷”一语的解释重心不在“坚船利炮”“师夷”或“制夷”,而在义蕴丰厚的“长技”一词。结合对《海国图志》全书的分析,此短语至少有四重义蕴:其一,“师长技”标志着中英长技的相对地位极其不平等;其二,长技的典范是于技术化的英吉利国内处于核心地位的蒸汽机;其三,社会技术化因民主政制而获得更充分发展,而其起步则需要突破宗教的束缚;其四,内蕴机器运动原理的“神天之神”命题,以理论化的形式表达了技术的崇高地位及其对宗教思想的解构。要而言之,此七字短语在魏源的思想里对应两条改制路径:一是效法彼得大帝改革的外缘型社会技术化;二是取法弥利坚国(被魏源理想化的美国)崛起的内生型社会技术化、民主化。因此,此短语并非如学界长期以来所认为的仅指向“坚船利炮”这样的技术表象,而是既包含复杂的思想层次,又蕴涵深闳的改制理想和改革思路。

关键词：魏源师夷长技以制夷社会技术化民主政制宗教批判《海国图志》

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基于非对称幅度插值的二维来波方位估计

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 10-21页

作者：陈筱月马晓川李璇中国科学院声学研究所水下航行器信息技术重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

幅度插值方位估计法通过对少数几个波束采样插值得到来波方位,避免了密集的方位搜索,在工程中有广泛的应用。目前该方法大多基于一维,且使用对称函数进行插值,估计误差较高。本文通过解耦的方式将该方法由一维推广至二维任意阵,并考虑... 详细信息

幅度插值方位估计法通过对少数几个波束采样插值得到来波方位,避免了密集的方位搜索,在工程中有广泛的应用。目前该方法大多基于一维,且使用对称函数进行插值,估计误差较高。本文通过解耦的方式将该方法由一维推广至二维任意阵,并考虑真实方位谱在偏离0°后左右波束不对称的情况,利用左右波束斜率比作为求解条件,使用非对称函数进行幅度插值。进一步,针对二维非对称插值中出现的角度失配问题,提出了迭代插值的解决方法。最后仿真分析了插值方法、迭代插值以及信噪比对插值精度的影响,所提出方法的插值精度优于传统对称插值方法;且通过千岛湖实验数据验证,所提方法以10°间隔插值得到的估计精度可以比拟常规波束形成以0.01°进行密集扫描的估计精度。所提方法能够在满足一些工程应用中对实时性要求的同时达到较高的方位估计精度。

关键词：来波方位估计二维非对称插值斜率比角度失配迭代插值

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殷商甲骨存放方式新探

档案学研究 2024年第1期 142-148页

作者：马晓稳中国人民大学文学院北京100872 古文字与中华文明传承发展工程协同攻关创新平台北京100872

甲骨文作为商代晚期的历史实证,是探讨我国早期档案史的重要史料。本文结合卜辞内容与甲骨物质形态,发现龟甲或兽骨的外形与卜辞文例、存放方式三者互相影响,形态的不同决定了存放方式的差异,不同的存放方式又会产生不同的甲骨文例。在... 详细信息

甲骨文作为商代晚期的历史实证,是探讨我国早期档案史的重要史料。本文结合卜辞内容与甲骨物质形态,发现龟甲或兽骨的外形与卜辞文例、存放方式三者互相影响,形态的不同决定了存放方式的差异,不同的存放方式又会产生不同的甲骨文例。在当时不仅甲骨已具有查考利用的价值和可能,而且档案存放的形式也多种多样。

关键词：殷商甲骨档案文例存放