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融合渐进空间金字塔的YOLOv8芒果目标检测算法研究

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激光与光电子学进展 2025年

作者：王宝宇李汉棠陈希用姚伟中国热带农业科学院科技信息研究所海南省热带作物信息技术应用研究重点实验室

随着目标检测算法在计算机视觉领域的快速发展，其在农业自动化中的应用越来越广泛。针对传统算法在处理多尺度目标时准确率不足的问题，本文提出了一种基于YOLOv8网络的改进算法。通过引入渐进空间金字塔结构（AFPN），增强了模型对多... 详细信息

随着目标检测算法在计算机视觉领域的快速发展，其在农业自动化中的应用越来越广泛。针对传统算法在处理多尺度目标时准确率不足的问题，本文提出了一种基于YOLOv8网络的改进算法。通过引入渐进空间金字塔结构（AFPN），增强了模型对多尺度特征的提取能力，使其在识别不同尺寸目标时具备更高的适应性和鲁棒性。同时，结合数据增强技术与优化的训练策略，进一步提升了模型的泛化能力。本文在多个公开数据集上进行了实验，结果显示本方法在目标检测精度方面显著优于Faster R-CNN、RetinaNet以及YOLOv8原始网络结构，平均精度提升了3.02%。此外，在自制的芒果数据集上的实验表明，本方法在多尺度目标识别方面表现较为突出。该方法不仅为目标检测算法的优化提供了新思路，也为农业及其他领域中的多尺度目标检测任务提供了有效参考。

关键词： YOLOv8 AFPN 尺度变化数据增强芒果计数

基于GAM-YOLOv8的遥感图像舰船目标跟踪

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吉林大学学报(地球科学版) 2025年第1期55卷 328-339页

作者：杨笑天谭金林鱼昕赵俊哲刘铭陕西航天技术应用研究院有限公司西安710100 西安空间无线电技术研究所西安710100 长春工业大学数学与统计学院长春130012

针对卫星遥感图像舰船目标追踪和轨迹绘制,提出了一种全局注意力(global attention mechanism,GAM)模块改进YOLO(you only look once)v8算法(GAM-YOLOv8)与DeepSORT算法相结合的方法。在YOLOv8网络结构中加入GAM模块,以提升模型提取卫... 详细信息

针对卫星遥感图像舰船目标追踪和轨迹绘制,提出了一种全局注意力(global attention mechanism,GAM)模块改进YOLO(you only look once)v8算法(GAM-YOLOv8)与DeepSORT算法相结合的方法。在YOLOv8网络结构中加入GAM模块,以提升模型提取卫星遥感图像特征的能力,提高舰船目标追踪的精度和稳定性;实施基于RGB(red,green,blue)-HSV(hue,saturation,value)融合颜色空间转换卷积模块的数据增强技术扩充数据集,帮助模型捕捉更多维度的特征信息,进一步提升识别准确度;利用DeepSORT算法通过结合目标的特征外观和运动信息,增强追踪过程中的稳定性与精度,有效减少身份切换和目标丢失。实验结果表明,本文提出的GAM-YOLOv8与DeepSORT相结合的方法,相较于原始YOLOv8模型,在遥感图像舰船目标检测与跟踪任务中均表现出了显著的性能提升,在准确度、召回率和平均准确率精度上分别提高了7.6%、7.9%和6.0%,在帧率、多目标跟踪准确度和多目标跟踪精确度上分别提升了17.7%、6.9%、1.9%,身份切换次数降低了10.0%。

关键词：卫星遥感深度学习目标跟踪 YOLOv8

多源遥感协同的洞庭湖团洲垸决口险情应急监测方法研究

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长江科学院院报 2025年

作者：姜莹向大享蒋婕妤程学军陈喆李经纬长江科学院空间信息技术应用研究所武汉市智慧流域工程技术研究中心湖南省水利水电科学研究院

河湖堤防是防汛抗灾的重要屏障，近年来受强降雨及高洪水位影响，决口险情时有发生，严重危及生命财产安全。决口险情应急处置对时效性、信息准确性、全局性及观测协同性具有较高要求，如何科学有效地对决口险情进行动态实时监测，为灾... 详细信息

河湖堤防是防汛抗灾的重要屏障，近年来受强降雨及高洪水位影响，决口险情时有发生，严重危及生命财产安全。决口险情应急处置对时效性、信息准确性、全局性及观测协同性具有较高要求，如何科学有效地对决口险情进行动态实时监测，为灾后快速评估和防洪应急抢险决策提供技术支撑，具有迫切的现实需求。本文在分析决口险情监测任务需求的基础上，顾及时-空-频-谱等约束，构建一种多源遥感协同监测方法，利用模糊多属性决策思路评价不同协同方案在决口险情及引发的次生洪涝灾害任务中的动态监测能力，并通过反演决口宽度、垸区淹没面积等指标，实现多卫星监测组合的统一量化评定及决口险情过程追踪。为了验证多源遥感协同监测方法在决口险情及洪涝灾害应急处置中的性能，以“7.5洞庭湖团洲垸湖堤决口险情”为例进行实验和论证分析，实验结果表明：决口及洪涝场景下分别求解的协同监测方案综合适应度最优，且反演的决口宽度反演值与水文测报值趋势相符，相对误差为0.98%；淹没面积反演值与洪水复演模型计算值趋势大体一致，相对误差为-2.39%，协同监测方案可满足险情应急监测任务对响应时效性、协同性等现实需求。

关键词：多源遥感协同应急监测洞庭湖团洲垸决口险情模糊多属性决策

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层裂损伤早期微孔洞分布特征的变化规律

物理学报 2025年第1期74卷 78-84页

作者：张凤国王言金王裴王欣欣北京应用物理与计算数学研究所北京100094

构建耦合材料微介观结构信息的物理模型是损伤力学的发展趋势,同时也能不断促进数值计算方法、实验技术以及理论研究的发展.因缺乏微介观尺度孔洞分布特征的演化信息,目前的层裂损伤模型不仅在极端加载条件下的应用受到制约,同时也无法... 详细信息

构建耦合材料微介观结构信息的物理模型是损伤力学的发展趋势,同时也能不断促进数值计算方法、实验技术以及理论研究的发展.因缺乏微介观尺度孔洞分布特征的演化信息,目前的层裂损伤模型不仅在极端加载条件下的应用受到制约,同时也无法有效提供一些工程中十分关注的材料损伤与最后材料破碎颗粒度之间的关联信息,因而迫切需要发展反映损伤材料内部微介观孔洞分布特征变化规律的层裂损伤模型.通过对孔洞成核过程中各种影响因素的分析,结合孔洞早期增长的特点,同时考虑到解析求解方便,本文给出了基于余弦函数形式的孔洞成核概率分布函数,采用新的孔洞成核概率函数的解析计算结果不仅与分子动力学计算的孔洞数随时间变化结果相符,而且与损伤发展早期的金属钽层裂实验结果也符合得很好,也就是说,采用新的孔洞成核概率函数可以在一定程度上反映层裂损伤早期微孔洞分布特征的变化规律.

关键词：层裂损伤孔洞成核孔洞分布特征冲击加载

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阿莫西林酰化酶发酵工艺的研究

药物生物技术 2025年第01期 39-43页

作者：李希平王娟杭州市萧山区湘湖高新技术应用研究院斯坦德科创医药科技(青岛)有限公司

阿莫西林作为一种较为常见的抗菌类药物，是世界卫生组织（WHO）推荐的首选口服类β-内酰胺类抗生素。自1972年上市以来，阿莫西林因其抗菌高效广谱且毒副作用小，在临床医学被广泛应用，2023年中国医药工业信息中心数据显示全球阿莫西... 详细信息

阿莫西林作为一种较为常见的抗菌类药物，是世界卫生组织（WHO）推荐的首选口服类β-内酰胺类抗生素。自1972年上市以来，阿莫西林因其抗菌高效广谱且毒副作用小，在临床医学被广泛应用，2023年中国医药工业信息中心数据显示全球阿莫西林原料药年需求约30 000吨，市场巨大。在其应用长达半个世纪后仍保持着强劲的生命力，因此优化阿莫西林的制备技术有重要意义。目前阿莫西林已经形成了相对较为成熟的工业化生产工艺，主要采用的工艺技术方法有两种，分别是化学法和酶法。其中酶法的工艺优势要高于化学法，是目前制备阿莫西林的主流制备工艺。合成阿莫西林的酰化酶因其为阿莫西林制备工艺的关键酶，其质量直接决定着成品的质量与成本。本研究根据仿制药研发注册要求，分别对合成阿莫西林的酰化酶发酵使用的培养基，发酵过程的关键参数pH、温度、IPTG添加时机、摇床转速、抗生素添加等方面进行了实验设计优化。结果显示在种子培养阶段添加抗生素，将培养基中Yeast extract、Tryptone替换成酵母粉FM902和酵母蛋白胨FP101并调节培养基初始pH值至6.60,接种培养2 h加入IPTG诱导，诱导后28℃、130 r/min继续培养14 h获得的酶活最高。优化后酶活较先前的报道[1]提高约64%,较实验室的初始发酵方法提高约95%。本研究为优化阿莫西林的制备技术提供了重要的借鉴。

关键词：阿莫西林酰化酶培养基温度 pH 异丙基-β-D-硫代半乳糖苷转速酶活

双编码动态培育遗传聚类算法及其在电池定制化配组中的应用

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控制理论与应用 2025年第1期42卷 118-126页

作者：王子赟史伟杰王艳纪志成江南大学物联网技术应用教育部工程研究中心江苏无锡214122

本文提出了一种基于双编码动态培育遗传聚类算法,同步编码聚类类别与聚类中心,引入动态培育思想,动态调整交叉对象与变异方向,进而增加微变异进而提高种群多样性,解决了传统遗传算法初期收敛缓慢和种群单一问题,提高了算法后期跳出局部... 详细信息

本文提出了一种基于双编码动态培育遗传聚类算法,同步编码聚类类别与聚类中心,引入动态培育思想,动态调整交叉对象与变异方向,进而增加微变异进而提高种群多样性,解决了传统遗传算法初期收敛缓慢和种群单一问题,提高了算法后期跳出局部最优的能力.同时,分析了双编码动态培育遗传聚类算法的收敛性.最后,以电池定制化配组为应用案例,验证了本文算法解决动力电池定制化配组问题的有效性,以及算法在收敛速度和全局搜索精度方面的优越性.

关键词：双编码动态培育遗传聚类电池定制化配组

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固体姿轨控发动机十字型测力台设计及优化

推进技术 2025年

作者：蔡耘峰王飞尹春禹李世鹏北京理工大学宇航学院上海航天化工应用研究所

为了准确测量固体姿轨控发动机的推力，设计了一种具有中心对称结构的十字型构型的十二分力固体姿轨控发动机测力台。在考虑测力台结构受力变形的情况下，建立了测力台的静力学模型，得出了测力台各传感器受力与测力台所受发动机施加载... 详细信息

为了准确测量固体姿轨控发动机的推力，设计了一种具有中心对称结构的十字型构型的十二分力固体姿轨控发动机测力台。在考虑测力台结构受力变形的情况下，建立了测力台的静力学模型，得出了测力台各传感器受力与测力台所受发动机施加载荷之间的解算公式。为评估测力台的动态性能，建立了测力台的无阻尼自由振动的动力学模型，并采用有限元仿真的方式对建立的静动力学模型进行了验证，并评估了测力台所受交联力的情况。基于所建立的测力台静动力学模型，以测力台静态灵敏度最大、测力台频率响应的幅值相对误最小为优化目标，以测力台测力杆直径及动架截面尺寸为设计变量建立了多目标优化模型，采用粒子群算法（PSO）对测力台测力结构进行了参数优化。测力台结构优化后，静态灵敏度降低了5.2%，对于频率为30Hz的交变推力，在xy平面测力的动态响应幅值相对误差降低了53.9%， x，y轴转矩的动态响应幅值相对误差降低了97.6%，z轴转矩的动态响应幅值相对误差降低了95.1%。

关键词：固体姿轨控发动机测力台静力学分析模态分析多目标优化

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海南省农业生态效率时空特征及影响因素研究

热带作物学报 2025年第1期46卷 236-245页

作者：梁伟红邓春梅叶露刘燕群王丹阳李玉萍中国热带农业科学院科技信息研究所/海南省热带作物信息技术应用研究重点实验室海南海口571101

基于海南省18个市(县)2012—2022年县域行政单元农业面板数据,运用非期望产出超效率SBM模型,结合空间相关性分析方法,分析海南省农业生态效率时空演变特征,并利用Tobit回归模型探究其影响因素。结果表明:(1)2012—2022年,海南省农业生... 详细信息

基于海南省18个市(县)2012—2022年县域行政单元农业面板数据,运用非期望产出超效率SBM模型,结合空间相关性分析方法,分析海南省农业生态效率时空演变特征,并利用Tobit回归模型探究其影响因素。结果表明:(1)2012—2022年,海南省农业生态效率均值呈现中部地区>西部地区>东部地区的明显分级特征;海南省市(县)域尺度农业生态效率逐年明显改善,农业生态效率均值为0.541,达到均值以上的市(县)数为7个。(2)空间变化上,总体呈现中部向东西部扩散的空间分布特征,同时完全有效和效率较高呈现块状和链条式分布特征,效率中等类型市(县)围绕着完全有效和效率较高市(县)分布;南北方向和东西方向的投影趋势线均呈现倒“U”型特征。(3)在省域尺度下,农民收入水平、农业机械化强度、农业化学投入品使用强度和城镇化率是对海南省农业生态效率时空演变产生影响的主要因素;在不同区域尺度下,农民收入水平是对东部地区农业生态效率产生影响的主要因素,城镇化率、农业化学投入品使用强度和农田灌溉率是对中部地区农业生态效率产生影响的主要因素,城镇化率、农民收入水平、农业产业结构、农业化学投入品使用强度和农田灌溉率是对西部地区农业生态效率产生影响的主要因素。总体而言,海南省各市(县)农业生态效率整体呈上升趋势,各区域农业生态效率存在一定差异。未来应因地制宜探索不同地区农业发展重点,切实提升农业生态效率。

关键词：农业生态效率影响因素超效率SBM模型 Tobit模型海南省

基于三阶段DEA的农业能源效率计算方法改进

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中国生态农业学报(中英文) 2025年第1期33卷 153-165页

作者：陈旖旎胡盛红卢卫星朱伟铭潘禹锟申玉琢中国热带农业科学院科技信息研究所/海南省热带作物信息技术应用研究重点实验室海口570100 湛江中粤能源限公司湛江524044

精准测算是提高农业能源效率的基础,有助于识别能源使用的瓶颈和潜力,优化农业能源结构,突破能源与环境双重约束,进而有力有效地推进乡村全面振兴。概念辨析发现,传统的农业能源效率测算结果实质是包含能源的农业生产效率。为科学合理... 详细信息

精准测算是提高农业能源效率的基础,有助于识别能源使用的瓶颈和潜力,优化农业能源结构,突破能源与环境双重约束,进而有力有效地推进乡村全面振兴。概念辨析发现,传统的农业能源效率测算结果实质是包含能源的农业生产效率。为科学合理地测算农业能源效率,本文提出了一种基于三阶段数据包络分析(DEA)模型的改进计算方法,并以中国30个省(自治区、直辖市,不包括香港地区、澳门地区、台湾地区和西藏)的面板数据为样本进行测算,对比原有方法的分析结果以验证改进方法的可靠性。结果表明:1)随机前沿(SFA)分析可知,环境变量和随机因素对能源效率影响显著,说明该方法能够剔除生产因素对农业能源效率的影响,从而规避部分测算结果高于实际值的问题;2)与传统方法对比,改进方法的估算结果与中国农业经济发展趋势更相符,波动节点与相应政策出台时间更契合;3)传统方法的估算结果会受物价和成本影响,与真实农业能源效率产生较大偏离,其中北京、上海和青海最为明显。综上所述,改进的三阶段DEA农业能源效率测算方法明显优于传统方法,可为企业及政府在农业节能减排方面提供更加准确的决策依据。

关键词：农业能源效率三阶段DEA模型环境因素方法改进

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