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不同延时条件下基于激光诱导击穿光谱的烧结混合料定量检测

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光学精密工程 2024年第13期32卷 2052-2060页

作者：秦云鹏隋明达魏自浩薛世龙卢渊田野郭金家中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100

烧结混合料是烧结工艺中极为重要的一环,其成分检测的准确性直接影响烧结过程,激光诱导击穿光谱技术通过激光光谱分析烧结混合料中的元素成分和含量,实时性好,但定量检测效果相比于其他实验室方法仍有差距。研发了一套遥测激光诱导击穿... 详细信息

烧结混合料是烧结工艺中极为重要的一环,其成分检测的准确性直接影响烧结过程,激光诱导击穿光谱技术通过激光光谱分析烧结混合料中的元素成分和含量,实时性好,但定量检测效果相比于其他实验室方法仍有差距。研发了一套遥测激光诱导击穿光谱装置,并应用于烧结混合料成分检测,采用PLSR与PCA相结合的方法对烧结混合料中TFe,CaO,SiO_(2),MgO进行定量检测。通过对1.28μs和5μs不同延时的光谱数据计算发现,不同物质在不同探测延时条件下R_(2)有着明显差异,对于SiO_(2)和MgO这两种浓度相对较低的物质,采用较小的1.28μs探测延时,R_(2)分别达到了0.937和0.985,而浓度相对较高的TFe,CaO则采用更大的5μs探测延时效果更好,较采用1.28μs延时,TFe定量结果的R^(2)从0.903提高到0.987,CaO的R^(2)也从0.816提高到0.980。针对不同物质采用不同探测延时的方法显著提高了检测准确性,简化了检测流程,对烧结工艺起到指导作用。

关键词：遥感测量激光诱导击穿光谱烧结混合料偏最小二乘法延时变化

相干差分吸收二氧化碳激光雷达仿真与误差分析

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光学学报 2024年第6期44卷 145-156页

作者：李因营陈相成于翠荣戴光耀吴松华中国海洋大学信息科学与工程学部海洋技术学院山东青岛266100 青岛镭测创芯科技有限公司山东青岛266101 崂山实验室山东青岛266237 中国海洋大学海洋高等研究院山东青岛266100

阐述了相干差分吸收激光雷达(CDIAL)探测大气二氧化碳(CO_(2))的原理,设计了1.57μm波段微脉冲相干探测系统,并对系统的回波信号进行了仿真。通过仿真计算分别探究了温度、压力、波长等因素对差分光学厚度计算及CO_(2)体积分数的反演精... 详细信息

阐述了相干差分吸收激光雷达(CDIAL)探测大气二氧化碳(CO_(2))的原理,设计了1.57μm波段微脉冲相干探测系统,并对系统的回波信号进行了仿真。通过仿真计算分别探究了温度、压力、波长等因素对差分光学厚度计算及CO_(2)体积分数的反演精度的影响。仿真结果显示:当波长漂移为0.5 pm、温度不确定度为1 K、压强不确定度为1 h Pa、水汽体积分数测量不确定度为10%时,这些参数引起的总体误差为0.45%;在大气中CO_(2)的体积分数为4×10^(-4)时,微脉冲相干激光雷达探测CO_(2)体积分数的测量误差约为1.8×10^(-6)。

关键词：大气光学二氧化碳体积分数相干差分吸收激光雷达仿真与性能评估

基于波谱仪观测和再分析数据的热带气旋海浪有效波高数据重构研究

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热带海洋学报 2024年

作者：任宇恒高源王运华孙建中国海洋大学信息科学与工程学部中国海洋大学海洋与大气学院

有效波高数据是研究热带气旋海浪预测方法和反演技术的前提,本文利用中法海洋卫星波谱仪（surface waves investigation and monitoring, SWIM）高精度有效波高观测数据,校正ERA5再分析数据在高海况下低估有效波高的误差,为构建高精度... 详细信息

有效波高数据是研究热带气旋海浪预测方法和反演技术的前提,本文利用中法海洋卫星波谱仪（surface waves investigation and monitoring, SWIM）高精度有效波高观测数据,校正ERA5再分析数据在高海况下低估有效波高的误差,为构建高精度、大样本量的热带气旋海浪有效波高数据集提供了一种可靠方法。首先,由于ERA5与SWIM数据存在时空分辨率差异,本文利用经纬度变换和反距离加权法空间插值对两种数据进行时空匹配。然后,通过数据对比得到了ERA5误差随SWIM有效波高增大而增大的相关关系,进而使用线性回归方法构建了从ERA5到SWIM的有效波高重构方程。最后,使用两处NDBC浮标数据对重构方程进行了验证,结果表明,对于5m以上海浪, ERA5有效波高数据的均方根误差分别从重构前的1.65m和1.08m降低到重构后的1.18m和0.71m,证明了重构方程的有效性。

关键词：波谱仪 ERA5 有效波高热带气旋

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中国学习者英语二语心理词汇网络结构研究

外语教学与研究 2024年第2期56卷 239-250,320页

作者：陈士法周越彭玉乐刘洁 Brent Wolter 中国海洋大学

本研究基于中国英语学习者和英语母语者的词汇联想测试数据,利用网络科学技术,从宏观、中观和微观三个层面探索中国学习者英语二语心理词汇网络结构。研究发现有二。1)二语心理词汇网络的平均最短路径和聚集系数与其对应的随机网络参数... 详细信息

本研究基于中国英语学习者和英语母语者的词汇联想测试数据,利用网络科学技术,从宏观、中观和微观三个层面探索中国学习者英语二语心理词汇网络结构。研究发现有二。1)二语心理词汇网络的平均最短路径和聚集系数与其对应的随机网络参数相比,均存在显著差异。2)二语心理词汇网络与母语心理词汇网络在宏观层面无显著差异,在中观层面存在显著差异,在微观层面存在质的差异:二语心理词汇网络以语义为主,语义-非语义混合联结,母语心理词汇网络以语义联结为主;此外,二语水平只在微观层面影响二语心理词汇网络的内部联结:高水平学习者的语义联结占比高。据此,本文构建了英语二语心理词汇的复杂网络:节点聚集程度较高,结构优化,信息通达速度较快;随着二语水平提高,语义联结不断加强,网络结构会更优化,信息交流更有效。

关键词：二语心理词汇网络复杂网络二语水平词汇联想网络科学

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ChatGPT大语言模型背景下的二语习得

现代外语 2024年第4期47卷 578-584,F0003页

作者：杨连瑞中国海洋大学

ChatGPT大语言模型通过合作对话创造有意义的语境,生成输入资源,促进技能输出,关注心理体验,提供即时反馈,可高效赋能二语习得。但外语教师也需注意ChatGPT带来的潜在问题,如部分信息不准确、模型固有“信息茧房”、易弱化学生主动性、... 详细信息

ChatGPT大语言模型通过合作对话创造有意义的语境,生成输入资源,促进技能输出,关注心理体验,提供即时反馈,可高效赋能二语习得。但外语教师也需注意ChatGPT带来的潜在问题,如部分信息不准确、模型固有“信息茧房”、易弱化学生主动性、产生抄袭现象、挑战传统教师地位以及降低教师信任度等。由于ChatGPT等生成式人工智能的教育应用已是大势所趋,师生应积极拥抱智能技术,构建人工智能赋能的外语教育教学新体系。

关键词： ChatGPT 大语言模型生成式人工智能二语习得外语教育

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南海岛礁区主被动融合浅海水深反演和动态监测

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海洋湖沼通报 2024年

作者：李雪银胡连波陈树果段志刚中国海洋大学海洋技术学院中国海洋大学三亚海洋研究院国家卫星海洋应用中心北京卫星导航中心

南海岛礁区浅海水深分布对于保障海上运输和航运安全，实施沿海和海洋建设以及维护和保障南海权益都具有重要意义。但受技术与现实因素限制，该区域浅海水深数据目前存在很大空白。本文基于多层感知机神经网络（MLP），利用Landsat-8光... 详细信息

南海岛礁区浅海水深分布对于保障海上运输和航运安全，实施沿海和海洋建设以及维护和保障南海权益都具有重要意义。但受技术与现实因素限制，该区域浅海水深数据目前存在很大空白。本文基于多层感知机神经网络（MLP），利用Landsat-8光学卫星和ICESat-2激光雷达卫星数据，建立南海岛礁区水深反演模型（MLP-SWDIM），实现南海岛礁区浅海水深高精度反演。以ICESat-2测深数据验证，MLP-SWDIM模型应用于测试集，反演结果均方根误差约1.5 m，相对误差约8.2%；应用于训练区域其他成像日期的Landsat-8光学图像，0～40 m水深范围内，相对误差5.3%～13.7%，均方根误差为0.8～1.4 m；应用训练区域外多处岛礁区，在0～35 m水深范围内，相对误差5.3%～11.6%，均方根误差在1.0～1.4 m之间，展现出较高的反演精度和鲁棒性。在此基础上，利用MLP-SWDIM模型和长时序Landsat-8数据对南海部分岛礁区浅海水深进行动态监测。

关键词：浅海水深多层感知机 ICESat-2 Landsat-8

基于多源异构数据的胶东经济圈旅游资源供需匹配时空特征

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地球信息科学学报 2024年第2期26卷 393-407页

作者：刘佳纪晓萌陆嘉欣张桐艳中国海洋大学管理学院青岛266100 教育部人文社会科学重点研究基地中国海洋大学海洋发展研究院青岛266100

有效识别旅游资源供需空间匹配特征是提升旅游资源利用效率、优化旅游资源空间布局、推进旅游高质量发展的关键所在。随着空间信息技术的迭代更新,多源数据为旅游资源供需空间匹配及其交互关系拓展了新的研究视角,其中POI和数字足迹的... 详细信息

有效识别旅游资源供需空间匹配特征是提升旅游资源利用效率、优化旅游资源空间布局、推进旅游高质量发展的关键所在。随着空间信息技术的迭代更新,多源数据为旅游资源供需空间匹配及其交互关系拓展了新的研究视角,其中POI和数字足迹的挖掘为旅游资源供需匹配的研究提供了有力的数据支持。本研究选取山东省胶东经济圈为研究区域,基于高德地图、同程网和马蜂窝网络游记平台等多源数据渠道,获取2016—2021年胶东经济圈旅游资源的POI数据和旅游流的“O-D”数据,在此基础上运用核密度估计和复杂网络分析分别识别二者的空间结构特征,并进一步结合空间匹配测算模型探索胶东经济圈旅游资源供需匹配的时空演化规律。研究表明:(1)胶东经济圈旅游资源供给呈“康乐游憩类、公共休闲类、观赏科普类、宗教祭祀类”梯度递减的数量结构特征,以及“整体聚集、局部分散”的空间分布特征;(2)旅游流在时间上节假日效应和季相性特征明显,在空间上“陆海”差异显著,其中疫情发生前表现出由海岸向陆域扩散的态势,后疫情常态化下旅游流渐有复苏迹象;在类型结构上,康乐游憩类和公共休闲类成为旅游需求的主导类型;(3)旅游资源供需匹配关系的空间结构可划分为供需平衡、供给主导和需求主导3大类型,其中供需平衡类以“低-低”匹配为主导,供给主导类主要分布于陆域,空间分布形态较为零散,需求主导类主要沿海岸线呈环状分布,分布范围由海岸逐渐向陆域扩散。本研究基于多源异构数据拓展了旅游资源供需匹配的应用边界,为促进胶东经济圈及其他沿海地区旅游资源供需匹配提供理论基础和方法支撑。

关键词：多源异构数据旅游资源旅游流复杂网络供需匹配沿海城市胶东经济圈

如何联接海洋生态损害和管理政策响应：生态生产函数构建与补偿政策设计

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生态学报 2024年

作者：刘丹丹李京梅李淑琴刘娟中国海洋大学经济学院中国海洋大学海洋发展研究院

识别影响人类福利的海洋生态系统结构、过程、功能的关键因子及其关系，建立紧密联系生态变化和人类福利的海洋环境管理政策并对海洋生态损害行为进行针对性调控，有助于实现海洋生态系统服务供给可持续，实现人与自然的和谐共生目标。... 详细信息

识别影响人类福利的海洋生态系统结构、过程、功能的关键因子及其关系，建立紧密联系生态变化和人类福利的海洋环境管理政策并对海洋生态损害行为进行针对性调控，有助于实现海洋生态系统服务供给可持续，实现人与自然的和谐共生目标。通过构建联接生态投入和服务产出的生态生产函数，刻画海洋生态受损和人类福利变化间的关系；筛选海洋生态损害表征要素并进一步解析受损要素特征；分别从货币补偿和生态修复双层面设计海洋生态管理响应方式。研究结论有助于搭建从损害要素到补偿政策的因果链条，从而为海洋生态损害的责任认定、货币补偿与生态修复方案选择提供标准化、业务化的技术支持。

关键词：海洋生态损害生态生产函数管理政策响应海洋生态损害补偿

基于SNPP/VIIRS卫星数据的海温锋检测算法研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第9期54卷 21-29页

作者：于杰管磊中国海洋大学三亚海洋研究院海南三亚572024 中国海洋大学信息科学与工程学部海洋技术学院山东青岛266100

本文采用SNPP/VIIRS(Suomi national polar-orbiting partnership/Visible infrared imaging radiometer suite)卫星海表温度数据对锋面检测算法进行对比分析,包括Sobel算法、Canny算法、引力模型法、直方图分析法和熵算法。通过分析上述算法中间结果、单日海温锋检测结果以及月度锋面概率分布的差别与特征,再结合各算法特点发现,在锋面识别中由于各算法的底层逻辑不同,造成了对海温锋定义难以统一的问题,因此各算法检测出的海温锋各有特点,适合不同的研究和应用需求,实际应用时要根据研究需要和实际情况选择合适的算法。各算法的特点为:Canny算法、引力模型法、Sobel算法、熵算法对强锋面的检测能力依次递减,对弱锋面的检测能力依次递增,抗噪性递减,直方图分析法检测出的锋面表现出较强的连续性,锋面光滑、清晰且连贯,抗噪性较好;各算法适用场合为:以梯度计算为基础的Sobel算法或者其他梯度类算法适用于精确计算温度变化程度的应用场景,Canny算法适用于强锋面的研究,引力模型法适用于应用噪声较大的数据检测锋面或者强锋面的检测,熵算法适用于弱锋面的检测,直方图分析法比较适合分析连续的长锋面。

关键词：卫星海表温度海温锋锋面检测算法