基于Gaofen-2影像和面向对象的椰子林分类研究

椰子是重要的热带经济作物,海南椰子种植面积占全国的90%以上。快速获取椰子种植面积及其空间分布信息对热带作物产业规划具有十分重要的作用。本研究基于国产Gaofen-2高分辨率卫星影像,以文昌市东郊镇为试验区,开展椰子林遥感分类研究。基于最优分割尺度的面向对象分类方法,选取4个光谱特征、5个植被指数和32个纹理特征为辅助参量,构建了4种不同的面向对象分类组合(光谱特征、光谱特征+纹理特征组合、光谱特征+植被指数组合、光谱特征+纹理特征+植被指数特征组合)进行椰子林分类提取,并与基于像元的椰子林分类结果进行对比分析。结果表明:(1)仅采用基于像元分类方法,椰子林的总体分类精度(overall accuracy,OA)和用户精度(user’s accuracy,UA)分别达到87.05%和85.21%。(2)相比基于像元分类,4种面向对象分类组合的OA值提高了5.51%~8.72%。(3)光谱特征和纹理特征组合提取椰子林分类结果最优,OA值和UA值分别达到95.77%和97.15%;光谱特征和植被指数的组合也得到了较好的分类结果,OA值和UA值分别为94.88%和94.42%;所有的光谱特征、植被指数和纹理特征全部参与分类得到的OA值和UA值分别为94.67%和94.17%,低于仅使用光谱特征或者植被指数的组合。综上,国产高分辨率Gaofen-2影像在椰子林遥感精准识别中具有很大的潜力,结合纹理特征的面向对象分类方法可以更准确地提取椰子林分类信息,研究结果可为多云多雨地区大尺度椰子林遥感识别提供技术参考。

泳池式低温供热堆用衰减筒的设计

衰减筒是池式低温供热堆的主要部件,其功能是保证堆芯出口的放射性冷却水在衰减筒内的滞留时间不低于100s,使短周期放射性核素在池内大量衰减,从而使一回路的放射性水平显著降低。根据整体布置要求,该衰减筒的筒体结构为不规则扇形结构,并在内部设置有分流板和孔板。其设计工作主要包括结构设计、冷却水衰减时间计算以及结构件的强度分析计算,并通过相关计算结果对设计进行优化。最终的设计结果表明,衰减筒的结构设计满足功能要求,冷却水在衰减筒内的衰减时间不低于100s,且强度分析计算满足设计要求。

1995—2020年我国天然橡胶生产时空变化分析

天然橡胶是四大工业原料中唯一的可再生资源,是国防和工业建设不可缺少的战略资源,天然橡胶生产时空变化研究具有重要的理论和现实意义。文章基于长面板数据集,应用GIS技术综合分析了1995—2020年我国天然橡胶时空变化特征。结果表明,从时序变化看,1995—2020年我国天然橡胶的实有面积和开割面积呈波动中有增加的态势,当年定植面积呈先波动增加后波动减少的态势,干胶产量呈波动中有增加的态势,干胶单产呈小幅波动的态势;从空间变化看,我国天然橡胶生产主要分布于云南和海南,2020年云南和海南两省合计的实有面积占比达95.74%,云南于2011年超过海南成为全国橡胶林实有面积最大的省;从时空交汇来看,云南于2011年超过海南成为全国橡胶林实有面积最大的省,天然橡胶生产日益向云南和海南聚集,广东、广西和福建三省(区)的生产劣势更加突出;从生产重心来看,1995—2020年间我国天然橡胶生产重心明显向西北方向移动。

玉米单倍体育种技术发展现状及高效应用展望

玉米是我国重要的粮食作物之一,也是常用的饲料作物,选育优良玉米品种对保障粮食安全和促进农业发展有非常重要的作用。通过使用单倍体育种技术,可以将纯系的育种时间从6~7代缩短为1~2代,从而加快育种进程,提升优良品种的选育效率。对玉米单倍体育种技术研究进展和高效评价方法进行综述,包括诱导系的选择和加倍方法的筛选。目前,DH系生产的工程化水平显著提高。在单倍体评价过程中,通过田间观察筛选、分子检测筛选、全基因组选择技术开展了DH系的高效评价研究。玉米单倍体育种技术与全基因组选育技术的有机结合,有助于高效筛选出符合育种要求的DH系,进一步提升单倍体工程化应用效率,在育种过程中具有良好的应用前景。

菊花中农药残留分析及风险评估

目的:对菊花中278种农药及代谢产物进行测定,筛查菊花中应重点监控的农药指标,为菊花中农药最大残留限量值的制订提供参考,并对检出农药开展膳食暴露评估,为菊花的安全用药提供参考。方法:采用气相色谱-质谱(GC-MS/MS)和液相色谱-质谱(LC-MS/MS)法对78批次菊花中禁用、常用农药及有毒理学意义的代谢产物共计278种指标进行检测;采用点评估的方式对菊花中高检出率(检出率大于15%)农药的急性、慢性风险进行评价,同时采用风险排序矩阵计算高检出农药风险得分并排序。结果:78批次菊花共检出农药71种,包括3种禁用农药(甲拌磷、克百威、氟虫腈),其中24种农药检出率大于15.0%。高检出率农药的急性和慢性膳食摄入风险均可接受。根据风险得分可将24种农药划分为3类,高风险农药4种、中风险农药7种、低风险农药13种。结论:部分批次菊花中有禁用农药检出,《中华人民共和国药典》(2020年版)增加禁用农药残留量检查对于保证菊花品种的药用安全性是必要且及时的。菊花中检出农药品种较多,建议加快菊花种植中实际使用农药品种的登记,以规范生产。

基于遥感生态指数的海南五指山市生态环境质量评价及成因分析

五指山市作为海南生态环境保护的核心区,研究其生态环境质量及成因对保护海南生态环境完整性具有重要指导意义。以五指山市为评估单元,选取2001、2005、2010、2015、2021年Landsat影像,利用遥感生态指数(RSEI)对其生态环境质量进行评价与分析,并用Sen趋势分析和MK检验分析RSEI变化趋势,最后通过最优地理探测器模型(OPGD)分析2021年生态环境质量空间分异成因。结果表明,1)时间尺度上,2001-2021年五指山市RSEI先下降后上升,RSEI均值从2011年的0.579波动上升到2021年的0.682;2001-2021年五指山市RSEI一般和良等级的占比最大,超过92.27%;RSEI等级为良的区域波动增加,RSEI等级为一般的区域波动减少,这表明五指山市RSEI呈高质量波动式增长。2)空间尺度上,RSEI等级为差和较差的区域集中在低海拔水系周边的乡镇;一般等级主要围绕差和较差等级的周围;良和优等级分布在四周、中东部海拔高地区。RSEI显著改善区域与海南热带雨林国家公园五指山片区一致;而显著退化区域则分布在人口密集的乡镇地区。3)变化趋势上,研究区有92.58%的区域呈增加趋势,显著改善区域有5.93%;RSEI呈减少趋势的区域有7.42%,显著变差的有0.01%;趋势变化显示,21年间五指山市RSEI整体呈变好趋势,但是显著改善区域面积有限,仍需持续加强生态环境建设。4)驱动因子分析,气温、高程为主的自然因子和生产总值为主的社会因子是2021年五指山市RSEI空间分异的主要影响因子。高程在单因子中具有最大解释力,气温和高程交互作用对RSEI解释力最高,而降水对五指山市RSEI不具影响力。

中药常山的本草考证及研究现状

目的:探究中药常山的基原、产地、炮制加工、化学成分、药理作用及标准现状,为其质量控制和研究应用提供参考。方法:通过查阅历代本草与典籍文献,并结合近现代文献资料,对常山的名称、基原、产地、炮制方法及质量评价进行梳理。结果:中药常山在东汉时期使用恒山之名,唐代改名为常山,唐代所描述的常山应为芸香科植物臭常山,宋代后逐渐演化为虎耳草科植物常山;其产地分布较广,陕西南部、甘肃南部、长江流域及南部均有生长;常山易混淆品种有臭常山、土常山、滇常山、细叶小檗等;常山主要包括生物碱、香豆素类、甾体类等成分;现代药理证实常山具有抗疟、催吐、解热、抗炎、抗肿瘤、抗病毒等作用。结论:本文通过对中药常山的本草考证和研究现状综述,为常山的质量标准完善、进一步合理地开发利用常山资源提供参考。

基于UPLC指纹图谱结合化学模式的党参质量标志物预测分析

目的:建立党参药材的UPLC指纹图谱,结合化学计量学方法进行分析,对党参的质量标志物(Q-Marker)进行预测分析,为党参的质量评价提供科学依据。方法:采用ACQUITY UPLC®BEH C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7μm),以乙腈-0.1%磷酸水溶液为流动相,梯度洗脱,流速0.3 mL·min-1,检测波长267 nm,柱温30℃,进样量2μL。采用高效液相色谱仪,使用Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱和乙腈-0.1%磷酸水溶液进行梯度洗脱,建立21批党参样品的UPLC指纹图谱并进行相似度评价,采用聚类分析(HCA)、主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLSDA)等化学计量学方法筛选出主要差异性成分,预测党参药材的Q-Marker。结果:建立了党参药材UPLC指纹图谱,确认了16个共有峰,通过对照品共指认出7个共有峰,分别为腺苷、色氨酸、紫丁香苷、绿原酸、党参苷Ⅰ、党参炔苷、白术内酯Ⅲ,指纹图谱相似度均大于0.85,经HCA、PCA和OPLSDA筛选出党参苷Ⅰ、党参炔苷、腺苷及色氨酸为不同产地党参药材的重要差异性成分,可作为党参潜在的Q-Marker。结论:通过指纹图谱结合化学计量学分析预测了党参药材潜在的Q-Marker,为党参质量评价提供一定的参考。

基于GA-BP神经网络的鲜食玉米产量预测

鲜食玉米因其营养丰富、用途广泛、市场潜力大等优势而备受关注,目前,我国鲜食玉米种植面积逐渐扩大,鲜食玉米产量的高效预测对制定其生长期间的精准管理决策具有重要意义。针对传统BP神经网络在预测中存在测试精度低、鲁棒性差等问题,利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对BP神经网络模型进行优化,构建GA-BP神经网络模型。基于2010—2021年间田间物联网获取的气象因子(大气湿度、大气温度、降雨量)、田间水热因子及鲜食玉米实际产量,分别采用BP神经网络、GA-BP神经网络模型及粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化BP神经网络(PSO-BP)对所选地区鲜食玉米产量进行预测与相关性分析。结果表明,鲜食玉米产量与月最低土壤温度、月平均土壤温度、月大气最高温度和月平均大气湿度相关性极显著,相关系数高于0.8,与月最高温度、月土壤平均含水率、月大气平均温度、月降雨量相关性显著,与月大气最低温度相关性较弱。GA-BP神经网络模型精度明显高于PSO-BP及BP神经网络模型,R^(2)达到0.9564。因此,通过GA-BP神经网络模型可以更科学、合理地对鲜食玉米的产量进行预测,从而对鲜食玉米生产及管理措施的调整具有重要的指导意义。

岩溶地区危岩和岩质崩塌易发性评价研究——以广西贺州市平桂区为例

本文利用专家—层次分析法对岩溶地区危岩和岩质崩塌地质灾害易发性进行评价,以贺州市平桂区地质灾害详细调查成果资料作为依据,选取了地质灾害发育密度、地貌类型、坡度、植被指数、地层岩性、岩土体类型、覆盖层厚度、岩溶发育程度、地质构造、多年平均降雨量、居民地密度、路网密度、矿山开采强度13个影响岩溶地区危岩和岩质崩塌地质灾害易发性的地质环境因素,创建了岩溶地区危岩和岩质崩塌地质灾害易发性评价指标体系,再通过GIS的空间分析功能对岩溶地区危岩和岩质崩塌地质灾害易发性进行评价研究,评价结果对岩溶地区地质灾害的防治具有指导意义。

三维无压Euler-Navier-Stokes方程组的格林函数

本文研究三维无压Euler-Navier-Stokes耦合模型解的时空逐点行为,该模型可用于描述两流体运动。首先证明线性化系统的格林函数由惠更斯波、扩散波、Riesz波和包含由无压结构产生的稳态delta波的奇异部分组成,进而当初值具有适当的空间衰减率时得到线性化系统Cauchy问题整体解的时空逐点估计。

桂东南泥盆系莲花山组泥岩膨胀性研究

泥岩的膨胀性对边坡稳定性及其他岩土工程有重要影响。桂东南中部岑溪市区一带发育泥盆系莲花山组泥岩,主要呈小范围分布于剥蚀-溶蚀垄丘谷地地貌区低丘地带。为查明该区泥岩是否具膨胀性,对出露于山坡地带的泥岩开展了常规调查、钻探、野外试验、室内土工试验、X射线衍射等研究,厘定了泥岩的宏观特征和物理力学性质;采用宏观初判—物理力学指标定量初判—高斯过程定量详判的综合评价方法对泥岩膨胀性进行研究,选取的物理力学指标为效蒙脱石含量、<2μm的胶粒成分含量、液限、塑限指数和胀缩总率,并给出了泥岩膨胀性定量判别标准。研究区泥岩的这5个指标值分别为22%~33%、20%~33%、46.8%~78.0%、24.1~42.9、1.3%~5.2%,经综合判断,该泥岩具中等—强膨胀性。

动脉栓塞联合局部消融治疗复发性、难治性胸壁肿瘤

目的 初步探讨动脉栓塞联合局部消融治疗复发性、难治性胸壁肿瘤的安全性和疗效。方法 回顾性分析11例术后复发、治疗后进展的胸壁肿瘤患者,在原治疗方案的基础上联合DSA引导下动脉栓塞和CT引导下局部消融治疗,观察患者疼痛缓解情况(VAS评分)和术后并发症,并评价治疗疗效。结果 随访率100%,中位随访时间为18.5个月。所有患者均成功实施DSA引导下动脉栓塞术,7例患者9个病灶首程行CT引导下射频消融治疗,2例患者复发再次行射频消融治疗。4例患者5个病灶首程行CT引导下微波消融治疗,1例患者复发再次行微波消融治疗。根据mRECIST评价标准,6、12、18个月有效率(ORR)分别为72.7%(8/11)、45.5%(5/11)、18.2%(2/11),6、12、18个月总生存率分别为81.8%(9/11)、63.6%(7/11)、27.3%(3/11),中位生存期为13.2个月。术后1、3个月VAS评分分别为(2.42±1.25)分、(1.91±1.24)分,明显低于术前(6.78±1.13)分,差异有统计学意义,P<0.05。3例患者术后出现胸腔积液,给予穿刺引流后,胸腔积液消失;2例患者术后发热,对症治疗后发热好转;1例患者治疗后6个月因呼吸衰竭死亡。结论 动脉栓塞联合局部消融可改善胸壁肿瘤患者疼痛症状,延长生存期,而且创伤小、安全性好,可作为复发性、难治性胸壁肿瘤患者一种有效的治疗办法。

有样本重用的阶段性策略梯度深度强化学习

【目的】针对基于策略的深度强化学习算法中存在的样本不能重复利用、样本利用率低的问题,提出一种有样本重用的阶段性策略梯度算法(phasic policy gradient with sample reuse,SR-PPG).【方法】该算法在阶段性策略梯度算法(phasic policy gradient,PPG)的基础上引入离线数据,从而减小训练的时间成本,使模型能够快速收敛。在这项工作中,SR-PPG将理论上支持的在线策略算法的稳定性优势与离线策略算法的样本效率相结合,开发了适用于离线策略设置的策略改进保证,并将这些界限与阶段性策略梯度算法使用的剪裁机制联系起来。【结果】一系列理论和实验证明,该算法通过有效平衡稳定性和样本效率这两个相互竞争的目标,提供了更好的性能。

数学科学学院专辑 序

数学与统计学是两门具有悠久历史的学科,其起源可追溯至公元前5世纪乃至更早时期。经过数千年的发展,数学与统计学已形成具有丰富内容的知识体系,成为人类文明的重要组成部分。数学研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念,为人们理解自然现象提供了一种精确的逻辑表达方式。在人类历史发展和社会生活中,数学发挥着不可替代的作用。统计学则是通过搜索、整理、分析、描述数据等手段,以达到认识所研究对象本质的一门学科。现代统计学用到了大量的数学及其他学科的专业知识,其应用范围几乎覆盖了社会科学和自然科学的各个领域。

震颤分析及肛门括约肌肌电图在帕金森病及P型多系统萎缩患者中的应用分析

目的:探讨震颤分析和肛门括约肌肌电图(external anal sphincter electromyography,EAS-EMG)在帕金森病(Parkinson's disease,PD)和多系统萎缩P型(Multiple system Atrophy-parkinson,MSA-P)患者中的差异。方法:选择徐州医科大学附属医院神经内科收治的PD患者50例,MSA-P患者25例。根据H&Y分期,将帕金森病患者分为H&Y为0-3级的早-中期PD组(27例),H&Y为4~5级的晚期PD组(23例)及MSA-P组(25例),同时检测三组的震颤分析和肛门括约肌肌电图情况,分析三组患者震颤分析及肛门括约肌肌电图的各项指标的差异。结果:PD组与MSA-P组患者静息性震颤发生率帕金森病组高于MSA-P组(P<0.05),震颤频率及姿势性震颤发生率对比差异无统计学意义;早-中期PD组静息性震颤及姿势性频率均高于晚期PD组(P<0.05),两组均以静息性震颤为主,但两组静息性震颤及姿势性震颤发生率差异无统计学意义(P>0.05);早-中期PD组与MSA-P组比较,静息性震颤发生率更高(P<0.05),姿势性震颤发生率差异无统计学意义;MSA-P组与PD组比较,EAS-EMG的轻微收缩时运动单位(motion unit of anal sphincter during slight constract,MUAP)平均时限延长、多相波百分比显著增高、卫星电位出现率增多(P<0.05);晚期PD组EAS-EMG与早-中期PD组相比,MUAP平均时限延长、多相波百分比显著增高、卫星电位出现率增多(P<0.05);早-中期PD组与MSA-P组相比,EAS-EMG MUAP平均时限缩短(P<0.05),多相波百分比及卫星出现率下降(P<0.05)。结论:震颤分析及肛门括约肌肌电图和帕金森病病情进展相关,并可能为MSA-P型和早-中期PD患者的鉴别提供依据。

支架置入治疗小鼠原位结直肠癌模型所致结肠狭窄的实验研究

目的:探索小鼠原位结直肠癌(colorectal cancer,CRC)模型中结肠支架置入的方法与价值。方法:6~8周龄BALB/c雌性裸鼠20只,接受内窥镜引导下小鼠结肠黏膜下人结肠癌HCT-116细胞注射。结肠肿瘤形成后,选取肿瘤大小达到4级的15只小鼠作为实验模型,进行支架放置,观察支架置入后小鼠结肠肿瘤及肠腔变化。结果:利用小动物内窥镜行结肠黏膜注射肿瘤细胞建立小鼠结肠癌模型的技术成功率为100%,结肠腔内肿瘤形成率为95%。肿瘤大小达到4级需要12~16天(中位时间14天)。所有小鼠的支架置入技术成功率为100%。支架置入后结肠肠腔内肿瘤受压肠腔通畅,肿瘤呈现为1级,一周后肿瘤快速增殖沿支架网眼向肠腔内生长,导致肠腔再次狭窄。结论:通过小鼠原位CRC模型的支架置入可以完美地模拟人类CRC梗阻支架置入后再狭窄的过程,为研究肿瘤支架置入后肠腔再狭窄的机制奠定了基础。

两种不同锰源制备锰酸锂实验研究

电解二氧化锰和四氧化三锰是当前制备锰酸锂的两大锰源,分别以电解二氧化锰和球形四氧化三锰为原料,采用高温固相法来制备锰酸锂,并对锰酸锂的理化性能及电性能进行了对比分析。结果表明,烧结温度为760℃时,以球形四氧化三锰为原料制备的锰酸锂的性能较好,粒度D 50为15.182μm,振实密度为2.39 g/cm^(3),比表面积为0.289 cm^(2)/g,放电容量为111.65 mAh/g,50次循环容量保持率为95.71%。

油墨对PETG热收缩薄膜性能影响的研究

本文就薄膜印刷后及存放一段时间后的各项性能指标展开了研究。结果显示,拉伸强度和断裂伸长率随着印刷层数的增多而降低,相对应的弹性模量下降;挺度随着油墨印刷层数的增加而变大,相反,薄膜的收缩力随着印刷油墨层数的增加而降低;此外,室温下放置印刷油墨后的薄膜对其性能没有明显的影响,但对薄膜进行湿热老化,其力学性能及收缩套标应用均会受到影响。

混合金属氧化物掺杂对锰酸锂性能的影响研究

以低钠钾型二氧化锰、碳酸锂为原料,以不同量纳米三氧化二铝、二氧化钛为添加剂,采用高温固相法制备电池正极材料锰酸锂,研究混合金属氧化物添加量对锰酸锂的物理性能及电性能的影响。通过粒度分布、振实密度、微观结构、容量及容量衰减对材料性能进行表征。结果表明,纳米三氧化二铝掺杂量为0.3%和二氧化钛掺杂量为0.5%的条件下合成的锰酸锂材料0.5 C容量为98.2 mAh/g和1.0 C容量为97.9 mAh/g,50次高温循环容量保持率为98.37%,该产品具有高温循环性能优良,对锰酸锂的生产具有一定参考意义。