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基于无透镜散斑图像编码的集成式光谱检测

红外与激光工程 2024年第3期53卷 175-183页

作者：周天彪黄思远文龙陈沁暨南大学物理与光电工程学院纳米光子学研究院广东省纳米光学操控重点实验室广东广州511443

近年来,片上光谱检测技术由于其优异的集成特性在各种应用中引起了广泛的关注。得益于集成在各类便携式平台的低成本图像传感器,与波长相关的图像编码技术成为一种新兴的集成式光谱检测方法。为了准确地对图像中的光谱信息进行解码,通... 详细信息

近年来,片上光谱检测技术由于其优异的集成特性在各种应用中引起了广泛的关注。得益于集成在各类便携式平台的低成本图像传感器,与波长相关的图像编码技术成为一种新兴的集成式光谱检测方法。为了准确地对图像中的光谱信息进行解码,通常需要物镜和较大的工作距离,这些都不可避免地增加了光学系统的复杂性和整个检测系统的尺寸。文中提出了一种基于卷积神经网络算法的新型散斑图像编码技术,通过将纳米散射结构直接集成到图像传感器表面进行散斑成像,实现了无需光学镜头的片上集成式光谱检测功能。这种高集成、低成本的光谱检测方法和器件利用先进算法克服了有限硬件资源造成的弱光谱检测能力,有望在现场快检和分布式传感网络等领域得到应用。

关键词：显微光谱仪图像编码散射深度学习

Fe-Cu-Zn-Mo同位素示踪氧化还原过程

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岩石矿物学杂志 2024年第2期43卷 469-494页

作者：黄思民张贵宾北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

非传统稳定同位素(Fe-Cu-Zn-Mo)理论与数据相结合提高了科研工作者对地质体系氧化还原过程的理解。本文对这一相对较新的领域进行了综述,包括与氧化还原过程相关的同位素分馏理论和实验约束、时空尺度下的氧逸度以及同位素示踪氧化还原... 详细信息

非传统稳定同位素(Fe-Cu-Zn-Mo)理论与数据相结合提高了科研工作者对地质体系氧化还原过程的理解。本文对这一相对较新的领域进行了综述,包括与氧化还原过程相关的同位素分馏理论和实验约束、时空尺度下的氧逸度以及同位素示踪氧化还原过程。稳定同位素理论预测,Fe-Cu-Zn-Mo同位素应该对氧化还原状态的变化能够做出响应。结果表明,Fe同位素作为岩浆过程、表生过程、俯冲带流体性质"氧逸度计"应用前景广阔;Cu同位素在岩浆、热液、陆地系统可以很好地示踪氧化还原过程;Zn同位素由于络合过程分馏已经被用在许多不同环境中作为含硫/碳流体迁移的敏感示踪剂;Mo同位素作为古氧逸度计可有效重建古海洋-大气氧化还原状态。

关键词：氧化还原过程氧逸度同位素分馏示踪

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气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响

湖北农业科学 2014年第1期53卷 43-51页

作者：王保黄思先孙卫国湖北省咸宁市气象局湖北咸宁437100 湖北省鄂州市气象局湖北鄂州436000 南京信息工程大学南京210044

为了揭示区域气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响及水稻相对气象产量波动的原因,采用统计分析方法和小波变换方法分析了近60年来长江中下游地区水稻产量、水稻生长季内平均气温、降水量、气温日较差以及≥10℃活动积温的年际变化... 详细信息

为了揭示区域气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响及水稻相对气象产量波动的原因,采用统计分析方法和小波变换方法分析了近60年来长江中下游地区水稻产量、水稻生长季内平均气温、降水量、气温日较差以及≥10℃活动积温的年际变化以及水稻产量与区域气候变化之间的时频结构特征.结果表明,近60年来长江中下游地区水稻产量呈波动增长趋势;20世纪80年代以后水稻生长季内平均气温升高、≥10℃活动积温增大,降水量减少趋势不明显,气温日较差呈显著下降趋势.水稻产量和区域气候变化均存在年际和年代际尺度变化周期,且两者之间的时频特征存在一定的相似性;交叉小波分析表明,水稻产量与区域气候变化之间存在2～4a、6a、8a、12a和14a尺度的共振频率,且多以正相关关系为主,但在局部时域中也存在不同频率尺度的负相关,两者之间的相关关系和相关程度随振荡频率尺度的不同而不同.长江中下游地区水稻产量波动与区域气候变化密切相关,气候变暖导致热量条件改善对水稻产量的影响大于降水量减少对水稻产量的影响.

关键词：长江中下游地区水稻产量气候变化小波变换

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多无人机全局路径规划与局部避障方法研究

多无人机全局路径规划与局部避障方法研究

作者：黄思成吉林大学

学位级别：硕士

近年来,无人机技术在军事和民用领域的应用广泛且日益深入。其中多旋翼无人机以其体型小巧、成本低廉、结构简单、维护及操作便利的特性,成为了研究和应用的热点。在军用和民用领域,诸如灾害防控、农林植保、电路巡检和物流运送等方面,... 详细信息

近年来,无人机技术在军事和民用领域的应用广泛且日益深入。其中多旋翼无人机以其体型小巧、成本低廉、结构简单、维护及操作便利的特性,成为了研究和应用的热点。在军用和民用领域,诸如灾害防控、农林植保、电路巡检和物流运送等方面,多无人机的协同作业可以有效的提高效率和作业能力,能够适应不同的环境和任务需求。多无人机协同系统主要包括全局路径规划和局部避障两大环节,旨在动态环境中优化路径选择及更新,并在执行任务时确保飞行的效率和安全。在全局路径规划领域,传统的基于搜索的规划算法面对大尺寸地图时往往表现出较低的搜索效率,并且在动态环境中重规划的能力有限。在局部避障领域,算法的计算效率和避障决策的质量之间往往存在难以平衡的矛盾。此外,避障与控制环节分开处理,进一步加剧了这一矛盾,导致无人机的避障效果不能到达期望效果。针对以上存在的缺陷,本文结合吉林省科技发展计划社会发展技术攻关项目,以多旋翼为研究对象,建立四旋翼动力学模型,对多无人机协同作业环境下的全局规划与局部避障方法展开深入研究。通过提高规划算法的搜索效率和重规划能力解决多机规划问题,通过整合避障与控制过程解决多机避障问题,具有重要的科研意义和应用价值。本文的主要工作内容如下:(1)建立了四旋翼无人机的动力学模型和非线性运动控制器。以四旋翼无人机作为研究对象,推导出地面坐标系、机体坐标系以及辅助坐标系之间的关系。建立了四旋翼的运动学、动力学和控制效率模型,并证明了四旋翼的动力学符合微分平坦特性,进而基于微分平坦特性设计了四旋翼的非线性运动控制器。通过仿真实验进行了验证,该运动控制方法比传统串级PID控制器具有更优的轨迹跟踪能力。(2)研究了基于DJPS的全局路径规划算法,以有效提升在大尺寸地图上重规划时的搜索效率。该算法考虑到多机动态环境对规划效率及重规划能力的要求,综合了JPS和D*lite算法的优点,基于D*lite的流程框架,重构了搜索、寻路和重规划环节,并结合了JPS的跳点搜索方式,提高了算法的搜索效率也具备较强的重规划能力。虚拟环境的仿真结果表明,该算法在大尺寸地图上的搜索效率和重规划性能均超过了传统方法。(3)研究了融合了避障与控制环节的基于改进ORCA的局部避障算法。该算法分别采用了外包圆和外包多边形处理动态和静态障碍物,并利用kd-tree数据结构储存环境信息,以加快算法的检索速度。同时,引入了松弛因子来处理解空间为零的问题,最后将避障算法与本文提出的非线性控制器结合。通过ROS平台进行了验证,本文提出的避障算法有效消除了惯性引起的轨迹误差,提高了多无人机协同飞行的安全性能。本文提出的多无人机规划方法为多机环境下的路径规划与避障问题提供了研究思路,对开发智能多无人机控制系统提供了理论依据。

关键词：四旋翼无人机路径规划避障非线性控制器

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带有并联缓冲机构的三指机器人夹持器设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 148-155页

作者：宁晓黄思张禛哲杨建中华中科技大学国家智能设计与数控技术创新中心湖北武汉430074

针对机器人抓取过程中易出现碰撞、造成夹持器或机器人损坏问题,且为了使夹持器具有自适应能力并使用尽量少的驱动,设计了一种仅有一个驱动的带有3-RRS并联缓冲机构的三指夹持器.基于螺旋理论设计了具有“一平两转”自由度的并联缓冲机... 详细信息

针对机器人抓取过程中易出现碰撞、造成夹持器或机器人损坏问题,且为了使夹持器具有自适应能力并使用尽量少的驱动,设计了一种仅有一个驱动的带有3-RRS并联缓冲机构的三指夹持器.基于螺旋理论设计了具有“一平两转”自由度的并联缓冲机构,并基于在圆柱坐标系内推导的运动学逆解进一步设计了其结构.设计了一种同步平动三指夹持器,基于虚功原理对其进行受力分析并运用遗传算法计算了夹爪的结构参数,通过仿真模型验证和试制样机实验验证了结构设计的合理性.所提出的夹持器能够降低抓取过程中碰撞对于机器人本体的影响,且具有良好的对物体和环境的适应能力及较高的鲁棒性.

关键词：机器人夹持器自适应能力并联机构静力学分析优化设计

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赤水河流域生态补偿制度研究

赤水河流域生态补偿制度研究

作者：黄思竹中国财政科学研究院

学位级别：硕士

生态补偿是一种通过激励和约束行为主体或利益主体行为实现生态环境保护的机制,是我国生态文明建设的重要组成部分。党的二十大明确指出,建立生态产品价值实现机制,完善生态保护补偿制度。随着工业经济的快速发展,河流污染问题突出,流... 详细信息

生态补偿是一种通过激励和约束行为主体或利益主体行为实现生态环境保护的机制,是我国生态文明建设的重要组成部分。党的二十大明确指出,建立生态产品价值实现机制,完善生态保护补偿制度。随着工业经济的快速发展,河流污染问题突出,流域成为实施生态补偿的主要研究单元。流域生态补偿机制成为解决流域上下游生态保护成本与收益不匹配的有效措施。目前,我国流域生态补偿机制以政府间转移支付为主,财政在生态补偿机制中发挥着重要作用。流域生态补偿机制在我国实践过程中存在着补偿模式单一、补偿标准偏低、考核目标具有局限性等问题,从而影响补偿资金使用效率,对政策补偿效果进行评估是优化政府间财政转移支付制度、调整流域生态补偿机制的重要依据。赤水河为我国长江上游支流,流经云南省、贵州省和四川省,是我国长江上游的重要生态安全屏障。在财政部和生态环境部指导下,云贵川三省人民政府于2018年签订赤水河流域生态保护补偿协议,是我国首个多省间达成的跨省横向生态补偿协议,是我国多主体、多元化流域治理的典范。赤水河位于我国西部,西部地区是我国大江大河的源头,同时也是经济欠发达地区。赤水河流域生态补偿机制是平衡生态保护与经济发展的重要实践,对于保护流域生态环境、改善居民生活水平、促进区域经济协调发展等方面具有重要意义。本文基础研究部分主要包括文献综述和基础理论。文献综述部分从补偿模式、补偿标准、政府间关系、效益评估等方面对国内外流域生态补偿研究现状进行了分析。基础理论部分对生态补偿、横向生态补偿、流域生态补偿、流域生态补偿转移支付等基本概念进行了区分,并对流域生态补偿的基础理论进行了分析。本文实践剖析部分从定性分析和定量分析两个角度对赤水河流域生态补偿转移支付制度进行了研究。定性分析部分介绍了赤水河流域生态补偿机制的发展历程,深入分析了现行机制的特点、成效及其存在的问题。定量分析部分运用实证分析对赤水河流域首轮生态补偿政策效果进行了评估,本文得到了如下主要结论:(1)流域生态保护补偿政策显著改善了赤水河水质,但在短期内对经济存在一定抑制作用。(2)流域生态补偿政策对上游地区水污染程度抑制作用更为明显,对下游地区经济发展水平抑制作用更为明显,符合流域生态补偿政策一般规律。(3)流域生态补偿政策试点期间赤水河流域区域协调发展水平有所提升,但整体区域协调发展仍处于较低水平。最后,本文通过分析美国科罗拉多河和澳大利亚墨累-达令河等国外流域生态补偿典型案例以及新安江流域、东江流域等国内流域生态补偿机制,综合基础研究和实践剖析部分的相关研究分析结果,提出完善赤水河流域生态补偿转移支付制度的总体思路:一方面从制度上优化现行流域生态补偿方案,提高主体协同治理水平;另一方面建立健全相关配套措施,完善生态产品价值实现机制,充分发挥政府和市场的作用,为更好实现“绿水青山”转化为“金山银山”提供支撑。

关键词：流域生态补偿转移支付区域协同治理

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程序设计考试中填空题的自动评分

福建电脑 2003年第7期19卷 26-27页

作者：黄思先福建农林大学计算机与信息学院福州350002

Delphi中调用相关程序设计语言的编译器,编译并运行考生的待评分程序,对比运行结果,在Windows环境无纸化考试系统中,实现计算机程序设计考试主观题(填空题和改错题)的自动评分。

关键词： Delphi 程序设计考试填空题自动评分计算机无纸化考试系统

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定义亲疏:中国城市家庭互动的模式及成因

社会科学 2024年第4期 138-153页

作者：严飞黄思奕清华大学社会学系

当下中国城市核心家庭与其同代的亲属核心家庭之间关系的亲疏,更多基于血缘关系的约束还是经济理性的互惠?引入基于职业声望的社会阶层位置作为分析视角,对湖北省S市8个案例组家庭的深度访谈和研究发现,工作资源交换、经济支持、人情礼... 详细信息

当下中国城市核心家庭与其同代的亲属核心家庭之间关系的亲疏,更多基于血缘关系的约束还是经济理性的互惠?引入基于职业声望的社会阶层位置作为分析视角,对湖北省S市8个案例组家庭的深度访谈和研究发现,工作资源交换、经济支持、人情礼物往来、劳务互助和情感支持已经逐渐成为城市亲属家庭间互动的主要类型,而基于血缘的规范互动则不再能很好区分家庭关系强弱。各家庭的职业类型越相似、社会阶层越接近,家庭之间的互动也会更加亲密,其本质是基于利益互惠原则的社会关系嵌入到了基于血缘的亲属关系网络中。这证明家庭现代化对亲属关系的影响不只有增强或削弱两个可能,而是在亲属关系网络基础上,对不同的亲属家庭有了超出血缘关系以外的、社会交往意义上的亲疏之分。

关键词：核心家庭亲属关系职业分层关系网络家庭现代化

提升初中生自我决定学习动机的心理健康课程设计研究

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提升初中生自我决定学习动机的心理健康课程设计研究

作者：黄思蕾南昌大学

学位级别：硕士

迄今为止,“双减”政策已实施两年了,随之政策的实施与素质教育理念的倡导,学校愈加重视培养学生的自主学习意识与能力。特别是在初中阶段,学生正处于自我意识开始觉醒的时期,原有以外部奖惩为主导的学习动机难以支持其应对学科增多、... 详细信息

迄今为止,“双减”政策已实施两年了,随之政策的实施与素质教育理念的倡导,学校愈加重视培养学生的自主学习意识与能力。特别是在初中阶段,学生正处于自我意识开始觉醒的时期,原有以外部奖惩为主导的学习动机难以支持其应对学科增多、升学压力增大等挑战,亟需教育者关注初中生学习动机的自主性水平。“自我决定学习动机”是自我决定论对学习动机的定义,指的是个体在满足自主、胜任与归属需要这三种基本心理需要的基础上,个体的学习动机由控制性调节转向自主性调节,实现外部动机转向高度内化的学习动机。基于此,本研究将探讨:基于自主、胜任和归属需要设计的心理辅导活动课,能否提升八年级学生自我决定学习动机水平?研究内容主要分为现状调查研究与课程设计研究两个部分:现状调查研究旨在了解并分析初中生的基本心理需要与自我决定学习动机的现状及特点。采用《基本心理需要量表》和《学业自我调节量表》,以南昌市某中学八年级学生为调查对象,对519份有效问卷进行分析。课程设计研究旨在设计心理辅导活动课以提升学生的自我决定学习动机,并在实施与评估中探讨课程的有效性。首先,根据数据结果筛选出两个水平接近且偏低的班级,一个班作为课程组,另一个班作为对照组;其次,设计以自我决定理论与团体动力学为指导的心理辅导活动课,并对课程组实施7次心理辅导活动课,对照组不接受任何形式提升动机的干预;最后,通过比较两组的前后测数据和师生共同评估的方式来探讨该课程设计的有效性。研究结果表明:(1)八年级学生的基本心理需要处于中等水平,其中胜任需要的满足程度最低,归属需要满足程度最高;八年级学生的自主决定学习动机处于低自主水平,以认同调节的外部动机为主;(2)基本心理需要与自我决定动机水平呈显著正相关关系(p<0.01);(3)课程组的自我决定动机水平在课程实施后得到显著提升(p<0.01)。进一步得出本研究结论:基于自主、胜任与归属需要设计的心理辅导活动课,能够提升八年级学生的自我决定学习动机水平。

关键词：自我决定学习动机基本心理需要初中生心理辅导活动课