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测量机器人智能变形监测关键技术及应用研究

水利水电技术(中英文) 2025年

作者：李双平刘祖强张斌郑俊星王栋王华为苏森南李永华长江空间信息技术工程有限公司(武汉) 湖北省水利信息感知与大数据工程技术研究中心国家大坝安全工程技术研究中心华中科技大学土木与水利工程学院

随着我国水利基础设施建设管理的持续高质量推进，保障这些工程安全和稳定运行已成为关键要点。聚焦传统的多台测量机器人未组网运行模式的痛点，提出一种基于多台测量机器人集成与协作的智能变形监测系统，旨在借助实时气象场模型校正... 详细信息

随着我国水利基础设施建设管理的持续高质量推进，保障这些工程安全和稳定运行已成为关键要点。聚焦传统的多台测量机器人未组网运行模式的痛点，提出一种基于多台测量机器人集成与协作的智能变形监测系统，旨在借助实时气象场模型校正以及监测网实时组网平差技术，大幅提高监测的精度与可靠性。攻克了多台测量机器人在智能变形监测系统里的集成与协作难题，达成了机器人设备间的无障碍通信以及任务的合理分配，有力提升了系统的总体效能。成功开发了实时气象场模型，可以精准获取并运用大气参数，对测距数据进行精细校正，进而显著减小环境因素给测量结果带来的影响。研发了实时组网平差技术，保证了数据处理的高效性与准确性。该系统已经在溪洛渡水电站、三峡枢纽、丹江口枢纽、乌东德水电站、白鹤滩水电站、南水北调等众多重大水利工程的安全监测中成功应用，系统的监测精度达到了±1.5mm，不仅显著提升了工程运维的智能化水平，也为重大基础设施的安全管理提供了强有力的技术支持。研究成果填补了行业内技术空白，为类似的水利工程安全监测提供了宝贵的经验和参考，同时也推动了我国基础设施监测技术向着更高的层次发展。

关键词：测量机器人智能变形监测实时组网平差实时气象场模型

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植物根系固土试验研究进展

科技创新与应用 2025年第1期 74-78+85页

作者：明雨洁姚秋亦高新南南京农业大学信息管理学院

植物根系固土技术在防治土体滑坡中具有重要作用。为深入了解植物根系与土壤相互作用机理，基于现有研究成果，利用VOSviewer软件对2000—2023年植物根系固土领域文献进行关键词聚类分析，得出植物根系固土试验研究常用的方法有根土复... 详细信息

植物根系固土技术在防治土体滑坡中具有重要作用。为深入了解植物根系与土壤相互作用机理，基于现有研究成果，利用VOSviewer软件对2000—2023年植物根系固土领域文献进行关键词聚类分析，得出植物根系固土试验研究常用的方法有根土复合体剪切试验、单根抗拉试验、根系构型试验和原位拉拔试验，分类归纳4种试验方法的适用性及应用情况。详细梳理各试验方法的研究进展，总结根系参数、土壤性质和环境条件对固土效果的影响。未来研究需优化试验方法，更准确地模拟实际条件中根土复合体的受力，以提高试验研究结论的准确性和代表性。

关键词：根系固土文献计量根系构型抗剪强度单根抗拉试验原位拉拔试验

急性前循环大核心脑卒中梗死血管内治疗预后的影响因素分析

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西安交通大学学报(医学版) 2025年

作者：林定来郑涵易婷玉潘志南郑秀芬刘书翊伍美华吴燕敏福建省漳州市医院神内脑血管病介入科

目的探索前循环大核心脑梗死患者急诊血管内治疗可能获益的预测因素。方法回顾性连续纳入2018年3月至2021年2月在福建省漳州市医院接受血管内治疗的前循环大血管闭塞核心梗死体积50～100 mL的患者共92例，术前均经计算机断层扫描（com... 详细信息

目的探索前循环大核心脑梗死患者急诊血管内治疗可能获益的预测因素。方法回顾性连续纳入2018年3月至2021年2月在福建省漳州市医院接受血管内治疗的前循环大血管闭塞核心梗死体积50～100 mL的患者共92例，术前均经计算机断层扫描（computed tomography， CT）、CT血管造影（computed tomography angiography， CTA）及CT灌注成像（computed tomography perfusion CTP）多模式影像评估证实前循环大血管闭塞及大核心梗死，收集所有患者的临床及影像学资料，观察患者术后再通率（mTICI分级≥2b）、症状性颅内出血发生率（sICH）、术后90 d功能预后情况( mRS≤3分)。根据术后90 d改良Ｒankin量表( mＲS)评分结果，将患者分为预后良好组(mＲS 评分≤3分) 和预后不良组(mＲS 评分＞3 分) 。采用单因素和多因素 Logistic 回归分析方法分析影响预后的因素，结合多因素回归分析结果，绘制受试者工作特征(ＲOC) 曲线并寻找cut-off值以评估年龄对血管内治疗后预后的预测价值。结果术后再通率95%（88例），术后90 d良好预后率32.61% (30例)，症状性颅内出血发生率13%，死亡率31.5%。与预后不良组相比，预后良好组年龄更小，男性比例多；多因素回归分析提示年龄大是血管内治疗预后不良的独立危险因素（95% CI，P = 0.011），ＲOC曲线结果显示，年龄72.5岁时的曲线下面积最大( 0.763；95%CI，0.661～0.864；P＜0.001) ，其灵敏度为0.565，特异度为0.833。结论年龄是急性前循环大核心脑梗死的独立预测因素，年龄大于72.5岁的大核心梗死的患者可能不能从血管内治疗获益，未来需多中心大样本的前瞻性随机对照试验加以证实。

关键词：大核心脑梗死大血管闭塞血管内治疗影响因素

多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)法测定土壤标准物质中的铊同位素组成

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中国无机分析化学 2025年

作者：王中伟谢志宜赵志南罗小玲梁耀杰沈丽冉陈多宏广东省生态环境监测中心

近年来，随着多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）和化学分离纯化技术的发展，铊（Tl）同位素被广泛应用于古气候演化和环境污染源示踪，逐渐成为当前金属稳定同位素地球化学研究热点之一。目前，在利用铊同位素开展土壤污染溯源... 详细信息

近年来，随着多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）和化学分离纯化技术的发展，铊（Tl）同位素被广泛应用于古气候演化和环境污染源示踪，逐渐成为当前金属稳定同位素地球化学研究热点之一。目前，在利用铊同位素开展土壤污染溯源研究时，用来衡量土壤样品中铊同位素测试准确性和精确性的标准物质主要是锰结核粉末（NOD-P-1、NOD-A-1）。然而，土壤与锰结核相比，铊的含量存在较大差异（如：锰结核中的铊含量大于80μg/g，大部分土壤中的铊含量小于10μg/g）。因此，开展土壤样品中铊同位素测试时不适合选择锰结核粉末标准样品来监控数据质量。采用微波消解法消解3个国家土壤标准物质（GBW07564、GBW07980、GBW07406a），利用AG 1X8（75～38μm）树脂进行铊的化学分离纯化，铊的回收率不小于94%，实验中全流程Tl空白小于2 ng。通过MC-ICP-MS测试铊同位素时，采用内标法、标准-样品-标准交叉法与Baxter公式来校正仪器测试过程中的质量歧视效应。研究中?205Tl997测试内精度优于±0.32?（n=48,2SD）。GBW07564、GBW07980和GBW07406a的铊同位素组成分别为-1.75?±0.20?（n=9,2SD）、-0.57?±0.24?（n=9,2SD）、4.27?±0.16?（n=9,2SD），变化在-1.8?～4.3?，大致为目前已知土壤铊同位素比值-2.5?～8.5?的中间值。选择的3个土壤标准物质化学成分均匀、铊同位素组成稳定，适合作为监控土壤铊同位素分析测试可靠性的标准物质。

关键词：铊同位素多接收器电感耦合等离子体质谱法土壤标准物质 Baxter法

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倒立摆模糊确定性策略梯度控制方法研究

导航定位与授时 2025年

作者：李霖翔刘开南班晓军冯志超哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心火箭军工程大学导弹工程学院

倒立摆系统作为一类典型的非最小相位系统，具有显著的非线性、不稳定性特点，其控制问题具有一定挑战性。针对传统基于深度强化学习算法的倒立摆控制方法中存在的神经网络可解释性不足、状态量难以收敛到期望值的问题，提出了一种基于... 详细信息

倒立摆系统作为一类典型的非最小相位系统，具有显著的非线性、不稳定性特点，其控制问题具有一定挑战性。针对传统基于深度强化学习算法的倒立摆控制方法中存在的神经网络可解释性不足、状态量难以收敛到期望值的问题，提出了一种基于确定性策略梯度的模糊强化学习(FDPG)控制算法。该算法将确定性策略梯度方法与T-S模糊模型相结合，利用T-S模糊模型良好的函数拟合能力，逼近Actor-Critic框架中的Actor结构，进而将控制策略用模糊规则直观地表达出来，使控制器的实际意义更加明确。同时，基于T-S模糊模型良好的可解释性优势，将线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator， LQR)推导的最优控制律作为先验知识融入T-S模型中，保证了控制器局部稳定性。最后，通过与传统深度确定性策略梯度算法(Deep Deterministic Policy Gradient ，DDPG)以及模糊控制方法进行对比分析，验证了所提出算法在倒立摆系统的控制中具有更好的控制效果与泛化能力。

关键词：模糊强化学习模糊T-S模型倒立摆控制确定性策略梯度 DDPG算法

多段AO+MBR工艺在寒区污水厂提标改造的应用

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水处理技术 2025年第1期51卷 148-151页

作者：梅小乐南艳霞杨志强刘东段楚琴内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 鄂尔多斯市东胜区洁通排水产业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

采用多段AO+MBR工艺对中国北方寒区城市某污水厂出水TN波动大、尾水外排容量低等问题进行提标改造。多段AO可以实现TN的高效去除,而MBR+臭氧催化氧化则可以实现COD、NH_(3)-N的有效控制,从而达到稳定出水的目的。提标改造后实际运行数... 详细信息

采用多段AO+MBR工艺对中国北方寒区城市某污水厂出水TN波动大、尾水外排容量低等问题进行提标改造。多段AO可以实现TN的高效去除,而MBR+臭氧催化氧化则可以实现COD、NH_(3)-N的有效控制,从而达到稳定出水的目的。提标改造后实际运行数据表明:出水COD和NH_(3)-N、TN、TP、SS检测均值分别为26.60 mg/L和0.29、7.59、0.38、5.32 mg/L,均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》中的一级A标准,其中NH_(3)-N达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中的Ⅲ类水标准(ρ(NH_(3)-N)≤1.0 mg/L),TN稳定优于《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》中的一级A标准(ρ(TN)≤15 mg/L)。

关键词：提标改造多段AO+MBR工艺寒冷地区城市污水厂

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基于超分辨率的微小孔径尺寸测量方法

软件导刊 2025年

作者：冯佳星许开航陈建宇龚津南成都信息工程大学计算机学院成都迪迈沃科光电科技有限公司

微小孔径图像检测任务包括检测孔的尺寸、形状、表面特征和位置精度等，其中孔径尺寸测量至关重要，对精度要求很高。然而图像测量过程中，图像采集系统成本高，加上采集环境限制等导致的图像质量低下等问题普遍存在。近年来，基于参考... 详细信息

微小孔径图像检测任务包括检测孔的尺寸、形状、表面特征和位置精度等，其中孔径尺寸测量至关重要，对精度要求很高。然而图像测量过程中，图像采集系统成本高，加上采集环境限制等导致的图像质量低下等问题普遍存在。近年来，基于参考图像的超分辨率技术取得了显著进展，尤其是在恢复高频细节方面具备较大优势，为提高图像质量提供了有效途径。鉴于此，提出一种创新的超分辨率方法 FMGSA以改良图像测量精度，该方法通过由粗到细的特征快匹配和全局自注意力机制，寻找参考图像特征到低分辨率图像特征的映射关系。实验证明，引入FMGSA方法的测量系统所测得的微小孔径平均误差只有0.004㎜，正确检出率为92.98%。与其他超分辨率方法相比，基于参考图像的FMGSA方法表现出较高的测量精度，这项研究为微小孔径图像测量提供了可靠且高效的解决方案。

关键词：超分辨率重建图像测量深度学习微小孔径测量

河流网络位置对赤水河底栖动物多样性和群落构建过程的影响

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湖泊科学 2025年

作者：陈展彦莫扬新赵先富谢志才江忆南张君倩白雪陈笔王莉李正飞贵州茅台酒股份有限公司中国科学院水生生物研究所赤水河中游流域生态系统贵州省野外科学观测研究站华中农业大学水产学院水利部中国科学院水工程生态研究所

河流具有独特且复杂的树枝状等级性网络拓扑结构，使得河流连通性和生境异质性在不同河网位置上存在明显差异。长期以来，河流生态系统通常被视为局部或线性结构进行研究，忽略了河网位置对群落构建等生态过程的影响。本研究以具有复杂... 详细信息

河流具有独特且复杂的树枝状等级性网络拓扑结构，使得河流连通性和生境异质性在不同河网位置上存在明显差异。长期以来，河流生态系统通常被视为局部或线性结构进行研究，忽略了河网位置对群落构建等生态过程的影响。本研究以具有复杂网络结构和自然流态的赤水河为研究区域，探索了河流网络位置对底栖动物α、β多样性和群落构建过程的影响。其中，α多样性使用物种数、Shannon-Wiener多样性、Simpson多样性和Pielou均匀度指数来度量；β多样性使用S?rensen相异性指数(βs?r)和Bray-Curtis相异性指数（dBC）来表征，并将其分割为置换和嵌套两种组分；群落构建过程采用冗余分析和变差分解来实现。结果显示：1)赤水河全流域底栖动物群落主要受环境过滤驱动；2)河流网络位置塑造着赤水河底栖动物的多样性格局和群落构建过程。河网中心的干流群落主要受环境过滤的影响，而河网边缘的支流群落则受到空间限制和环境过滤的共同作用，该发现质疑了河流网络位置假说（network position hypothesis, NPH）在赤水河流域的适用性；支流的α多样性明显高于干流，而干流的β多样性则显著高于支流；β多样性主要由置换组分构成，这表明尽可能多地保护不同位点和生境是维持底栖动物物种多样性的重要举措。本研究有助于深入理解复杂河网影响下底栖动物的物种共存和维持机制，为提出适用于我国亚热带季风区河网的新假说提供了视角，为长江上游水生生物保护区选址和设计提供了参考和依据。

关键词：河网位置底栖动物群落构建 β多样性赤水河

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基于氙灯光源的光谱干涉薄膜测厚技术研究

光学仪器 2025年

作者：汪嘉欣王臻磊张卓南周辰万新军上海理工大学光电信息与计算机工程学院

本文利用氙灯光源宽光谱特性，结合薄膜光谱干涉原理，设计并搭建了一套大量程低成本薄膜厚度光学测量系统。比较研究了LED光源和宽谱氙灯光源的光谱干涉信号，提出了一种针对不同厚度薄膜的多模式薄膜厚度计算方法。从数十微米厚度到... 详细信息

本文利用氙灯光源宽光谱特性，结合薄膜光谱干涉原理，设计并搭建了一套大量程低成本薄膜厚度光学测量系统。比较研究了LED光源和宽谱氙灯光源的光谱干涉信号，提出了一种针对不同厚度薄膜的多模式薄膜厚度计算方法。从数十微米厚度到百纳米厚的区间内，薄膜厚度可以根据调制周期峰值数分别选取傅里叶相位梯度法，极值法和光谱拟合法来解算膜厚。通过构建的实验系统先后对4～30μm区间的系列标准厚度片和百纳米级硅基Si O2薄膜样品进行膜厚测量实验。通过和商业仪器测量比对，验证了本文方法实现大量程膜厚测量的可行性和精度。本文研究对于拓展低成本光谱干涉膜厚测量技术的应用具有借鉴意义。

关键词：氙灯宽光谱薄膜厚度光谱干涉