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高校创办科技教育专业及青少年科技教育实践基地的研究——贵州省贵阳学院的科技传播行动探索

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贵州省高校生态文明教育师资队伍建设思考——以贵阳学院为例

作者：钱贵晴任钢建谷丽应董旭徐文祥陈爽李松贵阳学院贵州省科协贵阳市教育局

为了解决在对青少年实施科技传播中存在着缺乏科学技术教育专业化师资及科技活动实践条件的瓶颈问题,贵阳学院展开了在高校建立科学技术传播体系的研究。该学院联合社会相关力量,对科技传播中密不可分而又相互协同发展的两个层面的问题... 详细信息

为了解决在对青少年实施科技传播中存在着缺乏科学技术教育专业化师资及科技活动实践条件的瓶颈问题,贵阳学院展开了在高校建立科学技术传播体系的研究。该学院联合社会相关力量,对科技传播中密不可分而又相互协同发展的两个层面的问题同时展开了研究。一方面在高校创办“科学技术教育专业”,采取多元化培养培训科技教师的创新教育模式构架,培养培训职业化专业化的科技教师、科技场馆所工作人员及新闻媒体的科技传播人员;另一方面依托高校现代教育思想和教学资源,创办青少年科技教育实践基地,向青少年进行科技传播。

关键词：高校社会科技传播体系科技教育专业科技教育基地

来源： cnki会议评论

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现代职业教育 2024年第9期 93-96页

作者：赵许朋刘燕贵阳学院

生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计，是实现中华民族伟大复兴中国梦的重要内容。开展生态文明教育是全面建设生态文明社会的重要途径。贵州省于2019年在全省开展生态文明教育，并将生态文明教育课程定为高校必修课程。然而... 详细信息

生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计，是实现中华民族伟大复兴中国梦的重要内容。开展生态文明教育是全面建设生态文明社会的重要途径。贵州省于2019年在全省开展生态文明教育，并将生态文明教育课程定为高校必修课程。然而，贵州省生态文明教育处于起始阶段，教育基础薄弱，尤其缺乏优秀的生态文明教育团队。因此，以贵阳学院为对象，对贵州省高校生态文明教育师资的数量、生态素养、管理机制和教研融合四个方面存在的问题展开分析，并提出相应对策，以期为贵州省高校生态文明教育高质量发展提供参考依据。

关键词：生态文明师资高校队伍建设

基于IASI的中国NH_(3)浓度及排放时空分布特征分析

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3040-3051页

作者：文鹏帆张春亢杨庆骅杨正雄峰黎国庆贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

基于红外大气探测干涉仪(IASI)反演的NH_(3)柱浓度数据,利用排放通量盒模型和动态NH_(3)寿命估算了中国2008~2016年的NH_(3)排放量,并结合中国的土地覆盖类型、人口密度及人口增长数据分析了中国NH_(3)浓度及排放的空间分布和年际变化趋... 详细信息

基于红外大气探测干涉仪(IASI)反演的NH_(3)柱浓度数据,利用排放通量盒模型和动态NH_(3)寿命估算了中国2008~2016年的NH_(3)排放量,并结合中国的土地覆盖类型、人口密度及人口增长数据分析了中国NH_(3)浓度及排放的空间分布和年际变化趋势.结果发现,2008~2016年中国平均NH_(3)柱浓度、排放通量密度和排放量分别为6.81×10^(15)molec/cm^(2)、1.43g/m^(2)和10.09Tg,其中山东、河南两省的NH_(3)浓度增长最快,年均增长率分别为1.47×10^(15)和1.23×10^(15)molec/(cm^(2)⋅a).高浓度及高排放强度区域主要集中在华北、新疆中部及四川盆地地区,表现为向四周逐渐减小的趋势分布,这与中国的耕地、高人口密度区域分布基本一致.中国的NH_(3)排放量整体呈上升趋势,从2008年的9.33Tg增加到2016年的13.96Tg,从占全球总量的14.96%上升到了24.88%.在这期间,西北和华北地区贡献了我国排放总量的47.50%,而青藏高原地区仅占2.65%.中国各地区的NH_(3)浓度具有“夏峰冬谷”的季节性特征,春、夏、秋和冬4个季节分别占全年总浓度的28.96%、49.84%、13.02%和8.17%,这表明春夏频繁的农业活动对NH_(3)浓度的贡献不可忽视.考虑到中国NH_(3)浓度及排放存在显著的时空差异,制定分时段、分区域的空气污染防治计划对NH_(3)的减排治理将更加切实有效.

关键词： NH_(3)排放红外大气探测干涉仪(IASI) NH_(3)寿命 PM_(2.5)污染时空分布

结合双注意力和加权动态图卷积的三维点云分类与分割

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光学精密工程 2024年第18期32卷 2823-2835页

作者：肖剑王晓红李炜杨祎斐罗季贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

针对基于深度学习的点云分类分割网络在局部上下文信息提取和近邻点特征表达上的不足,以及最大池化容易丢失次优信息的问题,提出结合双注意力和加权动态图卷积网络的点云分类分割算法。首先,加权动态图卷积利用加权K近邻算法构建鲁棒的... 详细信息

针对基于深度学习的点云分类分割网络在局部上下文信息提取和近邻点特征表达上的不足,以及最大池化容易丢失次优信息的问题,提出结合双注意力和加权动态图卷积网络的点云分类分割算法。首先,加权动态图卷积利用加权K近邻算法构建鲁棒的局部结构,并引入强化边卷积模块对点特征加权以得到强化后边特征。然后,通道注意力构造通道相关性并释放各通道潜力,再利用空间注意力感知三维点云的空间结构,以增强局部语义特征的表达,并提取有效上下文信息与深层语义特征。最后,采用TopK池化添加次优特征。实验结果表明,该算法在ModelNet40分类数据集上总体分类精度达到93.36%,在ShapeNet Part部件分割数据集上平均交并比达到85.96%,能够有效提取上下文信息和增强近邻点特征表达,表明了算法的有效性。

关键词：分类与分割三维点云注意力机制加权动态图卷积 K近邻算法

基于改进哈里斯鹰优化算法的光谱特征波段选择模型研究

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 148-157页

作者：鲍浩张艳贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 贵阳学院农产品无损检测工程研究中心贵州贵阳550005

特征波段选择是近红外光谱分析的关键步骤之一,有效的特征波段选择能提高建模效率与模型性能。传统的特征波段选择算法存在运行时间长、选择特征冗余的缺陷,在实际工程应用中难以达到期望的效果。哈里斯鹰优化(HHO)算法具有原理简单、... 详细信息

特征波段选择是近红外光谱分析的关键步骤之一,有效的特征波段选择能提高建模效率与模型性能。传统的特征波段选择算法存在运行时间长、选择特征冗余的缺陷,在实际工程应用中难以达到期望的效果。哈里斯鹰优化(HHO)算法具有原理简单、参数少的优点,但同时也存在收敛精度低且易陷入局部最优的不足。在HHO算法的基础上提出了一种基于改进哈里斯鹰优化(IHHO)算法的近红外光谱特征波段选择模型。针对HHO算法只能用于求解连续空间的优化问题,采用离散化策略对HHO算法进行修正,使其能求解离散形式的特征波段选择问题;考虑到HHO算法初始种群的质量差,使用混沌映射、反向学习提高初始种群的质量,以增强算法的全局探索能力;由于HHO算法在局部搜索时的收敛精度低,提出了新的猎物能量衰减模型与跳跃策略,以进一步增强算法在局部搜索时的寻优能力;为避免算法在寻优过程中落入局部最优,借鉴了遗传算法的变异方式对HHO算法进行扰动。使用竞争性自适应重加权采样法(CARS)、连续投影算法(SPA)、粒子群优化(PSO)算法、遗传算法(GA)、 HHO算法与IHHO算法进行比较,并以4个定性分析近红外光谱数据集与2个定量分析近红外光谱数据集分别建立了支持向量机(SVM)识别模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型。在定性分析实验中,IHHO算法得到的平均准确率相对于全波段时分别提高了0.83%、 9.55%、 17.65%以及0%,平均特征波段数仅占全波段的9.97%、 2.59%、 1.36%以及0.59%。在定量分析实验中,IHHO算法得到的平均决定系数分别较全波段提高了10.57%、 1.47%、 4.41%、 3.66%以及3.06%,平均均方根误差分别较全波段较低了0.162、 1.266 3、 1.868、 1.869 4以及0.408 4,平均特征波段数仅占全波段的9.24%、 10.53%、 6.54%、 6.91%以及7.14%。实验结果表明,IHHO算法在选择特征波段时能够去冗余,针对性选择最重要的特征波段,其性能均优于比较的几种算法。IHHO算法具有良好的应用前景。

关键词：近红外光谱分析特征波段选择哈里斯鹰优化算法支持向量机偏最小二乘回归

基于XGBoost-LME模型的京津冀地区近地面臭氧浓度估算

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环境科学 2024年第7期45卷 3815-3827页

作者：龚德才杜宁王莉张显云李隆张洪飞贵州大学矿业学院贵阳550025

高时空分辨率的近地面臭氧浓度分布数据对监测和防控大气臭氧污染,提高人居环境具有重要意义.使用TROPOMI-L3 NO_(2)、HCHO产品和ERA5-land高分辨率数据作为估算变量,构建XGBoost-LME模型估算京津冀地区近地面臭氧浓度.结果表明:(1)在... 详细信息

高时空分辨率的近地面臭氧浓度分布数据对监测和防控大气臭氧污染,提高人居环境具有重要意义.使用TROPOMI-L3 NO_(2)、HCHO产品和ERA5-land高分辨率数据作为估算变量,构建XGBoost-LME模型估算京津冀地区近地面臭氧浓度.结果表明:(1)在估算变量中地表2 m温度(T2M)、2 m露点温度(D2M)、地表太阳向下辐射(SSRD)、对流层甲醛(HCHO)和对流层二氧化氮(NO2)是影响京津冀地区近地面臭氧浓度的重要因素,其中T2M、SSRD和D2M相关系数分别达到0.82、0.75和0.71.(2)XGBoostLME模型相较其它模型,其各项指标均为最优,十折交叉验证R^(2)、MAE和RMSE分别为0.951、9.27μg·m^(-3)和13.49μg·m^(-3),同时,该模型在不同时间尺度均表现良好.(3)在时间上,2019年京津冀地区近地面臭氧浓度存在显著的季节性差异,四季浓度变化为:夏季>春季>秋季>冬季,2019年该地区近地面臭氧月均浓度总体呈现出先上升后下降的倒“V”趋势,其中9月呈现小幅上升趋势,全年最大值出现在7月,最小值在12月;在空间分布上,2月和3月京津冀全域近地面臭氧浓度分布基本为同一水平,1、11和12月呈现出不显著的北高南低的空间分布趋势,其余月份该地区近地面臭氧浓度空间分布均呈现出南高北低的分布特征,高值区主要在南部海拔较低、人口密集和工业排放量较大的平原地区,低值区则主要在北部海拔较高、人口稀疏、植被覆盖率高和工业排放量低的山地地区.

关键词：近地面臭氧 TROPOMI数据京津冀地区 XGBoost-LME模型时空分布

结合目标局部和全局特征的CV模型遥感影像水体提取方法

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地球信息科学学报 2024年第8期26卷 1941-1953页

作者：杨正雄峰张春亢黎国庆文鹏帆杨庆骅贵州大学矿业学院贵阳550025

如何准确有效的实现水体信息提取,是目前水资源管理、监测和应用非常重要的一环,由于水体形状、大小和分布的多样性以及场景的复杂性,如何高效准确地从遥感影像中提取出水体仍具有挑战性。现有的主动轮廓模型水体提取算法主要针对某一... 详细信息

如何准确有效的实现水体信息提取,是目前水资源管理、监测和应用非常重要的一环,由于水体形状、大小和分布的多样性以及场景的复杂性,如何高效准确地从遥感影像中提取出水体仍具有挑战性。现有的主动轮廓模型水体提取算法主要针对某一数据或特定水体类型,且受到噪声影响较大等问题,导致水体提取精度不高。因此,提出一种结合目标局部和全局特征的CV(Chan-Vese)模型快速分割方法。该改进方法的能量泛函由整体项、局部项和正则项组成,通过将局部图像信息融入CV模型的能量泛函中,在局部项中引入卷积算子并计算演化曲线内外部差值图像灰度均值,用差分图像代替原始图像,有效限制演化曲线处理灰度不均匀图像时发生的错误移动。此外,正则化项由长度约束项和新的惩罚能量组成,约束了演化曲线的长度,使目标边界更加平滑、精确,同时避免了传统水平集方法中的重新初始化步骤,以提高效率。针对哨兵1号卫星和哨兵2号卫星影像中的湖泊、河流和小水体分割实验结果表明:对于SAR(Synthetic Aperture Radar)影像,改进后的CV模型的分割精度分别达到96.15%、95.19%、83.64%,F1分数达到95.77%、91.06%、75.78%;对于光学影像,分割精度分别达到97.71%、95.12%、93.97%,F1分数达到97.15%、93.67%、86.78%。针对城市中心区域水体分割,SAR数据分割精度和F1分数分别为97.2%和89.2%;光学数据分割精度和F1分数分别为92.12%和89.37%。改进算法对背景复杂的多类型水体和城市区域水体均有较高的分割精度,能够实现遥感图像中水体的高精度提取。

关键词：光学影像 SAR影像水体提取 CV模型能量泛函局部项差分图像

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辣椒早疫病潜育期的光谱特性判别方法

光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2923-2931页

作者：沈梦姣鲍浩张艳贵阳学院贵州省农产品无损检测中心贵州贵阳550005 贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

辣椒早疫病是影响辣椒安全生长的常见生物灾害,具有突发性和易感性等特点,容易引发大的经济损失。在辣椒生长过程中,针对病害潜育期侵染情况进行科学监测预警是保证作物健康生长的重要前提。利用400~1000 nm波段的高光谱图像结合光谱相... 详细信息

辣椒早疫病是影响辣椒安全生长的常见生物灾害,具有突发性和易感性等特点,容易引发大的经济损失。在辣椒生长过程中,针对病害潜育期侵染情况进行科学监测预警是保证作物健康生长的重要前提。利用400~1000 nm波段的高光谱图像结合光谱相似性测度方法建立作物病害潜育期的光谱特性判别方法。针对接种早疫病病菌的辣椒叶片和健康叶片,用高光谱成像仪连续动态监测其不同感染期的高光谱图像。对试验采集的一系列高光谱图像提取感兴趣区的平均光谱,通过卷积平滑、多元散射校正以及最大最小归一化方法(SG-MSC-MMN)预处理,进而提出以光谱角余弦-相关系数和切比雪夫距离两种测度作为早疫病潜育期的光谱特性评价参数。最后利用主成分分析(PCA)验证潜育期的光谱特性判别方法效果,实现样本潜育期的可视化分布。试验结果显示:利用光谱角余弦-相关系数与切比雪夫距离作为辣椒早疫病潜育期的光谱特性评价参数并分别建立相应的判别方法是可行的,且根据这两种判别方法得到的辣椒早疫病潜育期最早可识别时间均为接种后24 h。根据PCA绘制得到接种24 h时的健康-接种样本空间分布情况,分别验证所提出的两种基于光谱特性的潜育期最早可识别时间判别方法。建立的辣椒早疫病潜育期最早可识别时间判别方法可推广应用于其他作物病害潜育期的监测识别,为作物病害潜育期的科学防治提供理论参考与方法借鉴。

关键词：光谱特性光谱角余弦-相关系数切比雪夫距离辣椒早疫病潜育期最早可识别时间判别

基于CDs的荧光探针在酒类等发酵食品检测中的研究进展及趋势

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1209-1217页

作者：陈红琴严梦茹严恒李苑麟黄永光程玉鑫贵州大学酿酒与食品工程学院贵州贵阳550025

发酵食品是人类食物链中不可或缺的一部分,由于复杂的原料、工艺以及菌株发酵等因素,使得其风味成分快速直观分析以及有害物质测定、假冒伪劣甄别存在一定的局限性。碳点(CDs)是一类荧光纳米材料,拥有良好的荧光特性、优异的生物相容性... 详细信息

发酵食品是人类食物链中不可或缺的一部分,由于复杂的原料、工艺以及菌株发酵等因素,使得其风味成分快速直观分析以及有害物质测定、假冒伪劣甄别存在一定的局限性。碳点(CDs)是一类荧光纳米材料,拥有良好的荧光特性、优异的生物相容性、生产简便以及可修饰等特点。CDs荧光探针在食品风味检测、食品中安全指标测定以及食品真伪鉴别等方面展示出巨大的应用潜力。与大型检测仪器相比,CDs荧光探针对发酵食品的检测具有简便、灵敏度高、响应迅速等优点,其可调荧光特性以及稳定的荧光信号输出,可以对发酵食品中关键物质信息进行快速提取和转换,结合化学计量法就能实现对发酵食品的快速原位检测以及真伪鉴别。在此,对CDs的制备、光学性质、形成机制做了简要概述,并重点对CDs荧光探针在酒类发酵食品的风味成分分析、有害物质检测,以及非酒类发酵食品有害物质检测等领域进行了综述。总结了CDs荧光探针在发酵食品检测中面临的挑战并进行了展望,进一步拓展CDs荧光探针在发酵食品中的检测应用,以期为CDs荧光探针在发酵食品检测领域的开发和应用提供参考。

关键词：碳点荧光探针检测技术发酵食品