古尔班通古特沙漠SMAP土壤水分产品降尺度分析

SMAP(Soil Moisture Active Passive,SMAP)产品空间分辨率低的特征限制了在地表高异质性的干旱区沙漠稀疏植被区的适用性。考虑到干旱区沙漠植被区特殊的环境特征,在地表温度(Land Surface Temperature,LST)、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)等传统降尺度因子的基础上,增加了与荒漠地表土壤水分关联性更强的增强型修改土壤植被指数(Enhanced Modified Soil-Adjusted Vegetation Index,EMSAVI)与比值沙地亮度指数(Ratio Sand Brightness Index,RSBI)分别作为反映研究区植被盖度和裸沙分布状况的降尺度因子,利用随机森林算法(Random Forest,RF),构建了干旱区土壤水分降尺度模型。结果表明:(1)由相关性分析可知,EMSAVI(r_(干)=-0.37,r_(湿)=-0.34)、RSBI(r_(干)=-0.42,r_(湿)=-0.25)对荒漠土壤水分均有较好的指示作用且效果优于NDVI(r_(干)=-0.21,r_(湿)=0.08);(2)EMSAVI和NDVI重要性分别为18.7%、13.2%,EMSAVI在构建降尺度模型时贡献度更高。(3)构建的干、湿季干旱区土壤水分降尺度模型得到的结果与SMAP产品的R^(2)分别达到了0.916,0.910,RMSE分别达到了0.0075 cm^(3)·cm^(-3)、0.0063 cm^(3)·cm^(-3),较传统模型的RMSE均降低了0.0013 cm^(3)·cm^(-3)。(4)通过计算LBP(Local Binary Patterns)的差值(LBP_(C))对空间一致性评价,新构建降尺度模型的结果(0.0585)优于传统降尺度(0.0645)。研究结果将短波红外波段引入到植被指数建立的EMSAVI,可较好地应用于干旱区沙漠稀疏植被区土壤水分降尺度研究。

基于SSPs的阿克苏河流域碳排放量趋势分析——以未来40年为例

以2000—2020年社会人口经济数据为基准,结合SSPs设定STIRPAT模型参数,对阿克苏河流域未来40年碳排放量进行估算。结果表明:未来40年阿克苏河流域在SSP1~SSP5路径下人口数量均呈上升趋势;未来40年阿克苏河流域在SPP1~SSP5路径下总GDP变化呈上升趋势;碳排放量整体大小排列为SSP5>SSP1、SSP2、SSP4>SSP3。阿克苏河流域各县市需要额外增加流域内的技术创新投入,才能在2030年完成碳达峰目标,其中SSP1路径相对容易,且不会对经济发展造成严重阻碍。

反应堆压力容器钢晶粒取向对辐照硬化的影响

目的探究反应堆压力容器用钢中晶粒取向与辐照硬化的关系。方法选用目前在反应堆压力容器中广泛应用的A508-3钢,首先,采用160 keV铁离子对RPV进行室温辐照,辐照损伤分别达0.2、0.5、1.0、10 dpa。然后,通过纳米压痕技术测量辐照前后样品标定区域的硬度。同时,结合电子背散射衍射对辐照前后样品的硬度标定区域进行晶体取向分析。结果实验对不同晶粒取向的纳米压痕数据进行统计分析,发现当晶粒取向在[001]方向附近时硬度值最大,而当晶粒取向远离[001]方向,即取向距[001]的旋转角从0°增大到90°时,硬度值逐渐减小。结论揭示了RPV辐照硬化可能存在较强的取向依赖性,为RPV的逆向设计提供基础。

基于大样本重症监护数据库MIMIC-Ⅲ的无创和有创血压测量一致性研究

目的血压是人体基本生命体征,是临床病情判断的重要依据之一,本文基于最新版的多参数重症监护数据库MIMIC-Ⅲ(Medical Information Mart for Intensive Care),研究比较无创和有创血压测量的一致性。方法提取了11 671例患者同时测量的226 093对无创和有创血压测量数据,采用探索性数据分析技术,从年龄和血压分层的角度对比了有创和无创测量结果的一致性,从ICU死亡率判别的角度,分析了两种方法在危重患者病情判断方面的差异性。结果收缩压在[80~120]mmHg(1 mmHg=0.133 k Pa)范围内,有创和无创测量结果的一致性较好;低于80 mmHg,无创高于有创,偏差随血压下降呈增大趋势;高于120 mmHg,无创低于有创,偏差随血压升高也呈增大趋势,Bland-Altman图显示两种测量方法存在难以消除的比例性偏倚。不同年龄分层的收缩压对照分析也呈现相同的现象。从ICU死亡率看,收缩压在低血压片段(<80 mmHg)的有创和无创结果存在显著性差异,无创血压所对应的死亡率明显高于有创血压,而基于平均压的判断,无创与有创结果基本一致,在各个血压段的死亡率不存在显著性差异。结论本研究基于大样本临床数据进一步验证了示波法无创血压测量技术的局限性:在各个年龄段,正常血压范围,无创和有创测量方法差异不大,但当血压异常时(无论是高血压还是低血压),二者差异较大,且呈增大趋势;从判断预后的角度而言,无创和有创平均压的结果较一致,比收缩压更适合用于指导ICU患者的治疗。

试分析房建施工中混凝土结构出现裂缝的原因和预防对策

混凝土在房屋建筑施工中使用的频率较高、范围更广,混凝土裂缝是常见的施工问题,控制好裂缝对增强混凝土施工的质量具有积极的作用。常见的混凝土结构类型有钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、素混凝土结构等。混凝土在工程造价中占据了较大的比例,是建筑工程开展中常见的原材料。文章结合房屋建筑施工中混凝土结构出现裂缝的原因,分析并提出有效地预防措施。

CO和CO_(2)在UO_(2)(111)表面吸附和解离的第一性原理和分子动力学研究

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,在计算中加入Hubbard项进行校正,探究了CO和CO_(2)分子在UO_(2)(111)表面的吸附和解离,分析了不同构型下的静态和动态吸附机理,吸附位点包括顶位、空位、桥位。在静态计算中,探究了吸附过程中多种吸附参数的变化,如吸附构型、吸附能、电荷转移等。利用第一性原理分子动力学(AIMD),探究了特定构型下CO_(2)分子的解离过程及差分电荷密度变化。结果表明,CO分子的吸附可分为2种类型:(1)自发吸附,包括化学和物理吸附;(2)非自发吸附。CO_(2)分子的吸附仅表现为自发吸附的化学吸附及非自发吸附,无物理吸附。CO和CO_(2)分子的最优吸附构型均为短桥位垂直(B-short-Ver)吸附。此外,0 K下CO_(2)分子在UO_(2)(111)表面的B-short-Ver和长桥位垂直吸附构型吸附后会自发解离。AIMD模拟结果表明,这2种构型在300 K下均发生解离。

点支式玻璃幕墙拉索索力测试研究

作为点支式玻璃幕墙中支撑结构的预应力拉索,其索力值大小的准确测量已成为幕墙工程中的重要研究热点之一。以频率法理论为基础,对张拉后的玻璃幕墙预应力拉索进行现场实测,提取了拉索振动原始数据,并对该数据进行频谱分析得到拉索第一阶自振频率,在此基础上,分别计算得到了弦理论和简支梁理论下索力测量模型下拉索索力值,将计算结果与索力设计值对比。结果表明:用频率法索力测量模型直接计算得到索力大小与设计值存在较大偏差,不能直接使用,因此,通过对比方法对频率法索力测量模型进行修正,得到了修正系数,修正后的索力测量模型索力计算精度得到提高,可为类似幕墙拉索索力测试提供参考和借鉴。

急救数据库建设初探

目的建立急救患者多病种数据库，为研究急救领域临床科研问题提供基于＂真实世界＂的数据信息。方法从解放军总医院的医院信息系统（HIS）、实验室信息系统（LIS）、急诊专科系统、急诊护理系统及床旁监护设备内，提取2014年1月至2018年1月在急诊科就诊患者的结构化和非结构化信息，通过建立表单、编写代码建立数据库，并对数据进行处理。结果解放军总医院初步建立了单中心数据库，即急救数据库。共收集2014年1月至2018年1月在解放军总医院急诊科就诊的530？585例次患者的分诊信息以及22？941例次急诊抢救单元收治患者的信息，包括人口统计学资料、预检分诊情况、诊疗记录、生命体征、实验室检验结果、影像学检查报告、胃肠镜检查报告等信息；建立了12个包含患者不同类别信息的表单，包括PATIENTS，TRIAGE_PATIENTS，EMG_PATIENTS_VISIT，VITAL_SIGNS，CHARTEVENTS，MEDICAL_ORDER，MEDICAL_RECORD，NURSING_RECORD，LAB_TEST_MASTER，LAB_RESULT，MEDICAL_EXAMINATION，EMG_INOUT_RECORD，包含了患者在急诊就诊过程中绝大部分临床信息。结论高质量急救数据库的建立能为基于数据技术的科学研究提供坚实基础，急救数据库的建立模式可为其他医疗机构多病种数据库的建设提供参考。

推动医疗大数据应用落地的跨学科Datathon模式探索

医疗实践活动产生海量的数据，对这些数据的整合、分析和利用需要跨学科合作，需要新的模式和方法，以推动医疗大数据应用和人工智能研究的落地。Datathon是一项新颖的数据实践活动，通过组建理-工-医结合的跨学科团队，以短期高强度的项目竞赛形式，基于＂真实世界＂的数据来探索解决临床研究问题。本文介绍了Datathon活动的背景起源、组织模式和相关实践。Datathon活动为国内医疗领域的跨学科合作提供了创新协作的新模式，为如何开展医疗大数据研究提供了新思路，有利于不同学科间优势互补，凝聚多方力量一起探索解答临床实践中遇到的问题，并推动医疗大数据实践应用落地。

危急重症监护数据库MIMIC-Ⅲ疾病谱分析

目的深度解析重症监护医学信息数据库（MIMIC-）患者疾病谱，为基于MIMIC-数据库解决临床科研问题的临床医生及工程师提供相关数据参考。 方法利用探索性数据分析方法，探究MIMIC-数据库中各年龄层患者（不包括新生儿）疾病及急症分布特点；基于相同方法，分析新生儿孕周、体重、重症加强治疗病房（ICU）住院时间等数据的分布特点。结果MIMIC-数据库中首次入院46-428例患者，49？214例次ICU记录。其中男性26-076例，女性20？352例；中位年龄为60.5（38.6，75.6）岁；分布在61-80岁的患者最多。疾病谱分析中，第一诊断以循环系统疾病患者占比最大（占32%），其次为损伤和中毒（占14%）、消化系统疾病（占8%）、肿瘤（占7%）、呼吸系统疾病（占6%）等。循环系统疾病中缺血性心脏病患者占比最大（占42%），患者比例随年龄增加到60-70岁达最大值后逐渐下降；而脑血管疾病患者比例则随年龄增长呈先下降后升高趋势，并且是循环系统疾病死亡的主要原因（占22.5%）。损伤和中毒患者随年龄增加比例呈明显下降趋势。消化系统疾病较总人群分布偏年轻化（50-60岁者最多），非感染性肠炎和结肠炎是其主要死亡原因（ICU病死率18.3%）。在感染患者中以呼吸系统感染为主（占34%），但循环系统感染是其主要死亡原因（ICU病死率25.6%）。监护室新生儿中早产儿占82%，随孕龄增加，ICU住院时间减少，且病死率下降。 结论通过对MIMIC-数据库患者疾病谱进行深度解析，能为相关领域研究者提供一定数据参考，利于先期掌握研究目标对象的体量和分布概况以及开展下一步研究，同时可了解探索性数据分析技术在医疗数据分析领域的重要作用，为利用电子健康档案进行数据研究提供便利。

动态血糖序列的精细复合多尺度熵分析

血糖波动复杂性的研究有助于理解血糖调节系统的内在规律。本文以Ⅱ型糖尿病患者(93人)72 h动态血糖序列为分析对象,使用多尺度熵分析技术研究动态血糖序列结构的复杂性。针对72 h动态血糖序列较短的问题,采用了最新改进的精细复合多尺度熵(RCMSE)分析技术,分别观察了基于平均血糖波动幅度(MAGE)和糖化血红蛋白(Hb A1c)进行分组的糖尿病患者的血糖波动复杂性。研究发现,MAGE值大的组其复杂度低,熵值在尺度1~6(5~30 min)之间的差异具有统计学意义,Hb A1c值高的组其复杂度也较低,但是分组之间的熵值差异没有统计学意义。本文研究结果表明,血糖调控不好(无论从MAGE值还是从Hb A1c值来看),将会带来血糖序列动态结构复杂度的损失。本文所提的RCMSE分析技术可为血糖序列波动分析提供一个新的视角,血糖序列复杂度有可能成为血糖波动分析的一个新的生物学指标。

多参数急救数据库建设及初步应用研究

医疗大数据的分析利用离不开高质量的临床数据库,我国在急救数据库建设方面尚处于起步和探索阶段。本文介绍了多参数急救数据库的构建思路和关键技术,参考麻省理工学院(MIT)计算生理学实验室创建的重症监护医学信息数据库(MIMIC-III)的架构设计,并结合急诊业务流和信息流,设计了急诊数据整合模型,完成了高质量急救数据库的建设。该数据库目前涵盖了2015年5月至2017年10月共19 814名不同患者的22 941次抢救医疗数据,包含相对完整的生理、生化、治疗、检查、护理等信息,并基于该数据库开展了首届急救大数据Datathon活动,全国有13个队伍参赛。急救数据库的建设为国内临床数据库的构建和应用提供了参考,为科学研究、临床决策和改善医疗服务质量提供了有力的数据支撑,将进一步推动我国临床数据的二次分析利用工作。