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基于GRU和MOGWO的软基水闸底板脱空动力学智能反演

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应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 85-99页

作者：李火坤唐义员黄伟柳波王文韬朱慧琪南昌大学工程建设学院江西南昌330031

软基水闸在水流侵蚀等因素作用下易发生底板脱空现象,极大地威胁水闸的安全运行.针对软基水闸底板脱空检测问题,提出一种基于门控循环单元(Gate Recurrent Unit, GRU)神经网络代理模型和多目标灰狼算法(Multi-Objective Grey Wolf Optim... 详细信息

软基水闸在水流侵蚀等因素作用下易发生底板脱空现象,极大地威胁水闸的安全运行.针对软基水闸底板脱空检测问题,提出一种基于门控循环单元(Gate Recurrent Unit, GRU)神经网络代理模型和多目标灰狼算法(Multi-Objective Grey Wolf Optimizer, MOGWO)的软基水闸底板脱空动力学反演方法.基于GRU神经网络构建表征软基水闸结构模态参数与脱空参数间非线性关系的数学代理模型,基于水闸结构固有频率、归一化振型建立软基水闸脱空参数反演的多目标优化函数,并采用MOGWO优化算法求解多目标优化问题的Pareto最优解.将所提方法应用于室内软基水闸物理模型两种脱空工况的反演计算.GRU神经网络代理模型精度优于多层前馈(Back Propagation, BP)神经网络代理模型及三阶多项式响应面模型,且反演脱空面积和模型实际脱空面积的相对误差分别为6.76%、5.58%,反演效果明显优于单目标反演方法.

关键词：软基水闸底板脱空反演动力学方法代理模型 GRU神经网络 MOGWO优化算法

受限回程链路下无人机辅助MEC的空地能耗折中

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 142-148页

作者：李安窦邵婷南昌大学信息工程学院江西南昌330031

针对无人机(UAV)辅助的移动边缘计算(MEC)网络中无人机的能耗和地面用户的能耗的矛盾关系,研究了受限回程链路下的UAV辅助的MEC网络的空地能耗折中问题,同时考虑到无人机的能耗与地面用户的能耗通常相差几个数量级,引入放大因子兼顾地... 详细信息

针对无人机(UAV)辅助的移动边缘计算(MEC)网络中无人机的能耗和地面用户的能耗的矛盾关系,研究了受限回程链路下的UAV辅助的MEC网络的空地能耗折中问题,同时考虑到无人机的能耗与地面用户的能耗通常相差几个数量级,引入放大因子兼顾地面用户能耗.通过联合优化计算任务分配、GUs发射功率、GUs卸载时间和无人机轨迹,以最小化加权总能耗,可以表示空地能耗之间的权衡关系.由于所提出问题的非凸性使其难以优化,提出了一种基于块坐标下降法和连续凸近似技术的两阶段交替迭代优化算法得到该问题的次优解.仿真实验结果验证了所提出的方案在兼顾公平性条件下刻画了无人机能耗和用户能耗之间的折中关系,并在降低总能耗方面优于其他基准方案.

关键词：无人机辅助的移动边缘计算受限回程链路空地能耗折中计算资源分配轨迹优化

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河虾过敏原原肌球蛋白的基因克隆与原核表达

食品科学 2024年第13期45卷 89-95页

作者：骆叶晴郑双艳孙耀斌陈娇刘鑫陈红兵谢彦海南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江西南昌330047 南昌大学中德联合研究院江西南昌330047 南昌大学食品学院江西南昌330047

为了探寻天然原肌球蛋白的可替代物作为诊断和治疗虾类过敏的基础材料,本研究从河虾中提取总RNA,利用cDNA末端快速扩增技术克隆河虾过敏原原肌球蛋白基因的全长序列。以此序列设计表达引物,构建表达载体,最后通过异丙基-β-D-硫代半乳糖... 详细信息

为了探寻天然原肌球蛋白的可替代物作为诊断和治疗虾类过敏的基础材料,本研究从河虾中提取总RNA,利用cDNA末端快速扩增技术克隆河虾过敏原原肌球蛋白基因的全长序列。以此序列设计表达引物,构建表达载体,最后通过异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导表达重组原肌球蛋白。结果显示,河虾的原肌球蛋白基因cDNA序列全长1658 bp,开放阅读框855 bp,编码284个氨基酸,预测蛋白等电点4.70,预测分子质量32.8 kDa。河虾原肌球蛋白cDNA序列已上传至GenBank数据库,登录号为OP974621。本研究成功构建河虾原肌球蛋白重组表达质粒pET-30a-TM,并用IPTG进行体外诱导表达,最佳诱导条件为IPTG浓度1 mmol/L、37℃诱导4 h。可溶性分析结果表明重组原肌球蛋白主要以可溶性形式存在于细胞破碎液的上清液中,分子质量约38 kDa。

关键词：河虾原肌球蛋白基因克隆原核表达重组蛋白

环境因子筛选及组合方法对滑坡易发性预测的影响规律

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应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 49-71页

作者：黄发明刘科技曾子强田钦蒋水华杨阳周创兵南昌大学工程建设学院江西南昌330031

采用不同筛选方法从滑坡环境因子中获取各种因子组合,将其作为滑坡易发性预测模型的输入变量,用以研究不同环境因子筛选及组合下的建模规律,对准确可靠地预测滑坡易发性具有重要的理论和实践参考价值.以三峡库区万州区为例,首先,选取23... 详细信息

采用不同筛选方法从滑坡环境因子中获取各种因子组合,将其作为滑坡易发性预测模型的输入变量,用以研究不同环境因子筛选及组合下的建模规律,对准确可靠地预测滑坡易发性具有重要的理论和实践参考价值.以三峡库区万州区为例,首先,选取23种环境因子,如地形、水文、岩性等;然后,用相关系数(Coefficient Analysis, CA)、线性回归(Linear Regression, LR)、主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)、神经网络(Artificial Neural Network, ANN)和粗糙集(Rough Set, RS)等筛选方法来优化环境因子组合,将其作为支持向量机(Support Vector Machine, SVM)、多层感知器(Multi-layer perceptron, MLP)等典型机器学习模型的输入变量,构建CA-SVM、CA-MLP等耦合模型,预测滑坡易发性,并与未进行环境因子筛选的全部因子耦合机器学习模型作对比;最后,用受试者操作特征曲线下面积(Area under receiver operating characteristic curve, AUC)精度、易发性指数的均值和标准差等指标探讨建模规律.研究结果表明:(1)全部环境因子耦合的滑坡易发性预测精度总体上优于考虑环境因子筛选的机器学习模型,可见环境因子筛选对提升易发性预测精度并不理想;(2)滑坡易发性精度对不同环境因子筛选方法的敏感度略低于不同机器学习模型,显示开展环境因子筛选是不必要的,且其将导致建模过程更复杂,当然仍需避免采用相关性太高、且作用机制类似的环境因子.总之,可依据数据准确、类型齐全、意义明确、操作可行和主次清晰等原则,构建出完善的滑坡环境因子组合体系.

关键词：滑坡易发性预测环境因子筛选机器学习不确定性因素敏感度分析

新媒体视域下高校文化的可视化文创设计 ——以南昌大学为例

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新媒体视域下高校文化的可视化文创设计 ——以南昌大学为例

作者：吴聪聪南昌大学

学位级别：硕士

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环境信息公开的减污降碳效应

资源科学 2024年第1期46卷 38-52页

作者：邵汉华王亚宁南昌大学经济管理学院南昌330031

【目的】减污降碳协同增效是促进经济社会发展全面绿色转型的总抓手,环境信息公开对生态治理的重要性愈发显现,评估环境信息公开的减污降碳效应为经济社会绿色低碳发展提供科学依据。【方法】本文以“污染源监管信息公开”作为一项准自... 详细信息

【目的】减污降碳协同增效是促进经济社会发展全面绿色转型的总抓手,环境信息公开对生态治理的重要性愈发显现,评估环境信息公开的减污降碳效应为经济社会绿色低碳发展提供科学依据。【方法】本文以“污染源监管信息公开”作为一项准自然实验,基于中国2004—2020年235个地级市面板数据,运用双重差分法检验了环境信息公开对减污降碳的直接影响与作用机制。【结果】(1)环境信息公开能够实现减污与降碳双赢,具体而言,该制度使得试点城市污染水平和碳排放水平相对样本均值分别降低了25.5%和19.2%。(2)环境信息公开的降碳效应在资源型城市、强环境规制城市更为明显,且该效应随碳排放的水平提高呈边际递减趋势。环境信息公开的减污效应对不同城市则显现出相对普遍和稳定的特征。(3)绿色技术创新、政府财政支持和产业结构升级是环境信息公开促进减污降碳的重要机制;(4)低碳城市试点政策能够强化环境信息公开的减污降碳效应,而碳排放权交易政策的强化作用并不明显。【结论】本文准确识别了环境信息公开助力城市减污降碳的关键作用,为完善环境规制体系,强化协同减排行动提供了经验证据。为此,应进一步提升环境信息公开的深度与广度,设计特色鲜明、精准有效的治理路径,打好减污降碳政策“组合拳”,为新征程继续推进生态文明建设奠定基础。

关键词：环境信息公开减污降碳综合治理政策组合双重差分异质性中国

近40年鄱阳湖区“三生空间”格局转型与空间异质机制

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生态学报 2024年第6期44卷 2308-2322页

作者：魏国恩刘耀彬李汝资李硕硕骆康刘澄浩南昌大学资源与环境学院南昌330031 南昌大学中国中部经济发展研究中心南昌330031 南昌大学经济管理学院南昌330031

洞察快速城市化进程下三生空间的转型规律和空间异质驱动机制,是湖域地区生产生活方式“绿色化”转变和国土空间规划高质量发展的重要基础,对于地区国土资源优化配置和生态系统韧性建设具有重要意义。以鄱阳湖区为研究对象,基于1980—2... 详细信息

洞察快速城市化进程下三生空间的转型规律和空间异质驱动机制,是湖域地区生产生活方式“绿色化”转变和国土空间规划高质量发展的重要基础,对于地区国土资源优化配置和生态系统韧性建设具有重要意义。以鄱阳湖区为研究对象,基于1980—2020年土地覆被遥感影像数据,从“空间结构-分布格局-空间功能”演变视角分析鄱阳湖区三生空间格局转型规律,并定量识别环湖区、近湖区和远湖区格局转型的空间异质机制。结果表明:(1)近40年鄱阳湖区三生空间格局转型具有显著的空间动态异质性,生产空间持续聚焦于湖滨及河流沿岸平原区,生活空间向各城市建成区蔓延集聚,生态空间存续于湖域及边缘山区丘陵地带。县域尺度格局转型同样呈显著的差异化演进格局,其中生态空间的收缩趋势呈现出由环湖向远湖逐渐衰减的态势;(2)尽管以生态空间为主导的结构基本面未改变,但生态空间在生产和生活空间侵占下持续减损,突出表现为大规模水域和林地生态空间被农业生产、工矿和城镇建设空间侵占;(3)功能指数转型中持续呈现出由环湖区向远湖区的梯度变化过程,证实了三生空间功能转型“湖泊效应”现象的存在;(4)城市化和工业化是环湖区和近湖区三生空间格局转型的关键驱动因子,而城市化和农业现代化主导了远湖区的三生空间格局转型,而城市人口集聚、经济增长、产业经济规模增长和农机使用水平等二级细分因素通过不同情景组合塑造了鄱阳湖区不同地域差异化的三生空间格局转型机制。研究结果为认识湖域地区独特的国土空间演进规律和因地而异的演化机制提供了新的视角,也为构建面向现代化的国土空间规划体系和“生产-生活-生态”协同的生态文明新格局提供了新的见解。

关键词：三生空间格局转型驱动机制国土空间规划鄱阳湖区

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中国口粮自给率的区域非均衡特征及空间收敛

资源科学 2024年第4期46卷 786-800页

作者：杨一单姚成胜高云鹏刘伟芳南昌大学经济管理学院南昌330031

【目的】从消费和需求两个角度探讨口粮安全的区域差异和空间敛散性,以期为各区域更好地承担口粮安全责任提供科学依据。【方法】本文以口粮自给率作为衡量口粮安全的标准,基于消费统计法测量2000—2020年中国省域口粮自给率,利用Dagum... 详细信息

【目的】从消费和需求两个角度探讨口粮安全的区域差异和空间敛散性,以期为各区域更好地承担口粮安全责任提供科学依据。【方法】本文以口粮自给率作为衡量口粮安全的标准,基于消费统计法测量2000—2020年中国省域口粮自给率,利用Dagum基尼系数及其分解方法考察全国及四大区域口粮自给率相对差异的大小、来源及演变态势,进一步应用Kernel密度估计及空间收敛分析其绝对差异分布的动态演进过程及空间敛散性特征。【结果】①2000—2020年全国口粮自给率呈三阶段上升,四大区域口粮自给率上升程度差异明显,上升程度总体呈现中部>东北>东部>西部的变化特征。②研究期内,东部及东北地区口粮自给率区域内差异显著扩大,中、西部地区略微扩大;区域间差异对全国口粮自给率区域差异的贡献率均值高达47.92%,远高于区域内差异20.38%的贡献率和超变密度31.71%的贡献率。③与西部地区不同,东部、中部和东北地区口粮自给率在分布形态和极化趋势上相似,表明研究期内三大区域内的绝对差异不断扩大,存在高低两极分化现象。④空间溢出效应情境下,全国和四大区域口粮自给率均存在显著的绝对β收敛和条件β收敛,口粮生产的各影响因素对区域口粮自给率条件收敛起着决定作用。【结论】中国整体口粮的绝对安全掩盖了区域口粮的不安全,但是未来口粮安全区域差异有缩小的可能。

关键词：口粮自给率粮食安全区域差异 Dagum基尼系数 Kernel密度估计空间收敛中国

中国三大城市群产业网络空间演化特征及其环境效应分析

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长江流域资源与环境 2024年第8期 1637-1649页

作者：刘耀彬刘娇李硕硕邓伟凤李汝资南昌大学经济管理学院南昌大学资源与环境学院

产业网络是反映城市间经济联系的重要抓手，城市群是城市间经济联系的重要承载力，明晰城市群产业网络的空间演化特征和环境效应对推动城市群协同发展、绿色发展与可持续发展具有重要意义。论文以京津冀城市群、长三角城市群和珠三角城... 详细信息

产业网络是反映城市间经济联系的重要抓手，城市群是城市间经济联系的重要承载力，明晰城市群产业网络的空间演化特征和环境效应对推动城市群协同发展、绿色发展与可持续发展具有重要意义。论文以京津冀城市群、长三角城市群和珠三角城市群为例，基于2011～2020年企业投资行为采用ArcGIS空间分析法和社会网络分析揭示了三大城市群产业网络空间演化特征，进一步采用空间杜宾模型探讨了产业网络的环境效应。研究发现：(1)2011～2020年京津冀城市群产业网络空间格局呈“一主轴、两中心、多顶点”的特征。长三角城市群产业网络呈现“一主多副”的空间格局，“核心-边缘”现象与区域组团现象明显。珠三角城市群产业网络空间格局呈“一主两副”的特征，由“V”型逐渐转向倒“V”型。(2)三大城市群大部分中心城市的点入度大于点出度，中心城市产业集聚现象明显。(3)企业对外投资的环境效应存在空间异质性，京津冀城市群企业对外投资显著地促进本地区和邻近地区的环境治理，珠三角城市群产业网络对环境治理的空间溢出效应显著，长三角城市群产业网络的环境效应不显著。研究可为促进三大城市群协同发展、生态环境协同治理提供决策参考。

关键词：产业网络企业投资行为空间演化环境效应中国三大城市群