光谱差分策略在扩散近似模型和简化球谐近似模型中的应用

生物发光断层成像(Bioluminescence Tomography,BLT)是一种很有前途的在体分子成像工具,可以在细胞和分子水平上对生理和病理过程进行无创监测。BLT的重建精度受光传输模型误差和逆问题病态性影响,针对此问题,受高阶光传输模型可提高模型精度、多光谱方法可降低逆问题病态性的启发,本文将光谱差分理论和多光谱方法结合构建的光谱差分策略分别应用到基于扩散近似方程(Diffusion approximation Equation,DE)和三阶简化球谐近似方程(3rd Simplified spherical harmonic approximation equation,SP3)建立的光传输模型。首先,对这两种辐射传输方程(Radiative Transfer Equation,RTE)近似产生的误差进行分析,对比了光谱差分策略对两种光传输模型误差的衰减作用。前向仿真实验结果表明光谱差分策略能有效地减少DE和SP3的模型误差,对DE模型采用光谱差分,能够获得接近SP3模型的传输精度,并且降低高阶近似对运算时间和存储空间的高要求。在此基础上,将光谱差分策略分别应用到DE和SP3光传输模型进行光源重建。实验结果表明光谱差分策略在提高两种光传输模型精度的同时,缓解了BLT中逆问题的病态性,使光源重建的位置误差小于1 mm,在目标定位、形状恢复和图像对比度等方面取得了更准确的效果。相比于SP3模型平均耗时约1525 s,DE模型结合光谱差分策略平均耗时仅为34 s左右,较好地兼顾了重建精度和重建速率。

中国十大城市群环境规制与产业结构升级的耦合协调发展研究

环境规制与产业结构升级的协调发展是实现城市群可持续发展的关键。本文基于中国十大城市群132个城市样本,构建环境规制与产业结构升级多指标评价体系,借助熵值法、耦合协调度模型、Dagum(基尼系数)和灰色关联度模型探究十大城市群环境规制与产业结构升级耦合协调的区域特征、差异性及影响耦合协调发展的关键因素。研究表明:环境规制综合指数平均保持上升趋势,但呈现明显的区域非均衡特征;产业结构升级综合指数总体呈"先上升,后下降"的发展趋势,绝大多数城市群和城市的产业结构升级综合指数平均保持上升趋势,仅辽中南城市群和31个城市出现下降;环境规制与产业结构升级的耦合协调关系总体由中级协调发展为良好协调,成渝城市群由初级协调发展为中级协调,辽中南城市群始终处于中级协调阶段,其余八大城市群均由中级协调发展为良好协调;绝大多数城市的耦合协调度平均保持上升趋势,仅有7个城市的耦合协调度有所下降;超变密度是城市群总体差异的根源,其次是城市群内部差异,而城市群间差异最小;环境规制各微观指标对产业结构升级的驱动力存在显著差异,而多数区域产业结构升级两大微观指标对环境规制的驱动力较为强大、均衡。文章在最后提出促进城市群环境规制与产业结构升级耦合协调发展的政策建议。