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基于地理加权随机森林的长三角PM空间效应建模

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中国环境科学 2024年

作者：陈艺敏苏漳文陈移萍林子彭漳州职业技术学院石油化工学院福建省精细化工应用技术协同创新中心

本研究采用随机森林(RF)和地理加权随机森林(gWRF)对长三角地区2003 ～ 2019年的PM2.5浓度及其驱动因素数据进行训练、校验与测试，并探讨它们之间的关系.结果表明：(1)相比RF模型，gWRF模型对PM2.5浓度的训练和预测更优，其各项模型评... 详细信息

本研究采用随机森林(RF)和地理加权随机森林(gWRF)对长三角地区2003 ～ 2019年的PM2.5浓度及其驱动因素数据进行训练、校验与测试，并探讨它们之间的关系.结果表明：(1)相比RF模型，gWRF模型对PM2.5浓度的训练和预测更优，其各项模型评估指标均优于RF模型，且gWRF模型残差的空间自相关性更低.(2)gWRF模型预测2019年PM2.5浓度分布优于RF模型，与实际观测浓度分布基本一致但两个模型均存在北部高估南部低估的情况且高估区域大于低估区域.(3)RF模型在研究PM2.5浓度分布最重要且显著的驱动因子方面是全局性的，而gWRF模型得到干旱、气温、温差、风速以及人类干扰对PM2.5分布的影响是局部性的.在大尺度下，这种局部性的效应对于PM2.5精细化防控更具实际性的指导意义.此外，在全球气候暖干化和区域气候空间异质性的背景下，把干旱融入PM2.5预测并建立具有局部效应的模型有助于环境监管机构及决策者制定防控措施.

关键词： PM 驱动因素地理加权随机森林空间效应长三角地区

利用非线性损耗提升全固态单频激光器输出功率研究进展(特邀)

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红外与激光工程 2024年第1期53卷 31-42页

作者：卢华东李佳伟靳丕铦苏静彭堃墀山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室山西太原030006 山西大学极端光学协同创新中心山西太原030006

全固态单频连续波激光器因其噪声低、线宽窄、光束质量好、功率稳定性高等优点已经被广泛应用于产生非经典光场、冷原子物理研究、引力波探测等诸多领域。随着科学技术的不断发展,传统的全固态激光器的输出功率已经不能满足前沿领域的需... 详细信息

全固态单频连续波激光器因其噪声低、线宽窄、光束质量好、功率稳定性高等优点已经被广泛应用于产生非经典光场、冷原子物理研究、引力波探测等诸多领域。随着科学技术的不断发展,传统的全固态激光器的输出功率已经不能满足前沿领域的需求,因此亟需在保持全固态激光器整体性能的同时进一步提升激光器的输出功率。为此首先需要更高的泵浦功率,而这将使激光器内部增益提高,在腔内损耗不变的情况下,原非振荡模式也将满足起振条件,从而使激光器在跳模或多模状态下运转。此外,激光晶体的热效应和损伤阈值也限制了输出功率的提高。本文介绍了一种利用非线性损耗大幅度提升全固态单频连续波激光器的输出功率的技术和方法。通过在谐振腔中引入非线性损耗,使主模经受的非线性损耗是次模的一半。在模式竞争的作用下,谐振腔内的模式被更进一步的选择,从而允许全固态单频激光器在更高的增益下保持单纵模运转。通过在谐振腔内插入多块增益晶体可以有效缓解由于激光增益晶体热效应的限制,从而实现更高功率的单频激光输出。目前高功率全固态连续波激光器的输出功率已经达到了一百瓦的量级,且还在进一步提高。通过在谐振腔内引入非线性损耗,全固态单频连续波激光器的整体性能在得以保障和提高的同时,其应用范围也得到了进一步的推广。

关键词：全固态激光器非线性损耗单频高功率

基于京津冀功能分区的植被覆盖度时空演变特征及其影响因子

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自然资源遥感 2024年

作者：鲁军景孙雷刚左璐刘剑锋马晓倩郝庆涛河北省地理信息开发应用技术创新中心河北省科学院地理科学研究所

基于1985—2020年Landsat数据估算8期京津冀年度植被覆盖度(vegetation fractional cover,VFC),采用Sen趋势分析和Mann-Kendall检验,全面分析京津冀协同发展4大功能分区(四区)VFC时空变化特征,并运用地理探测器从静态和动态多角度探究... 详细信息

基于1985—2020年Landsat数据估算8期京津冀年度植被覆盖度(vegetation fractional cover,VFC),采用Sen趋势分析和Mann-Kendall检验,全面分析京津冀协同发展4大功能分区(四区)VFC时空变化特征,并运用地理探测器从静态和动态多角度探究气候因素、自然因素和人为因素多重影响因子及其交互作用对区域VFC的影响程度和作用机制。结果表明:(1)1985—2020年,京津冀植被覆盖情况整体较好,其中南部功能拓展区(南部)>西北部生态涵养区(西北部)>中部核心功能区(中部)>东部滨海发展区(东部)。(2)1985—2020年,京津冀VFC总体以0.097%/10a的增速呈波动上升的趋势,空间演变呈“西高东低”的分布格局,其中改善区域主要分布在西北部燕山-大马群山-太行山,退化区域主要分布在中部、东部和南部各市县建成区及周边地区。(3)单因子层面,“四区” VFC空间分异的主次控因子具有显著差异,其中土地利用类型和土壤类型解释能力均较强;影响因素层面,中部和南部VFC空间分异的主要影响因素为人为因素,东部为人为因素和自然因素,西北部为气候因素和自然因素。(4)土地利用类型在各年份对“四区”VFC的解释能力均较强,且总体呈增加的趋势;土壤类型在东部和西北部q值均较大,但在西北部呈下降的趋势;次控因子在不同分区的年际解释能力不同。(5)影响因子均呈不同程度的增强作用,不存在相互独立或减弱的现象,且气象因子是最主要的交互对象。

关键词：植被覆盖度时空变化影响因子地理探测器功能分区

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放射性污染衣物自动监测与分拣系统设计

核电子学与探测技术 2024年第4期44卷 779-783页

作者：张菁任熠王建飞毛嘉琦白宁曲坤乔敏娟王迪山西中辐核仪器有限责任公司太原030006 中国辐射防护研究院太原030006 山西省智能辐射探测装备技术创新中心太原030006

依据核安全法规和相关标准,设计了放射性污染衣物自动监测与分拣系统。仪器通过升降装置、传送装置和软件管理系统实现了对辐射控制区内人员穿戴过的工作服等物件表面β放射性污染的监测,并通过分拣装置,自动分拣干净或有污染的物件。... 详细信息

依据核安全法规和相关标准,设计了放射性污染衣物自动监测与分拣系统。仪器通过升降装置、传送装置和软件管理系统实现了对辐射控制区内人员穿戴过的工作服等物件表面β放射性污染的监测,并通过分拣装置,自动分拣干净或有污染的物件。现场应用测试表明,该系统各项技术指标满足设计要求,人机交互性良好,测量过程完全自动化,可高效地进行衣物表面污染监测与分拣,有效防止污染扩散。

关键词：放射性污染衣物自动监测与分拣系统 β放射性污染监测性能分析

“乡村振兴”背景下食品类专业型硕士“实践驱动、多维融合、创新引领”协同培养机制的探讨

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食品工业科技 2024年第14期45卷 371-377页

作者：关海宁刁小琴刘登勇励建荣李学鹏仪淑敏范金波赵志南渤海大学食品科学与工程学院辽宁省肉类食品专业技术创新中心辽宁锦州121013

培养高层次复合应用型专业学位硕士既是建设一流大学、一流学科的必然需要,也是主动服务乡村振兴战略实施的重要途径。食品专业作为发展“三农”成效的中坚力量,探究新时代“乡村振兴”背景下其专业型硕士研究生的协同培养机制就显得尤... 详细信息

培养高层次复合应用型专业学位硕士既是建设一流大学、一流学科的必然需要,也是主动服务乡村振兴战略实施的重要途径。食品专业作为发展“三农”成效的中坚力量,探究新时代“乡村振兴”背景下其专业型硕士研究生的协同培养机制就显得尤为重要。依据高等教育改革的新要求以及全国农业专业学位研究生教育指导委员会对涉农专业硕士的指导要求,本文探究了食品类专业型硕士的协同培养机制,在分析当前专业型硕士培养的差异度与内涵建设促进途径的基础上,提出以“乡村振兴”为时代契机,是食品类专业型学位硕士培养实现“立地升华”的重要体现,并结合协同创新培养的途径,提出跨越式的“一三三”协同培养体系,同时进一步以“四化”为主线构建“实践驱动、多维融合、创新引领”的协同培养机制。该协同培养机制充分缔合了新时代下的教育资源,对发挥食品类专业型研究生的人力资源价值,完成助力乡村振兴,实现教育与社会多维化发展具有重要的时代意义。

关键词：乡村振兴研究生教育协同培养创新机制科技小院

赤泥制备聚硅酸铝铁絮凝剂处理含氟废水的研究

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工业水处理 2024年

作者：陈瑜张峰张智春李红艳崔佳丽崔建国太原理工大学环境科学与工程学院山西省污水高效治理技术创新中心山西中煤资源综合利用有限公司

对赤泥中有效成分进行提取并以此为原料制备絮凝剂，是赤泥综合利用的有效途径之一。以赤泥为原料，采用共聚法制备了聚硅酸铝铁絮凝剂（PSAF），探究了PSAF的最佳制备条件和适宜使用条件，并将其应用于模拟含氟废水和实际含氟废水处理... 详细信息

对赤泥中有效成分进行提取并以此为原料制备絮凝剂，是赤泥综合利用的有效途径之一。以赤泥为原料，采用共聚法制备了聚硅酸铝铁絮凝剂（PSAF），探究了PSAF的最佳制备条件和适宜使用条件，并将其应用于模拟含氟废水和实际含氟废水处理。通过X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FT-IR）和X射线电子能谱仪（XPS）对PSAF进行表征，结果表明聚硅酸与铁、铝成功络合，制备了一种无定形的PSAF。絮凝实验结果表明，PSAF最优制备条件为：n（Al+Fe）:n（Si）=1:1，n（Al）:n（Fe）=5:1，碱化度 0.5。此条件下制备的PSAF，对模拟含氟废水进行处理，适宜使用条件为：投加量0.66 mmol/L，废水pH≈7，絮凝沉淀时间20 min。适宜使用条件下，对两种废水进行处理，模拟含氟废水浊度和氟离子(F-)去除率分别为97.6%和80.8%，实际含氟废水浊度和氟离子(F-)去除率分别为77.4%和56.6%，絮凝效果均优于聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铁（PSF）两种市售絮凝剂，可见PSAF具有较高的使用价值。

关键词：赤泥聚硅酸铝铁浊度含氟废水絮凝剂

融合Sobel算子的SAR图像结构优化方法

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探测与控制学报 2024年第2期46卷 119-124页

作者：马常昊胡文惠钟海超文永刁李岗李铁西安机电信息技术研究所陕西西安710065 机电动态控制重点实验室陕西西安710065 陕西国防科技工业电磁和红外测试技术工程应用创新中心陕西西安710065

针对传统滚动引导滤波算法在处理SAR图像时,面对较多琐碎纹理效果欠佳,容易产生虚假边缘的问题,提出融合Sobel算子自适应计算图像中每个像素点的梯度,反映图像的边缘强度来指导滚动引导滤波参数的调整,从而优化滚动引导滤波的结果。通... 详细信息

针对传统滚动引导滤波算法在处理SAR图像时,面对较多琐碎纹理效果欠佳,容易产生虚假边缘的问题,提出融合Sobel算子自适应计算图像中每个像素点的梯度,反映图像的边缘强度来指导滚动引导滤波参数的调整,从而优化滚动引导滤波的结果。通过传统算法和改进算法对雷达图像处理的边缘强化和细节纹理提取的对比结果表明,提出的利用Sobel算子来进行滚动引导滤波参数的调整有着明显提升,能有效地支撑雷达图像的后续处理,为图像的强散射结构提取提供了一种新的方法。

关键词：雷达成像滚动引导滤波 Sobel算子尺度分解散射结构

基于无人机多光谱影像的矮林芳樟叶片含水率与叶水势反演

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农业机械学报 2024年第2期55卷 220-230,267页

作者：杨宝城鲁向晖张海娜王倩陈志琪张杰南昌工程学院江西省樟树繁育与开发利用工程研究中心南昌330099 江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心南昌330029

叶片含水率和叶水势反映植物组织中水分的状态,是衡量植物水分供应和水分利用效率的重要指标。为探究基于不同高度下无人机多光谱影像反演叶片含水率和叶水势模型的差异,本研究在3个飞行高度处理F30、F60、F100(30、60、100 m)下采集多... 详细信息

叶片含水率和叶水势反映植物组织中水分的状态,是衡量植物水分供应和水分利用效率的重要指标。为探究基于不同高度下无人机多光谱影像反演叶片含水率和叶水势模型的差异,本研究在3个飞行高度处理F30、F60、F100(30、60、100 m)下采集多光谱影像数据,通过使用6种光谱反射率+经验植被指数的组合与地面实测数据进行相关性分析,获得不同飞行高度下的光谱反射率+经验植被指数组合与叶片含水率和叶水势的反演模型及其决定系数,以决定系数为依据分别构建支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和径向基神经网络(RBFNN)模型,分析不同飞行高度无人机多光谱影像反演芳樟叶片含水率和叶水势的精度。结果发现:3个飞行高度下,基于RF模型的反演精度均高于SVM模型和RBFNN模型。F30处理对叶片含水率与叶水势反演效果均优于F60和F100处理。F30处理对叶片含水率反演的敏感光谱反射率+植被指数组合为红光波段反射率(R)、红边1波段反射率(RE1)、红边2波段反射率(RE2)、近红外波段反射率(NIR)、增强型植被指数(EVI)、土壤调节植被指数(SAVI)。RF模型训练集的R2、RMSE、MRE分别为0.845、0.548%、0.712%;测试集的R2、RMSE、MRE分别为0.832、0.683%、0.897%。对叶水势反演的敏感光谱反射率+植被指数组合为R、RE2、NIR、EVI、SAVI、花青素反射指数(ARI)。RF模型训练集的R2、RMSE、MRE分别为0.814、0.073 MPa、3.550%;测试集的R2、RMSE、MRE分别为0.806、0.095 MPa、4.250%。研究结果表明飞行高度30 m与RF方法分别为反演叶片含水率和叶水势的最优光谱获取高度与最优模型构建方法。本研究可为基于无人机平台的矮林芳樟水分监测提供技术支持,并可为筛选无人机多光谱波段与经验植被指数、实现植物长势参数快速估测提供应用参考。

关键词：矮林芳樟叶片含水率叶水势无人机多光谱飞行高度

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Ni含量对高强度低合金钢淬透性影响的晶体学认识

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金属学报 2024年第6期60卷 789-801页

作者：苏帅韩鹏杨善武王华金耀辉尚成嘉北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 鞍钢集团海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室鞍山114000

Ni作为可以同时提高强度和韧性的合金元素被广泛应用于高强度钢的生产中,但是当Ni的质量分数低于5%时,Ni元素的添加对于基体性能的改善不明显。然而对于低碳低合金钢而言,添加Ni会引起淬透性的变化,以及由此带来的协变相变产物的演变是... 详细信息

Ni作为可以同时提高强度和韧性的合金元素被广泛应用于高强度钢的生产中,但是当Ni的质量分数低于5%时,Ni元素的添加对于基体性能的改善不明显。然而对于低碳低合金钢而言,添加Ni会引起淬透性的变化,以及由此带来的协变相变产物的演变是不可忽略的。本工作设计了2种不同Ni含量的高强度低合金钢(0.92Ni钢和2.94Ni钢),通过末端淬火实验和热模拟实验研究了Ni含量对0.92Ni钢和2.94Ni钢淬透性及相变温度的影响,利用SEM和EBSD表征了0.92Ni钢和2.94Ni钢协变相变产物的显微组织和晶体学特征。结果表明,Ni含量的增加可以显著提高2.94Ni钢的淬透性,降低其相变温度。在0.5℃/s的低冷速下,2.94Ni钢的组织为板条贝氏体和少量呈薄膜状弥散分布的马氏体/奥氏体岛(M/A岛),形成以密排面分组(CP分组)为主导的相变模式,大角晶界密度、板条束(block)边界密度和V1/V2变体对含量较高,硬度也较高;而0.92Ni钢的组织为粒状贝氏体和呈粗大块状分布的M/A岛,形成以Bain分组为主导的相变模式,大角晶界密度、block边界密度和变体对含量较低,硬度较低。热力学和动力学分析表明,在0.5℃/s的低冷速下,Ni含量增加显著提高了2.94Ni钢的相变驱动力,转变速率更快;提高了未转变奥氏体中最大C含量的上限,促进了贝氏体的完全转变,减少M/A岛的含量。

关键词：高强度低合金钢淬透性贝氏体变体 M/A岛