智慧水利理论体系与数字孪生流域虚拟模型研究成果述要

智慧水利是水利高质量发展的显著标志之一。围绕智慧水利理论体系不完善、流域映射精准度不高、模型精度不高、决策支撑程度低等问题,建立了由智慧流域基础理论、数字孪生流域基础理论和智能水网理论框架组成的智慧水利理论体系,研究了由数字孪生感知节点模型、数字孪生降水遥感模型、数字孪生蒸散发遥感模型、数字孪生土壤水遥感模型、数字孪生水体遥感模型、数字孪生地下水遥感模型、数字孪生水质遥感模型组成的数字孪生流域感知模型,构建了由数字孪生流域水文模型、数字孪生水动力水质模型、数字孪生动态调控模型、数字孪生虚拟仿真模型、数字孪生协同决策模型、数字孪生并行组合模型等组成的数字孪生流域虚拟模型。研究成果可为我国智慧水利建设提供理论基础和技术支撑。

1996-2022年黄河三角洲行水河口岸线稳定性研究

黄河清八汊现行河口自改汊以来发生了巨大变化,监测其岸线变化,探讨其稳定程度对海岸带可持续发展以及海岸带韧性评估具有重要意义。本研究利用GPS、GIS、RS技术从1996-2022年黄河三角洲行水河口的220幅遥感影像中推断出年平均海岸线位置,同时根据行水河口摆动次数划分为5个阶段,并以此为基础对海岸线变迁及其稳定性进行定量分析。结果表明:行水河口岸线长期处于动态变化过程中,整体呈淤进状态,各岸段岸线时空变化特征不同,最大侵蚀(-73.89m/a)区出现在两丁坝之间,最大淤积(393.20m/a)区出现在河口区附近。研究区90%的岸线表现为较强淤积至严重淤积,稳定性指数由两丁坝之间(0.135)、2007年出汊前旧河口(0.068)、2007年出汊后新生河口(0.006)依次降低。入海水沙量、河口位置变迁以及沿岸输沙是影响岸线稳定性出现时空差异的主要原因。

对地观测卫星姿态控制系统效能评估方法

卫星系统效能评估问题,是卫星提高工作效率和卫星方案优化设计的基础。以对地观测卫星姿态控制系统作为效能评估的对象,通过对卫星的任务需求进行分析,建立对地观测卫星姿态控制系统效能评估指标体系;基于灰色关联分析相关理论,引入熵权法计算指标权重,建立效能评估模型,计算得到综合灰色关联度,实现卫星姿态控制系统效能评估;通过数据验证所建体系具有可实现性与实用性。

黄河北干流水沙时空变化特征及协调性分析

为了解黄河北干流河段径流和输沙的时空变化规律及趋势,基于2002—2021年黄河北干流水沙数据,采用Mann-Kendall检验、突变点检验、小波分析、水沙关系协调性分析等方法,对黄河北干流河段的头道拐、龙门、潼关3个水文站2002—2021年的水沙时空变化特征进行了分析。结果表明:黄河北干流河段的输沙年内不均匀程度和集中度均大于径流,并且年内特征变化更加显著;各站径流集中期主要出现在9月,而输沙集中期主要在8月和9月;流域内水沙变化的显著突变年份多发生在2005年和2017年,可能与近年大型水利工程的调控影响相关;3个水文站水沙序列主要时间尺度对应的周期分别为13、10、9 a;黄河北干流的水沙不协调性在2008年之前主要表现为水少沙多,而在2008年之后则表现为水多沙少,其中头道拐的来沙系数始终小于0.009,一直处于水多沙少的状态。总体上,研究期内黄河北干流河段径流量在不断上升,而输沙量明显减少,且随着时间的推移水多沙少的趋势愈发显著。

2018-2022年青海省主要湖泊蓄水量时空变化数据集

青海省是中国西北部重要的生态功能区,水资源总量丰富,但时空分布极不均匀,且由于气候、地理环境等因素的影响,大部分湖泊长期缺乏监测。而湖泊作为地表水水资源的重要载体,是研究气候变化和人类活动对水循环过程影响的重要指示器。国产高分一号、六号卫星宽幅相机空间分辨率为16 m,组网运行可实现2天重复观测,可以高频次获取地表水体面积;ICESat-2激光测高数据具备厘米级的测高精度,可以获取高精度的地表水体测高水位。本数据集基于GF-1/6WFV水体面积和ICESat-2测高水位构建青海省湖泊蓄水量遥感监测模型,通过遥感手段对青海省湖泊蓄水量进行时空变化监测。经验证,本数据集中湖泊蓄变量监测精度总体优于93%,满足湖泊蓄水量时空变化遥感监测需求。本数据集在时间尺度上涵盖2018-2022年,共计60期月度监测结果;空间尺度上覆盖了青海省面积大于30 km^(2)的33个湖泊,主要集中分布在青海省西部、北部、东南部,可为青海省湖泊、水文与气候变化过程监测、水资源动态评价、优化水资源管理与调度提供基础数据支撑。

驱动蛋白家族成员15(KIF15)对肝细胞癌增殖能力的影响及其作用机制

目的探究驱动蛋白家族成员15(KIF15)对肝细胞癌(HCC)增殖能力的影响及其作用机制。方法通过分析TCGA和GEPIA数据集确定KIF15在HCC中的表达情况以及对肿瘤分期、生存的影响。采用qRT-PCR和Western Blot检测体外培养的人源HCC细胞系(HepG2、Hep3B、MHCC-97H和LM3)与人正常肝细胞系L02细胞的KIF15表达水平,并选择Hep3B和HepG2进行后续研究。通过对Hep3B慢病毒转染sh-NC/sh-KIF15和对HepG2慢病毒转染LV-vector/LV-KIF15进行CCK-8、平板克隆和EdU染色实验评估细胞的活力和增殖能力。GSEA分析KIF15与HCC相关的作用信号通路并通过Western Blot进行检测。计量资料两组间比较采用成组t检验;多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD-t检验。结果TCGA和GEPIA数据集分析结果显示KIF15在HCC患者癌组织中的表达明显高于正常组织,并且KIF15与HCC分期成正比,KIF15高表达的HCC患者的生存更差。与sh-NC-Hep3B相比,sh3-Hep3B的KIF15 mRNA水平和蛋白水平均下降(P值均<0.05);与sh-NC-Hep3B相比,sh3-Hep3B的细胞活力、克隆形成数和EdU阳性率均显著降低(P值均<0.05)。与vectorHepG2相比,LV-KIF15-HepG2的KIF15 mRNA水平和蛋白水平均升高(P值均<0.05);与vector-HepG2相比,LV-KIF15-HepG2的细胞活力、克隆形成数和EdU阳性率均提高(P值均<0.05)。皮下瘤实验结果显示:与sh-NC-Hep3B相比,sh3-Hep3B的瘤体积和瘤重量降低;Ki67的组化评分降低,而TUNEL的组化评分提高(P值均<0.05)。GSEA分析显示在HCC中PI3K/AKT/mTOR通路与KIF15呈正相关(NES=1.59,P<0.001),Western Blot检测发现LY294002能够抑制LV-KIF15-HepG2中上调的PI3K/AKT/mTOR通路,与LV-KIF15-HepG2相比,LY294002+LV-KIF15-HepG2的细胞活力、克隆形成数和EdU阳性率降低(P值均<0.05)。结论KIF15通过上调PI3K/AKT/mTOR信号通路增强HCC的活力和增殖能力。

基于生成对抗网络的文本两阶段生成高质量图像方法

为了解决传统文本生成图像方法生成图像质量差和文本描述与生成图像不一致问题,以多种损失函数为约束,提出深度融合注意力的生成对抗网络方法(DFA-GAN).采用两阶段图像生成,以单级生成对抗网络(GAN)为主干,将第一阶段生成的初始模糊图像输入第二阶段,对初始图像进行高质量再生成,以提升图像的生成质量.在图像生成的第一阶段,设计视觉文本融合模块,深度融合文本特征与图像特征,将文本信息充分融合在不同尺度的图像采样过程中.在图像生成的第二阶段,为了充分融合图像特征与文本描述词特征,提出以改进后的Vision Transformer为编码器的图像生成器.定量与定性实验结果表明,对比其他主流模型,所提方法提高了生成图像的质量,与文本描述更加符合.

文本生成图像研究综述

对文本生成图像任务进行综合评估和整理,根据生成图像的理念,将文本生成图像任务分为3大类:基于生成对抗网络架构生成图像、基于自回归模型架构生成图像、基于扩散模型架构生成图像.针对基于生成对抗网络架构的文本生成图像方法,按照改进的不同技术点归纳为6小类:采用多层次体系嵌套架构、注意力机制的应用、应用孪生网络、采用循环一致方法、深度融合文本特征和改进无条件模型.通过对不同方法的分析,总结并讨论了现有的文本生成图像方法通用评估指标和数据集.

利培酮血药浓度与甲状腺功能的相关性研究

目的:建立利培酮(RIS)血药浓度测定方法,探讨RIS治疗精神分裂症病人的血药浓度与甲状腺功能指标的相关性。方法:血浆样品经乙腈沉淀后,以氯米帕明为内标,采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)法测定,色谱柱为BEH C 18,流动相为乙腈-水(含5 mmol/L乙酸铵溶液和0.01%氨水),梯度洗脱,流速为0.5 mL/min,柱温为40℃,进样量为2μL,采用多反应监测模式扫描,对UPLC-MS/MS进行方法学考察,将其用于测定116例临床精神分裂症病人血浆中RIS浓度,收集相关病例的住院信息,并探讨RIS血药浓度与甲状腺功能指标的相关性。结果:RIS、9-羟基利培酮(9-OHRIS)在0.4~120.0 ng/mL范围内线性关系良好;日内、日间准确度、提取回收率、基质效应及稳定性均符合要求。病人体内平均稳态血药质量浓度为(49.76±18.07)ng/mL;治疗各时间点病人的稳态血药浓度差异无统计学意义(P>0.05),甲状腺功能指标除促甲状腺激素外(P>0.05),其他4个指标治疗后随着时间的推移呈波动上升趋势(P<0.01);病人的血药浓度与甲状腺功能指标无相关性(P>0.05),但女性病人的RIS血药浓度与四碘甲状腺原氨酸、游离三碘甲状腺素、游离甲状腺素均呈正相关(r=0.480、0.524、0.454,P<0.05)。结论:该方法准确简便、快速灵敏、重现性好,可用于测定精神分裂症病人体内RIS的血药浓度。女性病人体内较高的血药浓度可能会影响甲状腺功能指标,进而影响病人甲状腺功能,需要引起临床的注意。

以数字孪生水利为核心的智慧水利标准体系研究

标准是引领和支撑智慧水利规划设计、建设运行、迭代升级的重要抓手。在分析智慧水利概念达成共识、数字孪生水利研究与实施、智慧水利业务应用保障等智慧水利标准需求的基础上,设计了智慧水利标准体系形成的基本原则,分析了水利部提出智慧水利框架的演变过程,提出了一套由基础共性标准、信息化基础设施标准、数字孪生平台标准、业务应用标准、网络安全标准、建设与运行标准等构成的以数字孪生水利为核心的智慧水利标准体系,最后展望了智慧水利标准发展路径。期望本文建立的标准体系能够为我国智慧水利标准的系统研究、全面推进和科学制定提供参考,同时为智慧水利科学规范建设和健康有序发展提供支撑。

泌乳素水平与肉芽肿性乳腺炎发生及预后的关系分析

目的探究泌乳素与肉芽肿性乳腺炎(GM)发生以及预后之间的关系。方法选取东莞市人民医院2016年1月—2019年12月期间收治的237例GM患者作为研究组,选取同期100名健康体检者作为对照组,均测定血清泌乳素,比较2组血清泌乳素水平,分析患者血清泌乳素水平与临床特征之间关系,研究组患者在治疗后评估预后情况,比较不同预后患者血清泌乳素水平并分析血清泌乳素对GM预后预测价值。结果研究组患者血清泌乳素水平高于对照组,差异比较有统计学意义(P<0.05);患者血清泌乳素水平与近期5年是否足月妊娠、是否服用避孕药有关(P<0.05);预后不佳患者血清泌乳素水平显著高于预后良好患者(P<0.05);ROC曲线显示,血清泌乳素用于预测GM患者预后不良曲线下面积为0.799(95%CI:0.733~0.866),处于最佳截断值处灵敏度与特异度分别为86.2%和85.2%。结论GM患者泌乳素水平异常上升,且与患者临床特征以及预后关系密切,用于预测患者预后价值优异。

影响滦河流域降水空间分布的多元环境因子作用机制

为定量评估环境因子对降水空间分布的影响,实现统计降尺度环境因子的科学选取,针对现有方法存在无法避免线性假设、无法保证多自变量共线性免疫和无法有效探索因子间交互作用对降水分布影响的问题,采用地理探测器的定量分析方法,以滦河流域为研究对象,从因子探测、交互探测和生态探测3个方面探究了环境因子及其交互作用对降水空间分布的影响。结果表明:因子探测中,在年、季、月和旬时间尺度上,经度、纬度、坡度、坡向、NDVI、高程的影响力均超过1%,能够直接影响降水的分布,其中纬度、经度和高程对降水分布的影响最为显著;交互探测中,除2月高程-坡度及7月上旬NDVI-经度外,其余交互作用均达到增强的效果,且所有因子交互结果的影响力均超过10%,相较于单因子有较大幅度的提升;生态探测中,不同环境因子对降水分布的影响差异显著。

荣成湾典型沙坝-潟湖海岸地貌演变研究

20世纪70年代末以来,荣成湾月湖沙坝-潟湖海岸地貌发生了巨大变化。研究沙坝-潟湖海岸地貌的演化过程可进一步掌握其演化规律,对保护和修复沙坝-潟湖海岸地貌体系具有重要的现实意义和理论依据。本文以1975-2021年47期遥感影像和1934-2014年4期不同时期测量的海图为数据源,通过遥感(Remote Sensing,RS)技术和地理信息系统(Geographic Information System,GIS)对月湖沙坝岸线进行提取,并用数字岸线分析系统对岸线变迁进行定量分析,最后通过构建水下岸坡数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)对不同时期的等深线进行提取。结果显示:(1)1975-2021年沙坝处于侧蚀变窄和切蚀变短的状态,坝尾内弯显著。1975年以来沙坝侵蚀后退较显著,从坝根到坝尾侵蚀速率逐渐增加。其中,1979-1986年沙坝侵蚀最严重,最大后退距离达95.7 m,平均蚀退速率为8.32 m/a。(2)1975-2021年,沙坝面积逐渐减少,潮汐通道逐年展宽。其中,1979-1986年沙坝面积急剧减少,平均减少速率为0.0142 km2/a。2021年与1975年相比,沙坝面积减少了约43%。2001-2014年潮汐通道的平均展宽速率为14.01 m/a,2015年后宽度突破300 m。(3)以1980年为转折点,1980年以前水下岸坡总体趋势为淤高变浅,等深线向海迁移。1980年后水下岸坡侵蚀增强,等深线向陆迁移。荣成湾月湖沙坝-潟湖海岸地貌的演变主要受人类活动及沿岸泥沙输移的影响。

circRNA PRMT5对乳腺癌MCF-7细胞增殖、凋亡和侵袭的影响

目的探究环状RNA PRMT5(circPRMT5)对乳腺癌MCF-7细胞增殖、凋亡、侵袭的影响。方法采用qRT-PCR检测乳腺癌组织和细胞中circPRMT5的表达;shRNA-NC和circPRMT5-shRNAs转染至MCF-7细胞后,应用qRT-PCR检测circPRMT5的相对表达水平;克隆形成实验、流式细胞术、Transwell和划痕实验分别检测细胞增殖、凋亡、侵袭和迁移能力;Western blot法检测Ki-67、Survivin、cleaved caspase-3、cleaved caspase-9、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和MMP-9的蛋白表达水平。体内异种移植瘤实验验证circPRMT5在肿瘤生长中的作用。结果circPRMT5在乳腺癌组织和细胞中高表达(P<0.05)。与对照组相比,干扰circPRMT5表达能抑制MCF-7细胞增殖、侵袭和迁移,促进细胞凋亡(P<0.05)。在体内实验中,与shRNA-NC组比较,circPRMT5-shRNA1组肿瘤体积和肿瘤质量显著减小,Ki-67阳性细胞数显著减少,而caspase-3阳性细胞数显著增多(P<0.05)。结论干扰circPRMT5可抑制乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭,并促进细胞凋亡。

入海泥沙减少背景下黄河清水沟亚三角洲海岸线的发育与演化

三角洲岸线的变迁是研究地貌冲淤最直接的要素。黄河三角洲是世界上发育最快的三角洲,研究其海岸线变化规律和演化趋势对地区生态环境保护、海洋资源开发、基础设施建设等至关重要。本文在前人研究的基础上,采用修正归一化水体指数(Modified Normalized Difference WaterIndex,MND-WI)与多年水频率指数(Multi-year Water Frequency Index,MWFI)相结合的方法对1976–2021年期间典型年份的207幅遥感影像进行岸线提取,使获取到的海岸线更具科学性和代表性,并在此基础上通过定量计算分析了海岸线的时空演变及其稳定性特征,以此探讨黄河清水沟亚三角洲海岸线自1976年以来的演化机制。研究结果表明:(1)总体上,清水沟亚三角洲海岸线演化呈现先快速向海淤积后波动稳定的趋势,以1996年和2002年为节点划分为“快速发育”“缓慢发育”“动态平衡”3个阶段;(2)45年来,研究区海岸线稳定性持续增强,其中孤东海堤段岸线与黄河清水沟亚三角洲南部岸线保持相对稳定,而清8汊河口段岸线与清水沟废弃河口段岸线较为活跃,其岸线稳定性指数基本低于0.5;(3)陆上三角洲淤积、侵蚀中心的迁移同河口位置变动相对应,尤其是淤积中心的迁移与河口位置变动之间在经度向存在明显的正向关系,R^(2)=0.6904;(4)黄河入海泥沙减少、河口位置迁移以及人类活动对三角洲海岸线的发育演化影响显著。从长远来看,在黄河入海泥沙持续减少的背景下,三角洲的未来仍面临侵蚀的威胁。

1958年以来莱州湾南部海岸线及水下地形演变

莱州湾南部自20世纪80年代以来海岸地貌发生了显著变化,研究海岸地貌的演变规律对海岸防护和海岸带资源可持续利用具有重要意义。本文以不同时期测量或成像的海图和遥感影像为数据源,基于RS和GIS技术对海岸线和水下岸坡演变进行定量研究。结果表明:①1958–2021年自然岸线逐渐减少,人工岸线逐渐增加,到2021年人工岸线长度约占总长度的87%,海岸线演化与海岸带建设密切相关;②以1984年为界,1984年前以自然演变为主,1984年后人类活动起主导作用,自然演变下海岸线以向陆蚀退为主,人为干预下以向海推进为主;③水下岸坡冲淤分布极不平衡,总体呈侵蚀–淤积–淤积减缓的趋势。南部河流入海口处在1984年后基本呈侵蚀状态。0 m和2 m等深线有前进有后退,但变化幅度相对较小;5~9 m等深线在堤河以西海域向海前进显著,其冲淤演变复杂;10 m等深线以堤河为界表现出西淤东蚀的状态。河流来沙是导致海岸线和水下岸坡演变的重要物质基础,波浪和潮流是主要的驱动力。人工设施在引起河流输沙减少的同时,也导致海岸线大幅向海推进、入海河口受到侵蚀。东北部莱州浅滩附近受人为影响处于侵蚀、解体状态,未来将会继续受到侵蚀。

2022年上半年医院住院患者血药浓度监测异常值种类及原因分析

目的 分析合肥市第四人民医院2022年上半年血药浓度监测(治疗药物监测,TDM)异常值分布及产生的原因,为临床药师开展药学监护提供依据。方法 收集2022年1月1日—6月30日在医院血药浓度室进行血药浓度监测的患者血液样本信息,按照异常值的种类及产生的原因进行分类分析,评估各因素对血药浓度监测值的影响,以期为临床药师书写分析报告和用药建议提供有利证据。结果 2022年上半年住院患者进行血药浓度检测样本数为24 437例,其中撰写异常值分析报告855份,占3.50%。各项目异常值占住院患者各项目总数的比值为氯氮平261例(6.31%),奥氮平247例(8.89%),喹硫平146例(5.29%),利培酮129例(4.57%),阿立哌唑46例(2.26%),文拉法辛12例(9.02%),其他项目(帕罗西汀,血锂,丙戊酸,氟伏沙明,卡马西平,氯丙嗪)14例(0.23%)。引起各项目异常值的原因中,药物未达稳态、患者肝功能异常、感冒等因素是产生异常值的主要原因。结论 临床药师应加强与医师的沟通,正确采样,根据患者的生理病理调整用药剂量,医师在给患者联合用药时应与药师沟通,充分评估潜在的影响,以保障患者的用药安全。

“三新”背景下整本书阅读的情境任务设计——《红楼梦》场景话剧编演活动设计的实践与思考

整本书阅读要构建真实情境,组建“实践共同体”,设计情境任务,更好地达成整本书阅读的任务和目标。统编高中语文必修下册第二单元和第七单元的相关学习任务可以进行融合设计,通过《红楼梦》演出本编写、话剧编排演出,引导学生在真实的情境任务中提升语文综合素养,让学生在喜闻乐见的形式中提高语文听说读写能力,促进学生在参与与体验的过程中形成相关的必备知识和关键能力。

一个新的CSQR-MIDAS模型及其应用

在经济全球化时代,宏观经济指标受到重大“突发事件”冲击往往会产生异常波动,数据中的异常值会影响模型的预测精度。传统的混频分位数回归QR-MIDAS(Quantile Regression-Mixed Data Sampling)模型的目标函数不可微,且只能给出被解释变量在某个分位数处的预测值。因此,本文将组合预测方法和SQR引入到QR-MIDAS模型中构建了一个新的模型:CSQR-MIDAS模型,通过加权组合不同分位数处预测值能更接近真实值。这将有效解决目标函数不可微的问题,而且在“突发事件”下该模型能更准确地预测宏观经济指标。本文对新冠疫情背景下的美国工业生产指数增长率进行实证分析,结果显示CSQR-MIDAS模型比QR-MIDAS模型的预测误差更低,前者预测误差低于80%分位数下的SQR-MIDAS模型,验证了CSQR-MIDAS模型在“突发事件”下具有稳健性和更优的预测能力。

数字孪生流域:未来流域治理管理的新基建新范式

数字孪生流域是数字孪生地球的重要组成部分,厘清数字孪生流域理论定义和内涵是研究和建设数字孪生流域的前提和基础,对流域智慧化治理管理具有重要意义。本文基于数字孪生理论技术,开展了以下研究:(1)给出了数字孪生流域的定义,认为数字孪生流域是以服务流域全生命周期管理的全量数据和领域知识驱动物理流域和虚拟流域交互映射、共智进化、虚实融合的新基建新范式,并辨析了与传统建模仿真的区别。(2)数字孪生流域内涵是通过“由实入虚”、“以虚映实”和“由虚控实”实现物理流域对象的全生命周期管控,特征包括高度保真、演化自治、实时同步、闭环互动和共生进化。(3)数字孪生流域基本模型由物理流域、虚拟流域、实时连接交互、数字赋能服务、孪生流域数据和孪生流域知识组成,其核心能力包括物理流域感知操控、全要素数字化表达、实景可视动态呈现、流域数据融合供给、流域知识融合供给、流域模拟仿真推演及孪生自主学习优化。(4)提出数字孪生流域要解决的关键科学问题和关键技术体系,并从感知网、数据网、知识网、模型网及服务网展望了数字孪生流域发展方向,阐述了数字孪生流域的赋能领域。本文旨在通过数字孪生流域理论新型研究范式为数字孪生流域技术应用落地提供理论指导,对未来智慧流域研究和数字技术在流域治理管理中的应用提供有益的启发与借鉴。