基于k-center聚类和最近邻中心的公平数据汇总

公平数据汇总是指从每种数据类别中选择有代表性的子集,且满足公平性要求。在大数据时代,每种类别的数据都是海量的,因此公平数据汇总研究具有非常重要的现实意义。为了使公平数据汇总的数据点更具有代表性,提出了基于k-center聚类和最近邻中心的公平数据汇总算法。算法主要包括2个基本步骤:(1)通过k-center聚类,将k个簇中心作为当前汇总结果;(2)选择满足公平约束的原簇中心的最近邻点作为新簇中心。由于更新簇中心时选择的是原簇中心的最近邻点,因此相对随机选择的数据点,最近邻点更具有代表性,是除原始簇中心外的次优代表点。同时,寻找最近邻点作为新的簇中心能最大限度减少公平代价。在2个模拟数据集和6个UCI真实数据集上的对比实验结果表明,所提出的算法在近似因子和公平代价方面都优于对比算法,说明所提出的算法获得的数据汇总更具有代表性。

基于文献计量法的杜鹃花研究现状及热点分析

杜鹃花(Rhododendron)是世界著名的观赏花卉,因其重要的观赏价值、经济价值而备受关注。基于Web of Science核心合集和CNKI数据库,利用CiteSpace软件对近二十年国内外杜鹃花的研究现状进行分析,总结了杜鹃花研究领域的前沿热点及发展趋势。研究发现:(1)近二十年关于杜鹃花的研究型论文以英文为主,且英文文献数量呈现快速增加的趋势,而中文论文在前十年快速增加,近十年呈波动趋势;(2)美国是英文文献中贡献最多的国家,中国科学院(Chinese Academy of Sciences)是中英文发文量最高的机构,陈训和Peter W.Fritsch分别是发表中文和英文文献最多的学者;(3)中、英文文献早期在杜鹃花研究领域的关注点有所不同,中文文献主要集中在杜鹃花品种培育、扦插栽培和抗性研究,英文文献则更加关注杜鹃花品种培育从分子层面上的实施,以及杜鹃花野外资源的保护。近年来,气候变化下杜鹃花的响应及品种培育已成为研究热点,建议在今后的工作中加强对全球变化下杜鹃花的响应以及抗性育种的研究。

四川省面积-高程积分空间格局分析

用面积-高程积分(HI)定量分析流域断面面积与海拔之间的关系,可作为划分流域地貌形态与发育阶段的标准。在ASTER GDEM数据的基础上,运用ArcGIS及相关软件进行提取,利用起伏比法计算四川省HI值来探讨四川省的流域地貌发育情况。结果表明:四川省HI值介于0.11~0.76,均值为0.43,整体处于地貌发育的壮年期,是地形地貌、构造、岩性等多种因素共同作用的结果;HI值空间分布明显呈西高东低趋势,HI值与海拔、起伏度和坡度存在一定的相关性;构造活动通过影响断裂带的活动性影响流域地貌发育,岩性和地貌之间的关系主要体现在岩石的抗侵蚀能力上。该研究有助于认识四川省流域发育特征,为后期研究流域地貌演化奠定基础。

三种典型森林雉类的占域模式及影响因子

凉山山系马边大风顶国家级自然保护区山地森林内共存着多样性极为丰富的雉类物种,为了了解这些雉类的占域率、种间相互作用及其影响因子,于2021年5月至2023年6月,在该保护区内布设了131台红外相机,累计工作37 496相机日,对3种典型森林雉类红腹角雉(Tragopan temminckii,独立有效拍摄n=593)、血雉(Ithaginis cruentus,n=227)、白鹇(Lophura nycthemera,n=81)进行了监测,并使用多物种占域模型分析不同因子对其占域的影响。结果显示:3种雉类的占域率受不同环境变量的影响,即红腹角雉的占域率与海拔、坡度、草本盖度和灌木均高呈正相关,与距水源距离、人类活动强度和放牧强度呈负相关;血雉的占域率与坡向、坡度、海拔、距水源距离、乔木均高、灌木均高和草本盖度呈正相关,与人类活动强度呈负相关;白鹇的占域率与坡向呈正相关,与海拔、坡度、乔木均高、灌木均高、草本盖度和放牧强度呈负相关。红腹角雉和血雉之间具有负相互作用,红腹角雉和白鹇、血雉和白鹇之间具有正相互作用。3种雉类两两之间的相互作用对其占域率影响的重要性均大于栖息地特征和人为干扰。综上,种间相互作用、栖息地特征和人为干扰共同影响了凉山山系3种森林雉类的占域和共存。基于研究结果,建议保护区在开展多物种整合保护时,加强对物种之间相互作用的评估和对雉类栖息地内的人为活动和干扰的管控。

求解逆拟变分不等式的时滞神经网络

文章主要研究求解欧氏空间中逆拟变分不等式问题的一种时滞神经网络。首先,在余强制和Lipschitz连续性的条件下,利用不动点原理得到逆拟变分不等式问题解的存在性和唯一性。进一步考虑求解逆拟变分不等式问题的一种时滞神经网络,并且在强单调和Lipschitz连续性的条件下证明该时滞神经网络的全局指数稳定性。

一类非凸Bregman梯度法的线性收敛研究

梯度下降算法是一类求解无约束优化问题的重要方法,其研究中光滑性的假设具有重要作用。Bregman梯度下降算法是对梯度下降算法的一种推广,本质上可以看作将经典的光滑性削弱成相对光滑性时自然产生的。文章研究了Bregman梯度下降算法求解相对强quasar-凸和相对光滑问题的线性收敛性,证明了当目标函数为相对强quasar-凸且相对光滑时,Bregman梯度下降算法产生的函数值序列具有线性收敛速度,同时,给出了迭代序列的收敛性。

基于50BiN望远镜的疏散星团NGC 7789的变星搜寻研究

基于西华师范大学50BiN望远镜获得的长时序测光观测数据,在疏散星团NGC 7789及其周围的20′×20′视场中搜寻到19颗变星,其中10颗是本次观测发现的。基于变星在NGC 7789颜色星等图上的位置、星团成员星概率和Gaia视差,对这19颗变星的星团成员星性质进行初步分析。结果表明,17颗变星可能是星团成员,2颗可能是场星。根据变星光变曲线的形状,周期的长度以及在颜色星等图上的位置,对这19颗变星的分类进行了初步讨论。结果表明,13颗是短周期变星(3颗δ Scuti, 7颗食双星、3颗未知类型变星),6颗是长周期变星。研究扩大了星团变星的样本数量,为开展单个变星的星震学研究和星团变星的统计研究奠定了基础。

西华师范大学学报(自然科学版)征稿简则

《西华师范大学学报(自然科学版)》是四川省教育厅主管,西华师范大学主办的综合性自然科学学术刊物。本刊1980年创刊,双月刊,国内外公开发行,中国标准连续出版物号ISSN 1673-5072,CN 51-1699/N。主要刊用自然科学领域(数学、物理学、化学、生命科学、地理学、环境科学、电子学、计算机科学等)的创新性和重要性研究成果,主要包括基础理论研究,应用技术研究和教育研究方面的研究论文、综合评述和研究简报。其宗旨是:展示优秀研究成果,促进学术交流,为社会主义现代化建设服务。

中国西北地区3种10m全球土地覆被产品林草灌专题要素的一致性评价

中国西北地区的土地利用/土地覆被信息对全球气候变化和生态环境保护有重要影响,因此,及时掌握目前公开发布的几种较高分辨率土地覆被产品的空间一致性极其重要。采用FROM-GLC、ESA和ESRI 3种10 m全球土地覆被产品,通过面积比较、逐像元空间叠加和基于样本点的绝对精度评价等方法,分析了这3种产品在林草灌专题要素准确性和空间格局上的差异特征。结果表明:(1)FROM-GLC的总体精度最高,为83.74%;其次是ESA,为68.30%;ESRI的总体精度最低,为52.80%。(2)3种产品林草灌空间一致性较低,完全一致区域面积占比为41.67%,主要分布在研究区的东部;完全不一致区域分布较零散,这些区域地表覆被类型较复杂,地表空间异质性较高。(3)3种产品林地类型的空间一致性较高,草地和灌木类型的判别差异较大。总的来说,草地、灌木等植被类型的精度需要进一步提高。

基于OBE的问题式教学在师范生课程教学中的实践探索——以“中国地理”为例

师范生既是学生又是职前教师,因此师范生培养既要提升其学科素养,又要训练其教学技能。文章以“中国地理”课程教学为例,基于OBE理念,以学生为中心,通过树立主动学习理念、构建课程内容框架、实践探索逐级训练、开展多元综合评价等策略,探索问题式教学在师范生课程教学中的实践应用,既让师范生掌握“为什么学”“学什么”“怎么学”和“学得怎样”,培养了师范生的地理核心素养,又让师范生把握“为什么教”“教什么”“怎么教”和“教得怎样”,提升了师范生的地理教学技能,有效提高了地理师范生的培养效果。

基于深度学习方法分类红团簇星与红巨星分支恒星

为了获取更纯净的红巨星样本,采用基于深度学习的方法对来自APOGEE-2的2万多颗星的演化类型进行了分类;使用APOKASC-2中的4216颗星为训练集,将神经网络训练出的模型应用到红巨星分支恒星和红团簇星的分类中;以APOKASC-2中的1807颗星为测试集,模型应用到测试集的结果显示,该方法的均方误差、均方根误差、平均绝对误差分别是4%、20%、9%。接着将模型应用到来自APOGEE-2的2万多颗星,得到结果的均方误差、均方根误差、平均绝对误差分别是5%、24%、8%。此外,分析使用了LAMOST DR7的数据进行测试,结果显示此方法的准确率目前能达到98%。通过对比,我们的方法与部分其他分类方法的准确率基本一致。未来可以将此方法应用于更大样本的红巨星分支恒星和红团簇星的分类工作。

地理隔离与土地利用对北部湾海岸及岛屿土壤微生物分布的影响研究

为探明地理隔离(岛屿)与人类活动(土地利用)对土壤微生物分布格局及其演变的关键驱动因素,以广西壮族自治区北海市为研究区,包括大陆海岸带(北海大陆)、涠洲岛和斜阳岛,分析其土壤微生物(群落结构组成、生物量、多样性)的空间分布特征及其影响因素,探索北部湾区大陆海岸及岛屿土壤微生物生物地理学格局,解析地理隔离和土地利用方式的贡献率。结果表明:(1)研究区土壤微生物空间分异明显,涠洲岛和斜阳岛土壤微生物及其各组成群落生物量均显著高于大陆海岸,表现为斜阳岛>涠洲岛>北海大陆;(2)各分区土壤微生物群落均以土壤细菌为主,但各类微生物比例各异;(3)土壤微生物多样性指标的空间分布特征为涠洲岛拥有显著优势的Shannon-Wiener多样性和Simpson优势度,斜阳岛Pielou均匀度显著低于另两地,但其丰富度高于涠洲岛,并显著高于大陆海岸;(4)地理隔离、土地利用和土壤性质共同导致了研究区土壤微生物的分布特征,地理隔离导致土壤微生物群落特征在3地差异显著,土地利用驱使土壤微生物多样性分布符合中度干扰理论,相较于自然林,耕作显著降低了土壤微生物量和微生物丰富度,但提高了多样性指数、优势度指数与均匀度指数,土壤质地、养分与C/N对土壤微生物生物量影响显著,但土壤pH对土壤微生物群落结构、多样性的影响更为明显。

1960—2100年间福建省极端降雨事件的历史特征与未来趋势

气候变化导致全球极端降水事件频率增加,极端降水引发洪涝灾害、滑坡及泥石流等次生自然灾害。研究极端降水时空演变模式,对提高适应气候变化极为重要。以福建省为研究区,选取历史时期(1960—2020年)和未来时期(2020—2100年)为研究期,基于第99百分位数固定阈值法提取极端降水事件,结合非参数的Sen-MK趋势分析法,探究多种排放情景下极端降水的空间分布规律和变化趋势。研究结果表明:从极端降雨事件频次和强度上看,历史时期内研究区极端降水分布呈现由东南沿海向内陆减少的趋势,研究区总体上呈现极端降水频次、强度增加的趋势。未来时期内不同排放情景下,福建省极端降水的频次和强度呈现不同程度的增加,其中SSP1-2.6和SSP2-4.5情景下结果十分接近,而SSP5-8.5高排放情景下的极端降水变化明显,特别是2060年之后发生的频次和强度明显增加。为有效防范极端降水可能引发的各种灾害,评估未来气候情景下极端降水的分布特征和变化趋势意义重大。

四川凉山州西南低涡型暖区暴雨的统计特征

利用凉山州近10年4—10月的降水资料、常规地面观测、高空观测、ERA5再分析资料和FY-2G卫星TBB资料,对四川省凉山州西南低涡型区域性暖区暴雨进行统计分析和天气学分析。结果表明:(1)凉山州西南低涡型暖区暴雨的发生频率在年际变化上呈波动趋势,2016年和2022年发生频率最高,2017年最低;暴雨主要发生在夏季(6—8月),其中7月发生的频率最高;暴雨具有短时强降水特征,强降水常出现在傍晚到夜间,白天降水强度减弱。(2)暴雨发生在高能高湿的不稳定层结中,其水汽主要来源于孟加拉湾。(3)影响凉山州的西南低涡主要生成于川西高原南部到凉山州西北部,少数生成于四川盆地西南部到凉山州西北部,极少数生成于攀西地区西南部,故川西高原南部是凉山州西南低涡型暖区暴雨对流云团的主要发源地。(4)西南低涡暴雨对流云团常由块状和带状混合影响,影响范围广;暴雨区常出现在低涡中心或外围东南侧,降水成片集中。

基于游记攻略的长江经济带旅游流网络结构特征及影响因素

宏观把握长江经济带旅游流的网络结构,对于长江经济带旅游空间格局优化、旅游业高质量发展具有重要意义。基于游记攻略大数据挖掘,运用复杂网络模型、地理探测器等方法,分析长江经济带旅游流的网络结构特征以及影响因素。研究表明:长江经济带旅游流网络具有明显幂律分布规律,多极化层级结构突出,上海市是核心节点,成都市、南京市、武汉市、重庆市、长沙市、杭州市、昆明市、苏州市、南昌市、合肥市是次核心节点;长江经济带旅游流网络不均衡性强,小世界性特征显著,形成了长三角、长江中游、川渝、云南、贵州5个社团。旅游关注度、旅游产业基础、旅游资源禀赋是长江经济带旅游流网络结构的主要影响因素,其中旅游关注度是首要因素。最后,提出强化核心节点辐射带动、着力完善区域合作机制、加大旅游宣传营销力度等建议。

“区域分析与规划”课程思政元素挖掘、教学设计 及模式探析

深入挖掘课程思政元素,使之有机融入专业课程教学是深化课程思政教学改革的重要抓手。结合“区域分析与规划”的课程特点,构建了课程思政的目标体系,按战略规划、发展理念、超级工程、地理学家与规划师、名言金句、头脑风暴、行动指南等七个类别梳理出具有地域特色的课程思政元素,并进一步从人才培养目标、教学体系、教学模式和教学考核等四个方面提出融入思政元素的课程设计方案,为其他院校开展此类课程的思政教育提供参考。

涪江流域地貌特征及其与人口、经济的相关性研究

探讨涪江流域地貌特征对人口分布、经济发展的约束作用,可为区域人口合理布局提供科学依据,为统筹人口、社会经济、地理环境协调发展提供决策支持。基于ArcGIS空间分析模块,对发源于青藏高原东缘与四川盆地过渡地带的涪江流域各县域单元的地貌特征及其与人口、经济格局之间的关系进行分析。结果表明:断裂活动使研究区地形起伏度随海拔增加呈增大趋势;研究区人口布局、经济布局呈现向海拔与地形起伏度低值区集聚的态势。地貌状况对盆地-山地过渡区域人口分布和经济发展的影响作用尤为明显,在涪江流域表现为县域平均海拔、地形起伏度与所在县区人口、经济指标的显著负相关性。

城市群视角下中国人口老龄化的时空演变——基于人口普查与抽样调查数据的分析

基于全国人口普查和抽样调查数据,以12个主要城市群作为研究区域,并以地级及以上城市作为空间单元,采用时序比较、核密度估计、马尔科夫链分析以及地理探测器模型,对2000—2020年我国城市群人口老龄化的时空演变及驱动因素进行了分析,研究结果表明:(1)我国城市群的人口老龄化整体呈现出加速深化趋势,但不同城市群在加深速度上存在着显著的差异;(2)随着时间的推移,城市群所辖城市人口老龄化的离散程度有明显扩大的趋势,考察期内不同城市群所辖城市人口老龄化的空间分布及其演进区别明显,城市的相对老龄化水平在保持较强惯性的同时,也体现出一定的动态变化性;(3)2010年,城市群人口老龄化主要受老年人口惯性的影响,而2020年,除老年人口惯性外,人口自然增长率和人口迁移也是引致城市群人口老龄化空间分异的重要因素。结果总体表明,近二十年来我国不同城市群的人口老龄化展现出明显的时空差异与动态演变特征,因此各城市群应有针对性地制定差异化的人口老龄化政策,以更有效地应对日益严峻的老龄化挑战。

曲流水电开发背景下青居江心洲形态特征演变

嘉陵江青居曲流水电开发对下游青居江心洲产生了较大影响。为探明江心洲变化特征及其机理,以青居江心洲1977—2023年Landsat历史遥感影像为基础,提取青居水电站运行前后的江心洲矢量边界数据,并结合实地勘测,对江心洲面积、岸线距离变化等指标进行定量分析,并运用M-K趋势统计法,探讨水电开发前后青居江心洲的形态演变特征。结果表明:水电开发之前青居江心洲呈现动态波动变化的特点,总体呈增大趋势;水电运行之后,青居江心洲受到的侵蚀程度逐渐加剧,呈现面积下降、岸线后退趋势,但江心洲不同方位受到的冲淤情况不同。