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基于多模型协同的舰船目标检测

航空学报 2024年第14期45卷 73-83页

作者：肖欣林施伟超郑向涛高跃明卢孝强福州大学物理与信息工程学院福州350108

随着遥感成像技术的不断进步,遥感图像的舰船目标检测已成为确保海上运输安全和效率的关键手段,对海上交通、环境保护及国家安全至关重要。然而,由于舰船目标尺度差异大、背景复杂等问题,现有单一检测模型的方法过度依赖训练数据,无法... 详细信息

随着遥感成像技术的不断进步,遥感图像的舰船目标检测已成为确保海上运输安全和效率的关键手段,对海上交通、环境保护及国家安全至关重要。然而,由于舰船目标尺度差异大、背景复杂等问题,现有单一检测模型的方法过度依赖训练数据,无法适应尺度多变的舰船目标。提出了一种多模型协同训练的框架,利用多个已训练好的舰船检测模型作为辅助网络,通过知识迁移的方式辅助优化目标数据的主网络。首先,通过三元关系约束建立辅助网络与主网络间的分布知识传递;其次,采用软标签引导策略整合辅助网络中的标签知识,提高舰船检测的准确性。实验结果表明:相较于现有主流方法,所提方法在DOTA和xView数据集上展示了较好的性能,克服了单一模型的局限性,为遥感图像的目标检测提供了新的解决思路。

关键词：舰船识别目标检测多尺度表达多模型协同知识融合

联合后外侧辅助入路髋臼周围截骨术治疗髋关节发育不良

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中华骨科杂志 2024年第16期44卷 1069-1076页

作者：刘傥张祥洪陈弘轩程徽罗殿中蒙旭晗李川中南大学湘雅二医院骨科长沙410011 解放军总医院第四医学中心骨科医学部关节外科(国家骨科与运动康复临床医学研究中心) 北京100048 解放军联勤保障部队第九二○医院骨科昆明650032

目的探讨联合后外侧辅助入路髋臼周围截骨术(periacetabular osteotomy,PAO)治疗髋关节发育不良(developmental dysplasia of hip,DDH)的临床疗效。方法回顾性分析2016年1月至2021年1月于解放军联勤保障部队第九二⚪医院及中南大学湘雅... 详细信息

目的探讨联合后外侧辅助入路髋臼周围截骨术(periacetabular osteotomy,PAO)治疗髋关节发育不良(developmental dysplasia of hip,DDH)的临床疗效。方法回顾性分析2016年1月至2021年1月于解放军联勤保障部队第九二⚪医院及中南大学湘雅二医院采用联合后外侧辅助入路PAO治疗并获得随访的DDH患者85例(97髋),男15例、女70例,年龄(28.6±8.4)岁(范围12~49岁)。97髋均为Hartofilakidis分型Ⅰ型,髋关节骨关节炎Tönnis分级0级77髋、1级20髋。所有患者均采用改良Smith-Petersen或Bikini入路联合后外侧辅助小切口完成PAO治疗。术前与术后随访时行X线检查,应用疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)和改良Harris评分(modified Harris hip scores,mHHS)评估疗效,于X线片上观察髋臼外侧中心边缘角(lateral central edge angle,LCEA)、臼顶倾斜角(Tönnis angle,TNS)和髋臼前侧中心边缘角(anterior central edge angle,ACEA),使用累积和方法对手术时间的学习曲线进行拟合。结果85例(97髋)患者均获得随访,随访时间为(52.7±18.9)个月(范围21~84个月)。手术时间和术中出血量分别为(95.9±28.2)min(范围65~215 min)和(414.7±97.0)ml(范围250~900 ml),手术时间学习曲线例数为10例。术后LCEA为32.39°(30.29°,34.92°),较术前的5.37°(1.25°,9.25°)增加,差异有统计学意义(Z=-30.764,P<0.001);术后TNS为3.14°(1.56°,5.67°),较术前的25.11°(21.19°,31.11°)降低,差异有统计学意义(Z=30.595,P<0.001);术后ACEA为31.55°(29.07°,33.88°),较术前的1.39°(0.22°,6.30°)增加,差异有统计学意义(Z=-38.134,P<0.001)。VAS由术前的(5.18±0.88)分降低至末次随访的(1.27±0.93)分,差异有统计学意义(t=51.231,P<0.001);mHHS由术前(73.12±9.17)分提高至末次随访(92.02±4.05)分,差异有统计学意义(t=-26.902,P<0.001)。随访期间无患者需行髋关节置换术。结论经改良Smith-Petersen或Bikini入路联合后外侧辅助小切口PAO是治疗DDH安全、有效的方法,且联合入路可缩短学习曲线、降低操作复杂度。

关键词：发育性髋关节发育不良截骨术后外侧辅助入路学习曲线

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新加坡和胡志明城区降水离子组成及来源分析

地球与环境 2024年第3期52卷 309-320页

作者：张琨宋韦陈志立刘学炎天津大学地球系统科学学院天津300072

近年来工农业发展导致东南亚城市大气污染日趋严重,然而其大气沉降离子组成观测仍稀少,导致关键污染组分的通量特征和来源并不十分清楚。本研究于2019年5月至2020年4月观测新加坡和胡志明城区降水离子(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、NO_(2)^... 详细信息

近年来工农业发展导致东南亚城市大气污染日趋严重,然而其大气沉降离子组成观测仍稀少,导致关键污染组分的通量特征和来源并不十分清楚。本研究于2019年5月至2020年4月观测新加坡和胡志明城区降水离子(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、NO_(2)^(-)、F^(-)、Cl^(-)、NH_(4)^(+)、K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+))浓度,基于正矩阵分解模型(PMF)进行来源分析,并重点讨论了占比较高的SO_(4)^(2-)的沉降通量及其变化特征。结果表明,偏北的胡志明市降水年均pH为6.9±0.5,但新加坡降水年均pH为4.5±0.4,呈重酸雨特征,其降水SO_(4)^(2-)在总离子中的占比(34%)和沉降通量(28.8 kg S/(ha·a))也显著高于胡志明市(分别为15%和19.3 kg S/(ha·a)),二者硫沉降也高于东南亚和中国大部分地区当前的沉降水平。PMF模型解析结果表明,农业源对新加坡和胡志明市降水NH4+的贡献分别为62%和47%,生物质燃烧源对降水K^(+)的贡献均达到73%,海洋源对新加坡和胡志明市降水Na+的贡献分别达到50%和92%,对降水Cl^(-)的贡献分别达到54%和45%。本研究提供了疫情前夕研究城市降水化学的重要数据,为评估后期疫情人为活动变化对空气污染的影响提供了参考依据,同时丰富了东南亚地区的降水化学组成和来源认识,为该地区城市空气质量管理及其生态环境效应评估提供了关键科学证据。

关键词：大气沉降雨水化学来源解析东南亚地区

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高熵合金涂层磨损腐蚀性能研究进展及展望

中国表面工程 2024年

作者：范军姚宏伟蒲吉斌中国科学院大学宁波材料工程学院中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室

机械运动系统部件的磨损、腐蚀或磨损-腐蚀耦合损伤（磨蚀）是海洋工程设施与装备失效的最主要因素。涂层表面技术是目前广泛应用于提高部件服役性能与寿命的关键技术之一。其中，高熵合金涂层具有优异的强韧、耐磨、耐蚀等综合性能，... 详细信息

机械运动系统部件的磨损、腐蚀或磨损-腐蚀耦合损伤（磨蚀）是海洋工程设施与装备失效的最主要因素。涂层表面技术是目前广泛应用于提高部件服役性能与寿命的关键技术之一。其中，高熵合金涂层具有优异的强韧、耐磨、耐蚀等综合性能，对高熵合金涂层的开发和研究将拓展海洋装备零部件磨损、腐蚀防护涂层体系的选择范围和提升零部件表面综合服役性能。综述国内外高熵合金涂层在磨损、腐蚀和磨蚀方面的最新研究成果，从高熵合金涂层的主要制备方法出发，对比不同制备方法的优缺点，总结高熵合金涂层的摩擦磨损、腐蚀和磨蚀行为，探讨成分、结构、制备/后处理工艺以及服役温度对高熵合金涂层磨损、腐蚀和磨蚀性能的影响及其作用机理，重点介绍元素调控和第二相强化在优化高熵合金涂层耐腐蚀、耐磨损方面的研究进展。最后，指出当前高熵合金涂层磨损腐蚀研究中仍需解决的问题，并对其未来发展方向作出展望，这有助于推动高熵合金涂层在苛刻环境中的研究与应用。

关键词：高熵合金涂层磨损腐蚀磨蚀

数字化PCR芯片技术用于食源性细菌多重定量检测

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分析化学 2024年第6期52卷 789-798页

作者：茅珍珍胡文琪唐曲蒋汶君秦玉岭吴丽南通大学公共卫生学院南通市公共卫生与医学分析重点实验室南通大学医学院

食源性细菌可造成食物腐败变质并产生多种有害毒素，严重危害食品安全和人体健康。因此，开发食源性细菌有效的检测方法具有十分重要的意义。本研究提出了基于多重数字化聚合酶链式反应（PCR）芯片的分析方法，可对3种常见食源性细菌（... 详细信息

食源性细菌可造成食物腐败变质并产生多种有害毒素，严重危害食品安全和人体健康。因此，开发食源性细菌有效的检测方法具有十分重要的意义。本研究提出了基于多重数字化聚合酶链式反应（PCR）芯片的分析方法，可对3种常见食源性细菌（金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、沙门氏菌（Salmonella typhimurium）和单增李斯特菌（Listeria monocytogenes））进行快速且高效的检测。此芯片采用离心力驱动的数字化进样方式，15 min内即可完成数字化检测过程，操作简便。PCR实验结果表明，经历25个热循环后即可检出阳性信号。此芯片在低浓度细菌核酸定量检测方面具有显著优势，可有效避免假阴性结果。利用此芯片可对浓度为10～5～10～8CFU/mL的细菌样本进行多重检测。相比荧光定量PCR技术，此芯片在分析低含量靶标时具有更高的准确度和灵敏度。

关键词：数字化芯片多重聚合酶链式反应金黄色葡萄球菌沙门氏菌单增李斯特菌

来源：博看期刊

道路交通系统数字孪生:概念、成熟度分级与研究展望

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中国公路学报 2024年第7期37卷 218-236页

作者：孙剑秦国阳同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

数字孪生的概念和技术的兴起为建立物理和虚拟空间融合交互的道路交通系统提供了关键的理论框架和技术指引,因此受到国内外学术界、工业界和政府部门的广泛关注。然而,在研究和应用过程中,道路交通系统数字孪生存在以下突出问题:①概念... 详细信息

数字孪生的概念和技术的兴起为建立物理和虚拟空间融合交互的道路交通系统提供了关键的理论框架和技术指引,因此受到国内外学术界、工业界和政府部门的广泛关注。然而,在研究和应用过程中,道路交通系统数字孪生存在以下突出问题:①概念有待明晰;②孪生对象有待明确;③能力成熟度分级有待制定;④支撑数字孪生的新交通技术研究有待加强。为此,首先系统梳理并界定道路交通系统数字孪生的对象和概念,进一步提出道路交通系统数字孪生“可视-可诊-可管-可优”四级成熟度VDMO模型。以典型应用场景为切入点,系统分析了四级成熟度模型对应的研究进展、科学问题和关键技术。最后,从可持续发展和工程实践应用的视角,总结了道路交通系统数字孪生未来应用挑战和展望。该综述可为道路交通系统数字孪生的技术研究,工程实践及其可持续发展提供重要参考。

关键词：交通工程道路交通系统综述数字孪生成熟度模型交通仿真管控优化

土壤有机氯污染风险与调控:基于多过程耦合的视角

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土壤学报 2024年第5期61卷 1179-1187页

作者：何艳苏心李淑瑶成洁杨雪玲窦继博徐建明浙江大学环境与资源学院土水资源与环境研究所杭州310058 浙江省农业资源与环境重点实验室杭州310058

传统和新兴有机氯污染物(Organochlorine pollutants,OCPs)在环境中易形成持久性污染源,可对人类健康和生态环境造成巨大影响。已有大量研究证实,厌氧条件下由土壤微生物胞外呼吸电子传递介导的生源要素循环对OCPs的生物地球化学过程具... 详细信息

传统和新兴有机氯污染物(Organochlorine pollutants,OCPs)在环境中易形成持久性污染源,可对人类健康和生态环境造成巨大影响。已有大量研究证实,厌氧条件下由土壤微生物胞外呼吸电子传递介导的生源要素循环对OCPs的生物地球化学过程具有重要影响,将进一步调控土壤健康演变方向。从多过程耦合角度厘清残留OCPs的潜在土壤健康风险,在全球“一体化健康”的需求下显得尤为必要。有鉴于此,本文先简明扼要梳理近42年关于土壤中残留OCPs的研究进展与现况,明确热点领域与学术前沿;再从微生物介导的土壤氧化还原多过程耦合角度,梳理OCPs还原脱氯与土壤中关键元素生物化学循环过程之间的潜在关系,深入认识OCPs残留土壤的地下生态环境与健康风险;最后对我国土壤OCPs污染调控的未来研究方向提出建议和展望,为实现OCPs残留土壤的污染治理提供研究思路,以支撑完善土壤健康理论。

关键词：有机氯健康风险多过程耦合土壤氧化还原甲烷排放

黏声波方程波场模拟的通用格式自适应系数频域有限差分方法

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地球物理学报 2024年第2期67卷 654-669页

作者：徐文豪巴晶 J.M.Carcione 朱鹤松河海大学地球科学与工程学院南京211100 National Institute of Oceanography and Applied Geophysics-OGS Borgo Grotta Gigante 42/cTriesteSgonico 34010Italy

黏声波方程常被用于描述地下介质的黏弹性及波的传播现象,频域有限差分(finite difference frequency domain,FDFD)方法是黏声波和黏弹性波波场模拟的常用工具.目前FDFD黏声波模拟常用的二阶五点方法和优化九点方法在一个波长内的网格... 详细信息

黏声波方程常被用于描述地下介质的黏弹性及波的传播现象,频域有限差分(finite difference frequency domain,FDFD)方法是黏声波和黏弹性波波场模拟的常用工具.目前FDFD黏声波模拟常用的二阶五点方法和优化九点方法在一个波长内的网格点数小于4时误差较大.通过令FDFD系数随一个波长内的网格点数自适应从而提高FDFD方法的精度,本文针对黏声波波场模拟发展了一种适用于不同空间采样间隔之比的通用格式自适应系数FDFD方法.同时,为了验证自适应系数FDFD方法对一般黏声波模型的有效性,本文针对三个典型的黏声波模型,分别采用解析解和基于高阶FDFD的参考解验证了所提出方法的有效性.本方法的FDFD格式通过在传统的二阶FDFD格式的基础上引入相关校正项得到,其中校正项按网格点与中心点的距离进行分类选取,同时校正项对应的自适应FDFD系数不仅和空间采样间隔之比相关,还和一个波长内的采样点数相关.所需的自适应FDFD系数可通过声波方程的数值频散关系和查找表高效给出.数值频散分析表明,在空间采样间隔相等或不等的情况下,以相速度误差不超过1%为标准,通用格式自适应系数FDFD方法所需的一个波长内的采样点数均小于2.5.数值模拟实验表明,对于不同的空间采样间隔之比,相对于常用的二阶五点FDFD方法和优化九点FDFD方法,通用格式自适应系数FDFD方法均可在相似的计算量和内存需求下,有效提高黏声波模拟的精度.

关键词：黏声波频域有限差分自适应系数波场模拟通用格式

可对角化矩阵特征值分解扰动问题的快速求解方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第7期51卷 119-126页

作者：胡志祥杨其东黄潇贺文宇合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

针对特征值扰动计算的传统方法收敛速度慢的问题,提出了一种求解特征值扰动问题的快速迭代算法.首先,通过矩阵变换将初始矩阵的特征值扰动问题转化为对角矩阵的特征值扰动问题.然后,提出了一种快速迭代算法求解扰动参数,同时对算法的收... 详细信息

针对特征值扰动计算的传统方法收敛速度慢的问题,提出了一种求解特征值扰动问题的快速迭代算法.首先,通过矩阵变换将初始矩阵的特征值扰动问题转化为对角矩阵的特征值扰动问题.然后,提出了一种快速迭代算法求解扰动参数,同时对算法的收敛性进行分析,并将其与基于摄动级数展开法导出的方法进行对比.再次,采用逐一求解特征值并进行矩阵降阶的策略,有效降低运算量.最后,通过2个算例分别展示算法的计算过程及其在结构模态参数追踪方面的应用效果.

关键词：特征值分解特征值扰动摄动级数展开法可对角化矩阵收敛性分析

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