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基于主成分分析和随机森林回归的冬小麦冠层叶绿素含量估算

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麦类作物学报 2024年第4期44卷 532-542页

作者：王琪常庆瑞李铠陈晓凯缪慧玲史博太曾学亮李振发西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 江西农业大学国土资源与环境学院江西南昌330045

为提高冬小麦冠层光谱对叶绿素含量的估算精度,以陕西省乾县冬小麦为研究对象,利用SVC-1024i光谱仪和SPAD-502型叶绿素仪实测了冬小麦冠层反射率和叶绿素含量,分析了一阶导数光谱、10种特征参数和9种植被指数与叶绿素含量的相关性,并利... 详细信息

为提高冬小麦冠层光谱对叶绿素含量的估算精度,以陕西省乾县冬小麦为研究对象,利用SVC-1024i光谱仪和SPAD-502型叶绿素仪实测了冬小麦冠层反射率和叶绿素含量,分析了一阶导数光谱、10种特征参数和9种植被指数与叶绿素含量的相关性,并利用主成分分析(PCA)对叶绿素敏感的可见光波段(390~780 nm)一阶导数光谱进行降维,将特征值大于1的主分量结合特征参数和植被指数形成不同的输入变量,用偏最小二乘回归和随机森林回归构建冬小麦冠层叶绿素估算模型,并利用独立样本对模型进行验证。结果表明,小麦冠层叶绿素含量与一阶导数光谱在751 nm处的相关性最高(r=0.71),特征参数中红边蓝边归一化(SDr-SDb)/(SDr+SDb)与叶绿素含量的相关性最高(r=0.66),植被指数(VI)中修正归一化差异指数(mND705)相关性最高(r=0.74)。在输入变量相同的情况下,基于随机森林(RF)回归的预测模型均优于偏最小二乘回归(PLSR)模型,其中PCA-VI-RF模型的各精度指标均达到最优(r^(2)=0.94,RMSE=1.05,RPD=3.70),是冬小麦冠层叶绿素含量估算的最优模型。

关键词：冬小麦冠层叶绿素主成分分析偏最小二乘法随机森林回归

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全断面岩石掘进机三维破岩理论研究

机械工程学报 2024年第11期60卷 332-341页

作者：张照煌程克凤刘书兵华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 北方重工集团有限公司沈阳110141

全断面岩石掘进机盘形滚刀破岩理论研究一直是领域研究热点难题之一,但在研究内容和研究方法上多以盘形滚刀线性滚压破碎岩石的试验为基础,而全断面岩石掘进机实际作业盘形滚刀是圆形滚压破碎岩石,即三维滚动破岩。据此,研制出了三维盘... 详细信息

全断面岩石掘进机盘形滚刀破岩理论研究一直是领域研究热点难题之一,但在研究内容和研究方法上多以盘形滚刀线性滚压破碎岩石的试验为基础,而全断面岩石掘进机实际作业盘形滚刀是圆形滚压破碎岩石,即三维滚动破岩。据此,研制出了三维盘形滚刀并应用ABAQUS软件建立三维盘形滚刀圆形滚动破岩的有限元模型,通过分析计算盘形滚刀破岩力和不同刀间距下的破岩比能,研究三维盘形滚刀在不同贯入度下的三维最优刀间距。应用Origin软件拟合分析,提出并建立了三维盘形滚刀的三维最优刀间距确定公式。将三维盘形滚刀和确定的三维最优刀间距理论应用于某TBM刀盘并与原刀盘主参数对比,发现采用三维盘形滚刀和三维刀间距的刀盘比原刀盘的推力减小15.8%,扭矩减小22.05%,验证了三维盘形滚刀和三维刀间距布置盘形滚刀可有效提高TBM的破岩效能。

关键词：全断面岩石掘进机三维盘形滚刀三维刀间距主参数有限元计算

电接枝双氰胺改性碳纤维海洋电场电极的制备及其电场响应性能研究

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西北工业大学学报 2024年第1期42卷 180-187页

作者：许嘉威胡承儒侯晓帆付玉彬中国海洋大学材料科学与工程学院山东青岛266100

碳纤维电极表面氨基改性可以显著提高其电化学性能和电场响应性能。通过控制接枝电压(3,5,7)V,在碳纤维表面接枝聚双氰胺薄膜调控电极/海水界面双电层结构和电化学性能。结果表明,接枝电位越高,碳纤维表面聚双氰胺薄膜越均匀,电极双电... 详细信息

碳纤维电极表面氨基改性可以显著提高其电化学性能和电场响应性能。通过控制接枝电压(3,5,7)V,在碳纤维表面接枝聚双氰胺薄膜调控电极/海水界面双电层结构和电化学性能。结果表明,接枝电位越高,碳纤维表面聚双氰胺薄膜越均匀,电极双电层结构越稳定。其中CF-7V的综合性能最佳,其比电容达到9.368 F·g^(-1),为空白组的31.6倍;电荷转移电阻和低频容抗显著降低;7天电位漂移量为1.68 mV,可以正常响应1×10^(-3)Hz,0.03 mV/m的低频弱电场信号,电极的响应灵敏度、准确度得到了显著提高。电接枝改性后碳纤维电极的电场响应性能与Ag/AgCl电极相当,这是一种新型高性能海洋电场传感器,可望提高海洋电场探测能力。

关键词：碳纤维电极双氰胺电化学接枝电化学性能电场响应特性

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绿壳蛋鸡蛋壳色素含量相关SNP标记筛选

中国畜牧杂志 2024年

作者：李怀宇邵天琦李锦南夏添兰 Hesham youssef awad darwish 徐建生李俊英邓学梅 1.畜禽育种国家工程实验室动物遗传资源与分子育种实验室中国农业大学动物科学技术学院 2.江西东华种畜禽有限公司畜禽育种国家工程实验室动物遗传资源与分子育种实验室中国农业大学动物科学技术学院江西东华种畜禽有限公司

鸡的绿壳蛋性状主要由SLCO1B3基因上游EAV-HP逆转录病毒插入导致，虽然SLCO1B3显性突变纯合的群体都产绿壳蛋，但是蛋色深浅却仍然存在着较大差异，因此本研究认为绿壳蛋颜色深浅还受到其他多基因的影响。本研究利用455只东乡高产绿壳蛋... 详细信息

鸡的绿壳蛋性状主要由SLCO1B3基因上游EAV-HP逆转录病毒插入导致，虽然SLCO1B3显性突变纯合的群体都产绿壳蛋，但是蛋色深浅却仍然存在着较大差异，因此本研究认为绿壳蛋颜色深浅还受到其他多基因的影响。本研究利用455只东乡高产绿壳蛋鸡SLCO1B3基因显性纯合个体，进行了蛋色眼观分级和蛋壳色素定量测定，本研究选择前期Darwish在21号染色体定位到的关联单核苷酸多态性（SNP）位点，利用飞行时间质谱技术进行基因型鉴定，寻找与绿壳蛋色素含量相关联的SNPs。结果表明：6个SNPs与绿壳蛋色素含量显著关联，对应6个候选基因AJAP1、CAMTA1、SDHB、MRPS16、DJ-1和PRDM16。本研究结果对东乡绿壳蛋鸡的选育具有重要的意义。

关键词：绿壳蛋鸡飞行时间质谱蛋壳色素单核苷酸多态性

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功能性红曲固态发酵工艺优化

中国酿造 2024年第1期43卷 237-243页

作者：孙秋婉洪厚胜南京工业大学生物与制药工程学院江苏南京211816 南京汇科生物工程设备有限公司江苏南京210009

为提高功能性红曲中酸式Monacolin K的产量,优化红曲的固态发酵工艺。以紫色红曲菌(Monascus purpureus)为发酵菌株进行固态发酵,以酸式Monacolin K产量为评价指标,采用单因素和响应面试验对其发酵条件进行优化,通过扫描电镜观察添加L-... 详细信息

为提高功能性红曲中酸式Monacolin K的产量,优化红曲的固态发酵工艺。以紫色红曲菌(Monascus purpureus)为发酵菌株进行固态发酵,以酸式Monacolin K产量为评价指标,采用单因素和响应面试验对其发酵条件进行优化,通过扫描电镜观察添加L-蛋氨酸后的形态变化。结果表明,最佳发酵条件为装料量100 g/500 m L,大豆粉添加量2.3%,甘油添加量2.5%、L-蛋氨酸添加量0.1%、接种量16.0%,变温发酵24 d(即前3 d 30℃培养,后21 d 20℃低温培养,并在低温发酵第4天加入L-蛋氨酸)。此优化条件下,酸式Monacolin K产量平均值为21.00 mg/g,比优化前(2.95 mg/g)提高了85.95%。添加L-蛋氨酸能使红曲霉菌丝体更为粗壮,细胞壁、细胞膜的通透性增加,产物积累形成的反馈抑制程度降低,从而使Monacolin K产量得到提升。该研究通过优化功能性红曲发酵工艺,有效地提高了红曲米中酸式Monacolin K的产量。

关键词：莫纳可林K 固态发酵前体物质发酵工艺优化

结合Transformer和SimAM轻量化路面损伤检测算法

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：杨杰蒋严宣熊欣燕江西理工大学电气工程与自动化学院

道路表面的损坏不仅会严重影响驾驶舒适性，还对行车安全造成威胁。若不及时检测和修复，可能导致交通事故的发生。因此，及时检测路面损伤对路面安全和维护有重要意义。针对现有路面损伤检测模型中存在识别精确度低和计算量大的问题，... 详细信息

道路表面的损坏不仅会严重影响驾驶舒适性，还对行车安全造成威胁。若不及时检测和修复，可能导致交通事故的发生。因此，及时检测路面损伤对路面安全和维护有重要意义。针对现有路面损伤检测模型中存在识别精确度低和计算量大的问题，提出一种结合Transformer和SimAM轻量化路面损伤检测算法。首先，结合Transformer的优势，在模型中引入COT模块加强特征提取性能，其可以利用特征图的上下文信息构建自注意力机制，有效捕获路面损伤图像的上下文信息，加强信息表征能力。其次，针对不同大小的路面缺陷，提出MSC模块捕获全局信息，其可以结合多个池化操作动态地增加感受野的大小。同时，MSC模块与COT模块相结合，不仅有效减少了模型的计算量和参数量，而且进一步提升了检测精度。随后，融入SimAM注意力机制调节特征，增强模型在复杂场景下的特征表达能力，抑制无关特征的干扰。研究结果表明，改进算法的平均准确率为70.1%，其精度与YOLOv7、YOLOv7-tiny、YOLOv6-m、YOLOv5-l相比，分别高出2.8%、10.9%、10%、1.4%。此外，所提模型的计算量为40.3G，约为YOLOv7、YOLOv7-x、YOLOv6-m、YOLOv5-l的38.4%、21.4%、49%、35.2%。通过与主流目标检测模型相比，所提出的模型在提高检测精度的同时，兼顾了模型的计算复杂度，在公开数据集上取得了良好的识别效果，能够有效地检测路面损伤。

关键词：路面损伤检测 YOLOv7 卷积神经网络 Transformer SimAM

海州湾浮游桡足类丰度的季节变化及其与环境因子的相关性

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海洋学报 2024年第3期46卷 89-97页

作者：任爽宁张硕高世科路吉坤伏光辉上海海洋大学海洋生物资源与管理学院上海201306 连云港市海洋与渔业发展促进中心江苏连云港222002

浮游桡足类是浮游动物中的一个重要类群,研究浮游桡足类的分布特征及其与环境因子的相关性具有重要意义。本研究利用广义加性模型(GAM)对2003-2022年江苏连云港海州湾人工鱼礁区及邻近海域的环境监测数据进行分析,探讨了浮游桡足类的季... 详细信息

浮游桡足类是浮游动物中的一个重要类群,研究浮游桡足类的分布特征及其与环境因子的相关性具有重要意义。本研究利用广义加性模型(GAM)对2003-2022年江苏连云港海州湾人工鱼礁区及邻近海域的环境监测数据进行分析,探讨了浮游桡足类的季节变化、空间分布及其与环境因子的相关性。结果表明,浮游桡足类丰度季节间差异极显著(p <0.01),均值由大到小依次为春季、夏季、秋季。丰度空间分布总体呈现人工鱼礁区低、近岸南部海域高的分布态势。GAM结果显示,季节间主要影响因子有同有异,春季是溶解氧浓度、叶绿素a浓度、硅酸盐浓度和硝酸盐浓度;夏季是生化需氧量、硅酸盐浓度、铵盐浓度和温度;秋季是盐度、溶解氧浓度、磷酸盐浓度和悬浮物含量。本研究可为进一步认识人工鱼礁海域浮游动物结构以及针对人工鱼礁海域栖息地适宜性评价提供参考。

关键词：浮游桡足类季节变化空间分布广义加性模型分析

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红曲菌主要代谢产物生产工艺研究进展

中国调味品 2024年第5期49卷 200-204页

作者：邰燕翔杨闻刘会鹏洪厚胜南京工业大学生物与制药工程学院南京211816 南京工业大学化学与分子工程学院南京211816 南京汇科生物工程设备有限公司南京210009

红曲是我国传统的谷物发酵产品,广泛应用于发酵食品、医药、化妆品等行业,其主要次级代谢产物有红曲色素(Monascus pigments,MPs)、莫纳可林K(Monacolin K,MK)、桔霉素(citrinin,CIT)等。为了更好地开发红曲,文章论述了红曲中主要代谢... 详细信息

红曲是我国传统的谷物发酵产品,广泛应用于发酵食品、医药、化妆品等行业,其主要次级代谢产物有红曲色素(Monascus pigments,MPs)、莫纳可林K(Monacolin K,MK)、桔霉素(citrinin,CIT)等。为了更好地开发红曲,文章论述了红曲中主要代谢产物特性、不同发酵工艺对产量的影响以及红曲菌的生产与应用,并展望了未来红曲菌的研究前景。

关键词：功能性红曲红曲色素莫纳可林K 桔霉素工艺优化生产应用

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Nd^(3+)掺杂钙钛锆石(Ca_(1-x)Nd_(x)ZrTi_(2)O_(7+x/2))相变行为的研究

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有色金属科学与工程 2024年第2期15卷 302-310页

作者：提学超李伟民四川航天职业技术学院飞行器制造学院四川广汉618300 西南科技大学国防科技学院四川绵阳621000

为研究钙钛锆石对放射性元素Am^(3+)的稳定固化作用,以Nd^(3+)为Am^(3+)的模拟元素,系统研究了高温固相法制备Ca_(1-x)Nd_(x)ZrTi_(2)O_(7+x/2)时,Nd^(3+)异价取代钙钛锆石晶格中Ca^(2+)位(0≤x≤1.0)所导致的相态演变行为。合成Ca_(1-x)Nd_(x)ZrTi_(2)O_(7+x/2)的XRD、Raman、BSE和EDS测试结果表明:钙钛锆石(Zirconolite)晶格对Nd^(3+)离子的固溶量可达70%(x=0.7),可有效实现对Am^(3+)模拟元素Nd^(3+)离子的固化。但随着Nd^(3+)掺杂量(x≤0.3)增加,Zirconolite-2M晶格中O^(2-)和Nd^(3+)的无序化程度逐渐增加、(Ca/Nd)-O键长逐渐变小,直至(x=0.4)引起Zr^(2+)、Ti^(4+)附近的O^(2-)配位数发生改变(ZrO7→ZrO8、TiO5→TiO6),Zirconolite-2M晶格结构开始向Zirconolite-4M转变。x=0.5时,陶瓷体完全转变为Zirconolite-4M晶格且O^(2-)和Nd^(3+)有序度重新变高、Ti—O键长增加;直至x=0.6、x=0.7时,陶瓷体仍为单一Zirconolite-4M结构,但晶格中O^(2-)和Nd^(3+)的有序度又逐渐降低,以至于在x=0.7陶瓷体亚晶格中微量Ca^(2+)、Zr^(4+)、Nd^(3+)离子占位转变为烧绿石(Pyrochlore)结构。而在0.8≤x≤0.9范围内,Zirconolite-4M结构完全消失,陶瓷体为多相共存状态(Pyrochlore、ZrTiO_(4)和Nd2(TiZr)_(4)O_(11)物相)。Nd^(3+)完全取代Ca^(2+)位(x=1.0)时,陶瓷体变为单一Nd2(TiZr)_(4)O_(11)固溶体相。陶瓷体晶粒的BSE和EDS分析证实了这种相变规律。

关键词： Nd^(3+)-掺杂钙钛锆石-2M 相关系有序-无序

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