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袁河流域沉积物中溶解性有机质的光谱特征

环境科学 2024年第8期45卷 4553-4564页

作者：罗月萱吕泽兰晏彩霞聂明华王鹏丁明军江西师范大学地理与环境学院鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室南昌330022

溶解性有机质(DOM)对于指示水环境污染具有重要作用,而沉积物作为水环境内源污染的主要来源,研究沉积物DOM光谱特性对于解释该区域水环境污染具有重要意义.利用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱,并结合平行因子分析法(PARAFAC),分析了... 详细信息

溶解性有机质(DOM)对于指示水环境污染具有重要作用,而沉积物作为水环境内源污染的主要来源,研究沉积物DOM光谱特性对于解释该区域水环境污染具有重要意义.利用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱,并结合平行因子分析法(PARAFAC),分析了袁河流域沉积物DOM的物质组成、来源特征及其影响因素.结果表明,袁河流域沉积物ω(TN)、ω(TP)和ω(OM)平均值分别为0.25、0.66和21.22 g·kg^(-1),随水流方向TN和TP含量呈增加趋势.袁河流域沉积物DOM主要为陆源输入,下游区域沉积物DOM的有色溶解性有机质浓度和芳香性明显高于上、中游区域.通过PARAFAC解析出3个腐殖质组分(C1、C3、C4)和1个类蛋白组分(C2),以腐殖质组分为主,荧光物质在下游区域更高.此外,干流及下游区域中沉积物理化性质对沉积物DOM光谱参数变化的解释量更高.其中,磷污染与沉积物DOM的陆源腐殖质具有同源性.以上结果说明在人类活动较强的区域范围内DOM光谱性质对水环境污染具有指示意义.

关键词：溶解性有机质(DOM) 沉积物紫外-可见吸收光谱三维荧光光谱袁河

响应面优化提取海蒿子多酚及其抗氧化和抗糖尿病活性分析

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食品与发酵工业 2024年第6期50卷 192-200页

作者：谢星王乐怀林文静刘晓欢张露涂宗财江西师范大学健康学院江西南昌330022 南昌大学食品科学与资源挖掘实验室江西南昌330047

海蒿子是一种可药食两用的褐藻,具有多种功能活性。该研究采用响应面法优化了海蒿子多酚超声辅助提取的工艺,并测定了海蒿子多酚提取物及其萃取组分的总酚含量、抗氧化和抗糖尿病活性。结果表明,响应面优化超声辅助提取的最佳条件为乙... 详细信息

海蒿子是一种可药食两用的褐藻,具有多种功能活性。该研究采用响应面法优化了海蒿子多酚超声辅助提取的工艺,并测定了海蒿子多酚提取物及其萃取组分的总酚含量、抗氧化和抗糖尿病活性。结果表明,响应面优化超声辅助提取的最佳条件为乙醇体积分数8.5%,提取时间55 min,提取温度42℃,超声功率494 W,海蒿子多酚的含量为1.81 mg GAE/g DM。海蒿子粗提物正丁醇相的总酚含量最高,为24.45 mg GAE/g E。生物活性研究表明,二氯甲烷相的DPPH自由基清除能力(49.34μmol TE/g)和ABTS阳离子自由基清除能力(IC_(50)=249.22μg/mL)最强。乙酸乙酯和二氯甲烷相的α-葡萄糖苷酶抑制活性明显高于阿卡波糖,为其9.61和10.33倍。同时,乙酸乙酯相有最强的DPP-Ⅳ酶抑制活性(IC_(50)=25.83μg/mL),该溶剂能很好地富集海蒿子中的抗糖尿病成分。相关性分析表明,多酚是海蒿子中主要的抗氧化剂,α-葡萄糖苷酶和DPP-Ⅳ酶抑制活性呈高度相关。该研究发现海蒿子多酚作为多靶点抗糖尿病药物或健康食品的潜力很大,可促进海蒿子高附加值产品的开发。

关键词：海蒿子多酚响应面抗氧化活性抗糖尿病活性

融合时序Sentinel数据多特征优选的南方丘陵区油茶种植区提取

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农业机械学报 2024年第7期55卷 241-251页

作者：李恒凯王洁周艳兵龙北平江西理工大学土木与测绘工程学院赣州341000 北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097 江西地质局地理信息工程大队南昌330001

油茶作为江西省经济林树种之一,也是江西省特色优势产业,准确获取其空间分布在产量估算、生产管理和政策制定等方面具有重要意义。本研究针对南方多云多雨气候导致光学影像不足,以及丘陵山区地形破碎问题,以江西省宜春市袁州区为研究区... 详细信息

油茶作为江西省经济林树种之一,也是江西省特色优势产业,准确获取其空间分布在产量估算、生产管理和政策制定等方面具有重要意义。本研究针对南方多云多雨气候导致光学影像不足,以及丘陵山区地形破碎问题,以江西省宜春市袁州区为研究区,采用时序Sentinel系列影像数据和SRTM DEM数据为数据源,构建和优选了光谱特征、植被-水体指数、红边指数、雷达特征、地形特征和纹理特征共125个特征变量,其中,纹理特征采用累计差法(Δf)对比15种不同尺度窗口,计算Sentinel-1和Sentinel-2影像最佳纹理特征。基于ReliefF特征优选算法和随机森林分类算法,设计了8种特征组合方案开展实验,探讨不同特征类型对油茶提取精度的影响。结果表明:利用累计差法计算出的Sentinel-1和Sentinel-2的最佳纹理特征窗口尺寸均为35×35,最佳纹理特征组合为均值(Mean)、方差(Variance)和对比度(Contrast);在光谱特征、植被-水体指数的基础上加入不同特征对油茶进行分类,不同类型特征对油茶提取的有利程度由大到小依次为S2纹理特征、S1纹理特征、地形特征、雷达特征、红边指数,相比于单一光谱和指数特征,纹理特征的加入可大幅度提高分类精度。多特征协同分类结果优于单特征分类结果,基于特征优选的油茶提取精度最高;基于ReliefF算法特征优选后的方案精度最高,总体精度为88.29%,Kappa系数为0.81。本研究利用时序Sentinel系列遥感影像和DEM地形数据,构建了针对多云雨南方丘陵山区的大范围油茶遥感提取方法,可为中国南方丘陵区域油茶资源调查与监测提供参考。

关键词：油茶种植区提取 Sentinel-1 Sentinel-2 特征优选累计差 ReliefF算法

基于观测数据可靠性辨识与挖掘的混凝土坝位移时序预测方法

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应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 1049-1066页

作者：魏博文徐文博袁冬阳徐富刚南昌大学工程建筑学院江西南昌330031 水灾害防御全国重点实验室江苏南京210098

针对大坝观测数据中异常值导致时间序列可靠性不高引发的位移监测模型训练效果不佳与预报精度不高等问题,提出了基于观测数据可靠性辨识与挖掘的混凝土坝位移时序预测方法.通过比对分析混凝土坝位移监测中异常数据的处置效果,证实了辨... 详细信息

针对大坝观测数据中异常值导致时间序列可靠性不高引发的位移监测模型训练效果不佳与预报精度不高等问题,提出了基于观测数据可靠性辨识与挖掘的混凝土坝位移时序预测方法.通过比对分析混凝土坝位移监测中异常数据的处置效果,证实了辨识大坝观测时序中异常值并加以有效挖掘补缺的必要性,引入变分模态分解算法将剔除异常值的时间序列分解为多个特征突出子序列,将提取出的时序数据经双向长短时记忆网络模型学习训练再重构以获取缺失数据的替代值,构建了基于深度学习的大坝观测数据缺值插补模型,由此建立了混凝土坝观测时序数据缺值插补的位移预报模型.以某混凝土坝变形监测数据为例,运用该方法对观测时序数据异常性与相关性识辨分析,对缺失数据进行处理和填补,进而把缺值插补问题转化为缺值预测问题.对比分析表明,此方法具有强鲁棒性和高精度数据缺值插补与预报能力.

关键词：插补方法故障数据变分模态分解双向长短期记忆神经网络特征提取变形监控

赣州市生境质量和景观格局间时空非平稳性关联

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农业工程学报 2024年第6期40卷 347-356页

作者：张紫怡曹妍张立亭陈竹安东华理工大学测绘与空间信息工程学院南昌330013 中国科学院生态环境研究中心北京100085 东华理工大学流域生态过程与信息江西省重点实验室南昌330013

在城市化的高速推进造成景观破碎、威胁生境质量的大背景下,赣州市较好地实现了经济发展与生态保护并行。为探明赣州市景观格局对生境质量的驱动机理,回答“怎样的景观格局有利于生态保护”这一问题,该研究以赣州市为研究区,对其2000—2... 详细信息

在城市化的高速推进造成景观破碎、威胁生境质量的大背景下,赣州市较好地实现了经济发展与生态保护并行。为探明赣州市景观格局对生境质量的驱动机理,回答“怎样的景观格局有利于生态保护”这一问题,该研究以赣州市为研究区,对其2000—2020年的生境质量进行空间测度并分析其时空跃迁动态特征;分析其景观格局演变特征,并基于时空地理加权回归模型(geographically and temporally weighted regression,GTWR)探明二者关联机制。结果表明:赣州市生境质量呈现“四周高,中部低”的空间分布特征,2000—2020年整体均处于较高水平,呈现积极协同进步的空间动态特征;赣州市景观格局维持在较稳定状态,人造地表扩张优先占用非林非水地类,且与水域增量存在空间伴随;生境质量与景观格局间关联呈现显著的时空非平稳性特征;散布与并列指数(interspersion juxtaposition index,IJI)显示人造地表、林地和水域交错分布可能降低人造地表对生境质量的负向影响。该研究以提升生境质量为目标,探明了10 km×10 km格网尺度下赣州市各景观格局指数的最优驱动阈值区间,人造地表斑块密度应控制在0.68个/km^(2)之内,最大斑块占林地总面积比不宜低于9.8%,且林地斑块密度应控制在7.8个/km^(2)之内,斑块IJI指数应大于20%,草地和水域斑块IJI指数应控制在60%内以及超出13%。研究结果可为国土空间规划和其他区域的生态管理决策提供参考。

关键词：生境景观模型时空地理加权回归赣州市

Ni-Cr合金在富CO_(2)气氛中的高温腐蚀研究进展

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金属学报 2024年第6期60卷 731-742页

作者：谢云 Jianqiang Zhang 彭晓南昌航空大学材料科学与工程学院南昌330063 School of Materials Science and Engineering University of New South WalesSydney 2052Australia

发展富氧燃烧技术和提高锅炉的蒸汽参数可以有效减少燃煤电厂的CO_(2)排放,有助于火力发电行业实现“碳达峰-碳中和”的目标,但采用上述技术对锅炉材料的抗CO_(2)高温腐蚀性能和高温蠕变强度提出了更高要求,镍基合金有望成为优选材料。... 详细信息

发展富氧燃烧技术和提高锅炉的蒸汽参数可以有效减少燃煤电厂的CO_(2)排放,有助于火力发电行业实现“碳达峰-碳中和”的目标,但采用上述技术对锅炉材料的抗CO_(2)高温腐蚀性能和高温蠕变强度提出了更高要求,镍基合金有望成为优选材料。针对先进超超临界发电机组富氧燃烧烟气高含CO_(2)的特点,本文综述了目前关于Ni-Cr合金在富CO_(2)气氛中的高温腐蚀研究成果,重点介绍了CO_(2)气氛对Ni-Cr合金热生长Cr_(2)O_(3)保护膜的影响,阐明了Ni-Cr合金在CO_(2)气氛中发生碳化的机理,总结了富CO_(2)气氛中的H_(2)O(g)、SO_(2)、环境温度和合金元素对Ni-Cr合金抗高温腐蚀性能的影响,进而提出未来关于Ni-Cr合金在富CO_(2)气氛中的高温腐蚀需深入研究的问题,包括:解析Ni-Cr合金在不同气氛中热生长Cr_(2)O_(3)膜的微观精细结构,探明CO_(2)、H_(2)O(g)和SO_(2)与稀土元素在氧化膜晶界处的交互作用,关注富CO_(2)气氛中的HCl(g)组分对Ni-Cr合金形成Cr_(2)O_(3)保护膜的影响。

关键词： Ni-Cr合金富CO_(2)气氛高温腐蚀

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二氧化碳碳化沉淀制备碳酸钇的反应过程研究

中国稀土学报 2024年第1期42卷 90-101,I0003页

作者：陈金发赖安邦何志宏昝苗苗卢颖肖燕飞江西理工大学材料冶金化学学部赣州市绿色冶金与过程强化工程技术研究中心自然资源部离子型稀土资源与环境重点实验室稀土产品检测与溯源国家市场监管重点实验室江西赣州341000

CO_(2)碳化沉淀制备特殊物性金属化合物粉体具有成本低、操作简单等优点,已成功应用于纳米、大比表面稀土氧化物的制备。以Y元素为研究对象,针对酸/碱体系下CO_(2)碳化沉淀制备碳酸钇的反应过程进行研究。结果表明,氯化钇的引入会迅速与... 详细信息

CO_(2)碳化沉淀制备特殊物性金属化合物粉体具有成本低、操作简单等优点,已成功应用于纳米、大比表面稀土氧化物的制备。以Y元素为研究对象,针对酸/碱体系下CO_(2)碳化沉淀制备碳酸钇的反应过程进行研究。结果表明,氯化钇的引入会迅速与H_(2)CO_(3)-H_(2)O体系中的HCO_(3)^(-)离子反应生成Y_(2)(CO_(3))_(3)·xH_(2)O,从而促进H_(2)CO_(3)的电离,导致pH小于9.0的溶液中HCO_(3)^(-)的占比小于1%。在酸性体系下,CO_(2)首先发生溶解吸收电离,然后Y^(3+)与HCO_(3)^(-)反应进行沉淀,而NaOH的加入中和了反应释放出的H^(+),从而控制碳化体系pH;整个碳化过程符合一级反应动力学模型,由传质扩散和化学反应混合控制。在碱性体系下,Y(OH)_(3)的转化率随着CO_(2)通入迅速增加,然后由于碳酸钇对Y(OH)_(3)的包裹钝化而趋于平稳,进而Y(OH)_(3)结构坍塌碳化转化率急剧增加至完全转化。而在酸碱不同体系中,温度越高,均更易形成均相沉淀体系,有利于碳酸钇的晶型生长,获得结晶性能良好的Y_(2)(CO_(3))_(3)·2H_(2)O。本文的研究强化了对CO_(2)碳化沉淀碳酸钇反应过程的认识,有利于指导特殊物性稀土氧化物的均相可控及高效制备。

关键词：二氧化碳碳化碳酸钇反应过程物种分布

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钙热还原钇渣回收制备铝-钇中间合金的研究

中国稀土学报 2024年第2期42卷 304-314,I0004页

作者：陈燕飞朱政强徐玉友吴世勇赖华生南昌大学先进制造学院江西南昌341000 赣州有色冶金研究所有限公司江西赣州341412

钙热还原渣中一般残留一定量的稀土氟化物和稀土金属,具有较好的回收价值。但针对高丰度、廉价稀土钇渣的湿法回收工艺成本较高,所得产物价值较低,造成了钙热还原钇渣的回收难题。本工作通过设计精密的回收体系,采用火法回收钇渣中残留... 详细信息

钙热还原渣中一般残留一定量的稀土氟化物和稀土金属,具有较好的回收价值。但针对高丰度、廉价稀土钇渣的湿法回收工艺成本较高,所得产物价值较低,造成了钙热还原钇渣的回收难题。本工作通过设计精密的回收体系,采用火法回收钇渣中残留的稀土元素形成稀土金属,并在热还原过程中,促使还原得到的金属Y向金属Al中扩散,从而一步得到Al-Y中间合金。研究结果表明,钙热还原钇渣中残留的YF_(3)达12.51%(质量分数),且钇渣中夹杂了大量小尺寸的稀土金属。相应的回收实验发现,将熔炼温度设为1550℃,金属Ca的添加量为理论值的1.15倍时,钙热还原钇渣中Y元素的回收率达85%,所得到的Al-Y中间合金中形成了大量的Al_(3)Y_(5),Al_(43)Y_(6)W_(4)和Al_(4)Ca析出相。这些结果对于开发稀土冶炼渣的回收方法,促进稀土资源的高效利用具有一定的参考价值。

关键词：稀土钇冶炼渣中间合金析出相

一种基于强化学习的自适应多邻域人工蜂群算法

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计算机学报 2024年第7期47卷 1521-1546页

作者：周新宇尹子悦高卫峰谭贵森易玉根江西师范大学计算机信息工程学院南昌330022 西安电子科技大学数学与统计学院西安710126 江西师范大学软件学院南昌330022

邻域拓扑是提高人工蜂群算法性能的一种有效手段.然而,现有相关工作主要是在种群层次上实现了单一邻域拓扑,这种方式忽略了不同类型的邻域拓扑能优势互补,使得算法性能还有一定局限性.为此,本文结合强化学习,提出在个体层次上实现多邻... 详细信息

邻域拓扑是提高人工蜂群算法性能的一种有效手段.然而,现有相关工作主要是在种群层次上实现了单一邻域拓扑,这种方式忽略了不同类型的邻域拓扑能优势互补,使得算法性能还有一定局限性.为此,本文结合强化学习,提出在个体层次上实现多邻域拓扑。将种群中的个体视作智能体,设计了基于邻域拓扑的状态和动作,选用4种不同特征的邻域拓扑用于构建邻域候选池,之后采用Q-learning方法根据个体的奖励情况为其自适应选择不同的邻域拓扑.该方式相对于现有的单一邻域拓扑,更能充分发挥不同邻域信息对算法搜索的引导作用.在CEC2013和CEC2017两套测试集以及两个实际优化问题上进行了大量实验,与4种邻域相关ABC和4种知名改进ABC进行了性能对比,结果表明该算法的收敛精度和速度均有更好表现,可有效增强邻域人工蜂群算法的性能.

关键词：群智能人工蜂群个体强化学习邻域拓扑