元地球与数字孪生:思想突破、技术变革与范式转换

数字孪生在航天、工业制造领域已应用了20多年,但引入海洋科学还是首次。通过数字孪生技术,实现真实地球与虚拟地球的融合,构建一个真实地球与数字地球的虚实共同体,这里称为“元地球”。本文介绍了元地球与早期提出的数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球的本质区别,进而突出元地球理念或思想上的巨大突破。基于现今元宇宙BIGANT技术体系,构架跨越地球各圈层的实时、全天候、立体观测感知系统,打通地球系统各圈层动力学模拟隔阂,实现超越现今地球,再现深时地球,实现时空穿越,从而集数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球、现今地球、深时地球的特性于一个共同体,这个深时的虚实共同体就是元地球。这一理念必将催生新的技术范式变革,进而超越现实地球、虚拟地球,开启人类认识地球、探测地球、开发地球的全新方式。在实现研究范式转换的同时,推动元地球的多场景应用,这也必将催生未来的万亿新产业。

不同风格驾驶员眼动特性分析——夜间快速路分流区

为提高驾驶员在夜间快速路分流区换道的安全性,以不同风格的驾驶员为研究对象,分析不同风格驾驶员换道时眼动参数的变化规律。首先在前人研究基础上自编夜间快速路驾驶风格量表,对量表进行信度和Pearson相关系数法的效度检验;然后通过主成分分析法对问卷调查法得出的结果进行分析,得出驾驶风格综合得分量化模型,并使用K均值聚类分析法划分驾驶风格;最后基于眼动仪进行实车试验,获取三种风格驾驶员换道的眼动数据。试验结果表明:谨慎型、一般型、激进型驾驶员对于后视镜平均注视次数占比为48%、27%、25%;对左右两侧的平均累计注视时间占比是31%、25%、19%;平均瞳孔面积占比为56.3%、27.6%、16.1%。试验结果可以为提高驾驶员换道的行车安全性研究提供一定的数据支持。

基于OBE理念的《道路勘测设计实习》课程改革与实践

基于OBE理念对《道路勘测设计实习》课程进行了整体教学方案改革,并将劳动精神融入到实践教学中。改革方案遵循“学生中心、产出导向、劳动育人”的教学思想,以学生的课程学习成效为目标,注重劳动技能水平、工程实践能力和解决较复杂道路线形问题能力的培养,创新校内实训、校外勘测、校内设计的实习模式,更新道路勘测设计内外业一体化技术,实施以赛促学、专劳融合、项目驱动的工程教育教学方法,通过考核项目、课程目标、毕业要求的达成度评价学生的课程学习效果,持续提高教学质量。

原料及关键工艺参数对水产膨化饲料物理质量影响研究进展

我国快速发展的水产养殖业对饲料种类及产量的需求越来越大,但优质饲用蛋白质资源短缺,鱼粉、豆粕等原料进口依赖严重,成为了限制产业发展的“卡脖子”因素。因此,开发应用新型蛋白质资源,建立基于多元化配方的数字化、智能化水产饲料精细加工技术体系是保证水产饲料行业高效稳定发展的重要途径。除营养价值外,原料性质以及工艺参数都会对水产膨化饲料的生产效率及物理质量产生直接影响,进而决定饲料的饲喂效果以及动物的生长性能。文章就水产膨化饲料物理质量的评估方法,原料种类及工艺参数对水产膨化饲料品质的影响进行了综述,为多元化水产膨化饲料配方的工艺参数及品质优化研究提供参考。

高职院校小额采购的优化路径探析——基于政府采购政策视角

小额采购作为高职院校采购业务的重要组成部分,具有多变、复杂、高频的显著特点。通过调研分析高职院校小额采购活动的现状和问题,结合政府采购政策的新要求,从完善采购结算机制、落实主体责任、创新调价机制等方面提出优化小额采购业务的措施,旨在科学规范小额采购业务管理、降低采购成本、提高资金使用效率,为学校事业发展提供坚实的基础保障。

联合InSAR与坡向约束的露天矿边坡三维形变监测

针对目前多轨道InSAR融合方法监测的南北向形变误差大,难以科学地识别露天矿边坡滑坡隐患的问题,本文提出了联合InSAR与坡向约束的露天矿边坡三维形变监测方法。首先,将露天矿边坡水平位移主要沿着坡向的先验信息作为约束条件。然后,根据SAR卫星形变投影关系,建立了附加约束条件的露天矿三维形变观测模型,并据此求解三维形变。最后,选用辽宁省阜新市新邱矿区作为研究区域,实现了仅基于升降轨InSAR数据的露天矿边坡三维形变监测。结果表明:本文方法解算的三维形变精度约为1.2 cm,仅占最大形变值的5.6%。本文方法有助于改善目前InSAR露天矿山三维形变监测精度不高的情况,提升露天矿山边坡滑坡隐患识别能力。

西藏天摩沟冰川遥感监测及泥石流触发成因分析

对于有冰川发育的泥石流隐患点而言,获取冰川动态有助于分析泥石流触发成因.西藏波密县天摩沟是大型泥石流灾害隐患点,在过去二十年中多次暴发泥石流.本文利用Planet、TanDEM-X和Sentinel-2卫星数据估计了天摩沟冰川2016—2021年间的边界变化、2000—2016年间的表面高程变化,以及2016—2021年间的流速变化.冰川边界、表面高程和流速变化观测结果均表明天摩沟冰川在2018年7月11日大型泥石流暴发前未发生跃动或崩塌.通过分析高分辨光学影像和气象数据,认为冰川附近山体崩滑产生的岩屑,冰川前方的冰碛物和散冰,以及主沟中上游沟岸滑坡产生的松散物共同组成2018年7月11日泥石流的启动物源,灾前连续两天降水使得物源含水量达到饱和,土体抗剪强度降低,灾害当天持续小雨诱发高位物源启动,形成泥石流灾害.天摩沟冰川对泥石流发育的作用在于贡献了部分物源和水源.其流速明显高于周边冰川,主干峰值流速可达0.80±0.02 m·d^(-1).冰川高速流动使得高位冰碛物堆积速度快,而冰川融水使得泥石流降雨启动阈值更低.天摩沟在2018年7月之后没有再发生大规模泥石流,但是主沟中上游及中游两侧坡体陡峭且岩性松散,在雨水和冰雪融水作用下极易垮塌.无人机像片显示目前主沟中游沟底已经累积一定量的松散物.同时天摩沟冰川的流动会持续增加高位冰碛物体积.如果沟内物源累积到一定程度,强降雨仍会诱发泥石流.

小剂量艾司氯胺酮对鼻窦手术患者术后焦虑及抑郁的影响

目的探讨小剂量艾司氯胺酮对鼻窦手术患者术后焦虑及抑郁情绪的影响。方法随机选取2021年6月—2022年5月中山市人民医院收治的40例择期行鼻窦手术患者为研究对象,随机分为对照组和干预组,每组20例。两组患者在诱导前分别静脉注射生理盐水3 mL和艾司氯胺酮0.2 mg/kg(用生理盐水配制成3 mL)。评估两组术前1 d及术后1、2 d医院焦虑抑郁量表(HADS)评分,记录两组患者术后30 min、24 h、48 h疼痛视觉模拟(VAS)评分及术后30 min Ramsay镇静评分,观察不良反应发生情况。结果术前1 d,两组患者焦虑及抑郁亚量表评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。术后2 d,干预组焦虑亚量表评分明显低于对照组,差异有统计学意义(t=2.140,P=0.039)。术后1、2 d,干预组抑郁亚量表评分明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。术后30 min,干预组VAS评分(1.20±0.4)分低于对照组,差异有统计学意义(t=5.918,P<0.001),两组术后不良反应发生率比较,差异无统计学意义(χ^(2)=0.000,P=1.000)。结论小剂量艾司氯胺酮可以减轻鼻窦手术患者术后焦虑和抑郁情绪,且不增加不良反应发生率。

功率器件高温可靠性测试加速老化模型及其测试条件综述

高温可靠性测试如高温栅偏(High Temperature Gate Bias,HTGB)、高温反偏(High Temperature Reverse Bias,HTRB)、高温高湿反偏(High Humidity High Temperature Reverse Bias,H3TRB)是器件出厂和寿命评估必备的测试。然而,不同标准的测试条件不尽相同,其对应的内在机理也不明确。为讨论测试条件的确定原则,首先从单个和耦合的温度、电场、湿度加速老化模型出发,论述了相关测试标准所用模型,分析了其应用范围和使用原则。进一步地,总结了现有各类标准下的测试条件,计算了电动汽车模块正常运行30年所需HTGB、HTRB、H3TRB加速老化时间分别为832 h、866 h、1038 h,测试的样本数均为70,并指出测试时间、样本数需根据实际工况决定。最后,基于以上分析,提出了一种加速老化时间、样本数可调的高温可靠性测试流程。

基于内控视角的高职院校政府采购需求管理优化路径探析

随着高职院校“双高”计划的落地实施,学校招标采购规模、采购频次、采购品目快速递增,随之而来的是采购活动的潜在风险也在增加。为了提高采购工作的绩效,降低采购风险,更好地为教育事业发展提供保障,高职院校加强招标采购需求管理,强化内部控制显得尤为重要。通过对招标采购潜在风险的分析,结合国家政策及学校采购活动实践,重点从坚持政策导向,补齐内控制度短板;明确权责配置,完善监督机制;完善决策机制,优化内部控制环境;推进采购需求标准化建设,提高采购效率等角度提出了高职院校采购需求内控管理优化路径,以期为强化高职院校采购管理的内部控制体系建设提供借鉴与参考。

人工海水环境中不同偏压制备的(TiNbMoZrW)C涂层的摩擦腐蚀性能研究

多主元碳化物涂层作为腐蚀防护领域极具前景的候选材料,具有低摩擦系数、低磨损率和良好的耐腐蚀性能,但对其摩擦腐蚀性能的相关研究较少。为促进多主元碳化物涂层在海水环境中的应用,利用反应磁控溅射技术,通过调控基底偏压制备了(TiNbMoZrW)C涂层。通过X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度计和纳米压痕仪对(TiNbMoZrW)C涂层的微观结构和力学性能进行了系统表征,并分析了涂层在人工海水中的电化学特性和摩擦腐蚀性能。结果表明:随着脉冲偏压从0增加到-800 V,制备的(TiNbMoZrW)C涂层的残余压应力、硬度和弹性模量均呈现增大趋势。-800 V偏压沉积的涂层具有最大硬度(25.9 GPa)和弹性模量(356.34 GPa),良好的抗裂性和耐腐蚀性,在人工海水和空气中具有最低的磨损率,分别为1.00×10^(-7)和2.28×10^(-7) mm^(3)/(N·m)。增加偏压有利于改善(TiNbMoZrW)C涂层在人工海水中的摩擦腐蚀性能。

米格列奈-精氨酸复合物的制备与评价

米格列奈钙(MTG)是治疗Ⅱ型糖尿病药物,具有起效快和安全性高的优点,但其在水中溶解度小,限制其溶液剂型的开发.本文利用助溶制剂技术,采用单因素方法优化并制备米格列奈-精氨酸复合物(MTG-Arg)冻干粉,经粉末X线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)验证MTG-Arg复合物制备成功.XRD结果显示:复合物中药物和精氨酸的晶体衍射峰消失,两者之间存在较强分子间氢键作用,在复合物中以无定型态存在;而DSC结果显示复合物中的药物与精氨酸的晶体熔融吸热峰消失,进一步证明两者的无定形分散态.MTG-Arg复合物稳定性良好,体外溶出显著优于原药.大鼠分别灌胃含药20 mg/kg的MTG-Arg复合物溶液剂和MTG混悬剂,MTG-Arg组的大鼠血药达峰质量浓度(ρ_(max))为MTG的1.8倍且获得改善的绝对生物利用度.此外,糖尿病小鼠灌胃MTG-Arg复合物溶液剂,可有效降血糖.故MTG-Arg复合物能用于制备其溶液剂,实验结果可为米格列奈钙口服溶液剂的开发提供数据支持.

村镇生活垃圾不同处置模式下温室气体排放潜力对比研究——以湖北埠河镇为例

采用政府间气候变化专门委员会(IPCC)清单指南联合生命周期评价(LCA)方法,对我国村镇生活垃圾厌氧填埋、微好氧填埋、堆肥和焚烧4种处置工艺下的主要温室气体排放潜力进行对比分析。结果表明,每吨村镇生活垃圾处置工艺的温室气体排放潜力从大到小依次为:厌氧填埋(1324.72 kgCO_(2)eq)>微好氧填埋(34.97 kgCO_(2)eq)>焚烧(1.85 kgCO_(2)eq)>堆肥(-106.03 kgCO_(2)eq)。厌氧填埋的温室气体主要来自厌氧降解产生的CH4;微好氧填埋的温室气体主要来自厌氧-好氧降解产生的N2O;堆肥产生的温室气体主要来自生物降解过程产生的CH4和N2O,而堆肥产品的再利用能够有效抵消部分温室气体排放;焚烧的温室气体主要来自焚烧过程化石碳转化生成的CO_(2)和焚烧厂运行过程的间接排放,上网发电能有效减少温室气体排放。

恩格列净制备过程中一种手性脱碘杂质的合成与表征

报道了恩格列净制备过程中一种手性脱碘杂质的合成方法,并对其进行了表征。为控制恩格列净的产品质量,本研究基于其生产工艺,分离提纯了一种手性脱碘杂质,通过^(1)H-NMR、^(13)C-NMR等表征确定了结构。同时,设计了一条新路线高效合成了该杂质,以期为恩格列净原料药的质量和安全性研究提供技术支持。

天-空-地协同的露天矿边坡智能监测技术及典型应用

露天开采是我国矿产资源开采的主要方式之一,长期高强度、大规模开采形成了众多高陡边坡,由此带来的边坡失稳及灾害现象十分严重,对其进行有效监测和灾害预警,是边坡治理、安全保障和绿色矿山建设的关键。由于大型露天矿山地形复杂、观测条件困难、影响因素众多,传统的、单一的监测手段均难以奏效。在讨论智能监测相关概念的基础上,介绍了露天矿边坡智能监测的思想、内容和内涵;指出大型露天矿边坡智能监测的核心是天-空-地多平台多模式协同观测,包括时间协同、空间协同、参数协同和智能分析;介绍了目前大型露天矿边坡智能监测的7项关键技术,即导航卫星GNSS在线监测技术、雷达卫星D-InSAR监测技术、光学卫星高分影像监测技术、无人机与TLS联合监测技术、地基红外热像监测技术、顾及大气折光的测量机器人监测技术、基于WiFi的监测信息多终端显示技术。这些手段不仅要强调监测仪器的先进性、鲁棒性和精度,更要发挥多手段的时空互补性和过程协同性,而稳定可靠的通讯网络、快速自动的数据处理和智能综合的分析模块,是实现矿山滑坡智能监测和智能应急的关键。最后,以辽宁抚顺西露天煤矿特大滑坡、鞍钢鞍千铁矿大型排土场和鞍钢弓长岭铁矿滑坡的天-空-地协同观测为典型案例,介绍了适合不同矿山特点和任务需求的露天矿边坡智能监测技术方案及其取得的实效。

煤炭近零生态环境影响开发利用理论和技术构想

以煤炭资源组分和性质为基础,以能值为衡量基准,提出了煤炭近零生态环境影响开发利用的理念;论述了深部开采力学基础理论、煤炭超低损害开采理论、绿色高效开发理论、重大灾害防治基础理论、煤与瓦斯共采新理论、煤水双资源型矿井开采理论等开发理论,煤炭高效燃烧新理论、煤炭清洁转化理论、常规污染物深度脱除理论、二氧化碳捕集利用理论等利用理论;从近零生态损害的智能化无人开采、近零污染物排放的清洁低碳利用两大方面,凝炼形成了与"十三五"、未来15年和30年相适应的升级与换代技术(2020年前)、拓展与变革技术(2020—2035年)、引领与探索技术(2035—2050年),提出了煤炭开发的超低生态损害的信息化自动化开采、近零生态损害的智能化无人化开采、构建智慧能源系统的三个发展阶段和发展路线图,煤炭利用的超低排放、初步近零排放、近零排放的三个发展阶段和发展路线图,形成了系统的煤炭近零生态环境影响开发利用理论和技术构想。

我国海洋科学发展现状与未来展望

海洋是生命的摇篮、资源的宝库和国家安全的屏障,是未来人类可持续发展的重要战略空间。到目前为止,广袤深邃的海洋只有5%的区域被人类探索,加快海洋科技创新、提高海洋资源开发能力、保护海洋生态环境是实现“关心海洋、认识海洋、经略海洋”的根本,事关国家发展的命脉。海洋问题的复杂性使其无法通过单一学科的研究得以解决。目前,我国海洋科学的研究已逐步从过去的跟跑阶段进入并跑阶段,但原始创新能力明显不足。本文回顾分析了我国海洋科学领域的研究进展与发展态势,对标找出与世界先进国家的差距,展望了今后的发展方向,指出围绕海洋多尺度相互作用与气候变化、健康海洋、海洋生命过程、跨圈层流固耦合、快速变化的极地系统、海岸带可持续发展等重大科学前沿,加强顶层设计和战略布局,开展跨尺度、跨圈层的多学科交叉研究,组织并发起我国主导的国际大科学计划,从而显著提升我国在海洋科学研究领域的国际影响力,切实提高保障国家安全和服务社会经济发展需求的能力,为建设海洋强国、构建人类命运共同体提供重要科技支撑。

冰川流域孕灾环境及灾害的天空地协同智能监测模式与方向

随着中国西部暖湿化进程加快,冰川流域孕灾环境快速变化,冰川灾害多发频发。因冰川流域地形极端复杂、地表覆盖变化迅速,冰川流域灾害具有链式发展的特点且物源区远程高位、地势险峻,面向普通地质滑坡和露天矿边坡的天空地协同监测技术难以直接或有效应用。本文基于冰川流域空间环境与灾害的监测内容及技术难点,分析了可用的现代测绘遥感技术及其局限性。针对监测对象、几何要素和质量要求,提出了基于天空地协同的冰川流域孕灾环境与灾害智能监测内涵,即平台协同、时间协同、参数协同和尺度协同,设计了任务驱动、知识引导的智能监测技术模式。面向3类基本监测任务,即个体冰川流域灾变过程情景模拟、冰川流域群孕灾环境差异分析与风险识别、冰川流域灾害事件应急响应,提出相应的天空地协同智能监测初步方案。最后,讨论了基于天空地协同的冰川流域孕灾环境与灾害智能监测关键问题,提出未来的工作方向。

不同脱脂条件下米渣蛋白的结构及功能性质

采用碱法、脂肪酶法、乙醇浸泡法模拟工厂米渣蛋白脱脂工艺,制备脱脂米渣蛋白,比较不同脱脂方式对米渣蛋白结构及功能性质的影响,为选择合适的脱脂方式提供理论依据。结果表明:3种脱脂方式的脱脂率分别为醇法95.66%、酶法81.29%、碱法77.35%;脱脂会在一定程度上改变米渣蛋白的蛋白组成及三级结构,但对蛋白的一级和二级结构没有显著影响;另外,通过表面微观结构分析发现,脱脂会影响米渣蛋白的重聚集行为。脱脂工艺对米渣蛋白的组分及结构特性的改变会显著影响其功能性质。其中,酶法脱脂可以明显改善米渣蛋白的功能性质。

串并联多功能复合控制器拓扑结构研究

近年来,仿照交流FACTS的思想,提出了直流FACTS的概念,并系统地研究了直流电压补偿器、直流潮流控制器、直流故障限流器等直流FACTS装备及其在电网中的应用特性。为进一步提升直流FACTS装备的性价比,借鉴交流FACTS多功能复用的研究成果,提出了一种串并联接入直流线路的新型多功能复合控制器拓扑结构,使其同时具备电压补偿、潮流控制和故障限流阻断等多种功能。对多功能复合控制器的运行机理和主电路参数设计进行研究,同时仿真和实验验证了该拓扑在直流线路应用的可实现性。