GPR信号去噪的变分模态分解

为了进一步提高探地雷达(ground penetrating radar,GPR)数据的信噪比,压制由随机扰动引起的随机绕射能量,将二维变分模态分解(two-dimensional variational mode decomposition,2D-VMD)引入二维GPR数据的噪声压制处理中。首先,对GPR数据进行2D-VMD处理,并分析各阶本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量及其对应的频率-波数域谱来确定雷达剖面中的各回波类型。然后,计算IMF分量与原始数据的互相关系数来确定信号模态和噪声模态,并对信号模态进行重构得到降噪后的数据。理论数据和实测数据测试表明,相比于传统的1D-VMD法,2D-VMD滤波后的含噪正演记录峰值信噪比由6.44 dB增加到7.72 dB;经2D-VMD降噪处理后的雷达剖面在保留有效信号的基础上,可以有效压制随机扰动带来的噪声,并且得到的雷达剖面同相轴连续性更好。

量子计算在地球物理学中的应用

量子计算具有强大的计算能力,被视为一种可能对未来产生颠覆性影响的计算方法,可为多种复杂计算问题的求解提供新思路,目前已在多学科或领域实践与应用。近年来,量子计算逐步应用于地球物理研究,多种量子算法及量子计算机的应用为揭示地球内部构造、探测深部资源等提供了技术支持。量子计算具备高效求解科学问题的能力,在地球物理领域具有巨大的应用潜力。为此,系统分析、阐述量子计算原理并总结了量子算法的发展现状,对其在地球物理数据采集、波场模拟、反问题求解等领域的成果进行归纳、分析;通过建立理论模型并进行反演,验证了量子算法的优越性;最后展望了量子计算未来可能的研究方向。

妊娠期糖尿病患者应用盐酸二甲双胍联合门冬胰岛素的效果研究

目的:探究妊娠期糖尿病(GDM)患者应用盐酸二甲双胍联合门冬胰岛素的效果。方法:从2021年9月至2023年8月间郑州大学第一附属医院产科收治的GDM患者中择取80例展开研究,按随机数字表法划分为对照组与观察组,各40例。对照组单独应用门冬胰岛素治疗,观察组则予以盐酸二甲双胍联合门冬胰岛素的给药方式治疗,比较两组患者的临床治疗效果、血糖指标水平、胰岛素指标水平和不良妊娠结局。结果:治疗前,两组患者的各项血糖、胰岛素指标水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05);治疗1个月后,观察组患者的空腹血糖(FPG)、餐后2 h血糖(2h PG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、胰岛素抵抗指数(Homa-IR)水平低于对照组,空腹胰岛素(FINS)、胰岛β细胞功能指数(Homa-β)水平则高于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。比较两组的不良妊娠结局发生率,观察组低于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:对于经过饮食+运动控制后,血糖的水平仍然没有达到良好控制效果的GDM患者,给予盐酸二甲双胍联合门冬胰岛素治疗,不但能将患者的血糖控制在更低的水平,改善胰岛的功能,而且还能减少不良妊娠结局的发生。

大口径多波段光束质量检测系统设计

光谱合成技术是实现高能激光输出的重要技术途径,如何在高功率输出的前提下,保证高光束质量的激光输出已成为当前光谱合成技术最迫切要解决的问题。本文针对155 mm×140 mm矩形口径、(1 064±3)nm、(1 030±3)nm和(635±5)nm波段光束的参数检测问题,设计了大口径多波段多参数检测系统。波前检测单元基于开普勒的望远结构,在构建变形镜与微透镜共轭关系的同时,压缩光束口径以匹配探测器尺寸。前组物镜采用卡塞格林结构,以解决大口径、多波段的色差校正难题;后组镜采用三片式复消色差折射镜组,补偿色差的同时,兼顾无热化设计,用以补偿前组物镜的残余热差和后组镜热差。经波前检测单元后进行分光探测,实现光束质量和光束均匀性检测。为了提高系统的环境适应性,采用光学被动无热化方法对系统进行了20℃±10℃的无热化设计。最后,对系统进行装调测试,采用泽尼克波前复原方法对波前探测相机采集的光斑图像进行波前复原,测得10℃~30℃下系统波前的RMS值优于0.052 4λ(λ=632.8 nm),光束均匀性优于0.893,光束质量β因子优于1.26倍衍射极限。

GPR绕射波与反射波分离的变分模态分解方法研究

针对传统绕射波与反射波分离方法易造成有效信号丢失的问题,本文利用二维变分模态分解(2D-VMD)进行探地雷达(GPR)数据的绕射波与反射波分离。对二维GPR数据进行2D-VMD分解后,可得到包含从低频低波数到高频高波数的各阶模态分量及各阶模态分量的F-K谱。通过分析绕射波与反射波在频率-波数域的差异,分别重构绕射波与反射波对应的模态分量,得到分离后的绕射波与反射波数据。数值模拟与实测数据处理结果表明,相比于传统方法,该方法可以有效分离绕射波与反射波,并且不损失任何有效信号。

基于L_(1/2)正则化的抛物线Radon变换多次波压制方法

在地震数据处理中,多次波的存在会对地震数据成像和地震资料解释带来影响,如何有效地压制多次波干扰是地震勘探中的重要问题。抛物线Radon变换因其高效的特点被广泛应用于多次波压制中,但在野外地震数据采集时,炮检距的有限性会导致变换域中的能量扩散,产生假象,使多次波压制达不到理想的效果。针对此问题,提出一种基于L_(1/2)正则化的稀疏反演高分辨抛物线Radon变换,并应用广义迭代收缩算法(generalized iterated shrinkage algorithm,GISA)进行求解。研究结果表明,L_(1/2)正则化有很强的稀疏约束能力,能提高解的稀疏度,改进信噪分离的效果。与最小二乘反演和基于L_(1)正则化的稀疏反演相比,基于L_(1/2)正则化的稀疏反演高分辨抛物线Radon变换能更有效地压制多次波,并确保了重构数据与原始数据的一致性。

光轴稳定探测系统无热化光机结构设计

在星地领域,激光通讯设备的发射光轴和接收光轴的对准度至关重要,而温度变化会导致光学元件和机械结构变形,影响光轴对准度,使系统探测精度降低。针对这一问题,本文设计了一种用于探测的高精度光轴稳定系统,根据宽波段和共轭成像的技术要求,使用具有像传递的离轴反射式开普勒望远系统压缩光束,经过分光镜后分别进入到探测子单元中,并设计了长焦距光轴稳定探测系统以提高探测精度;为校正反射系统的热差,根据光学被动无热化技术利用折射镜组补偿反射镜组的热致像差;设计机械结构并进行有限元分析;对有限元数据进行处理并带回到光学软件中仿真温度变化引起的光轴偏移角度;最后搭建平台进行验证。结果表明:光轴稳定探测系统在-10℃时光轴偏移角度为3.90″,在45℃时光轴偏移角度为4.23″,降低了温度变化对光轴偏移的影响。

砂光处理对翅荚木表面特性影响研究

以17年生翅荚木人工林木材为研究对象,对不同粒度砂光与涂饰处理前后的木材材色、表面粗糙度、表面润湿性及表面光泽度进行测定分析。结果表明:翅荚木人工林木材属于高明度、浅红色、高饱和度的黄色调为主的木材,不同粒度砂光处理对涂饰处理前后翅荚木人工林木材各色度学指标的影响均很小。砂光处理砂纸粒度从120目增至240目,翅荚木人工林木材表面Ra、Rz和Rsm随着砂纸粒度的增大均显著减小,而砂纸粒度从240目增至400目,Ra、Rz和Rsm随着砂纸粒度的增大变化均很小。翅荚木人工林木材表面自由能和润湿性随砂纸粒度的增大而增大。涂饰处理后,翅荚木人工林木材表面光泽度明显增大,经醇酸清漆和聚氨酯清漆涂饰处理后,表面光泽度分别在砂纸粒度为320目、400目时增幅最大。

钠离子电池氧化石墨基负极研究进展

负极材料作为钠离子电池的关键组成部分,对电池的循环稳定性以及能量密度至关重要。由于Na+半径较大,不易嵌入石墨层间,在锂离子电池领域中取得极大成功的石墨负极材料,无论在醚基或酯基电解液中均表现出低储钠容量。将石墨进行氧化处理,扩大了石墨层间距,增加储钠位点,所得氧化石墨材料储钠容量大幅度提高。以氧化石墨的制备为基础,一系列的氧化石墨基负极材料引起了广泛关注。本文通过对近期相关文献的探讨,综述了氧化石墨基负极材料特别是还原氧化石墨烯材料作为钠离子电池负极材料的研究进展,着重介绍了氧化石墨烯的制备过程、氧化石墨烯的还原途径对储钠性能的影响、还原氧化石墨烯的储钠机理、还原氧化石墨烯的官能团数量、种类对钠离子传质过程的影响;综述了杂原子掺杂还原氧化石墨烯钠离子电池负极材料的研究进展,着重介绍了N、S、B三种元素掺杂还原氧化石墨烯的物理化学性能以及电化学性能表现。综合分析表明,通过制备还原氧化石墨烯以及杂原子掺杂等策略,有望实现氧化石墨基负极材料在钠离子电池中的实际应用。

电池级磷酸铁的合成工艺优化及其性能研究

文章以硫酸亚铁溶液和磷酸一铵、磷酸的混合溶液为原料,采用一步法制取磷酸铁。通过条件实验,获得最优实验条件:反应陈化温度90℃、pH值=2.00、反应时间为4 h。在上述最优条件下制备出的磷酸铁产品纯度较高、品质好,达到了电池级产品标准。

沙葱多酚提取物抗氧化活性及其对消化酶的抑制作用

通过体外抗氧化和酶抑制测定体系,评价沙葱游离酚和结合酚提取物的抗氧化能力及其对消化酶的抑制作用。分别采用福林-酚法、NaNO2-AlCl3法和香草醛-盐酸法测定总酚、黄酮和缩合单宁含量;利用DPPH自由基清除活性、铁还原抗氧化能力(FRAP)、Trolox等量抗氧化活性(TEAC)和HO·介导的2-脱氧-D-核糖裂解抑制作用体系,综合评价沙葱多酚提取物的抗氧化能力;采用体外消化酶抑制作用测定方法,评价沙葱多酚提取物对胰脂肪酶和葡萄糖苷酶的抑制作用。结果显示,沙葱多酚提取物总酚、黄酮和缩合单宁的含量范围分别为251.09~521.27μg GAE/mg,148.24~512.94μg CAE/mg和121.33~360.56μg CAE/mg,且不同产地其含量存在差异。沙葱游离酚提取物DPPH自由基清除活性、FRAP和TEAC范围分别为175.02~248.81μmol TE/g、646.22~842.89μmol Fe(II)/g和54.95~87.95μmol TE/g;结合酚提取物DPPH自由基清除活性、FRAP和TEAC范围分别为447.14~623.95μmol TE/g、1051.78~1866.22μmol Fe(II)/g和441.17~714.50μmol TE/g。沙葱游离酚对非定位和定位HO·介导的2-脱氧-D-核糖裂解抑制作用的IC50值范围分别为1.14~2.27 mg/mL和3.39~3.70 mg/mL;沙葱结合酚对非定位和定位HO·介导的2-脱氧-D-核糖裂解抑制作用的IC50值范围分别为0.62~0.94 mg/mL和2.80~3.99 mg/mL。总体而言,沙葱结合酚提取物的抗氧化能力强于游离酚。沙葱游离酚和结合酚提取物对胰脂肪酶和葡萄糖苷酶的抑制作用均属于混合非竞争性抑制,且游离酚提取物的抑制作用强于结合酚。就酚类物质的含量、抗氧化能力和消化酶抑制活性而言,沙葱结合酚提取物的综合品质高于游离酚。

西藏自治区建材类非金属矿山与社会经济的相关性分析

该文以西藏自治区为研究对象,利用卫星遥感技术取得的调查监测成果,探索性地将市级行政单元的建材类非金属矿山压占损毁土地情况、矿山环境恢复治理情况、采场挖损规模与地区生产总值、人口、区划面积、人口密度等社会经济典型要素进行相关统计分析。结果显示,地区生产总值或人口密度越高的地区,建材类非金属矿产资源开采规模越大,该结论为在我国西部省份预测一定区域内建材类非金属矿山开采规模及今后实现建材类非金属矿山地质环境与社会经济建设和谐发展提供了研究基础。

耐多药和利福平耐药肺结核治疗结局的Nomogram风险预测模型构建

目的:探讨耐多药和利福平耐药肺结核(MDR/RR-TB)住院患者的治疗结局及影响因素,构建并评价Nomogram风险预测模型。方法:收集2019年1月1日至2019年12月31日昆明市第三人民医院MDR/RR-TB住院患者临床资料并电话随访。采用χ^(2)检验和多因素Logistic回归分析筛选治疗结局的影响因素,构建Nomogram模型并验证。结果:141例患者中,治疗成功79例(占56.03%),不良转归62例(占43.97%)。多因素Logistic回归分析结果显示,糖尿病、血液系统疾病和农村居住是MDR/RR-TB患者治疗结局的危险因素,初中及以上文化程度是MDR/RR-TB患者治疗结局的保护因素。基于上述4个相关影响因素构建Nomogram模型,受试者操作特征曲线下面积为0.752(95%CI:0.673~0.832),敏感度为0.667,特异度为0.831。采用Bootstrap法重抽样1000次行内部验证,平均绝对误差为0.041,预测值和实际值一致性较好。Hosmer-Lemeshow检验结果表明,模型拟合度较好(χ^(2)=8.119,P=0.322)。决策曲线显示Nomogram模型在高风险阈值范围(0.14~0.81)时,临床实用价值较好。结论:构建的Nomogram模型具有较好的预测性、一致性及临床实用性,可为临床治疗MDR/RR-TB提供一定的科学参考。

旋转时空双变网格有限差分地震波场正演模拟

在交错网格有限差分算法中,模型网格剖分原则与正演计算效率密切相关.当模型存在小型非均质体或者低降速层等情况,为保证精度,满足稳定性条件,需缩小网格步长,导致局部过采样,计算效率低下.为保证模拟精度的同时保持高计算效率,通常采用变化的空间网格与时间步长相结合的高阶有限差分模拟方法对波场进行模拟.然而,时空双变算法存在着交错网格固有缺点,在模拟非均匀性较强的复杂介质波场传播时,需对介质参数进行平均或内插.同时,该算法在空间与时间上的变网格实现极为复杂.为压制变网格引起的虚假反射,提升模拟精度和计算效率,本文在时空双变网格算法的基础上,采用旋转差分角度的方式,提出了旋转时空双变交错网格算法.该方法既保留了旋转网格和双变网格的优势,又简化了时空双变算法流程,更利于推广和应用.

新时代中医药发展现状与思考

近年来,我国中医药事业发展迅速,同时也面临新的挑战,肩负新的历史使命。党的二十大报告中特别提出“促进中医药传承创新发展,推进健康中国建设”。为持续推进中医药高质量发展,本文以新时代中医药事业发展为背景,从中医基础理论创新、中医药临床优势与评价、中药资源开发与利用、中药智能制造和中医药走向国际等领域开展研究,对中医药发展现状进行分析,梳理中医药发展面临的形势和存在的问题,针对性提出六方面对策建议:聚焦中医基础理论研究关键问题,实施人群中医药健康项目;创新管理机制体制,在关键评价体系和方法上进行创新试点;加强中医药人才队伍建设,提升中医药临床诊治水平和科研发展;内引外拓、激发活力,促进中药资源综合开发与全面利用;重视中药智能制造的发展,从理论研究、技术体系、人才培养等多层面协同创新发展;推动中医药走向国际,实现中医药与国际传统医学和现代医学的融合发展。

基于改进海洋捕食者优化算法和瑞雷波频散曲线的近地表地层参数反演

面波勘探是获取近地表地质结构的重要手段,利用瑞雷波频散曲线可以反演得到地层横波速度和厚度或泊松比等参数.本文提出了一种新的优化策略来处理瑞雷波频散曲线的反演问题.改进海洋捕食者算法(ACMPA)是一种改进混沌初始化,引入自适应步长和精英竞赛机制优化的反演算法.采用混沌映射进行种群位置初始化,提高初始化种群位置的质量;加入自适应函数,增强全局搜索能力;引入精英等级制度,避免算法陷入局部极值点,从而从局部和全局寻优进行优化,提高反演的收敛速度.通过正演模拟和实测数据进行测试分析,证明了改进的海洋捕食者优化算法的有效性与稳定性.该方法可以利用瑞雷波频散曲线信息反演得到近地表地层的介质参数,其收敛精度和收敛范围明显优于其他优化算法,具有较强的应用前景.

连续缺失地震数据的高阶流式预测滤波插值方法

由于观测系统实施以及经济因素的限制,采集到的勘探地震数据在空间方向上总是不规则分布的,并且往往会出现数据的大范围连续缺失情况.许多后续地震数据处理方法(例如:多次波压制和波动方程偏移等)都需要空间上规则分布的数据.插值技术是一种解决地震数据缺失问题的有效手段,但是传统的数据插值方法在进行连续缺失数据重建时往往会出现失效的情况,尤其在处理非平稳地震同相轴时精度不高,并且大多数的方法需要迭代计算,在处理高维大规模数据时效率较低.针对连续缺失地震数据的快速插值问题,本文提出了一种非迭代的时空域高阶流式预测滤波插值方法,通过使用高阶限制条件来提高连续缺失数据的滤波器估计精度,提高局部约束条件的稳定性,改善低阶流式计算由于滤波器系数无法连续更新所造成的插值失效情况.同时,空间非因果滤波器和蛇形插值路径的设计方案可以有效减小大范围连续缺失数据和数据边界对于预测滤波器的计算误差,本方法能够有效处理包括近炮检距缺失情况在内的连续缺失数据插值重建.通过与工业标准傅里叶凸集投影(POCS)方法进行比较,理论模型和实际数据处理结果表明,本文提出的高阶流式预测滤波插值方法对高维连续缺失地震数据有较好的重建效果,在插值精度和计算效率两个方面有更好的平衡性.

热压工艺对翅荚木芯细木工板性能的影响

为探讨速生翅荚木人工林木材作为芯板制作细木工板的可行性及其适宜的热压工艺参数,以10年生翅荚木人工林木材为研究对象,对翅荚木芯细木工板制备的工艺技术进行了优化,分析了热压工艺因素对翅荚木芯细木工板性能的影响。结果表明:热压工艺因素对翅荚木芯细木工板含水率的影响程度从高到低依次为温度>时间>压力;对翅荚木芯细木工板密度、横向静曲强度、浸渍剥离长度的影响程度从高到低依次为温度>压力>时间。翅荚木芯细木工板适宜的热压工艺参数为:热压温度135℃,热压压力1.2 MPa,热压时间3 min。以翅荚木作芯层研制的细木工板均达到GB/T5849—2016《细木工板》要求,说明翅荚木适合作为细木工板的原料。

基于地震频散属性的火山岩气藏裂缝预测

随着我国油气勘探开发不断向深地、特殊岩性、低渗致密等复杂油气领域推进,油气藏特征更加复杂,火山岩气藏是主要的非常规油气勘探目标之。随着火山岩油气勘探的不断深入,常规地球物理技术已经不能满足火山岩气藏高精度勘探开发需求。该地区地质条件较为复杂,火山岩储层以高角度缝为主,是影响储层连通性的关键因素。

基于近场动力学理论的裂纹模型波场数值模拟及频散特性分析

近场动力学理论采用积分形式的运动方程,能够有效避免空间偏导数不存在的问题,在模拟不同材料发生裂纹扩展、断裂破坏等不连续问题方面有着广泛应用,但是对近场动力学理论中波的传播问题和频散特性研究较少。为了研究近场动力学理论中应力波的传播规律,考虑平面应力情况,建立积分形式的运动方程,在均匀各向同性模型及含水平裂纹模型下进行了波场数值模拟,并与经典连续介质理论中的纵波和横波波场进行对比分析。基于常规态型近场动力学理论的运动方程,详细推导了一维和二维情况下的频散关系,并探讨了邻域内物质点数、邻域半径和形状参数等近场动力学参数对频散曲线的影响。在波场数值模拟中,线性近场动力学理论中固体与经典连续介质理论中线弹性介质的波场数值模拟结果具有良好的一致性,介质内裂纹的存在会阻碍波的传播;在频散特性分析中,所选邻域半径越小、形状参数越大,线性近场动力学理论中的频散特性越接近经典连续介质力学理论中的频散特性。