基于红外热成像技术的隧道隐性渗漏检测研究

因隧道安装防火板,导致渗漏水隐蔽在防火板背后而不易被检测。红外热成像技术是一种非接触无损检测技术,因其对表面热辐射敏感而常用来测量表面温度场。基于红外热成像技术,研究了隧道隐性渗漏车载非接触式快速检测的可行性。结合某长江隧道,将红外热成像设备安置在车顶,对隧道内表面实施移动扫描拍照,并通过红外热力图准确识别既有渗漏点。为了进一步验证检测效果,人为在防火板表面涂湿模拟渗漏,该渗漏过程可以被准确识别。通过试验研究,表明红外热成像技术用于隧道隐性渗漏车载非接触式快速检测是可行性的。

慢性鼻窦炎伴鼻息肉鼻黏膜中纤维蛋白交联和降解相关调控基因表达异常

目的研究慢性鼻窦炎伴鼻息肉(chronic rhinosinusitis with nasal polyps,CRSwNP)患者以及合并哮喘(asthma,AS)患者(CRSwNP+AS)鼻黏膜中纤维蛋白沉积及其相关调控基因的表达情况。方法利用免疫荧光染色评估鼻黏膜中纤维蛋白的沉积情况;利用实时荧光定量聚合酶链式反应检测纤维蛋白交联和降解相关调控基因的表达,以及糖皮质激素治疗后的基因表达变化。结果与对照组相比,CRSwNP鼻黏膜中有显著的纤维蛋白沉积,且呈交联状态,CRSwNP+AS组有更明显的纤维蛋白沉积。基因表达检测显示,促进纤维蛋白交联的基因-凝血因子ⅩⅢA1(factorⅩⅢA chain 1,F13A 1)和抑制纤维蛋白降解的基因-纤溶酶原激活物抑制物1(plasminogen activator inhibitor 1,PAI-1)在CRSwNP和CRSwNP+AS组的表达均升高,并且F13A1在CRSwNP+AS组的表达较CRSwNP显著更高;促进纤维蛋白降解的基因-组织型纤溶酶原激活因子(plasminogen activator tissue type,PLAT)在CRSwNP+AS组的表达显著低于CRSwNP和对照组;尿激酶型纤溶酶原激活因子(plasminogen activator urokinase,PLAU)的表达在两种类型的CRSwNP中均上调。CRSwNP+AS患者经糖皮质激素治疗,可显著下调F13A1、上调PLAT的表达。结论CRSwNP患者鼻黏膜中存在大量纤维蛋白沉积,可能与纤维蛋白交联和降解相关基因的表达失调有关,合并AS患者鼻黏膜中F13A1和PLAT的表达失调更为明显。

12种水生植物对农田退水氮磷的去除效果

【目的】探究不同水生植物对农田退水氮磷污染物的去除效果,为利用水生植物修复和防治水体污染提供科学依据。【方法】采用水培试验测定12种水生植物茎叶和根的生物量、氮磷含量、氮磷吸收量以及对水体氮磷的去除率,运用筛选指标的平均隶属函数值对12种水生植物去除氮磷能力进行聚类分析。【结果】挺水植物中,水葱、芦苇、香蒲净增生物量较高;芦苇氮吸收量最高达到201.22 mg·m^(-2),香蒲磷吸收量最高达到26.64 mg·m^(-2);芦苇对氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率最高,分别达到98.56%、78.93%、80.22%、81.36%。浮水植物中,凤眼莲净增生物量最高;凤眼莲氮吸收量最高达到156.14 mg·m^(-2),睡莲磷吸收量最高达到23.48 mg·m^(-2);凤眼莲对氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率最高,分别达到95.63%、76.01%、71.66%、80.58%。沉水植物中,狐尾藻净增生物量最高;狐尾藻氮吸收量最高达到230.75 mg·m^(-2),苦草磷吸收量最高达到26.11 mg·m^(-2);狐尾藻对氨氮、总氮去除率最高,分别达到97.94%、84.93%;苦草对硝氮、总磷去除率最高,分别达到76.32%、79.09%。芦苇、水葱、睡莲主要通过根吸收累积氮磷,其他9种水生植物主要通过茎叶吸收氮磷从而增加生物量去除水体氮磷。水体氮磷去除率与植物氮磷吸收量呈极显著正相关。芦苇、香蒲、狐尾藻为高效净化植物,苦草、水葱、凤眼莲、睡莲、千屈菜为较高效净化植物。【结论】挺水植物芦苇、香蒲、水葱、千屈菜,浮水植物睡莲和沉水植物狐尾藻、苦草对宁夏引黄灌区农田退水氮磷污染物去除效果较好。

基于时间序列压缩分割的监测数据异常识别算法研究

为有效识别桥梁健康监测数据的异常,减少误预警、漏预警现象,保障桥梁监测数据的质量和有效性,针对大跨度斜拉桥长期监测数据的缺失、离群和漂移3类异常数据,提出基于时间序列压缩分割的监测数据异常识别算法。该算法将原始监测数据时间序列通过基于序列重要点(Series Importance Point, SIP)的时间序列线性分段(Piecewise Linear Represent, PLR)算法(PLR_SIP)得到数条时间子序列;然后采用欧氏距离进行时间子序列的相似性分析,并基于改进的局部离群因子(Local Outlier Factor, LOF)算法计算每条时间子序列的局部离群因子;最后将其与设定的阈值相比较,从而识别出监测数据的异常。为验证该算法的准确性与工程实用性,对某公路大跨度斜拉桥健康监测数据进行异常识别。结果表明:采用PLR_SIP算法对原始时间序列压缩分割得到的时间子序列能够准确地反映原序列的变化趋势和范围;改进的LOF算法突破了传统LOF算法仅能识别离群值这类无持续时间异常的局限性,能够排除噪声的干扰,实现对离群、缺失和漂移3种异常的识别。该算法无需定义训练集,直接以原始监测数据作为算法的输入,同时能够自适应调整阈值参数,具有良好的可扩展性、实时性、准确性和高效性,适用于处理实时、大量的桥梁健康监测数据。

2C-B的亚慢性毒性研究

研究4-溴-2,5-二甲氧基苯乙胺(4-bromo-2,5-dimethoxyphenethylamine,2C-B)的亚慢性毒性.通过对大鼠进行长期连续染毒,以体重变化、脏器系数、病理学检查及肝肾生化酶水平的影响探讨2C-B对机体造成损伤的情况.综合各指标结果分析长期服用2C-B会对心脏、肝脏、肺脏、肾脏、大脑产生损害,上述器官可能是2C-B毒性的靶器官.

减氮对引黄灌区春玉米氮素吸收利用和淋失的影响

为探究不同减氮水平下春玉米产量及氮素吸收利用和氮素淋失损失特征,为宁夏引黄灌区春玉米氮肥合理施用提供理论依据,本研究于2021—2022年在宁夏引黄灌区基于渗漏池进行了连续两年的田间定位试验,以先玉1225为供试玉米品种,设置了5个氮水平,施氮量分别为常规施氮420 kg·hm^(-2)(N-420)、减氮14.29%(N-360)、减氮35.71%(N-270)、减氮57.14%(N-180)、不施氮处理(CK),对春玉米产量、氮素吸收利用和氮素淋失损失量进行测定分析。两年数据均表明,农户常规施肥与减氮14.29%处理籽粒产量没有显著差异(P<0.05),减氮35.71%处理较常规施肥处理产量降低。2021年减氮35.71%、减氮14.29%处理较常规施肥处理籽粒产量分别降低了8.60%和3.59%,2022年减氮35.71%处理籽粒产量较常规施肥处理降低11.46%,而减氮14.29%处理与常规施肥处理相比籽粒产量增加1.42%。氮肥表观利用率、氮肥农学效率、地上部氮素收获指数两年数据均显示减氮35.71%处理高于减氮14.29%处理和常规施肥处理。氮肥偏生产力随着施氮量的增加逐渐降低,与减氮57.14%处理相比,减氮35.71%、减氮14.29%和常规施肥处理分别降低19.57%、33.81%、42.59%。总氮淋失量随施氮量的增加而升高,减氮35.71%、减氮14.29%处理总氮淋失损失量较常规施氮处理降低42.51%和18.09%。各处理氮素淋失中,硝态氮是主要形式,占总氮的45.50%~54.68%。相关性分析表明,施氮量与总氮淋失量呈正相关,随着施氮量的增加,总氮淋失量呈指数型增加(R2=0.9986)。研究表明,与常规施氮量相比,减少35.71%施氮量下,春玉米产量平均减少10.03%,总氮淋失量平均降低42.51%,氮肥表观利用率、农学效率和偏生产力均提高。综合考虑认为,施氮270 kg·hm^(-2)可作为协调引黄灌区春玉米产量和环境安全的合理选择。

试论人工智能时代的核心能力培养

人工智能不可能完全替代人类智能,但其代表的科技革命为教育和就业带来前所未有的挑战。一方面,人工智能在任务执行、数据分析和科研方面具有优势和潜力;另一方面,其在创造性思维、情感交往和道德判断等方面存在局限。我们的教育要更加注重培养人在人工智能时代中所需的关键能力,即共情力、发现力、表达力、审美力和协作力,这些能力也应是人在人工智能加持下的综合能力。

基于机器学习的铁路桥墩地震损伤快速评估

在桥梁的震后抢通工作中,桥梁结构的快速损伤评估是恢复交通的关键环节。以具有代表性的铁路矩形桥墩为研究对象,通过4组拟静力试验验证有限元建模方法的合理性,并对1000组桥墩有限元模型分别按照纵桥向和横桥向进行耐震时程分析,通过搭建BP神经网络对地震动力响应的需求结果进行拟合,构建铁路矩形桥墩震损快速评估模型,最终通过一座三跨混凝土梁桥验证该模型的适用性。研究结果表明:配筋率、配箍率、剪跨比和轴压比是影响桥墩地震损伤的四种主要因素,长宽比、混凝土和钢筋强度是影响桥墩地震损伤的三项次要因素;当发生PGA为0.32 g的设计地震时,通过数值分析和神经网络模型快速评估这两种方法计算所得桥梁四个桥墩轻微损伤概率分别为96.7%、44.6%、49.1%、96.7%和95.6%、40.4%、60.9%、95.8%,中度损伤概率分别为40.1%、1.2%、1.6%、40.1%和37.4%、2.3%、6.0%、37.7%;BP神经网络算法能够有效建立构造参数与地震响应之间的联系,输出误差处于合理范围内,回归程度较好。基于BP神经网络的桥梁地震损伤评估模型具有较好的普适性,能替代部分数值仿真计算工作。

基于产业链视角的小麦品种品质需求调研分析

我国小麦育种取得了巨大的成就,为小麦产业发展和国家粮食安全作出了巨大贡献。随着社会经济发展水平不断提高,我国小麦生产虽然可以满足量的需求,但还不能充分满足面制品消费不断提高的专用化和多样化需求,仍存在结构性矛盾。以小麦加工需求为导向,基于小麦育种主体、种业企业/种植主体和加工企业等小麦产业链3个主要环节共同参与的调研,分析了小麦产业发展对小麦品种品质的需求,并提出相应的对策措施,以推动符合产业发展需求小麦品种的育成。

闽江流域生态效率时空动态演变及驱动因素研究

以闽江流域为研究对象,基于2011—2020年闽江流域面板数据,从环境影响、资源消耗、经济效益角度构建投入产出指标体系,采用考虑非期望产出超效率SBM模型和面板空间误差模型,揭示闽江流域生态效率时空演化特征及驱动机制。研究结果表明:闽江流域生态效率均值总体呈下降趋势,生态效率未达到有效水平县(市)占全样本的比重增加,生态效率出现极化现象并形成“低低集聚、高高集聚”空间格局;生态效率空间分布变化显著且存在空间自相关现象,低生态效率区域呈增加趋势,较高生态效率区域呈减少趋势,生态效率表现为下游>中游>上游的空间分布特征;人均地区生产总值对区域生态效率为正向驱动效应,科技水平、产业结构、政府宏观调控对区域生态效率为负向驱动效应。为此,在新发展格局下要推进闽江流域上游、中游、下游协同发展,优化配置创新资源,促进人才区域合理布局,提升流域整体生态效率。

基于门控机制多模态信息融合的图像描述翻译

图像描述翻译是给定图像和图像对应某一语言的描述,采用神经网络以端到端方式融合图像和文本两种模态信息,利用翻译技术为图像描述生成目标语言的任务。传统图像描述翻译,在将源语言翻译成目标语言时,借助图像中的重要特征优化翻译过程。翻译过程中,目标词的生成依赖于源语言上下文和目标语言上下文信息。通过观察发现,源语言上下文偏于影响翻译结果的充分性和忠实度,而目标语言上下文偏于影响翻译结果的流畅性和衔接度。由于缺少有效机制来调节两种上下文信息的贡献度,翻译模型会生成流畅但不充分或者充分但不流畅的句子。针对以上问题,该文提出一种基于门控机制多模态信息融合的解码方法,用于优化现有图像描述翻译模型。该文模型通过源上下文门控调整图像特征和每个源语言词的重要度,过滤掉图像中不相关的特征;通过目标上下文门控动态调整源语言上下文和目标语言上下文对翻译结果的贡献度,从而有效提高翻译结果的充分性和流畅性。在Multi30k数据集上进行实验,验证了上述方法的有效性,在Multi30k-16英德和英法以及Multi30k-17英德和英法测试集上,BLEU-4值对比基准系统分别提升了1.3、1.0、1.5和1.4个百分点。

中国数字文化出海与软实力构建

数字文化出海已构成我国国际传播“拓体系”的重要方向。从系统性、过程性与多样性视角出发,本文对游戏电竞、在线影视、网络文学、网络动漫、网络音乐、短视频这六大领域的出海态势与能力构型作出比较分析。本文认为,在数字文化的产业化生产与流通仍然受美国媒体巨头引导的全球语境下,中国互联网产业以沉浸式、虚拟化媒介技术的新发展为契机,积极锻造新的传播空间与媒介业态,并在内容产制、平台制播一体化、在地可沟通性等维度上实现国际传播能力的立体化拓展,初步实现了多元竞争性的数字文化软实力。

基于性能的铁路桥墩地震损伤量化指标研究

为研究铁路桥墩的地震损伤量化方法,建立OpenSees有限元模型并通过6组拟静力试验数据验证其准确性,同时对7种桥墩构造参数组成的样本空间进行拉丁超立方采样,进行339组桥墩的拟静力数值计算,分析不同损伤阶段的位移延性比分布特征,制定基于性能的多级延性损伤指标,并通过对一座混合梁桥的地震分析结果验证该指标的普适性。研究表明:339组桥墩的位移延性比呈现较强的规律性,主要分布于0.41、1.00、1.58、2.20处,因此可采用位移延性比0.41、1.00、1.58、2.20分别作为铁路矩形桥墩无、轻微、中度、严重和完全损伤状态的临界值。基于性能的延性损伤指标简易直观,可为抗震设计与震损评估工作提供理论依据及参考。

小剪跨比铁路圆端桥墩拟静力试验及易损性分析

为厘清小剪跨比圆端铁路桥墩横桥向的地震损伤机理,以国内某铁路沿线桥梁为参考开展3组缩尺比1∶8的拟静力试验,对滞回曲线的延性、残余位移、滞回耗能和刚度退化4个方面进行分析,以试验结果为参考使用OpenSees建立纤维截面有限元模型并进行耐震时程动力计算,以桥墩的位移延性比为损伤指标,基于试验中观察得到的4个关键节点定义无、轻微、中度、严重和完全损伤5种损伤状态之间的位移延性比临界值,通过易损性分析桥墩的损伤发展历程。研究结果表明:1)配筋率从0.3%提升至0.7%,桥墩的承载能力提高至1.37倍,极限位移提高至1.22倍,最终残余位移提高至1.55倍,耗散能量增加至1.80倍,初始刚度提升至1.08倍,最终刚度提升至1.12倍。提高配筋率可以提升桥梁抗震性能,也能增加桥梁抗震韧性。2)当桥墩配筋率由0.3%提至0.7%时,在多遇地震下,轻微损伤概率从87.2%降为29.8%;在设计地震下,中度损伤的概率从63.5%降为30.0%;在罕遇地震下,严重损伤的概率从61.7%降为16.4%。纵筋配筋率可以大幅降低桥墩的损伤概率,提升桥墩的抗震性能。3)在现行铁路规范允许的延性系数为4.8时,3个桥墩均处于严重损伤的阶段。当发生罕遇地震时,3个桥墩出现完全破坏的概率为6.4%、0和1.4%,小剪跨比圆端铁路桥墩在强震作用下具有一定的抗震安全储备。

预制式减振垫浮置道床动力学及试验研究

传统地铁道床作业受工艺限制,铺设精度较低,现场施工进度缓慢,而预制装配式道床施工精度和效率都相对较高。此外,许多地铁线路运营一段时间后往往面临着增设减振措施或升级减振等级的需求。因此,亟待发展减振等级多样且减振等级升级方便的预制式减振垫浮置道床技术(prefabricated damping pad floating slab track,PDPFST)。基于此,研发了PDPFST技术,并将此技术先后运用到青岛3条新建地铁项目。文中对车辆通过PDPFST的动力学性能和减振性能进行了耦合仿真分析以及现场试验研究。首先,对PDPFST的结构和施工工艺进行了介绍。然后,介绍了动力学性能分析和减振效果分析的仿真及测试的要求和评判方法。接着搭建了车辆-浮置板-隧道耦合动力学分析模型。最后,将耦合仿真结果和现场实测结果进行了对比分析。研究结果表明:相比传统的轨道板,PDPFST施工进度提高了3倍(约110 m/d);车辆通过PDPFST的动力学性能、减振性能仿真值和实测值吻合较好,且车辆的各项动力学性能均能满足标准要求;当振动频率大于2倍固有频率时,浮置板系统能够起到较好的减振效果;PDPFST的减振效果显著,高等减振约为13 dB,中等减振约为8 dB。研究结果可为后续的PDPFST的设计和实施提供了一定的理论和实践参考。

大顶苦瓜种质资源的遗传多样性分析与指纹图谱构建

为实现对大顶苦瓜种质的快速精准鉴定,以包含主栽品种在内的26份大顶苦瓜种质为材料,通过筛选高多态性简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)核心标记,对其进行聚类分析和指纹图谱构建。结果表明:在苦瓜基因组6种SSR基序单元类型中,二核苷酸SSR标记的多态性最好,适用于进一步从中筛选苦瓜SSR核心标记。在遗传相似系数0.80处,40个SSR标记将26份大顶苦瓜种质分为3个类群,第一类群包含18份种质,果形以短圆锥形为主;第二类群包含5份种质,果形以长圆锥形为主;第三类群包含3份种质,其果形与大顶苦瓜相似,但含有非大顶苦瓜种质背景。利用MC05_69594、MC04_50530、MC06_87314和MC10_146038这4个SSR核心标记可对26份大顶苦瓜种质进行有效鉴定,并为每份大顶苦瓜种质建立独特的QR编码指纹图谱,其中,1号大顶和3号大顶疑为相似材料。构建的大顶苦瓜指纹图谱可以为大顶苦瓜种质鉴定与育种利用提供科学依据。

泉州湾湿地碳库生态安全评价及其障碍因素研究

【目的】根据湿地“碳库”特征,构建湿地碳库生态安全综合评价体系。以长时间尺度观测数据为基础,评价滨海湿地生态环境质量,为相关部门管理湿地碳库提供依据。【方法】以泉州湾河口湿地自然保护区为评价对象,采用DPSIR模型,筛选出包括二氧化碳排放、碳储量在内的32个指标;结合专家法、熵权法等构建泉州湾湿地碳库的生态环境质量评价指标体系;运用遥感技术、统计学方法,基于遥感影像、野外实测数据及政府公开数据评价湿地生态安全状况,并借助障碍度模型识别出影响生态安全水平提升的主要因素。【结果】2012-2021年泉州湾湿地碳储量总体呈逐年上升趋势,其中,2012年碳储量最低,为168221×10^(6)t,2020年碳储量最高,为654463×10^(6)t。生态始终处于较安全状态,生态安全最低值出现在2012年,为0.399,最高值出现在2021年,为0.451;驱动力指标、影响指标、压力指标、响应指标数值均呈逐年上升趋势,状态指标数值以2015年为分界点,先增加后减少。【结论】利用与保护之间的长期博弈及湿地本身的脆弱性可能是导致泉州湾湿地碳储量和生态安全情况波动的主要原因。人均耕地面积、地表水资源量、单位GDP电耗、工业废水排放量、第一产业产值是近年泉州湾湿地生态安全水平提升的主要制约因素。

1974—2018年福建省森林碳储量特征及动态变化

基于福建省1974—2018年共9期的森林资源清查数据,采用生物量转换因子法和平均生物量法,分析福建省森林碳储量动态变化,并对2014—2018年乔木林各优势树种(组)的碳储量情况进行分析。结果表明:1974—2018年,福建省森林总体碳储量从13539.64×10^(4)t增长到33962.34×10^(4)t,平均碳密度从25.75 t·hm^(-2)增长到39.86 t·hm^(-2)。乔木林中,幼龄林和中龄林的面积较大,而近熟林、成熟林和过熟林的面积逐期增加;中龄林的碳储量最高;成熟林和过熟林的碳密度整体较大。天然林和人工林的面积、碳储量和碳密度逐期增加,且天然林各指标均高于人工林。2014—2018年,天然林中阔叶混交林的碳储量最高,锥栗〔Castanea henryi(Skan)Rehder et E.H.Wilson〕的碳密度最大;人工林中杉木〔Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.〕的碳储量最高,木麻黄(Casuarina equisetifolia Linn.)的碳密度最大。综上所述,福建省森林有较高的碳储量和碳汇能力,阔叶混交林和杉木是乔木林碳储量的主要贡献者,因此,可通过改善这2个树种(组)的林龄结构并加强经营管理来提升福建省森林碳汇能力;并通过合理的采伐和种植策略,优化幼龄林和中龄林的比例,以提高福建省森林碳汇能力,保持成熟林和过熟林面积占比,以维持福建省较高的森林碳密度。

基于易损性的铁路桥梁通行功能评估研究

为对铁路桥梁震后状况进行合理评估,基于易损性构建了一套铁路桥梁震后通行能力评估方法,以国内常见铁路桥梁为参考,使用OpenSees建立了20座不同构造参数的4跨简支梁桥全桥有限元模型,基于耐震时程地震分析进行易损性与通行功能的评估,厘清了影响铁路桥梁地震损伤与通行能力的主要因素。研究表明:纵筋配筋率和剪跨比是影响铁路桥梁地震损伤的核心因素,轴压比是影响铁路桥梁地震损伤的主要因素,体积配箍率是影响铁路桥梁地震损伤的次要因素,为控制桥梁地震损伤,可以提高纵筋配筋率,降低剪跨比;配筋率增加通行能力会明显提升,剪跨比增加通行能力明显下降,配箍率和轴压比增加通行能力会小幅提升;纵筋配筋率与剪跨比是影响桥梁通行能力的主要因素,体积配箍率与轴压比是影响桥梁通行能力的次要因素,为保证通行能力最优,应适当提高纵筋配筋率或减小桥墩剪跨比,也可适当提高体积配箍率与轴压比。本研究提出的通行能力评估方法可以较好地评估桥梁结构通行功能,用于震后评估工作。

2022年我国小麦品质分析

基于我国小麦种植品种、面积及分布区域,2022年采集十二个省份新收获小麦样品1377份,进行理化品质和食品加工品质评价及分析。结果表明:2022年小麦籽粒粗蛋白质和湿面筋含量均值分别为13.1%和29.6%,面筋指数平均值为69。面团流变学参数中,吸水量均值63.2m L,稳定时间均值6.7 min;拉伸曲线面积、延伸性和最大拉伸阻力均值分别为75 cm2、140 mm和398 EU。所有样品进行面条和馒头加工品质评价、强筋品种和湿面筋含量≤25%的样品分别进行面包和蛋糕加工品质评价,面条、馒头、面包和蛋糕评分均值分别是79分、75分、73分和69分。1.7%的样品符合GB/T 17892—1999《优质小麦强筋小麦》的要求,1.3%的样品符合GB/T 17893—1999《优质小麦弱筋小麦》的要求。44.9%、31.4%和2.8%的样品分别符合GB/T17320—2013《小麦品种品质分类》品质分类、优质小麦和优质强筋小麦的要求。56.0%和3.0%的样品分别符合LS/T 3109—2017《中国好粮油小麦》品质分类和强筋硬麦的要求。这些结果表明我国小麦食品加工品质整体一般,蒸煮食品品质评分高于烘焙食品,但亦有少数食品加工品质优异的品种育成并在生产上种植。