面向未来的中国智慧林业:观测仪器体系的演进与发展趋势

森林观测信息的生产是支持智慧林业工作开展的基础和先导。本文以森林观测仪器技术体系的构建历史、现状和未来为切入点,以基础性公共技术的发展脉络为支撑,深入分析森林观测仪器与森林观测需求的耦合程度。传统森林观测仪器体系在时效性和准确性上已经无法满足日益发展的林业调查的需要,观测仪器存在孤立性高、难以集成、操作繁琐、效率低等问题。这主要是由于当前针对森林观测研究偏重对成熟仪器使用和数据分析,观测仪器的研发偏重算法补偿和集成第三方元件,轻物理结构设计等因素造成。面对基本测量原理鲜有更新、森林观测标准制定滞后于新型技术发展等问题,本文从对观测仪器现在和未来的联合模式进行阐述,从逻辑架构到物理技术层面上分析森林观测仪器联合模式可能在未来出现的发展状况与应用前景。最后,基于当前基础性技术发展的趋势,对可能出现的几种新形态的森林观测仪器进行推测,并以此展望在近未来可能在中国实现的一种智能森林观测体系的雏形。

亚低温对新生儿缺氧缺血性脑病患儿血清泛素羧基末端水解酶-L1、低氧诱导因子-1α表达水平及神经发育结局的影响

目的探讨亚低温对新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)患儿血清泛素羧基末端水解酶-L1(ubiquitin carboxy-terminal hydrolase-L1,UCH-L1)、低氧诱导因子-1a(hypoxiainducible factor-1α,HIF-1α)表达水平及预后的影响。方法选取2015年8月至2022年8月邯郸市妇幼保健院新生儿重症监护病房(neonatal intensive care unit,NICU)收治的110例中重度HIE患儿作为研究对象。根据家属是否同意患儿接受亚低温治疗,将患儿分为亚低温治疗组(n=70)和传统治疗组(n=40);亚低温治疗组患儿除常规治疗外,于出生后0~6 h实施选择性头部亚低温治疗。传统治疗组患儿给予常规治疗;治疗前和治疗后第3天,采用酶联免疫吸附实验双抗夹心法检测UCH-L1、HIF-1α表达水平。随访患儿出生后12~15个月神经发育结局。统计学方法采用独立样本t检验、配对t检验、χ^(2)检验或Fisher确切概率法。结果亚低温治疗组与传统治疗组治疗后血清UCH-L1[(1.9±0.4)与(3.1±0.3)μg/L,t=16.495,P<0.001]、HIF-1α表达水平[(1.40±0.22)与(2.75±0.19)μg/L,t=32.486,P<0.001]比较,亚低温治疗组明显低于传统治疗组;亚低温治疗组患儿治疗后血清UCH-L1表达水平低于治疗前[(1.9±0.4)与(3.3±0.5)μg/L,t'=18.293,P<0.01]。亚低温治疗组和传统治疗组在治疗3 d后,虽然两组血清中HIF-1α表达水平均出现高于治疗前[(1.40±0.22)与(1.23±0.29)μg/L,t'=3.907,P<0.001;(2.75±0.19)与(1.27±0.35)μg/L,t'=23.504,P<0.001],但是,亚低温抑制血清HIF-1α表达水平升高的效果明显优于传统治疗组。随访结果显示,亚低温治疗组患儿神经发育正常的比例高于传统治疗组[68.6%(48/70)与32.5%(13/40),χ^(2)=13.408,P<0.001];亚低温治疗组神经发育迟缓的比例低于传统治疗组[11.4%(8/70)与37.5%(15/40),χ^(2)=10.462,P<0.001]。结论亚低温治疗可以明显降低中重度HIE患儿血清UCHL1表达水平,抑制血清HIF-1a表达水平升高的作用明显优于传统治疗,这可能是低温治疗的神经保护机制之一。

流体在微小管径中的流量检测方法研究

随着国内半导体等精密制造业的发展,对于微小管径的计量需求不断增加。为弥补国内在微小管径的流量计量方面的不足,提出一种与温度无关的超声波测量微小管径的液体流量计设计方法。首先,阐述了超声波测量流量的原理,详细解释了基于超声信号特征点计算飞行时间的方法,然后根据测量精度要求保证了信号时序的同步,通过以STM32控制器为核心的样机实现了流量数据的实时测量,最后,搭建测量实验平台,验证该方法的有效性。以DN4管道进行液体流量检测实验,实验结果表明流量范围为5~50 mL/min时,测量相对误差均在2.0%以内,流量范围为50~800 mL/min时,测量相对误差均在1.5%以内,满足工业生产要求,具有较好的实用性。

考虑不同充电策略的锂电池健康状态区间估计

评估锂离子电池健康状态(SOH)对于电池使用、维护、管理和经济性评价都有十分重要的意义,但当前锂电池SOH估计方法多针对特定充电策略,采用确定性估计模型,无法反映电池退化过程中的随机性、模糊性等不确定性信息.为此,提出一种适用于不同充电策略的锂电池SOH区间估计方法.该方法针对不同充电策略的电池循环充放电数据提取多个特征参数,通过交叉验证自动选择针对特定充电策略的最优特征参数组合.另外,考虑到锂电池全生命期循环次数有限,属于小样本问题,提出集成支持向量回归与分位数回归优势的支持向量分位数回归模型(SVQR)进行锂电池SOH区间估计.选用放电程度较深的锂电池充放电循环数据作为训练集,对SVQR模型进行离线训练,训练好的模型用于不同充电策略下锂电池SOH在线估计.采用具有不同充电策略的数据集验证所提方法,实验结果表明:所提方法适用于不同充电策略,且估计结果优于分位数回归法、分位数回归神经网络法和高斯过程回归法.

肺表面活性物质蛋白-B缺陷与足月新生儿呼吸窘迫综合征的相关性研究

目的探讨肺表面活性物质蛋白(surfactant protein,SP)-B缺陷与足月儿新生儿呼吸窘迫综合征(neonatal respiratory distress syndrome,NRDS)的相关性。方法2019年7月至2023年6月,在解放军总医院第七医学中心等4家医院开展研究。NRDS组纳入因患NRDS死亡的足月新生儿60例;对照组纳入同期因其他原因手术后死亡的足月、非NRDS患儿60例。采集胸部X线片结果。新生儿死亡后30 min内进行支气管肺泡灌洗、肺组织取材,采用蛋白质印迹法检测SP-B表达。统计学方法采用χ^(2)检验。结果NRDS组患儿生后出现严重高碳酸血症和低氧血症,采用外源性肺表面活性物质、有创高频振荡通气呼吸支持、一氧化氮治疗降低肺动脉高压等综合治疗措施,10例接受体外膜肺氧合治疗,均治疗无效死亡。NRDS组的X线胸片均显示白肺。NRDS组患儿支气管肺泡灌洗液中SP-B单体(分子质量8 ku)及二聚体(分子质量16~18 ku)表达阳性的比例均明显低于对照组[8 ku:75.0%(45/60)与100.0%(60/60),χ^(2)=17.143;16~18 ku:73.3%(44/60)与100.0%(60/60),χ^(2)=18.462;P值均<0.001];NRDS组肺组织中SP-B分子质量8 ku及16~18 ku表达阳性的比例也明显低于对照组[8 ku:75.0%(45/60)与100.0%(60/60),χ^(2)=17.143;16~18 ku:70.0%(42/60)与100.0%(60/60),χ^(2)=21.176;P值均<0.001]。NRDS组筛出SP-B缺陷个体15例,对照组仅1例,NRDS组SP-B缺陷的比例高于对照组[25.0%(15/60)与1.7%(1/60),χ^(2)=14.135,P<0.001]。结论SP-B缺陷与足月儿NRDS发病存在一定的相关性。

基于金属有机框架材料的农产品中农兽药残留快速检测与去除研究进展

农产品中农兽药残留的检测与去除是食品安全风险防控的重要环节。目前检测农兽药残留的方法主要是仪器分析法,但存在检测时间长、操作要求高等不足,无法满足快速检测的需求。金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一种由金属离子或金属簇与有机配体构成的杂化材料,其具备吸附富集、催化降解、可发荧光及产生电化学信号等功能,因而具有良好的潜力应用于农兽药残留的快速检测与去除。本文阐述了MOFs材料的富集去除、催化降解、荧光传感和电化学传感四种功能,总结了基于MOFs的不同功能开发的农兽药残留快速检测与去除方法,综合分析了结合RGB分析技术与便携式监测设备后的优势与不足,讨论了MOFs应用于农兽药残留检测与去除的挑战。本文为MOFs快速检测技术的进一步发展提供参考。

原位优势菌人工浮岛耦合生态基处理炼化黑臭水体中试研究

纳污水体的整治成为炙手课题,但对东北高寒盐的纳污水体净化技术未完善。本研究以生态基为膜载体,利用其与芦苇人工浮岛、原位优势菌形成的耦合修复体系开展东北地区某炼化纳污水体净化效果研究。研究表明,当在温度25℃,溶氧浓度4 mg/L,pH值8.0,以碳素纤维草为材料作为生态基,投放密度2根/浮岛单元的环境下时,该耦合系统对纳污上覆水体COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP平均去除率为最佳,可达到78.40%、79.18%、84.05%和79.76%。实现了炼化纳污水体的原位净化目标,提升了上覆水污染物的去除率,为该技术在炼化纳污上覆水体原位治理工程化应用中系统构建与运行提供理论基础。

小果蔷薇不同采收时期叶和茎中主要活性成分的变化

目的:探索一年中不同采收时期小果蔷薇叶和茎中总多糖、总有机酸、鞣花酸的含量变化情况,为其质量控制和适宜采收期的确定提供实验依据。方法:于2021年的2月至12月采集小果蔷薇的茎和叶的样品,每月采集1次。样品阴干后,分别采用紫外分光光度法测定其总多糖和总有机酸和含量,用高效液相色谱法测定其鞣花酸含量。同时采用聚类分析和主成分分析对不同采收时期的叶和茎进行综合评价。结果:叶和茎中总多糖、总有机酸、鞣花酸的含量在一年中呈现一定的波动趋势。叶中总多糖含量在7月(22.689mg·g^(-1))和8月(23.164mg·g^(-1))达到较高水平;总有机酸在2月(111.484mg·g^(-1))、6月(113.342mg·g^(-1))、8月(102.425 mg·g^(-1))含量最高;鞣花酸在4月(0.074 mg·g^(-1))、6月(0.077 mg·g^(-1))和8月(0.074 mg·g^(-1))含量最高。茎中总多糖含量在2月(15.650mg·g^(-1))达到较高水平;总有机酸在5月(171.123mg·g^(-1))、9月(178.960 mg·g^(-1))、2月(125.393 mg·g^(-1))含量最高;鞣花酸在2月(0.037 mg·g^(-1))、4月(0.038 mg·g^(-1))含量显著高于其他月份采收的样品。根据聚类分析将叶和茎各分为3类,与主成分分析基本一致。经主成分分析,叶和茎累计贡献率分别达到77.067%和82.970%。结果表明叶在8月采收和茎在2月采收的综合评价最高。结论:研究认为小果蔷薇叶和茎的最适采收时期分别为8月份和2月份。该研究结果可为小果蔷薇的采收及其质量评价等提供参考。

基于决策树与NDVI时序变化检测的撂荒耕地的地形特征研究——以重庆市巫山县为例

[目的]揭示山区撂荒耕地的地形特征,为区域土地资源管理和农业可持续发展提供科学参考,[方法]以重庆市巫山县为研究区域,利用谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台上的Landsat TM/ETM+/OLI和Sentinel-2数据,采用决策树与时间序列NDVI变化检测法,对2017—2021年研究区的撂荒地信息进行提取和分析。[结果](1)从时间序列特征上看,研究区内撂荒地面积整体呈上升趋势,2017—2021年的增加量为2123.50 hm^(2),增长率为19.61%,区间内曲线形态上表现为“W”字形特征。空间上撂荒地呈全局分散,局部集中特征,主要沿着水系走向分布,显著集中于河流两侧,周边被坡耕地围绕。(2)研究区内撂荒地在不同的高程带和坡度带分布不同。撂荒地主要集中于高程1000 m以下和坡度5°~20°范围内。高程1500 m以下的区域,撂荒地面积和撂荒率表现“先增后减”的规律,2019年达到最高点;高程1500 m以上的区域,撂荒地面积和撂荒率随着时间的变化呈现“先减后增”的规律,在2020年达到了最低值。(3)撂荒地在不同地形位等级下的分布指数表现为持续减少型,地形梯度1级、2级的分布指数大于1,为撂荒地的优势区。[结论]决策树与NDVI时序变化检测法结合能够精准识别撂荒地,识别精度为83.59%。

锅炉燃烧系统变分模态分解建模方法研究

建立准确的燃烧系统模型是实现锅炉燃烧优化的基础。针对现有建模方法多步预测精度不足的问题,提出一种锅炉燃烧系统变分模态分解(VMD)建模方法。该方法将传统单个模型的预测方式转换为基于数据分解的混合模型预测方式。首先,采用VMD将输出信号分解为多个规律变化的平稳序列,以降低数据的复杂度。然后,针对每个模态信号,利用在线最小二乘支持向量机算法和时间序列预测算法分别建立预测模型。最后,通过合成得到最终的预测结果。仿真结果表明,该方法有效提升了燃烧模型的单步和多步预测精度,可以为实现锅炉闭环燃烧优化控制奠定良好基础。该方法有助于解决常规燃烧系统建模方法中只关注单步预测误差而忽视多步预测误差的问题。

信息量法耦合机器学习模型的西山煤田滑坡易发性评价

采煤活动形成的地下采空区极易引发地质灾害,滑坡易发性评价是地质灾害风险预警的先行工作。以山西省西山煤田为研究区,构建了20个滑坡致灾因子,利用信息量(Information Value,IV)法耦合逻辑回归(Logistic Regression,LR)、随机森林(Random Forest,RF)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型,构建IV-LR、IV-RF和IV-SVM这3种IV法耦合机器学习模型,并进行研究区滑坡易发性评价,通过受试者工作特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线、均值和标准差分析建模结果精度。结果表明,研究区内高、极高易发区主要分布在距水系300 m内,极低、低易发区分布在中西部地区,IV-LR、IV-RF和IV-SVM模型验证精度分别为76.67%、74.62%和78.57%,ROC曲线下面积(Area Under Curve,AUC)为0.86、0.83和0.84。IV-LR模型AUC值最大,预测精度最高。

数字经济背景下产业转型发展问题研究——基于宿迁产业发展

文章根据宿迁产业发展现状,围绕宿迁产业竞争力弱、技术人才缺乏、产业协作度低等问题展开分析,提出了相应的解决方案,以推动宿迁产业向产业数字化转型,打造宿迁特色产业链,助力数字经济背景下宿迁市产业良性发展。

燃煤机组SO_(3)生成与控制技术路线分析

为系统分析燃煤机组SO_(3)排放特性,通过对58台机组SO_(3)生成和脱除情况进行测试,分析了炉内燃烧SO_(3)生成、脱硝系统SO_(2)/SO_(3)转化情况,以及干式除尘器、湿法脱硫系统和湿式除尘器对SO_(3)的脱除效果,从而获得燃煤机组SO_(3)生成、迁移及控制规律。结果表明:燃煤机组SO_(3)生成主要是由炉膛燃烧生成和脱硝系统SO_(2)转化生成,其中炉内燃烧SO_(3)的生成率约为炉内燃烧产生的SO_(2)总量的1%,脱硝系统SO_(2)/SO_(3)的转化率也约为1%。静电除尘器、电袋除尘器以及湿法脱硫系统对SO_(3)的脱除效果有限,静电除尘器SO_(3)脱除效率为15%~25%,电袋除尘器为20%~40%,湿法脱硫系统为40%~60%;而低低温除尘器和湿式除尘器具备较高的SO_(3)脱除效果,低低温除尘器SO_(3)脱除效率为50%~80%,湿式除尘器为70%~90%。因此通过控制燃煤硫份或脱硝系统SO_(2)/SO_(3)转化率可以有效地控制SO_(3)的生成,采用低低温除尘器和湿式除尘器可以有效降低SO_(3)的排放,通过干式除尘器+湿法脱硫系统+湿式除尘器可将SO_(3)控制在10 mg/m^(3)以下。

不同基质软膏对红花溶剂提取物经皮透过率影响

目的建立体外透皮实验方法,研究不同基质软膏对红花溶剂提取物透过率的影响,为红花资源开发提供理论依据。方法2023年1—4月采用超声波辅助提取红花有效成分,并使用立式扩散池体外透皮吸收法研究红花提取物的透皮效果,采取紫外分光光度法进行测定含量。结果红花在乙醇、甲醇、二氯甲烷中的溶剂提取物的无基质浸膏透过率分别是13.84%、15.26%、18.24%,对应乳剂型基质软膏透过率分别为35.9%、44.69%、40.9%,对应水溶性基质软膏的透过率分别为55.8%、69.8%、67.8%。结论红花溶剂提取物在不同基质中的透过率为:无基质浸膏<乳剂基质软膏<水溶性基质软膏,同种剂型下不同溶剂的红花溶剂提取物透过率差异无统计学意义。

补气养阴通便汤配合多点柱状缝扎术治疗直肠前突临床观察

目的:观察补气养阴通便汤配合多点柱状缝扎术治疗直肠前突的临床疗效。方法:选取符合纳入标准的直肠前突住院患者50例作为研究对象,按随机数字表法分为对照组和观察组各25例。对照组采取多点柱状缝扎术治疗,观察组在对照组的基础上给予补气养阴通便汤治疗。比较两组术后疼痛评分、便秘患者症状自评量表评分、临床疗效、术后并发症发生情况。结果:对照组术后24、48、72 h疼痛评分高于观察组(P<0.05)。对照组治疗后便秘患者症状自评量表总分高于观察组(P<0.05)。总有效率观察组为96.00%(24/25),高于对照组的76.00%(19/25)(P<0.05)。术后并发症发生率对照组为16.00%(4/25)高于观察组的4.00%(1/25),但差异无统计学意义(P>0.05)。结论:补气养阴通便汤配合多点柱状缝扎术,可有效降低直肠前突患者术后痛感、减轻便秘程度,提高临床疗效。

基于EMD的锅炉燃烧系统自适应动态 模型优化研究

锅炉燃烧系统的建模是实现锅炉节能减排的基础,为实现燃煤锅炉节能减排,针对现有建模方法多步预测精度不足问题,采用经验模态分解算法把复杂的输出信号转化为多个具有周期性规律或趋势相对平稳的模态信号,降低数据复杂度,基于K近邻联合互信息法得出迟延时间,提出基于动态时间规整距离进行在线更新的最小二乘支持向量机算法,并进行锅炉燃烧系统的建模,基于锅炉实际运行数据的仿真结果表明,该方法可以有效提高模型的自适应能力和多步预测精度,为后续实现闭环燃烧优化控制打下了良好基础。

丹参-三七治疗膝骨关节炎的网络药理学机制研究

利用网络药理学和分子对接技术研究丹参-三七药对治疗膝骨关节炎(Knee osteoarthritis,KOA)的分子机制,为其临床应用提供理论支持。首先通过TCMSP数据库检索丹参-三七药对的主要活性成分和作用靶点;再利用GeneCards、OMIM和DisGeNET数据库检索KOA的相关靶点,使用维恩图得到丹参-三七药对和KOA的交集靶点;随后通过STRING数据库结合Cytoscape软件构建成分-靶点-疾病网络和PPI网络,筛选丹参-三七药对治疗KOA的核心成分和靶点;再通过DAVID数据库对交集靶点进行GO功能分析和KEGG通路富集分析,并使用AutoDock软件对核心成分和靶点进行分子对接。共筛选得到丹参、三七活性成分66个和相关靶点232个,药物和疾病交集靶点130个。槲皮素、木犀草素和丹参酮ⅡA为药物作用核心化合物,PTGS2、ADRB2和OPRM1为核心靶点。GO功能分析得到794个条目,KEGG分析得到相关通路141条。分子对接结果显示,丹参酮ⅡA与ADRB2有较好的亲和力。药对治疗KOA的机制主要涉及癌症途径、AGE-RAGE信号通路、脂质代谢和流体剪切力信号通路等,丹参酮IIA与ADRB2可能是关键作用成分和靶点。

产教融合背景下虚拟仿真教学资源在生物工程人才培养中的应用

生物工程实验教学在创新型人才培养模式中面临诸多问题。以微生物基因编辑虚拟仿真平台为例,利用虚拟仿真在实验教学领域的优势,突出学生的主体地位,针对生物工程类应用创新型人才培养现状,解决实验原理复杂、周期长、操作难度大等问题,拓展实验教学内容的广度和深度。通过虚拟与实体结合,构建实体实验教学与虚拟仿真实验教学体系,激发学生的学习兴趣,培养创新思维,全面提升实验教学质量和水平,这些举措对提升生物工程类专业应用创新型人才培养质量起到积极作用。

《蜘蛛侠:纵横宇宙》中的视觉艺术与动画技术分析

目的:《蜘蛛侠:纵横宇宙》是一部近年来在动画电影界引起广泛关注、获得高度评价的杰作。文章旨在探讨电影中的视觉艺术与动画技术,通过分析电影画面中具有创新性的技术应用和富含多种艺术风格的画面来探寻未来动画制作行业发展的更多可能性。方法:通过视觉分析方法,逐帧分析画面,并结合文献研究查找关于该电影制作的学术文章、采访或制作幕后纪录片,了解动画师和导演的创作过程、技术选择、视觉理念。通过解读电影中的特效、动态、背景等元素与电影的情节主题相互作用的方式,分析影片的技术与艺术性。结果:电影通过将传统手绘风格化二维图像与现代三维建模动画技术结合,展现了独特的“蜘蛛侠宇宙”视效。将二维与三维画面融合需要团队不断试错与打磨,电影制作团队就此进行了大量的探索和实验,实现了独特的动画制作流程和技术软件的应用。在艺术表达方面,电影巧妙运用角色设计与文化多样性,呈现了来自不同宇宙的蜘蛛侠角色,为观众展现了主题“多元宇宙”的多彩文化与包容性。一张一弛的剪辑与独具匠心的动作镜头处理使电影充满了张力与戏剧感,同时波普、故障等艺术风格化处理为故事氛围营造和情节发展提供了有力支持。结论:《蜘蛛侠:纵横宇宙》的成功不仅在于艺术风格与动画技术的大胆创新,更在于使塑造的超级英雄IP更加立体化、多元化、生活化,一改超级英雄电影在观众心中的刻板形象,为动画行业带来了一抹新的亮色。

无锡梅里遗址博物馆

大运河肇始,梅里遗址是长江下游环太湖流域一处重要的商周遗址。遗址依傍的伯读河,据传说为吴地始祖泰伯(周祖古工宣父之子)带领族人所开凿,是江南地区也是中国古代历史上开凿的第一条人工河流。梅里遗址的发掘可以证明运河的开凿时间不早于马桥时期。