松材线虫病变色松树遥感监测研究进展

[目的]综合评述了松材线虫病变色松树遥感监测的数据和方法研究进展,并就星-机-地多源遥感数据协同监测变色松树提出展望。[方法]通过分析松材线虫病染病松树的生理生态特征和冠层光谱,综述遥感数据的获取、基于遥感数据的变色松树解译方法,讨论当前松材线虫病变色松树遥感监测存在的主要问题,并指出未来可能的研究方向。[结果]不同的遥感监测平台对于变色松树的识别各具其优势,地面调查具有高可靠性优势、卫星遥感具有多时相优势、无人机遥感具有高空间分辨率和高灵活性优势。其中以无人机遥感和高分卫星遥感为主的遥感技术的发展,伴随着遥感图像解译算法和计算机软硬件的改进,为松材线虫病疫区变色松树的快速定位和计数提供了新的手段。但新手段在变色松树监测过程中还存在着监测手段单一,定位位置偏差大、识别精度和识别效率低等问题。[结论]未来随着卫星数量的增多和无人机影像获取成本的减少,从多源遥感影像上采用人工智能算法快速定位出单株变色松树和疫区变色松树的计数将成为新的模式。

固体燃料凹腔结构对超声速流动的影响

针对在超声速来流下燃烧室中增加凹腔结构能否提高固体燃料的掺混效果进行研究。采用基于密度的二阶迎风差分数值方法模拟了固体燃料超燃冲压发动机燃烧室内不同凹腔结构的流场特性,并对燃料气体与来流气体掺混效果进行了分析。对比有无凹腔结构的燃烧室内流场各项特性,结果表明,超声速气流下凹腔结构对增强燃料掺混有明显的效果。对比不同长深比凹腔结构燃烧室中燃料与来流气体的掺混效率,结果表明,随着凹腔深度的增大,燃料和氧气的掺混效率逐渐增大;掺混效率达到了最大值后,再继续增大凹腔深度,掺混效率不会继续增大反而减小。在掺混效率达到最大值时,燃烧室出口处的总压损失也最大。

等直段直径对固体燃料超燃冲压发动机燃烧室性能的影响

为了研究燃烧室内等直段直径的尺寸对固体燃料超燃冲压发动机燃烧室性能及流场特性的影响,基于国外研究者完成的固体燃料超燃冲压发动机的实验数据,对不同等直段直径燃烧室工作过程进行数值模拟。采用基于压力的二阶迎风差分数值方法,物理模型为轴对称结构,燃烧模型采用有限速率/涡耗散模型(Finite-Rate/Eddy-Dissipation),湍流模型采用SST k-ω模型。PMMA燃料进口边界由用户自定义函数的方式给定,分析不同等直段直径下超燃冲压发动机燃烧室内流场特性及其性能变化。数值模拟结果显示:随着等直段直径的增大,燃烧室可由壅塞状态转变为超声速流动状态,增大至某一数值(约为16.5mm)附近时,燃烧室出口可以达到完全膨胀状态。同时,燃烧室的燃烧效率逐渐增大,出口处燃烧效率由62.45%增大至72.74%。总压损失也逐渐增大,出口处最大值可达52%,而燃烧室推力逐渐减小。

固溶时效对TA10钛合金组织与力学性能的影响

研究了固溶时效处理对TA10钛合金棒材组织和性能的影响。结果表明:在890℃相变点以下加热时,随着固溶温度的升高,初生α相含量不断减少,β转变组织逐渐增多,合金强度增加,塑性先升高后降低;当固溶温度超过相变点时,组织形态转变为魏氏组织,合金强度进一步增加,塑性显著降低;本试验得到的较佳固溶时效处理制度为800℃保温30 min,水冷+500℃保温2 h,空冷,可获得良好的组织与性能。

3种淡水对虾在冻藏过程中蛋白质特性的变化

以目前市场上主要的3种养殖对虾为对象,以肌原纤维蛋白盐溶解度、Ca2+-ATPase活性与蛋白质表面的巯基含量为指标,探讨了不同温度冻藏过程(-10、-20、-30、-40℃)对虾虾肉蛋白质生物化学特性的变化,评价了不同冻藏温度对对虾品质的影响。结果表明,第一,3种蛋白质的冷冻变性指标应用于对虾时出现一定差异。Ca2+-ATPase活性比较灵敏,能较好反映-10～-40℃不同冻藏温度引起的蛋白质变性的程度。肌原纤维蛋白盐溶解度能够反映-20℃以上冻藏过程中蛋白质变性程度的差异,而-20～-40℃的差异难以区分。-10℃冻藏时,肌原纤维蛋白的盐溶解度下降明显,而-20℃冻藏时下降程度较小,-20、-30、-40℃冻藏时肌原纤维蛋白的盐溶解度没有明显区别。-10～-40℃冻藏对于巯基含量变化都不大。第二,冻藏过程中3种对虾蛋白质冷冻变性较轻度,比一般鱼类在冻藏过程中稳定,虾比大部分鱼类更耐冻。第三,冻藏温度越低Ca2+-ATPase活性下降程度越小,-10～-40℃冻藏时其差异性有比较明显区分,表明Ca2+-ATPase活性更适合于虾的质量评价。第四,-20℃冻藏对于虾类是比较经济合理的,实用冻藏温度可取-20℃。

Ti75合金管数控加热弯曲壁厚减薄和截面畸变规律研究

为实现Ti75合金管材数控弯曲精确成形,提高其成形质量与产品合格率,需要对弯曲过程中的壁厚减薄与截面畸变进行有效控制。通过对现有数控弯管机进行模具改进,增加加热装置与控温系统,搭建了管材数控加热弯曲试验平台;基于该平台开展工艺试验,研究了加热温度、弯制速度和相对弯曲半径对Ti75合金管材数控加热弯曲过程中的壁厚减薄和截面畸变的影响,结果表明:在500~600℃时,随着加热温度升高,管材壁厚减薄率与截面畸变率显著降低;当弯制速度为1~3(°)·s^-1时,随着弯制速度增加,壁厚减薄率增加,截面畸变率略微增加;相对弯曲半径由2.0降低至1.5时,管材壁厚减薄率、截面畸变率在管件弯曲各阶段均显著增大。实际生产中应根据工况条件,尽量选择较大的弯曲半径。

热传导系数对TC4钛合金热变形过程摩擦因数测定的影响

对TC4钛合金在变形温度为940℃、外径、内径和高度之比为20:10:7的圆环进行圆环镦粗实验,并采用有限元软件DEFORM 3D对镦粗过程进行模拟。结果表明:热传导系数对摩擦因数的测定有很大影响,热传导系数增加导致工件与模具的接触面温度下降,摩擦增加;对于不同的润滑介质应采用不同的热传导系数进行模拟,从而建立不同的理论校准曲线。采用不同的热传导系数分别建立玻璃润滑和干摩擦条件下的理论校准曲线,结合圆环镦粗实验,最终得出TC4钛合金940℃高温变形时在干摩擦和玻璃润滑条件下的摩擦因数值分别为0.59和0.42。

磁性生物炭合成及其对重金属吸附机制的研究进展

磁性生物炭(Magnetic biochar,MBC)因其磁分离能力和广阔应用前景而受到研究者广泛关注。MBC中碳基结构特征(如形貌、比表面积、官能团等)和铁氧化物形态及分布受多因素影响,如原料来源、热解温度、合成方法等。然而,MBC特性与合成条件的关联性以及MBC对重金属的吸附机制有待进一步研究。本文通过阐述合成条件对MBC特性的影响及其吸附重金属机制,提出关于未来MBC吸附重金属研究的一些科学问题,这将为认识MBC的环境效应提供重要的基础信息。

不同原始组织Ti80合金热变形行为及组织演变规律研究

通过热模拟压缩试验,研究了等轴组织和魏氏组织Ti80合金在温度850~1000℃、应变速率0.01~10 s^(-1)、变形量20%~60%条件下的热变形行为及组织演变。结果表明:Ti80合金为温度敏感型和应变速率敏感型材料,两相区变形时软化机制以动态再结晶为主,单相区变形时以动态回复为主。低应变速率条件下(0.01 s^(-1)),等轴组织的流变应力峰值高于魏氏组织,高应变速率条件下(1~10 s^(-1))则相反。相同变形参数下,原始组织类型对合金显微组织演变有显著影响。在β相变点以下,随着变形温度升高,等轴组织基体中初生α相减少,次生片状α相破碎形成不规则小颗粒;魏氏组织晶界α相完全破碎,β晶粒内部大部分片状α相破碎形成等轴颗粒,只保留少量不同位向集束状α相。随着变形量增大,等轴组织中α相再结晶晶粒尺寸增大明显,魏氏组织中集束片状α相逐渐被破碎,形成细小的短条状和等轴再结晶α晶粒。

磨料水射流切割铝合金质量模型研究

通过理论研究,分析了磨料水射流去除材料机理及其影响因素。采用正交设计法,进行铝合金切割试验。以切割断面的表面粗糙度值为研究对象,对测得的试验数据进行极差分析。分析结果显示,射流压力、切割速度和磨料流量对切口表面粗糙度的影响较大;靶距和磨料粒子的尺寸对切口表面粗糙度的影响次之。用回归分析方法,建立了磨料水射流切割铝合金材料的表面粗糙度模型。通过试验验证,模型的误差在1.98％～5.14％之间。

东北地区春玉米生育期内气候资源变化特征

为明确东北地区春玉米生育期内不同生育阶段气候资源的变化规律,基于东北地区40个农业气象试验站点的物候期观测记录及相应的气象站点逐日气象数据,对比分析了1981-1999年、2000-2016年春玉米营养生长期、并进期、生殖生长期和全生育期平均温度、生长度日、降水量、高温度日的时空变化特征。结果显示:①1981-2016年,东北地区春玉米全生育期及不同生育阶段的平均温度、生长度日和高温度日在空间分布上总体呈现相同的自东北向西南逐渐增加的趋势,降雨量呈现自西北向东南增加的趋势。②相比1981-1999年,2000-2016年春玉米全生育期及不同生育阶段的平均温度和生长度日总体呈现增加趋势,局部趋势不明显。降雨量在各生育期变化不明显,吉林省和辽宁省在并进期略有下降,黑龙江省在生殖生长期的降雨量减少。在营养生长期高温度日在空间上有增加趋势,特别是西部地区高温风险频率有较大增加。

时空非均匀采样下双基地MIMO雷达收发角及多普勒频率联合估计方法

该文针对发射阵列、接收阵列以及多级延迟器均为非均匀配置的双基地MIMO雷达,提出基于时域和空域二次自由度扩展的发射角、接收角以及多普勒频率估计的ESPRIT(Estimating Signal Via Rotational Invariance Techniques)新方法。该方法利用双基地MIMO雷达特殊的方向矢量特点(矩阵的Khatri-Rao积形式),对接收信号进行两次行置换以及去冗余处理,实现了时域和空域孔径自由度的二次扩展。然后对新数据进行时空"滑窗"处理,利用ESPRIT算法分别估计出目标的收发角以及多普勒频率。理论和仿真结果表明:在相同阵元和延迟级数情况下,所提算法的估计性能优于四线性分解和多维ESPRIT算法,且能估计出更多的目标,此外,通过最小冗余配置,极大地降低了阵列和延迟器的配置需求,更利于实际工程应用。

森林植被遥感监测影像最佳分辨率选择

遥感影像分辨率的高低直接影响着森林植被监测的精度、成本和效率,故选择适合森林植被监测的影像最佳分辨率具有重要的应用价值。针对森林植被监测影像最佳分辨率选择方法及结果缺乏的问题,从林业实际应用出发,提出了基于1个步长的变异函数分析空间变异并综合考虑监测精度、成本和效率来确定森林植被监测影像最佳分辨率方法。基于最新的国产高分二号(GF-2)全色影像,利用1个步长的变异函数对湖南常宁洋泉镇林区3种典型分布类型森林植被进行拟合分析,初步确定适合森林植被监测的影像最低分辨率。然后对重采样形成的不同尺度多光谱影像分别进行监督分类,并对结果进行定量定性分析,结合影像成本和数据处理时间,找到适合不同类型森林植被监测的影像最佳分辨率。研究表明:不同分布类型的森林植被,适合遥感监测的影像最佳分辨率不同:(1)小冠幅森林植被3.2 m;(2)大冠幅森林植被16.0 m;(3)混合冠幅森林植被8.0 m。该森林植被遥感监测影像最佳分辨率确定方法和结果可为其他区域森林植被遥感监测影像最佳分辨率确定提供借鉴。

探究式教学在生物信息学综合实验中的实践探索

生物信息学综合实验是生物信息学专业本科生的核心实践课程之一,以专业综合能力培养为导向的实践教学改革对该课程的教学提出了更高的要求。提出了基于专业综合能力培养的探究式教学实践,从专题的选择、任务实施过程和考核评价等方面进行了阐述,并以转录组分析LOC_Os05g01710基因介导的水稻细条病抗性机理的教学案例来展示该教学法的应用。学生从数据的处理、差异表达基因筛选和功能分析,以及差异表达基因参与的代谢途径等方面展开训练,综合分析LOC_Os05g01710基因与水稻细条病抗性的关系。从教学效果可以看出,探究式教学巩固了学生的生物信息学专业课程知识,促进了专业核心能力提升,提高了科研兴趣和自主学习的能力,为其他生物学专业的相关实践课程改革拓宽了思路。

组织定居巨噬细胞起源及稳态维持和功能研究进展

组织定居巨噬细胞广泛存在于各种组织器官中,具有高度的异质性。组织定居巨噬细胞参与胚胎及个体的生长发育,并介导炎症反应和组织损伤修复,在维持组织稳态中具有十分重要的作用。近年来借助体内遗传示踪技术,组织定居细胞的来源,维持稳态机制以及组织定居巨噬细胞与疾病关系的研究均有了突破性进展,本文拟从组织定居巨噬细胞的起源,稳态维持及其生理病理功能等最新研究进展进行综述,以丰富我们对组织定居巨噬细胞维持机体稳态机制的理解,并探索以组织定居巨噬细胞为靶点治疗相关疾病的新策略。

“现实是凑合性而不是绝对性的”──论村上春树小说中的非现实性因素与现实性主题

与以往的现实主义相比 ,现代主义小说的一个区别性特征就是幻化因素即非现实性因素获得了无比重要的位置。通过剖析日本当红畅销作家村上春树的小说作品 ,我们可以看到 ,虚幻的非现实性因素与深刻的现实性主题形成了深度交叉与辩证互动 。

面向药物发现和精准医疗的基因表达谱分析

作为功能基因组学中重要的组成部分,基因表达谱在生物学、医学和药物研发等多个领域发挥着重要作用.特别是随着精准医疗概念的提出,整合多组学数据用于个性化医疗是未来的发展趋势.本文从基因表达谱的基本概念出发,重点介绍面向药物发现的基因表达谱分析方法,即基于关联图谱的方法、基于基因调控网络的方法和基于多组学数据整合的方法.系统整理了各种方法的研究进展,特别是在抗癌药物研发领域的最新进展,为利用基因表达谱数据进行药物研发提供方法借鉴.

基于RS和GIS的北京冬小麦面积多尺度时空变化研究

为了解小麦在不同空间尺度上的时空分布特征,基于冬小麦统计和遥感监测数据,利用空间统计分析方法,分别从北京市、区县和乡镇三个尺度,评价了2009-2014年冬小麦面积空间分布变化特征。结果表明:(1)北京市冬小麦面积从2009年的61 971.02hm2下降到2014年的26 814.87hm2,减少了56.73%;冬小麦成片种植的地块数量从11 243块降低到4 914块,减少了56.29%;地块平均面积也从4.76±0.19hm2减少到1.22±0.05hm2,降低了74.29%;(2)通州区、大兴区、房山区和顺义区的冬小麦面积减少量占总减少量的87.43%;每个乡镇的平均冬小麦面积从2009年的1 066.28±153.63hm2降低到2014年的388.21±59.17hm2,且大于1 000hm2和500~1 000hm2的乡镇数分别约减少了2/3和1/2;(3)四个典型乡镇冬小麦面积也均呈极显著减少趋势,地块平均面积降低幅度均在70%以上,并且面积大于5hm2的地块数量占总体的比例减少至不足8%。这说明2009-2014年北京市冬小麦种植面积显著减少,种植区域破碎化趋势严重。

冷轧工艺参数对TA18钛合金管材金属流动及成形载荷的影响规律

管材周期式冷轧成形过程是一个复杂的减径、减壁过程,由于轧辊孔型复杂,轧制过程中管坯的塑性变形也较复杂,各种成形工艺参数的选择往往都是经长期实践经验积累得到的,对轧制过程缺乏规律性的认识及定量的分析。本研究则借助三维有限元软件DEFORM-3D再现了冷轧成形过程,对成形过程中金属的流动情况、管材的应力应变分布以及成形载荷进行了深入分析。结果表明:轧制速度和摩擦系数增大会引起径向拉应变和环向压应变减小,送进量增加则使得两者均增大。此外,送进量和摩擦系数增大会显著增加成形载荷。

基于ABAQUS刀具刃口钝化的有限元分析

以硬质合金螺纹梳刀为研究对象,应用有限元分析软件ABAQUS进行螺纹切削加工的仿真研究,分析刀具刃口钝圆半径对螺纹梳刀加工过程中切削力和切削温度的影响。研究结果表明,刀具切削温度分布主要集中在刀尖部位;随着刀具刃口钝圆半径的增加,切削力呈先增大后减小的变化趋势,而切削温度呈先减小后增大的变化趋势,刃口钝圆半径为0.02 mm时切削温度最低。实验测量结果与仿真模型的预测结果具有较好的一致性。该仿真分析为刀具几何尺寸的设计提供参考。