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Variational Reconstruction and Simulation Experiments of Sea Surface Wind Field for Ocean Data Buoy

Journal of Ocean University of China 2024年第3期23卷 577-582页

作者： LI Yunzhou HUANG Sixun YAN Shen sun xuejin QI Suiping WANG Zhongqiu TANG Xiaoyu College of Meteorology and Oceanography National University of Defense TechnologyChangsha 410073China Institute of Oceanographic Instrumentation Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences)Qingdao 266061China State Key Laboratory of Industrial Control Technology College of Control Science and EngineeringZhejiang UniversityHangzhou 310027China Laoshan Laboratory Qingdao 266237China

The sea surface wind field is an important physical parameter in oceanography and *** the continuous refinement of numerical weather prediction,air-sea interface materials,energy exchange,and other studies,three-dimensional(3D)wind field distribution at local locations on the sea surface must be measured *** current in-situ observation of sea surface wind parameters is mainly achieved through the installation of wind sensors on ocean data ***,the results obtained from this single-point measurement method cannot reflect wind field distribution in a vertical direction above the sea ***,the present paper proposes a theoretical framework for the optimal inversion of the 3D wind field structure variation in the area where the buoy is *** variation analysis method is first used to reconstruct the wind field distribution at different heights of the buoy,after which theoretical analysis verification and numerical simulation experiments are *** results indicate that the use of variational methods to reconstruct 3D wind fields is significantly effective in eliminating disturbance errors in observations,which also verifies the correctness of the theoretical analysis of this *** findings of this article can provide a reference for the layout optimization design of wind measuring instruments in buoy observation systems and also provide theoretical guidance for the design of new observation buoys in the future.

关键词： moored buoy three-dimensional wind field distribution variational analysis wind field reconstruction

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Texture Feature Extraction Method for Ground Nephogram Based on Contourlet and the Power Spectrum Analysis Algorithm

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Computers, Materials & Continua 2019年第8期61卷 861-875页

作者： Xiaoying Chen Shijun Zhao Xiaolei Wang xuejin sun Jing Feng Nan Ye College of Mechanical&Electrical Engineering Sanjiang UniversityNanjingChina Institute of Meteorology and Oceanography National University of Defense TechnologyNanjingChina Department of Civil Engineering Monash UniersityMelbourneAustralia

It is important to extract texture feature from the ground-base cloud image for cloud type automatic *** this paper,a new method is presented to capture the contour edge,texture and geometric structure of cloud images by using Contourlet and the power spectrum analysis *** abundant texture information is *** images can be obtained a multiscale and multidirection *** coefficient matrix from Contourlet transform of ground nephogram is *** energy,mean and variance characteristics calculated from coefficient matrix are composed of the feature *** frequency information of the data series from the feature vector values is obtained by the power spectrum *** Support Vector Machines(SVM)classifier is used to classify according to the frequency information of the trend graph of data *** is shown that altocumulus and stratus with different texture frequencies can be effectively recognized and further subdivided the types of clouds.

关键词： Ground nephogram super-wavelet Contourlet the power spectrum

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Fractional anisotropy of the corticospinal tract in normal adults: Preliminary study using a diffusion tensor imaging technique

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Neural Regeneration Research 2010年第3期5卷 232-235页

作者： xuejin sun Jihong Hu Yin Mo Qing Gu Yi Liu Yi Lu Conghui Ai Department of MRI First Affiliated Hospital of Kunming Medical College Kunming 650032 Yunnan Province China

BACKGROUND： The corticospinal tract is an important tract for conducting motor function. The majority of studies focus on lesions of the corticospinal tract on appearance and function, whereas observation of normal corticospinal pathways can also improve understanding of lesion outcomes. OBJECTIVE： To observe the normal adult corticospinal tract using a diffusion tensor imaging technique to analyze fractional anisotropy （FA） in different levels of the brain. DESIGN, TIME AND SETTING： Neuroimaging observation was performed in the MRI Department, First Affiliated Hospital of Kunming Medical College in China, from October 2005 to October 2008. PARTICIPANTS： A total of 30 healthy adults were selected from the Department of MRI, First Affiliated Hospital of Kunming Medical College in China, from October 2005 to October 2008, and people with nervous system symptoms and signs were excluded. METHODS： Participants with normal conventional MRI results underwent diffusion tensor imaging examination in a 1.5 T GE MRI （slice thickness 4-5 mm, slice gap 0） for gradient data acquisition from 15 directions. The scanning involved the entire brain from the inferior medulla oblongata to the inferior cranial plate. Imaging post-processing was performed to obtain FA values; a paired t-test was applied for statistical analysis. MAIN OUTCOME MEASURES： FA values of the bilateral corticospinal tract in the medulla oblongata, pons, cerebral peduncle, basal ganglia, corona radiata, and centrum semiovale. RESULTS： FA values in the medulla oblongata and centrum semiovale were similar （P 〉 0.01）. FA values of left corticospinal tract were significantly greater than the right side in the pons, cerebral peduncle, basal ganglia and corona radiata （P 〈 0.01）. CONCLUSION： FA values vary by brain levels, including pons, cerebral peduncle, basal ganglia, and corona radiata. Moreover, FA values of the left corticospinal tract pathway were greater than the right side, which may relate to right handedness

关键词： corticospinal tract fractional anisotropy diffusion tensor imaging neuroimaging neural regeneration

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原发性颅内外沟通平滑肌肉瘤1例

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中国医学影像技术 2022年第2期38卷 319-320页

作者：王娅孙学进鲁毅崔峰昆明医科大学第一附属医院影像科云南昆明650032

患者女,74岁,1年前摔伤后出现右额部皮下血肿并进行性增大,无头晕、头痛、恶心、呕吐;既往高血压10年余。入院查体:神志清,右额部触及7cm×7cm肿块,整体质软、部分基底部稍硬,触之略有波动感,无压痛,移动度差。实验室检查未见明显异常... 详细信息

患者女,74岁,1年前摔伤后出现右额部皮下血肿并进行性增大,无头晕、头痛、恶心、呕吐;既往高血压10年余。入院查体:神志清,右额部触及7cm×7cm肿块,整体质软、部分基底部稍硬,触之略有波动感,无压痛,移动度差。实验室检查未见明显异常。头颅CT:右额叶见团块状稍高密度灶,侵及至额骨外而形成软组织肿块(图1A),周围少许水肿,右侧侧脑室受压。

关键词：脑肿瘤平滑肌肉瘤体层摄影术,X线计算机磁共振成像

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增强CT影像组学对声带良、恶性病变的鉴别诊断价值

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临床放射学杂志 2022年第8期41卷 1421-1426页

作者：刘晗鲁毅孙学进王娅昆明医科大学第一附属医院医学影像科 650000

目的探讨增强CT影像组学在声带良、恶性病变鉴别诊断中的价值。方法回顾性分析经术后病理证实的140例声带病变患者(良性90例,恶性50例)的术前增强CT图像。所有病例按7∶3的比例随机分为训练组(n=97)和验证组(n=43)。使用IBEX软件勾画感... 详细信息

目的探讨增强CT影像组学在声带良、恶性病变鉴别诊断中的价值。方法回顾性分析经术后病理证实的140例声带病变患者(良性90例,恶性50例)的术前增强CT图像。所有病例按7∶3的比例随机分为训练组(n=97)和验证组(n=43)。使用IBEX软件勾画感兴趣区(ROI)并提取影像组学特征,通过信度测试、标准化、单因素分析及LASSO降维处理,筛选出有效的影像组学特征,构建影像组学模型,评价其对于声带良、恶性病变的鉴别诊断效能。同时加入性别、年龄及临床影像特征(包括病灶形态是否规则、病灶强化程度、结节样突起和/或弥漫增厚)与影像组学特征组成联合模型,分别与临床模型及影像组学模型进行对比,评价鉴别诊断效能。建立列线图(Nomogram),评估其对声带良、恶性病变的预测能力。结果最终提取出15个有效的影像组学特征。在4种分类器中,随机森林模型及支持向量机(SVM)模型的预测效能最佳。随机森林模型训练组及验证组的曲线下面积(AUC)分别为1和0.998,SVM训练组及验证组的AUC分别为1和0.990。同时,联合模型的诊断效能也明显优于临床模型[训练组:联合模型的受试者工作特征曲线(ROC)vs.临床模型的ROC,P=0.004;验证组:联合模型的ROC vs.临床模型的ROC,P=0.013]。除此以外,Hosmer-Lemeshow检验(P=0.723)和校准曲线证实列线图具有良好的工作效果。结论基于增强CT的影像组学模型在声带良、恶性病变的鉴别诊断中具有一定优势。同时,与临床参数组成的联合模型预测效能更高。此外,列线图能够为声带良、恶性病变的鉴别提供直观、可靠的参考。

关键词：声带良恶性病变增强CT 影像组学

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星载激光测风技术体制及其评估方法综述

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遥感学报 2022年第6期26卷 1260-1273页

作者：孙学金张传亮方乐陆文赵世军叶松国防科技大学气象海洋学院南京211101 61741部队北京100081

星载激光测风雷达是探测全球风场的重要工具。目前由欧洲空间局研制的全球首颗星载激光测风卫星Aeolus已于2018年8月顺利升空部署,美国和日本也在积极论证和研制新的星载激光测风雷达技术体制,分别采用混合多普勒测风雷达HDWL(Hybrid Do... 详细信息

星载激光测风雷达是探测全球风场的重要工具。目前由欧洲空间局研制的全球首颗星载激光测风卫星Aeolus已于2018年8月顺利升空部署,美国和日本也在积极论证和研制新的星载激光测风雷达技术体制,分别采用混合多普勒测风雷达HDWL(Hybrid Doppler Wind Lidar)和相干多普勒测风雷达CDWL(Coherent Doppler Wind Lidar)技术体制。本文简要介绍了Aeolus、HDWL和CDWL技术体制,并根据前人的研究成果,从数据获取率和获取量、风场探测精度以及对数值预报系统的改进作用对这3种技术体制进行了评估综述。研究结果表明以气溶胶和云滴粒子为示踪物进行的大气风场探测具有更高的探测精度,其测风精度约为0—2 m/s,其探测范围为边界层和对流层下层;以大气分子为示踪物的大气风场探测精度相对较低,其精度约为1—3 m/s,但其具有更大的探测范围。根据3种星载激光测风雷达技术体制,Aeolus和HDWL具备探测边界层和对流层的大气风场能力,CDWL只能获取边界层至对流层下层的风场数据,HDWL体制相比Aeolus和CDWL,能够获取更多的风场探测数据,且能够实现较高精度水平风场矢量探测数据。OSSE(Observing System Simulation Experiments)实验表明,将星载激光测风雷达风场探测资料同化到数值预报系统之后,预报结果得到明显的改善,在双星联合探测体制下,更大的风场探测范围相比径向风场的探测更有助于提升数值预报系统的精度,而径向风场的探测将更好地提升星下点的探测精度。HDWL体制相比Aeolus和CDWL,由于其探测范围更广,且可以实现径向风速的探测,故推测其对数值预报系统的精度的提升作用更明显。对这3种技术体制的分析评估可为发展中国的星载激光测风雷达技术体制提供参考。

关键词：遥感星载激光测风雷达 Aeolus HDWL CDWL 数据获取率测风精度数值预报系统

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电力系统智能化运维技术的应用

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集成电路应用 2023年第7期40卷 398-399页

作者：孙学金国网竹山县供电公司湖北442000

阐述电力系统智能化运维技术的分类、特点和应用,包括智能巡检与故障诊断技术、智能化设备监控与维护、智能化调度与优化、智能化风险预警与安全管理。

关键词：智能化技术故障诊断调度优化风险预警

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全天空红外测云系统辐射传感器的替代定标

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红外与毫米波学报 2009年第1期28卷 54-57页

作者：孙学金刘剑毛节泰北京大学物理学院北京100871 解放军理工大学气象学院江苏南京211101

为了实现全天空红外测云系统辐射传感器业务运行过程中的定标,提出了一种以晴空辐射为标准辐射场的替代定标方法.根据SBDART辐射传输模式计算出的晴空大气向下红外辐射以及辐射传感器对天空观测的输出量化值,利用线性回归方法确定出传... 详细信息

为了实现全天空红外测云系统辐射传感器业务运行过程中的定标,提出了一种以晴空辐射为标准辐射场的替代定标方法.根据SBDART辐射传输模式计算出的晴空大气向下红外辐射以及辐射传感器对天空观测的输出量化值,利用线性回归方法确定出传感器全场各像元的响应率和偏移量.定标结果分析表明,响应率不确定度为2.03DN unit/(***-1),偏移量具有明显的正态分布特征,为空间随机噪声.标准黑体检验表明温度反演平均误差不超过±1.5℃,能够满足系统定量化应用的要求.

关键词：大气遥感云替代定标全天空红外测云系统向下红外辐射

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多尺度注意力聚合图卷积的高光谱分类

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2022年第4期37卷 94-103页

作者：孙学进李靖曹绍华王娟娟青岛黄海学院大数据学院山东青岛266427 中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院山东青岛266580

在遥感图像分类任务中,考虑到传统卷积滤波器受限于接受域,不能有效地捕获地物丰富的细节信息的缺陷,同时,为加强邻域内像元之间的多尺度时空交互,提出一种多尺度注意力聚合图卷积的高光谱图像分类方法.首先,为了增强遥感图像中地物的... 详细信息

在遥感图像分类任务中,考虑到传统卷积滤波器受限于接受域,不能有效地捕获地物丰富的细节信息的缺陷,同时,为加强邻域内像元之间的多尺度时空交互,提出一种多尺度注意力聚合图卷积的高光谱图像分类方法.首先,为了增强遥感图像中地物的时空表征能力,构建不同尺度的拓扑图,以实现时空信息的建模.其次,利用图卷积神经网络加强相邻节点之间的交互性,提高时空信息的汇聚和传递,同时,利用自注意力引导层自适应地细化多尺度信息,以捕捉时空信息在通道之间的相关性和位置信息.此外,相邻节点特征差的范数为节点之间的边权重,而层之间信息的传递采用动态聚合方式.试验结果表明:所提出的分类框架在Indian Pines基线数据集上的总体分类精度(OA)、平均分类精度(AA)和卡帕系数(Kappa)分别为(99.80±0.15)%,(98.30±1.28)%和(99.77±0.17)%.

关键词：遥感图像分类多尺度时空交互图卷积网络动态聚合自注意力网络多尺度信息

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激光测风雷达风场探测性能评估

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中国测试 2022年第1期48卷 147-153页

作者：赵文凯赵世军单雨龙孙学金国防科技大学气象海洋学院江苏南京211101

激光测风雷达作为一种新型测风设备,在风场精准探测领域具有重要应用前景。为实现激光测风雷达风场探测性能的评估,将相干脉冲激光测风雷达的测风数据与探空气球风场数据进行时空同步处理后开展比对分析。以探空气球风场数据为真值,通... 详细信息

激光测风雷达作为一种新型测风设备,在风场精准探测领域具有重要应用前景。为实现激光测风雷达风场探测性能的评估,将相干脉冲激光测风雷达的测风数据与探空气球风场数据进行时空同步处理后开展比对分析。以探空气球风场数据为真值,通过区分不同天气条件、不同高度区间、不同风速区间对数据进行分类,计算两种风场数据的相关系数与平均偏差,分析激光测风雷达的风场探测性能。结果表明,激光测风雷达的风场探测性能整体较好,晴空条件下风速偏差约为1 m/s,风向偏差约为20°;不良天气条件会对激光测风雷达的探测性能造成较大影响,雨天时的影响最大。

关键词：激光测风雷达风场探测反演算法性能比对

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