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FY-4A地表温度产品质量评估与偏差订正方法研究

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地球信息科学学报 2024年第5期26卷 1243-1256页

作者：黄大鹏王艳姣肖风劲陈彦红中国气象局国家气候中心北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 航天宏图信息技术股份有限公司北京100195

气候变化研究需要长时间序列、稳定的、均一化的地表温度(LST)气候数据集支持。气候变化实时监测对数据集的要求则更高,还需要LST气候数据集实时的更新和快速便捷的获取,而国际上公开的实时更新的LST气候数据集则较少。本研究以国外长... 详细信息

气候变化研究需要长时间序列、稳定的、均一化的地表温度(LST)气候数据集支持。气候变化实时监测对数据集的要求则更高,还需要LST气候数据集实时的更新和快速便捷的获取,而国际上公开的实时更新的LST气候数据集则较少。本研究以国外长时间序列MODIS LST历史数据集为参照,对我国易于获取的FY-4A LST实时数据进行质量评估,在此基础上研发随机森林偏差订正算法,将FY-4A LST数据实时订正到MODIS LST质量水平上,从而研发融合静止气象卫星FY-4A和极轨卫星AQUA/MODIS的LST气候数据集。对偏差订正后的2022年1、4、7和10月共4个月产品检验评估的结果表明:从4个月份偏差的平均值来看,订正后的LST平均偏差由-1.98℃降低到-0.42℃,平均绝对偏差由4.02℃降到2.84℃,均方根误差由5.13℃降到3.91℃,相关系数由0.86提升到0.90。随机森林回归偏差订正算法能够有效减小FY-4A LST与MODIS LST的偏差,订正后的FY-4A LST数据在全国范围不同区域和不同时段与MODIS LST均具有较好的一致性。对中国区域高温过程监测评估发现:订正后的FY4A LST与MODIS LST在全国大部分地区平均偏差较小,仅在海拔较高和地形相对复杂的山区存在较大偏差;偏差订正后2类卫星逐日平均偏差减小到-1℃左右,平均偏差较订正前显著减小。因此本文研发的融合FY-4A和MODIS的LST气候数据集可以很好支撑我国的气候变化研究和气候业务服务工作。

关键词：地表温度静止气象卫星FY-4A MODIS 质量评估影响因素随机森林偏差订正高温过程监测

特大跨径悬索桥PPWS法主缆架设牵引载荷测试研究

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中国公路学报 2024年

作者：王斌华蔡思文杨一明程高长安大学道路施工技术与装备教育部重点试验室西安航天自动化股份有限公司长安大学公路学院

主缆架设是悬索桥上部结构施工的重要环节，特大跨径悬索桥PPWS法主缆架设时，桥梁跨度大、索股数量多且牵引距离长，对牵引系统的安全性要求极高，因此，进行主缆索股架设过程中的牵引载荷监测具有重要工程价值。以江苏省在建的龙潭长... 详细信息

主缆架设是悬索桥上部结构施工的重要环节，特大跨径悬索桥PPWS法主缆架设时，桥梁跨度大、索股数量多且牵引距离长，对牵引系统的安全性要求极高，因此，进行主缆索股架设过程中的牵引载荷监测具有重要工程价值。以江苏省在建的龙潭长江大桥主缆索股架设系统为研究对象，设计了一套实时监测主缆架设阶段牵引索张力和索股拽拉力的牵引载荷测试系统，基于标定试验和有限元仿真分析，完成了牵引索张力传感器和耳座力传感器的标定研究，为传感器现场标定提供了依据；牵引载荷监测系统在现场成功运用，完成了龙潭长江大桥主缆索股牵引架设时的牵引载荷实时监测；根据拽拉器牵引索股全程的载荷变化历程，并结合索股牵引工况进行分析，结果表明牵引载荷的测试结果符合现场实际工况，有效监测到了拽拉器通过门架导轮组时的冲击载荷，以及拽拉器行至北主塔时牵引索张力和索股拽拉力达到最大峰值，其最大峰值分别在205kN～215kN和100kN～110kN之间波动。研究结果表明：该系统实现了主缆架设施工阶段的牵引载荷实时监测，为特大跨径悬索桥主缆索股牵引系统设计与分析提供了重要的实测验证数据。

关键词：悬索桥 PPWS 实时监测牵引索张力索股拽拉力

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通信计算联合优化的图分割工作流部署方法

西安电子科技大学学报 2024年第2期51卷 13-27页

作者：马英红吝李婉焦毅李秦尧西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071 润建股份有限公司陕西西安710075 中国航天空气动力技术研究院创新与应用中心北京100074

为提高计算效率,将复杂的大规模任务分解为简单任务并建模为工作流,交由并行分布式计算集群来完成,已成为云中心处理持续增长的计算和网络任务的重要手段。然而,分布式计算的任务间数据传输所带来的通信带宽占用却容易造成云中心的网络... 详细信息

为提高计算效率,将复杂的大规模任务分解为简单任务并建模为工作流,交由并行分布式计算集群来完成,已成为云中心处理持续增长的计算和网络任务的重要手段。然而,分布式计算的任务间数据传输所带来的通信带宽占用却容易造成云中心的网络拥塞。如何兼顾计算效率和通信开销,科学地部署工作流意义重大。两类典型的工作流部署算法为基于列表的部署算法和基于分簇的部署算法。然而,前者致力于提高计算效率,未关注工作流中任务之间的通信开销,大规模工作流的部署易带来较重的网络负荷;后者关注通信开销的最小化,但牺牲了工作流中任务的并行计算效率,导致工作流完成时间较长。文中从图论的角度出发,充分挖掘工作流中各任务之间的依赖性和并行性,通过对经典图分割算法进行改进,实现了工作流任务分区过程中通信开销最小化和计算并行性最大化之间的平衡。仿真结果表明,在不同的工作流规模下,所提算法的通信开销比列表部署算法平均减少约35%~50%,工作流完成时间比分簇部署算法平均降低约50%~65%,且对于具有不同通信计算比的工作流均具有良好的稳定性。

关键词：云计算数据中心工作流任务部署图论

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基于车载视频抖动矢量的路面平整性评估方法

交通信息与安全 2024年第2期42卷 105-114页

作者：陈子昂陈新曾宇同郭唐仪南京理工大学自动化学院南京210094 中国兵器工业集团北方光电股份有限公司西安710043

针对路面平整性评估流程繁琐、效率低、周期长等问题,提出基于车载视频抖动矢量的路面平整性评估方法,实现常态化场景下对路面状态的初步快速筛选评估。使用车载采集设备获取的行车视频作为评估数据基础,对车载图像进行预处理,增强行车... 详细信息

针对路面平整性评估流程繁琐、效率低、周期长等问题,提出基于车载视频抖动矢量的路面平整性评估方法,实现常态化场景下对路面状态的初步快速筛选评估。使用车载采集设备获取的行车视频作为评估数据基础,对车载图像进行预处理,增强行车视频图像的对比度,降低行车环境变化对视频图像对比度的影响。利用分块灰度投影算法对视频图像进行相似性判定,去除大偏差的抖动矢量和运动目标干扰,提取行车视频的主要抖动矢量特征。采用粒子群优化算法改进投影相关性曲线的搜索模式,通过使用行(列)方向的灰度投影曲线相关性作为适应度函数来提高算法的搜索效率。建立基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的K-means聚类分析算法,实现了自主采集路段中不同车速条件下的路面平整性分级评估。通过自主采集数据实验验证,基于粒子群优化的灰度投影算法在检测平整路面时,耗时0.148 s,算法效率比原算法提高了91.41%;在检测粗糙路面时,耗时0.123 s,算法效率比原算法法提高了87.58%,且检测出的抖动矢量数值一致。本文提出的基于车载视频抖动矢量的GA-K-means路面平整性分级评估方法能够有效降低初始聚类中心的干扰。

关键词：道路工程车载视频抖动矢量路面平整性评估灰度投影法 GA-K-means聚类算法

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增材制造硼化钛增强钛基复合材料的研究进展

中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1113-1139页

作者：李树丰王少迪潘登刘磊李少龙惠东旭刘慧颖高丽娜张兆洋杨鑫张鑫李波周圣银西安理工大学材料科学与工程学院西安710048 西安市先进粉末冶金材料与新技术重点实验室西安710048 西安赛隆增材技术股份有限公司西安710018 浙大城市学院先进材料增材制造创新研究中心杭州310015

增材制造(AM)技术以其可设计性强、近净成型等优点,在非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)等金属基复合材料领域引起了广泛关注。AM技术通过快速凝固的成型方式,能有效拓宽对DRTMCs微观组织和力学性能的调控窗口。金属AM技术主要分为粉床熔... 详细信息

增材制造(AM)技术以其可设计性强、近净成型等优点,在非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)等金属基复合材料领域引起了广泛关注。AM技术通过快速凝固的成型方式,能有效拓宽对DRTMCs微观组织和力学性能的调控窗口。金属AM技术主要分为粉床熔融法(PBF)和定向能量沉积法(DED)。粉床熔融法包括选区激光融化(SLM)技术和电子束熔融(EBM)技术,定向能量沉积法主要包括激光熔化沉积(LMD)技术和电弧增材制造(WAAM)技术。本文综述了近年来利用以上技术制备硼化钛(TiBw)增强DRTMCs的研究现状。从粉末状态出发,讨论了混合粉末和预合金化复合粉末对DRTMCs中TiBw的尺度特征参数、基体组织以及力学性能的影响规律。在此基础上,对目前存在的关键问题和未来的发展趋势进行了展望。

关键词：增材制造 TiBw增强DRTMCs TiBw特征参数显微形貌力学性能

青藏高原东北部地区城市PM_(2.5)和PM_(10)时空分布特征及气象因素的影响

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西北地质 2024年第4期57卷 285-296页

作者：梁明武李慧婷李魏龙贾晓丹汪铭媛冯朝晖中国诚通生态有限公司北京100070 中国长江电力股份有限公司湖北武汉430071 中国地质调查局西安地质调查中心/西北地质科技创新中心陕西西安710119 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

随着工业化进程的迅速发展,大气污染问题已不容忽视,青藏高原东北部作为中国重要的生态安全战略地区,由于其常年多风的地理特点导致土地荒漠化,而土地荒漠化会带来颗粒物污染的问题。笔者以青藏高原东北部地区逐月可吸入颗粒物(PM_(10)... 详细信息

随着工业化进程的迅速发展,大气污染问题已不容忽视,青藏高原东北部作为中国重要的生态安全战略地区,由于其常年多风的地理特点导致土地荒漠化,而土地荒漠化会带来颗粒物污染的问题。笔者以青藏高原东北部地区逐月可吸入颗粒物(PM_(10))和细颗粒物(PM_(2.5))浓度为基础,分析了大气颗粒物PM_(2.5)和PM_(10)时空分布特征,与气象因素(降水量、气温和风速)之间的相关性及受气象因素的影响程度。结果表明:①东部人口密集和经济发达的西宁市、海东市和黄南州PM_(2.5)和PM_(10)较高,以上3个市州的PM_(2.5)平均水平分别为44.2μg/m^(3),44.7μg/m^(3)和36.5μg/m^(3),PM_(10)平均水平分别为99.1μg/m^(3),99.7μg/m^(3)和72.2μg/m^(3);2015~2019年的时间分布上各地区颗粒物浓度呈现逐年下降的趋势;空间分布表明PM_(2.5)呈现从西到东逐渐升高的趋势,PM_(10)则呈东高西低分布。②各地区气温和降水量的峰值均出现在夏季,呈现出“Λ”型的分布规律;而各地区的PM_(2.5)、PM_(10)逐月浓度变化整体呈现出“V”型的分布规律,非采暖季颗粒物浓度最低、采暖季颗粒物浓度最高。③各种气象因素的影响中,PM_(2.5)和PM_(10)与降水量、气温、风速均呈负相关,并且PM_(2.5)浓度受到风速的负向影响,而PM_(10)浓度受到风速的显著正向影响,表明风起扬尘对该区域大气污染贡献突出但风速与污染物浓度的作用机制复杂。本研究可为典型地区空气质量的改善与预测提供理论基础与参考依据。

关键词： PM_(2.5) PM_(10) 空气污染气象因素成因分析青藏高原东北部

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TiAl合金叶片类构件成形工艺研究进展

塑性工程学报 2024年第8期31卷 1-13页

作者：樊洪智董红瑞赵天闻朱传志李勇梁永锋王红卫李小强北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 中国航发动力股份有限公司陕西西安710021 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081

TiAl合金具有良好的高温强度和比强度等优异性能,在航空发动机叶片、汽车涡轮叶片等部件上的应用得到广泛关注。但TiAl合金存在本征脆性、高温变形过程中温度/应变速率敏感性大、热加工窗口窄及热变形易开裂等难题,导致TiAl合金叶片类... 详细信息

TiAl合金具有良好的高温强度和比强度等优异性能,在航空发动机叶片、汽车涡轮叶片等部件上的应用得到广泛关注。但TiAl合金存在本征脆性、高温变形过程中温度/应变速率敏感性大、热加工窗口窄及热变形易开裂等难题,导致TiAl合金叶片类构件制备具有极大难度。随着TiAl合金体系的不断完善,除铸造成形外,锻造及增材制造工艺通常也被用于航空发动机用TiAl合金叶片类构件的制备。总结分析了近年来国内外TiAl合金叶片类构件铸造、锻造及增材制造工艺的原理、工艺参数及应用现状,并对TiAl叶片的制备工艺进行了展望。

关键词： TiAl合金铸造锻造增材制造

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基于混合蚁群算法的无人化农机路径寻优研究

湖北农业科学 2024年第8期63卷 247-251页

作者：杨会甲张亚军王鹏杰王东王亚平西安航天自动化股份有限公司西安710065 陕西省“四主体一联合”智慧农业数据处理与服务校企联合研究中心西安710065 西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

针对智慧农业中复杂环境下无人化农机路径规划寻优过程中存在的迭代速度慢、路径安全性较低等问题,融合人工势场、量子行为以及基于B样条的平滑策略提出了混合蚁群算法。该方法在迭代初期引入人工势场法,以解决迭代速度慢问题以及实现... 详细信息

针对智慧农业中复杂环境下无人化农机路径规划寻优过程中存在的迭代速度慢、路径安全性较低等问题,融合人工势场、量子行为以及基于B样条的平滑策略提出了混合蚁群算法。该方法在迭代初期引入人工势场法,以解决迭代速度慢问题以及实现全局最优平衡;在路径寻优的中期加入量子行为优化信息密度阈值,改进算法状态选择概率,避免算法陷入局部最优,以提高获取优质解的能力;在迭代后期融合基于B样条的平滑策略,优化最优路径,提高无人化农机避障能力。仿真试验结果表明,基于混合蚁群算法的无人化农机在复杂环境作业时,路径寻优能力得到有效提升,路径优化响应速度提升了73倍,路径优化后距离缩短超过11.8%。

关键词：智慧农业无人化农机路径寻优混合蚁群算法避障人工势场

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构建军民一体化研发体系,提升企业技术创新能力

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军民两用技术与产品 2024年第3期 42-47页

作者：缑鹏飞张光喜西安航天复合材料研究所西安康本材料有限公司

本文以军民一体化发展战略目标为指引,阐述了企业建立军民一体化研发体系对推动自身高质量发展的重要性。在系统分析企业军民一体化研发体系发展现状和存在问题的基础上,提出了建立以项目或产品为中心、自上而下的军民一体化技术研发体... 详细信息

本文以军民一体化发展战略目标为指引,阐述了企业建立军民一体化研发体系对推动自身高质量发展的重要性。在系统分析企业军民一体化研发体系发展现状和存在问题的基础上,提出了建立以项目或产品为中心、自上而下的军民一体化技术研发体系,全面提升企业技术创新能力的具体做法。

关键词：军民一体化研发创新高质量发展