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基于环带视觉扫描的墩柱结构表观病害攀爬检测作业机器人系统

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中国公路学报 2024年第2期37卷 40-52页

作者：王会峰杜浩高荣仝亚雄彭璐赵煜黄鹤长安大学电子与控制工程学院陕西西安710064 交通运输部公路科学研究所北京100088 长安大学公路学院陕西西安710064

针对现有爬壁机器人在高墩柱结构表观病害检测过程中存在的局限性,提出了一种基于环带视觉扫描的高墩柱结构表观病害攀爬检测作业机器人系统。首先,根据攀爬作业机器人的功能需求,设计了一种多足协同的攀爬检测作业机器人平台。其可通... 详细信息

针对现有爬壁机器人在高墩柱结构表观病害检测过程中存在的局限性,提出了一种基于环带视觉扫描的高墩柱结构表观病害攀爬检测作业机器人系统。首先,根据攀爬作业机器人的功能需求,设计了一种多足协同的攀爬检测作业机器人平台。其可通过上位机设定机器人作业过程中的运行参数,攀爬过程中利用安装在环形框架上的多个倾角传感器实时采集机器人的姿态信息,并通过所设计的系统算法实时校正其爬行姿态和精度。其次,设计了一种可搭载于作业平台的环形轨道及视觉扫描小车,其可携带工业相机、照明系统和高精度编码器实现对轨道方向的病害视觉扫描。最后,利用所采集的图像进行表观病害识别和测量,并以此为基础实现了表观病害的数字化档案。为测试验证其有效性,利用所搭建的样机,在西安广运桥和淮南寿春桥进行了现场试验,结果表明:本机器人系统可以实现墩柱结构的全域扫描,可以获取墩柱结构表观病害的高精度视觉图像,并能够准确地对其病害进行识别和量化,实现了墩柱结构表观病害的智能检测。

关键词：桥梁工程桥墩表观病害检测环形攀爬作业机器人机器视觉 FPGA 环带视觉扫描

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丛枝菌根途径的土壤有机碳固存机制研究进展

生态学报 2024年第12期44卷 4945-4955页

作者：张佳佳曾立雄雷蕾肖文发中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

菌根真菌已被认为是土壤碳库的重要部分,陆地植物中至少78%与丛枝菌根真菌(AMF)形成共生关系,故研究AMF途径的土壤有机碳(SOC)固存机投对提高生态系统碳汇具有重要意义,但目前缺乏系统探讨AMF途径的SOC固碳机制。AMF具有显著的生态特性... 详细信息

菌根真菌已被认为是土壤碳库的重要部分,陆地植物中至少78%与丛枝菌根真菌(AMF)形成共生关系,故研究AMF途径的土壤有机碳(SOC)固存机投对提高生态系统碳汇具有重要意义,但目前缺乏系统探讨AMF途径的SOC固碳机制。AMF具有显著的生态特性,包括较根系更高的周转速度、广泛的菌丝扩展范围以及将代谢产物转化为土壤中的稳定碳源等,这些特征共同构成了AMF在固碳机制中的作用路径。AMF从植物根系获得碳源,经过菌丝生长、代谢产物(尤其球囊霉素相关蛋白)和残体形成,将其转化为AMF源碳。AMF的根外菌丝还能与其他微生物共存并协同作用,通过分解凋落物、促进微生物的合成代谢及其物质周转,不仅增加植物源碳输入和微生物源碳积累,还促进团聚体形成,有效保护土壤中的碳不被分解,从而实现AMF途径的土壤碳固存。AMF途径的土壤固碳能力在森林、草地和农田依次减弱,这与气候变化、土壤的生物与非生物因素、地下的共生菌根网络及人类活动紧密相关。还探讨了这些因素对AMF途径SOC固存的影响,并针对现有研究的不足提出了未来的研究展望。本综述以期更深入地理解AMF途径的SOC固存机制,为菌根途径提升生态系统碳汇能力的研究提供理论支持。

关键词：丛枝菌根真菌源碳共有菌根网络球囊霉素相关蛋白固碳机制影响因素

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元宝枫幼苗生长及光合特性对水肥耦合的响应

南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第5期48卷 113-122页

作者：李潘亭杜满义王玥裴顺祥辛学兵中国林业科学研究院华北林业实验中心

【目的】探究元宝枫(Acer truncatum)幼苗生长及光合生理特性对水肥耦合的响应，分析比较元宝枫幼苗生长最佳水肥组合。【方法】以1年生元宝枫幼苗为研究对象，采用土壤含水率及氮、磷、钾施肥量4因素4水平正交试验设计，共计16个处理... 详细信息

【目的】探究元宝枫(Acer truncatum)幼苗生长及光合生理特性对水肥耦合的响应，分析比较元宝枫幼苗生长最佳水肥组合。【方法】以1年生元宝枫幼苗为研究对象，采用土壤含水率及氮、磷、钾施肥量4因素4水平正交试验设计，共计16个处理，水肥耦合试验后测定元宝枫幼苗生长指标、叶片相对叶绿素含量SPAD值、光合特性及光响应曲线。【结果】随施肥量的增加，各指标大致呈现先上升后下降的趋势。当土壤含水率为75%,施N、P、K量为1.2、1.8、0 g/株时，元宝枫幼苗地径、总生物量显著高于其他处理。合理的水肥耦合可以显著提高元宝枫幼苗苗高、地径及总生物量。此外，各水肥耦合处理对弱光的利用能力差异不大，氮肥对元宝枫幼苗的最大净光合速率和光饱和点影响显著。各处理间水分利用效率(WUE)无显著性差异，表明元宝枫幼苗在较低土壤含水率下也能正常生长，抗旱能力强。水肥对元宝枫幼苗生长影响由高到低排序为氮肥>土壤含水率>钾肥>磷肥，基于综合评分法可知最佳的水肥组合为T14,即土壤含水率75%、氮肥1.2 g/株、磷肥1.8 g/株和钾肥0 g/株。【结论】水肥耦合效应对地径和生物量影响显著，对苗高影响不显著，土壤含水率、氮肥对各生长指标影响显著，研究结果可为元宝枫水肥合理利用提供理论依据。

关键词：元宝枫水肥耦合光合特性生长指标

来源：博看期刊

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基于改进YOLOX的轻量化交通监控目标检测算法

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计算机工程与应用 2024年第7期60卷 167-174页

作者：胡伟超郭宇阳张奇陈艳艳公安部道路交通安全研究中心科研管理处北京100062 北京工业大学城市交通学院北京100124 成都市公安局交通管理局成都610017

交通目标检测技术是道路交通管理部门进行交通流量监测、安全管控等核心工作的重要技术之一。面对大量的交通监控视频数据,需要使用检测速度更快、精度更高、占用计算资源更少的交通目标检测技术。为了满足这一需求,根据YOLOX算法和PP-L... 详细信息

交通目标检测技术是道路交通管理部门进行交通流量监测、安全管控等核心工作的重要技术之一。面对大量的交通监控视频数据,需要使用检测速度更快、精度更高、占用计算资源更少的交通目标检测技术。为了满足这一需求,根据YOLOX算法和PP-LCNet网络,提出了一种面向交通监控场景的轻量型交通目标检测算法PL-YOLO。使用基于PP-LCNet改进的网络作为目标检测器的主干特征网络,使用深度可分离卷积代替YOLOX中的普通卷积,降低模型运算过程中的复杂度;根据交通监控场景下的车辆分布密集且尺寸小的特点,添加SimAM注意力机制模块,聚焦于更有意义的特征图像。实验结果表明,相对于YOLOX-s模型,改进后的PL-YOLO检测精度提升1.89个百分点,模型大小降低了54%,FPS从20.88帧/s提升到26.68帧/s。

关键词：目标检测交通监控场景检测 YOLOX 轻量化 PP-LCNet

辽西地区樟子松人工林生产力和水分利用效率对气候变化的响应及预测

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林业科学 2024年第7期60卷 28-39页

作者：管崇帆高翔李志鹏胡晓创胡美均张劲松孟平蔡金峰孙守家中国林业科学研究院林业研究所国家林草局林木培育重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 河南黄河小浪底关键带国家野外科学观测研究站济源454650

[目的]预测未来气候背景下辽宁西部黑水林场樟子松人工林总初级生产力(GPP)和生态系统内禀水分利用效率(iWUE)的变化趋势及差异,为樟子松人工林的可持续管理与科学经营提供科学参考。[方法]对BIOME-BGC模型中影响GPP和蒸散(ET)的参数进... 详细信息

[目的]预测未来气候背景下辽宁西部黑水林场樟子松人工林总初级生产力(GPP)和生态系统内禀水分利用效率(iWUE)的变化趋势及差异,为樟子松人工林的可持续管理与科学经营提供科学参考。[方法]对BIOME-BGC模型中影响GPP和蒸散(ET)的参数进行敏感性分析,利用参数估计(PEST)结合涡度数据对模型进行参数调整,获得模拟生态系统总初级生产力(GPP_(m))和模拟生态系统内禀水分利用效率(iWUEh_(m)),以稳定同位素和遥感数据进行比对,预测本世纪末黑水林场樟子松GPP_(m)和iWUE_(m)对气候变化和CO_(2)浓度增加的响应。[结果]细根与叶片碳分配比是同时影响BIOME-BGC模型中GPP和ET的高敏感性参数,叶片和细根年周转率是中敏感性参数。对敏感性参数进行校正后,模型输出的GPP模拟值更趋近于实测值。iWUE_(m)与遥感生态系统内禀水分利用效率(iWUE_(y))、单株内禀水分利用效率(iWUE_(d))均呈显著相关(P<0.05)。在增温情景下,樟子松GPP_(m)升高,但在降水和CO_(2)增加情景下GPP_(m)变化不显著,不同情景下的iWUE_(m)与GPP_(m)变化相似但变幅更大。在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,樟子松GPP_(m)与基线相比呈上升趋势且差异显著,但在RCP2.6和RCP4.5情景下iWUE_(m)与基线差异不显著,仅在RCP8.5情景下极显著升高(P<0.01)。[结论]参数校正后的BIOME-BGC模型能够准确模拟黑水林场樟子松GPP_(m)和iWUE_(m),未来GPP_(m)与iWUE_(m)变化趋势的差异暗示iWUE的气候变化响应机制比GPP更复杂,其不仅受气候变化影响,还可能与当地立地条件有关。

关键词： BIOME-BGC模型总初级生产力内禀水分利用效率气候响应情景模式

口罩中63种化学危害物质的靶向筛查及风险评估

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分析化学 2024年第7期52卷 1004-1029页

作者：孟宪双刘艺静郭兴洲张庆马强中国检验检疫科学研究院北京中医药大学中药学院

采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱技术，建立了一种基于一级精确质量数、同位素峰轮廓、保留时间、特征碎片离子及二级质谱图的数据库和质谱库的靶向筛查方法，用于不同类型口罩中63种化学危害物质的筛查，包括17种阻... 详细信息

采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱技术，建立了一种基于一级精确质量数、同位素峰轮廓、保留时间、特征碎片离子及二级质谱图的数据库和质谱库的靶向筛查方法，用于不同类型口罩中63种化学危害物质的筛查，包括17种阻燃剂、14种全氟化合物、15种邻苯二甲酸酯、5种荧光增白剂和12种紫外线吸收剂，并采用外标法进行定量分析。在各自线性范围内，各化合物的线性相关系数（r）均大于0.99，检出限和定量限分别为3.3～26.7μg/kg (S/N=3)和10.0～80.0μg/kg (S/N=10)，平均回收率（n=6）为72.3%～102.6%，相对标准偏差（RSD）为0.8%～9.9%。基于所建立的数据库和质谱库，对不同类型的口罩进行靶向筛查，在3例口罩样品中检出二苯甲酮和邻苯二甲酸二丁酯，依据其测定浓度及相关暴露模型进行风险评估，吸入暴露量并未超过建议的参考剂量。本方法可为保障口罩产品质量安全和消费者健康提供重要的技术参考。

关键词：高分辨质谱靶向筛查口罩化学危害物质风险评估

来源：博看期刊

沥青胶结料应变延迟恢复特性的动态剪切流变试验表征

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材料导报 2024年第4期38卷 88-94页

作者：兰添晖刘旭贾存兴王凌一张军朝马国伟张默河北工业大学土木与交通学院天津300401 交通运输部公路科学研究所北京100088 河北省高速公路京雄筹建处河北保定071799

沥青胶结料在中、高温条件下的变形恢复特性直接影响沥青混合料的抗车辙性能。传统的经验指标(针入度、软化点等)以及一些基于复数模量的力学性能指标在表征沥青的应变延迟恢复特性方面存在不足。本工作基于串联Maxwell模型和并联Kelvi... 详细信息

沥青胶结料在中、高温条件下的变形恢复特性直接影响沥青混合料的抗车辙性能。传统的经验指标(针入度、软化点等)以及一些基于复数模量的力学性能指标在表征沥青的应变延迟恢复特性方面存在不足。本工作基于串联Maxwell模型和并联Kelvin模型所描述的力学行为差异及粘弹性力学参数的频率响应特征,提出了采用相位角频域曲线的斜率来表征沥青胶结料应变延迟恢复特性的方法。本研究综合分析了三种不同针入度水平的基质沥青和两种SBS改性沥青在30~70℃下的复数模量和相位角参数,发现相位角频域主曲线相比复数模量主曲线可以更清晰地反映不同类型沥青胶结料的粘弹力学特性差异。试验结果表明,SBS改性沥青的相位角并非如基质沥青随角频率增加单调降低,而是会在特定的温度、频率区间呈现增长趋势。此规律可用于表征沥青胶结料的应变延迟恢复特性,并用于评价材料在特定温度范围的抗车辙性能。

关键词：道路工程应变延迟恢复动态剪切流变(DSR) 沥青胶结料抗车辙性能

干旱和遮荫对马尾松幼苗瞬时水分利用效率及δ^(13)C的影响

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生态学杂志 2024年第1期43卷 140-145页

作者：邓秀秀施征曾立雄雷蕾裴顺祥吴莎肖文发中国林业科学研究院华北林业实验中心北京九龙山暖温带森林国家长期科研基地北京102300 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091

水分利用是植物光合固碳的关键过程,其效率反映植物对胁迫环境的适应能力,δ^(13)C作为反映植物长期水分利用效率的关键指标,对于揭示植物与环境长期作用的关系具有重要意义。本研究以马尾松幼苗为对象,通过土壤水分和光照条件控制,设... 详细信息

水分利用是植物光合固碳的关键过程,其效率反映植物对胁迫环境的适应能力,δ^(13)C作为反映植物长期水分利用效率的关键指标,对于揭示植物与环境长期作用的关系具有重要意义。本研究以马尾松幼苗为对象,通过土壤水分和光照条件控制,设置干旱(土壤水分为30%饱和含水量)、遮荫(光照强度为全光照的30%)及干旱+遮荫(土壤水分为30%饱和含水量和光照强度为全光照的30%)3种胁迫方式和对照(CK,土壤水分为70%饱和含水量和全光照),研究干旱和遮荫对马尾松瞬时水分利用效率和δ^(13)C的影响。结果表明:干旱和干旱+遮荫处理分别使马尾松当年生叶的瞬时水分利用效率显著增加了67.96%和60.78%,遮荫对瞬时水分利用效率的影响不显著;当年生叶的δ^(13)C在干旱处理下显著增加了14.35%,但在遮荫和干旱+遮荫处理下未发生明显改变;各处理对1年生叶δ^(13)C的影响均不显著;表明瞬时和长期水分利用效率的变化不同步,且马尾松的水分利用效率对干旱的响应较早;在各处理下,各库器官中的δ^(13)C均大于源叶,茎干和根中的δ^(13)C与源叶δ^(13)C的相关系数较大,且与1年生叶呈极显著正相关,各库器官的δ^(13)C主要受源叶δ^(13)C供应的影响。表明环境变化导致水分利用效率的变化将引起各库器官δ^(13)C发生改变。研究结果可为揭示马尾松幼苗对气候变化的响应机制提供参考。

关键词：干旱遮荫水分利用效率 δ^(13)C 马尾松幼苗

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即食烤制鱿鱼工艺优化及风味分析

食品与发酵工业 2024年第9期50卷 219-226页

作者：吴俊杰魏帮鸿郭全友宋晓燕张晓慧朱琳郑尧杨絮蒋中权中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室上海200090 上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 上海海洋大学食品学院上海201306

为开发香糟风味即食烤制鱿鱼产品,建立以外观、气味、滋味和口感为指标的模糊感官综合评分方法,分析品质指标与感官评分之间的相关性,采用响应面模型优化加工工艺,并对产品的滋味轮廓和挥发性风味成分进行评价。结果显示,感官评分与咀... 详细信息

为开发香糟风味即食烤制鱿鱼产品,建立以外观、气味、滋味和口感为指标的模糊感官综合评分方法,分析品质指标与感官评分之间的相关性,采用响应面模型优化加工工艺,并对产品的滋味轮廓和挥发性风味成分进行评价。结果显示,感官评分与咀嚼性、红绿值(a*)呈显著相关。最佳工艺条件为谷氨酰胺转氨酶添加量0.30%(质量分数),红糟添加量13.02%(质量分数),腌制时间24.27 h。产品与原料鱿鱼相比,即食烤制鱿鱼的酸味、涩味和咸味增加,苦味和甜味减少。共29种挥发性化合物被定性,包括:醇类(9种)、醛类(8种)、酮类(5种)、酯类(4种)、酸类(1种)和其他化合物(2种),在腌制前后醇类和醛类是变化最大的挥发性风味成分,腌制工艺降低了原料的刺激性气味以及腥味,为产品带来酒香、果香和油脂的香味。该研究为鱿鱼新产品和高值化利用提供实践参考。

关键词：鱿鱼即食制品模糊数学响应面分析电子舌气相离子迁移谱