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基于UNet++卷积神经网络的重力异常三维密度反演

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地球物理学报 2024年第2期67卷 752-767页

作者：李柏森鲁宝亮安国强巨鹏朱武苏子旺长安大学地质工程与测绘学院西安710054 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028 长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054 自然资源部生态地质与灾害防控重点实验室西安710054

三维密度反演是地球物理领域的研究热点,而在大数据及人工智能发展的时代背景下如何快速高效地实现重力数据反演显得更为重要.传统反演方法通常需要存储大型系数矩阵,内存占用大,耗费时间长,同时为约束反演结果而加入的正则化约束项参... 详细信息

三维密度反演是地球物理领域的研究热点,而在大数据及人工智能发展的时代背景下如何快速高效地实现重力数据反演显得更为重要.传统反演方法通常需要存储大型系数矩阵,内存占用大,耗费时间长,同时为约束反演结果而加入的正则化约束项参数难以确定;深度学习可以不依赖先验信息,也不需要计算及存储系数矩阵,使得计算效率大大提高.基于此,本文提出了一种基于UNet++网络的重力异常反演方法.首先将UNet++网络中部分参数进行更改:选择在输入数据绝对值较大时梯度更稳定的LeakyReLU作为激活函数;加入了Batch Normalization层,增强了网络的收敛速度及稳定性.然后为了提高网络的全局最优化能力,引入了基于余弦退火的学习率更新策略,使用梯度的一阶以及二阶矩估计的Adam最优化算法,利用数据集与标签集进行网络训练,实现了重力异常的三维密度反演.通过实验验证了UNet++、LeakyReLU更快速稳定的收敛能力,而余弦退火学习率更新策略具有更强的全局寻优能力.含噪模型实验及实际数据反演结果进一步证明该方法的正确性和有效性,及其良好的泛化能力与抗噪能力.

关键词：密度反演重力异常 UNet++ 余弦退火深度学习

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反无人机网捕发射参数误差可行域分析

宇航学报 2024年第5期45卷 711-719页

作者：何举竺伟梁庞兆君赵真杜忠华南京理工大学机械工程学院南京210094 上海宇航系统工程研究所上海201109

针对“低、慢、小”无人机网捕任务存在发射误差问题,基于弹簧质点法和Hertz碰撞理论建立了地面环境下绳网的展开碰撞动力学模型。提出理想工况和非理想工况绳网成功抓捕的判据,通过大量数值仿真分析绳网在给定发射距离、发射角度下牵... 详细信息

针对“低、慢、小”无人机网捕任务存在发射误差问题,基于弹簧质点法和Hertz碰撞理论建立了地面环境下绳网的展开碰撞动力学模型。提出理想工况和非理想工况绳网成功抓捕的判据,通过大量数值仿真分析绳网在给定发射距离、发射角度下牵引体的发射速度误差和发射时间误差可行域;并采用一种带有激光测速机构的绳网地面发射装置验证本文模型的正确性。仿真和地面试验结果表明,在给定发射距离、发射角度下,发射速度和发射时间存在一定误差时绳网仍具有较高的抓捕容错率;仿真结果和试验展开过程基本吻合,验证了所建立的动力学模型的可靠性,对实际抓捕任务具有现实指导意义。

关键词：网捕无人机绳网地面试验发射误差可行域分析

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我国城市社区运动会发展特征、经验及启示

体育文化导刊 2024年第6期 54-60页

作者：毛爽朱菊芳胡若晨江苏理工学院体育学院江苏常州213001 南京师范大学体育科学学院南京210023

运用文献资料、案例分析等方法,探索我国城市社区运动会发展特征、经验,并提出启示。特征:从单一性向多元性转变,从竞技性向健康性转变,从少数人向全民性转变,从传统性向创新性转变。经验:建设系统的赛事推进机制,探寻多元的赛事主体支... 详细信息

运用文献资料、案例分析等方法,探索我国城市社区运动会发展特征、经验,并提出启示。特征:从单一性向多元性转变,从竞技性向健康性转变,从少数人向全民性转变,从传统性向创新性转变。经验:建设系统的赛事推进机制,探寻多元的赛事主体支持,探索多样的赛事传播机制,构建特色的赛事内容体系。启示:完善体制机制,提升保障力度;激活多方力量,提升组织能力;注重宣传工作,提升关注力度;坚持以人为本,提升服务水平;加强品牌建设,提升竞争能力。

关键词：群众体育社区运动会城市社区

Ag表面对SF_(6)初级分解产物氧化反应的影响作用研究

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电工技术学报 2024年第9期39卷 2841-2850页

作者：李昊天曾福平颜伊鸣朱可馨姚强唐炬武汉大学电气与自动化学院武汉430072 国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123

运行经验显示SF_(6)在气体绝缘开关设备(GIS)中的热稳定性低于预期,GIS内部的金属表面可能对SF_(6)初级分解与次级反应具有显著的影响作用,但作用机理尚不明晰。该文基于密度泛函理论获得了O_(2)在Ag表面的解离-吸附构型,并建立了低氟... 详细信息

运行经验显示SF_(6)在气体绝缘开关设备(GIS)中的热稳定性低于预期,GIS内部的金属表面可能对SF_(6)初级分解与次级反应具有显著的影响作用,但作用机理尚不明晰。该文基于密度泛函理论获得了O_(2)在Ag表面的解离-吸附构型,并建立了低氟硫化物与Ag表面O原子的反应模型,初步揭示了GIS过热故障状态下SF_(6)初级分解产物在Ag表面的氧化反应机理;基于过渡态理论和反应动力学理论,计算获取了界面反应的能垒和反应速率常数,并与气相反应对比,分别确定了三种低氟硫化物的氧化反应路径及其主要场所,并分析了Ag表面对反应的促进/抑制作用机制。结果显示,Ag表面可显著促进SOF_(4)与SOF_(3)的产生,但不利于SF2的表面氧化反应。

关键词：气体绝缘开关设备六氟化硫过热分解银表面氧化反应

全面护理联合术肢康复运动护理对心血管介入术患者心理状态及术后并发症的影响

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医学信息 2024年第09期37卷 149-152页

作者：朱艳菊天津市胸科医院心内科

目的探究全面护理联合术肢康复运动护理对心血管介入术患者心理状态及术后并发症的影响。方法选取2019年1月-2022年1月我院接受心血管介入术治疗的100例患者，按照随机数字表法分为对照组（50例）与观察组（50例）。对照组给予常规护... 详细信息

目的探究全面护理联合术肢康复运动护理对心血管介入术患者心理状态及术后并发症的影响。方法选取2019年1月-2022年1月我院接受心血管介入术治疗的100例患者，按照随机数字表法分为对照组（50例）与观察组（50例）。对照组给予常规护理，观察组给予全面护理联合术肢康复运动护理，比较两组心理状态[焦虑自评量表（SAS)、抑郁自评量表（SDS)评分]、心功能[左室射血分数（LVEF）、左心室收缩末期容积（LVESV）、左心室舒张末期容积（LVEDV）]、术后并发症发生率、主要不良心脑血管事件（MACCE）发生率、生活自理能力评定Barthel指数、健康调查简表（SF-36）评分。结果护理后，观察组SAS、SDS评分低于对照组（P<0.05）；观察组LVEF、LVEDV高于对照组，LVESV低于对照组（P<0.05）；观察组手术并发症发生率为6.00%，低于对照组的18.00%(P<0.05)；观察组MACCE发生率为2.00%，低于对照组的10.00%(P<0.05)；观察组Barthel指数、SF-36评分高于对照组（P<0.05）。结论全面护理联合术肢康复运动护理可改善心血管介入术后患者的心理状态，促进其心功能恢复，降低术后并发症及MACCE的发生风险，有利于患者生活能力及生活质量的提升。

关键词：心血管介入术全面护理术肢康复运动护理心理状态心功能主要不良心脑血管事件

北京东灵山白桦和蒙古栎的根际效应及其季节动态

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植物生态学报 2024年第4期48卷 508-522页

作者：付粱晨丁宗巨唐茂曾辉朱彪北京大学生态研究中心北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院广东深圳518055

为了探究木本植物根际效应的季节动态及其驱动因素,以北京市东灵山地区两种主要植被类型——白桦(Betula platyphylla)林和蒙古栎(Quercus mongolica)林中的优势树种为研究对象,于2017年的春(5月)、夏(7月)、秋(9月)、冬(12月)4个季节... 详细信息

为了探究木本植物根际效应的季节动态及其驱动因素,以北京市东灵山地区两种主要植被类型——白桦(Betula platyphylla)林和蒙古栎(Quercus mongolica)林中的优势树种为研究对象,于2017年的春(5月)、夏(7月)、秋(9月)、冬(12月)4个季节分别测定根际土壤与非根际土壤的理化性质、微生物生物量、碳矿化速率及净氮矿化速率、胞外酶活性和矢量特征以及植物的根系、叶片功能性状,分析根际效应的季节变化动态。结果发现:(1)土壤pH及铵态氮含量、微生物生物量、碳氮矿化速率、胞外酶活性和矢量特征指标在根际土壤与非根际土壤之间存在显著差异,根际效应主要呈现为正效应,即根际土壤高于非根际土壤。(2)根际效应存在显著的季节动态,表现为秋季的根际效应最强。(3)根际效应与植物根系和叶片功能性状之间存在显著相关关系。细根生物量与可提取有机碳、土壤总碳、总氮含量的根际效应显著正相关;叶干物质含量、叶碳氮比与微生物生物量碳含量、微生物生物量氮含量、碳矿化速率、酸性磷酸酶活性的根际效应显著正相关。研究结果表明,植物功能性状对于植物的根际效应具有重要作用;在东灵山的温带落叶阔叶林,可能由于秋季植物地下碳输入量最高,导致根际微生物数量和活性增加,从而出现秋季微生物生物量及活性的根际效应高于其他季节的现象。

关键词：根际效应季节动态植物功能性状土壤胞外酶森林

汉江流域生态综合网络构建与生态安全格局识别研究

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长江流域资源与环境 2024年第2期33卷 362-373页

作者：朱炳臣李同昇陈谢扬李炬霖西北大学城市与环境学院陕西西安710127 西北大学陕西省情研究院陕西西安710127

汉江流域生态环境优越、自然资源丰富,是“南水北调”的重要水源区,也是连接我国中西部地区社会经济发展的重要纽带,近年来水土流失加剧,洪涝灾害频发,已影响流域社会经济可持续发展,生态安全格局科学构建有利于生态系统保护和生态风险... 详细信息

汉江流域生态环境优越、自然资源丰富,是“南水北调”的重要水源区,也是连接我国中西部地区社会经济发展的重要纽带,近年来水土流失加剧,洪涝灾害频发,已影响流域社会经济可持续发展,生态安全格局科学构建有利于生态系统保护和生态风险防控。基于景观生态学“斑块—廊道—基质”理论,分别从生态系统服务和生态风险两方面构建汉江流域生态综合网络,通过分析网络要素结构识别生态安全格局。研究发现:(1)流域生态系统调节功能极重要区占流域总面积的25.71%,主要集中在秦巴山地和汉江流域下游地区;生态极敏感区占流域总面积的9.18%,零星分布在汉江谷地、南阳盆地和江汉平原。(2)通过生态网络识别出生态源19个、生态廊道34条、生态保护节点14处,呈现出“大分散、小聚集”的格局;通过生态风险网络识别出风险源22个、生态风险廊道43条、生态修复节点15处,呈现出“大分散”的格局。(3)汉江流域呈现出“西高东低、南高北低”的生态安全格局,保护斑块、保护廊道和保护节点多位于秦巴山地;修复斑块、修复廊道和修复节点多集中在汉江谷地和流域中下游地区;保护与修复节点多位于汉江流域上游地区。(4)秦巴山地承担着保障流域中下游地区生态安全的功能,需要构建山地生态安全屏障;河流水系是生态风险网络中胁迫因子扩散的主要廊道,流域生态保护与修复亟待重视。构建的生态风险网络可进一步完善流域生态安全格局识别方法,并为汉江流域生态环境改善和国土空间高效利用提供参考依据。

关键词：生态系统调节功能生态敏感性生态综合网络生态安全格局汉江流域

不同环境下湖泊矿物和湖水性质对碳埋藏的制约——以西藏郭扎错为例

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地球学报 2024年第5期45卷 769-776页

作者：李明慧朱立平鞠建廷聂小芳朱兴环中国科学院青藏高原研究所北京100101

湖泊沉积物不仅记录了湖泊演化的过程,还蕴含了丰富的碳储量。本文以青藏高原西部郭扎错407 cm长的湖芯为例,探讨了8.7 ka BP以来该湖由淡水湖演变到咸水湖的过程中,有机碳和无机碳沉积通量与储量的变化及影响因素。郭扎错无机碳沉积通... 详细信息

湖泊沉积物不仅记录了湖泊演化的过程,还蕴含了丰富的碳储量。本文以青藏高原西部郭扎错407 cm长的湖芯为例,探讨了8.7 ka BP以来该湖由淡水湖演变到咸水湖的过程中,有机碳和无机碳沉积通量与储量的变化及影响因素。郭扎错无机碳沉积通量范围为4.6~35.1 g·m^(-2)·a^(-1),平均值为17 g·m^(-2)·a^(-1),无机碳储量范围为2.5×10^(6)~19.1×10^(6) t/a,平均值为9.2×10^(6) t/a,无机碳总储量约为18.5×10^(9) t。有机碳沉积通量范围为1.6~7.3 g·m^(-2)·a^(-1),平均值为4.0 g·m^(-2)·a^(-1),有机碳储量范围为1.5×10^(6)~3.3×10^(6) t/a,平均值为2.2×10^(6) t/a,有机碳总储量约为1.63×10^(9) t。8.7 ka BP以来,三个不同环境演化阶段(8.7~4.0 ka BP,4.0~1.5 ka BP,以及1.5 ka BP至今)中,4.0~1.5 ka BP气候寒冷干旱,湖泊为淡水湖,但无机碳和有机碳的沉积通量和储量都表现为低值。根据碳沉积通量和储量的变化特征发现,无机碳的沉积与碳酸盐矿物成因有关,而有机碳沉积则与黏土矿物的成因有关,二者都与环境、湖水性质变化有关,其中温度对无机碳沉积通量和储量的影响大于盐度的影响,而温度对有机碳沉积通量和储量的影响小于盐度的影响。

关键词：湖泊沉积物碳酸盐矿物黏土矿物有机碳无机碳

中国裸藻属新记录种的形态学和分子系统学研究

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水生生物学报 2024年第6期48卷 1011-1018,I0007,I0008页

作者：姜小蝶朱为菊庞婉婷王全喜琼台师范学院理学院海南571127 上海师范大学生命科学学院上海200234

文章报道了采自中国上海市、黑龙江省和甘肃省的16株裸藻属物种,使用光学显微镜对其形态学特征进行了详细的观察,同时对所有藻株进行分离、纯化和培养,提取DNA后扩增各藻株的4个分子序列,并使用贝叶斯法和最大似然法构建系统发育树,结... 详细信息

文章报道了采自中国上海市、黑龙江省和甘肃省的16株裸藻属物种,使用光学显微镜对其形态学特征进行了详细的观察,同时对所有藻株进行分离、纯化和培养,提取DNA后扩增各藻株的4个分子序列,并使用贝叶斯法和最大似然法构建系统发育树,结合形态学方法和分子生物学手段鉴定为9个中国裸藻属新记录种,分别为敏捷裸藻Euglena agilis、裸脊裸藻***、耶氏裸藻***、曼克斯裸藻***、后缩裸藻***、光明裸藻***、星形裸藻***、拟星形裸藻***和波形裸藻***,对所有物种的形态学特征进行了详细的描述,同时明确了各物种的系统发育位置。这些物种均是首次在中国发现,中国裸藻属新记录种的发现将对裸藻属单系性研究及中国绿色裸藻类生物多样性组成研究提供数据支撑。

关键词：新记录形态特征分子数据裸藻属

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