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基于激光与UWB序列匹配的目标跟踪

控制与决策 2024年第8期39卷 2613-2621页

作者：郭林刘冉蓝发籍邓天睿肖宇峰西南科技大学信息工程学院四川绵阳621000 特殊环境机器人技术四川省重点实验室四川绵阳621000

目标跟踪是实现人机交互的重要一环,二维激光雷达探测范围广、精度高,广泛应用于目标跟踪,但是由于缺失语义信息,难以区分外观近似的物体.针对这一问题,提出一种基于激光与UWB序列匹配的目标跟踪方法,使用最近邻算法关联激光聚类,构建... 详细信息

目标跟踪是实现人机交互的重要一环,二维激光雷达探测范围广、精度高,广泛应用于目标跟踪,但是由于缺失语义信息,难以区分外观近似的物体.针对这一问题,提出一种基于激光与UWB序列匹配的目标跟踪方法,使用最近邻算法关联激光聚类,构建物体轨迹,并基于改进的高斯相似度计算物体的激光轨迹与UWB测距序列的相似度,根据相似度大小实现目标的匹配定位.此外,针对目标被遮挡的情况设计重跟踪算法,利用UWB测距信息、目标丢失位置和目标特征模型在环境中搜索被遮挡的目标.利用TurtleBot 2机器人平台,在10 m×10 m的室内环境中进行实验验证.实验结果表明,所提出方法能够以8 cm的精度稳定地跟踪携带UWB节点的目标.

关键词：目标跟踪超宽带二维激光雷达时间序列序列相似度

浓香型白酒酒醅发酵过程中微生物群落结构演替及其与理化指标相关性

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食品科学 2024年第7期45卷 111-118页

作者：曾波饶家权邹永芳文静黄治国邓杰四川轻化工大学酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川宜宾644000 舍得酒业股份有限公司四川射洪629000 中国轻工业酿酒生物技术及智能制造重点实验室四川宜宾644000

为明确浓香型白酒酒醅中微生物群落结构的演替规律及其潜在功能,通过高通量测序技术解析酒醅微生物群落在发酵过程中的动态变化,分析不同发酵节点的微生物群落与理化指标的相关性,并采用PICRUSt分析对酒醅中微生物群落的功能进行预测。... 详细信息

为明确浓香型白酒酒醅中微生物群落结构的演替规律及其潜在功能,通过高通量测序技术解析酒醅微生物群落在发酵过程中的动态变化,分析不同发酵节点的微生物群落与理化指标的相关性,并采用PICRUSt分析对酒醅中微生物群落的功能进行预测。结果表明:厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)是酒醅中的优势菌门,浓香型酒醅中微生物以乳杆菌属(Lactobacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、高温放线菌属(Thermoactinomyces)、哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)、威克汉姆酵母属(Wickerhamomyces)、青霉属(Penicillium)、假丝酵母菌属(Candida)、曲霉属(Aspergillus)、季也蒙酵母属(Meyerozyma)和德巴利酵母属(Debaryomyces)为主,Lactobacillus、Kazachstania、Wickerhamomyces占绝对优势;相关性分析表明,还原糖、淀粉含量与8个细菌属呈显著正相关(P<0.05),酸度、水分含量与10个细菌属呈显著负相关(P<0.05),部分真菌与理化指标显著相关;PICRUSt分析表明,不同发酵节点的功能酶相对丰度差异显著,酒醅中的优势微生物参与糖酵解、酸代谢、乙醇合成形成完整的代谢链,说明酒醅微生物群落的演替是不同发酵节点代谢差异的主要原因。本研究分析了酒醅微生物的演替规律及其在发酵过程中参与的代谢,为白酒酿造微生物的代谢机制研究提供一定理论基础。

关键词：浓香型白酒酒醅微生物群落相关性分析

四川会理芭蕉箐地区钠长岩地球化学、年代学特征及其意义

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地球科学 2024年第3期49卷 893-906页

作者：刘亚杰徐争启宋昊李涛张苏恒姚建地学核技术四川省重点实验室四川成都610059 成都理工大学地球科学学院四川成都610059 地球勘探与信息技术教育部重点实验室四川成都610059 核工业二八〇研究所四川广汉618300

四川会理芭蕉箐地区位于康滇地轴中南段,是我国少有的元古宙产铀地区,其构造条件复杂,研究程度低,钠长岩作为本区重要的含铀岩石,对其更是鲜有报道,严重限制了进一步的铀矿勘查.在结合前人研究的基础上,通过对芭蕉箐地区1841铀矿化点的... 详细信息

四川会理芭蕉箐地区位于康滇地轴中南段,是我国少有的元古宙产铀地区,其构造条件复杂,研究程度低,钠长岩作为本区重要的含铀岩石,对其更是鲜有报道,严重限制了进一步的铀矿勘查.在结合前人研究的基础上,通过对芭蕉箐地区1841铀矿化点的野外地质调查、钠长岩元素地球化学分析及锆石U-Pb年代学测试分析,发现研究区钠长岩分为岩浆钠长岩与交代钠长岩,样品富集Th、U、Zr、REE等元素,相对贫Ba、K、Sr、Rb等元素,测年结果显示两类钠长岩主要峰值年龄为~2.3 Ga与~1.8 Ga.钠长岩岩石来源主要为下地壳变质泥岩部分熔融且有幔源物质加入,形成于陆内拉张构造环境.其原岩的形成与2.4~2.3 Ga期间发生在扬子地台西南缘的碰撞事件有关,并在1.8 Ga左右经历岩浆作用形成钠长岩,同时铀元素在此处大量富集.其年代学数据记录的两次岩浆活动,是Columbia超大陆聚合在扬子地块西南缘的响应.

关键词：扬子陆块西南缘 Columbia超大陆钠长岩地球化学锆石U-Pb定年岩石学

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相干涡旋和刃型位错在海洋湍流中的相互作用

中国激光 2024年第8期51卷 126-136页

作者：陈海涛高曾辉成都师范学院物理与工程技术学院四川成都611130 宜宾学院四川省计算物理高校重点实验室四川宜宾644000

类比相干光束中刃型位错概念,提出一种新的相干奇点——相干刃型位错。对高斯-谢尔模光束携带的相干涡旋和刃型位错在海洋湍流中的相互作用进行研究。基于扩展的惠更斯-菲涅耳原理,得到了该光束在海洋湍流环境下的交叉谱密度表达式,并... 详细信息

类比相干光束中刃型位错概念,提出一种新的相干奇点——相干刃型位错。对高斯-谢尔模光束携带的相干涡旋和刃型位错在海洋湍流中的相互作用进行研究。基于扩展的惠更斯-菲涅耳原理,得到了该光束在海洋湍流环境下的交叉谱密度表达式,并将其用于研究相干涡旋和刃型位错的相互作用。研究发现:相干刃型位错在相干涡旋的作用下发生断裂并转化成相干涡旋。在光束传输过程中,光场中有单个或成对相干涡旋的产生或湮灭现象发生。二者之间的作用特点不仅与传输距离有关,还受光束初始参数和海洋湍流参数的影响。二者之间的作用规律与自由空间光涡旋和刃型位错的作用规律不同。

关键词：激光光学奇点光学部分相干光束相干奇点相干涡旋海洋湍流

多尺度特征融合与空间优化的弱监督高分遥感建筑变化检测

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测绘学报 2024年第8期53卷 1586-1597页

作者：鄢薪慎利潘俊杰戴延帅王继成郑晓莉李志林西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室四川成都611756 西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 四川师范大学西南土地资源评价与监测教育部重点实验室四川成都610066 四川省国土科学技术研究院(四川省卫星应用技术中心)耕地资源调查监测与保护利用重点实验室四川成都610045

针对建筑物变化检测中深度学习方法严重依赖大量高成本高难度的像素级标注样本进行模型训练的问题,本文提出一种基于图像级标注样本的高分辨率遥感建筑物弱监督变化检测方法MDF-LSR-Net。该方法首先提取双时相多尺度差异特征,并对多尺... 详细信息

针对建筑物变化检测中深度学习方法严重依赖大量高成本高难度的像素级标注样本进行模型训练的问题,本文提出一种基于图像级标注样本的高分辨率遥感建筑物弱监督变化检测方法MDF-LSR-Net。该方法首先提取双时相多尺度差异特征,并对多尺度差异特征进行渐进式融合,利用充分融合后的多层次多尺度差异特征来生成变化热力图;然后,利用低层融合差异特征的局部空间相似性来优化初始的变化热力图,进一步增强热力图中变化区域的完整性和准确性;最后,基于高质量的变化热力图训练最终的变化检测模型。在公开的建筑物变化检测数据集WHU和LEVIR上的多组试验结果表明,本文方法能够获取更加完整且准确的变化热力图,从而使得基于此训练的变化检测模型也取得更高的检测精度,其中最终的变化检测模型在WHU数据集上的IOU和F 1值分别可达65%和79%以上。

关键词：高分辨率遥感影像建筑物变化检测深度学习弱监督学习多尺度特征融合

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极端降雨与强人类活动复合作用下山洪灾害研究构想和成果展望

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工程科学与技术 2024年第4期56卷 1-9页

作者：王协康四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室四川成都610065

全球气候变暖导致山丘区极端降雨事件多发,降雨强度与量级不断突破区域历史极值,同时叠加区域脆弱环境和强人类活动影响,致使山洪形成及演进致灾成因复杂多变,由此加重了暴雨山洪引发的人员伤亡和财产损失。山洪灾害具有显著的自然和社... 详细信息

全球气候变暖导致山丘区极端降雨事件多发,降雨强度与量级不断突破区域历史极值,同时叠加区域脆弱环境和强人类活动影响,致使山洪形成及演进致灾成因复杂多变,由此加重了暴雨山洪引发的人员伤亡和财产损失。山洪灾害具有显著的自然和社会双重属性,其形成发展是山丘区环境孕灾承灾因子复合作用的结果。中国山丘区局地气候独特,地质地貌类型众多,溪河水系复杂,人类活动影响突出。大量重大山洪灾害事件表明,极端降雨诱发的山洪过程及致灾特征各异,给山洪灾害预报预警防御造成极大困扰,山洪灾害研究仍是当前重大自然灾害防控的重点和难点。长期以来,中国山洪灾害研究多偏重于雨水情时空变化规律,着重研究降雨影响的山洪洪水淹没特征,据此推算山洪灾害防治区的临界雨量与水位阈值,在山洪灾害防治实践应用中取得了较为显著的成效,山洪灾害事件导致的人员伤亡数总体显著下降。然而,受山丘区降雨特征、下垫面组成、溪河形态及人类活动等多因素影响,山洪洪水形成演进时挟带大量泥沙,从而表现为山洪水沙、山洪泥石流等物理过程,导致的局地冲毁、淤埋、淹没等致灾成因及阈值与山洪洪水致灾也存在本质差异,这也是近年来中国重大山洪灾害事件多发的主要原因。针对极端降雨诱发多类型山洪形成演进与强人类活动复合作用致灾防御难题,亟需利用气象学、水文学及河流动力学等多学科知识,采用现场调查、物理试验、数值模拟及理论分析相结合的方法,从传统单一的山洪洪水灾害研究扩展为全类型山洪灾害(山洪洪水灾害、山洪水沙灾害、山洪泥石流灾害)研究,开展全类型山洪引发的冲毁—淤埋—淹没等复合致灾研究,系统探究中国重灾省区重大山洪灾害事件的强降水时空演变规律,剖析极端降雨与强人类活动复合作用下多类型山洪形成及其演进致灾范围、规模特征,揭示气象水文溪河响应与强人类活动影响的不同类型山洪灾害致灾成因,建立气象水文水沙动力过程模拟方法,辨识山丘区流域全类型山洪冲毁—淤埋—淹没风险,提出不同类型山洪灾害易发区识别方法,构建山洪洪水灾害、山洪水沙灾害及山洪泥石流灾害分区分级多指标预警防御方法。该研究有利于提升中国山洪灾害理论技术研究水平,进一步完善中国山洪灾害防治对策。

关键词：山区流域极端降雨强人类活动山洪灾害致灾成因

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河流系统生态完整性评估的回顾与展望

中国环境科学 2024年第4期44卷 2256-2272页

作者：李欣桐王远铭梁瑞峰冯镜洁李然李克锋四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室四川成都610065

为明确定义河流生态系统的完整性内涵,研究影响河流生态完整性退化的主要因素,以及选择科学、合理、可行的指标对其进行定量刻画等,运用文献计量方法梳理国内外河流生态系统的完整性的广义内涵,将河流的生态完整性具象为水文过程完整性... 详细信息

为明确定义河流生态系统的完整性内涵,研究影响河流生态完整性退化的主要因素,以及选择科学、合理、可行的指标对其进行定量刻画等,运用文献计量方法梳理国内外河流生态系统的完整性的广义内涵,将河流的生态完整性具象为水文过程完整性、生境过程完整性和生物过程完整性.系统总结了河流生态完整性评价的研究进展与应用,统计了各类评价指标的使用情况,提出了现有河流生态完整性评估在评价指标和参照状态选取等方面存在的问题.以小水电开发河流的生态完整性评价为例构建了评估框架,分析了河流生态完整性研究面临的挑战与未来发展趋势.

关键词：河流生态完整性指标评估

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区域减污降碳协同控制--以重庆为例

工程科学与技术 2024年第1期56卷 183-194页

作者：楚英豪李京王鹏李杉屈加豹方宁杰四川大学建筑与环境学院四川成都610065 四川川大生态环境技术有限公司四川成都610065

在中国面对实现碳达峰、碳中和与环境根本好转目标的背景下,重庆市作为西部大开发的重要战略支点,有责任有义务率先实现减污降碳,助力国家生态文明建设。CO_(2)和大气污染物的排放过程复杂,涉及要素众多,因而有必要明确影响CO_(2)和大... 详细信息

在中国面对实现碳达峰、碳中和与环境根本好转目标的背景下,重庆市作为西部大开发的重要战略支点,有责任有义务率先实现减污降碳,助力国家生态文明建设。CO_(2)和大气污染物的排放过程复杂,涉及要素众多,因而有必要明确影响CO_(2)和大气污染物排放的关键因素,为重庆市实现减污降碳协同控制提供科学参考。本文以对数均值除法指数模型(LMDI)为基础,构建扩展的LMDI–CO_(2)模型和LMDI–AP模型,并以2011—2020年重庆市CO_(2)排放和工业SO_(2)排放为对象进行实证分析,定量评估各因素对重庆市CO_(2)排放和工业SO_(2)排放变化的影响效果。同时,根据重庆市经济社会、能源环境历史发展情况挖掘各因素的影响机制,归纳协同减排的关键因子,探究重庆市减污降碳协同控制机制。结果显示,2011—2020年,经济发展效应是推动重庆市CO_(2)排放增加的首要因素,贡献率达245.59%;能源强度效应对CO_(2)减排的贡献最大,贡献率为210.51%;此外,产业结构优化为CO_(2)减排也做出了贡献。工业经济发展是推动重庆工业SO_(2)排放的主导因素,贡献率为64.47%;其他因素均为SO_(2)减排做出贡献,其中,能源强度和结构效应贡献率分别为42.65%和6.31%。可见,随着经济的发展、人口规模的扩大和生活水平的提高,重庆市CO_(2)和污染物减排的压力将会增大,“高碳化”能源结构制约着两者减排,提高能源效率和优化产业结构对实现“双减”起着关键作用。因此,降低能源强度、升级产业结构、优化能源结构是未来重庆市实现减污降碳协同控制的重要途径。

关键词： CO_(2)排放大气污染驱动因素协同控制 LMDI模型

深地工程多维信息感知与智能建造的发展与展望

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1259-1290页

作者：张茹吕游张泽天任利谢晶张安林严志伟米欧四川大学水利水电学院四川成都610065 四川大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室四川成都610065 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室四川成都610065

随着大数据、云计算、人工智能等数字技术的加速演进,各领域智能化、信息化、数字化已成为未来的大势所趋。深地工程作为国家重大战略科技问题,必然面临智能化升级。然而,深部岩体“三高一扰动”的复杂特征给深地工程智能化转型带来严... 详细信息

随着大数据、云计算、人工智能等数字技术的加速演进,各领域智能化、信息化、数字化已成为未来的大势所趋。深地工程作为国家重大战略科技问题,必然面临智能化升级。然而,深部岩体“三高一扰动”的复杂特征给深地工程智能化转型带来严峻的挑战。为实现深地工程与数字技术的高效融合,研究基于“感知-传送-解译-分析-决策”的智能化实践路径,系统回顾了地下工程中智能感知、实时传输、信息解译、数据分析、智能决策等领域的代表性研究进展,并针对性提出了“多感知、快响应、大数据、优方法、精模型、强平台、易推广”的深地工程智能建造发展方向。研究表明:①前沿的深地工程感知技术包括:光纤传感器、MEMS传感器、计算机视觉、自动化机器人等,待数据采集完毕后,通过兼具配置简单、容错能力强、可移动性好等优点的无线通信协议完成数据的实时响应,以实现深地工程监测数据的精准感知与实时传输;②深地工程原位监测技术获取的数据类型主要包括图像、波、点云等,对原始数据解译及分析的模型众多,采用新一代的人工智能技术,如:人工神经网络和深度学习技术,可显著提高解译与分析的效率;③智能决策系统具备高效的学习能力,能够适应复杂环境下的不确定性,通过循环自主学习,以进行决策问题的智能解答。当前,我国深地工程智能建造的政策与产业体系已基本建立,大量智能建造系统已应用于实践。基于此,从智能感知与信息解译、围岩评价及安全评估、围岩控制与动态修复、平台开发及应用推广等4个方面展望了数智化深地工程的发展方向,进而构建了基于多源信息的深地工程围岩稳定性综合评价与分析系统构想。

关键词：深地工程人工智能实时响应信息解译数据分析智能决策