基于IRI模式的电离层预报模型建立

电离层内部带电粒子运动和变化状态受太阳辐射与地磁场作用的影响,服从物理规律的约束,常规数学逼近方法进行电离层预报缺乏物理机制的支持。由于断电断网等不可预计因素的影响,地面全球导航卫星系统(GNSS)连续观测站数据容易出现中断,从而影响对电离层的监测,并进一步影响改正数播发。为了在GNSS连续观测站数据缺失的情况下,重现电离层误差延迟,填补观测数据空白,本文提出了一种基于物理模式的电离层总电子密度高精度时域预报方案,并通过模拟实验验证了基于物理模式的电离层时序预报方式相较于传统数学方法的优势。实验结果表明,基于IRI的电子浓度总含量(TEC)预报误差基本上都小于多项式计算的TEC预报误差的50%,且随着IGR权重的增加,基于IRI的TEC预报误差也逐渐变小,与模拟的TEC真值更加接近;通过对比拟合时段和预报时段与原始IRI2016模型的计算结果,发现更新后IG_(12)指数驱动下的IRI2016模型计算的TEC精度得到了明显提高,计算残差标准差精度上午时段在低纬度和中纬度地区分别提高了83.9%和49.8%,下午时段在低纬度和中纬度地区分别提高了63.0%和60.6%,与GNSS TEC的整体符合情况更好,从而验证了基于IRI模式建立的电离层预报模型在中国中、低纬度地区具有较高的应用精度。

基于IRIS和Python平台的人脸识别技术研究

IRIS数据平台以高效的性能进行实时获取、处理数据而广泛得到应用,Python是一种功能强大、简单易学的编程语言,其具有简洁的语法和丰富的第三方库支持,特别适合用于开发人工智能应用程序。文章详细介绍了IRIS与Python数据交互的方法,并且以人脸识别为例,在Python平台和IRIS平台实现了基于OpenCV的局部二进制模式直方图(LocalBinaryPatternHistogram,LBPH)算法,对比分析了LBPH算法在不同平台上的执行效率,为人脸识别技术的研究提供了更多理论依据。

太阳活动下降年昆明地区TEC变化特征与IRI-2020模拟比较分析

利用昆明低纬度测站(24.7°N,102.9°E,磁纬15.1°N)2016-2019年的观测数据和最新版的国际参考电离层(IRI-2020)模拟结果,对昆明地区电离层总电子含量(TEC)在太阳活动下降年期间的变化特征及与模型输出进行对比研究。结果表明,昆明TEC存在明显的春秋高值、夏冬低值的半年异常;白天高值、夜间低值的日变化特点突出,日峰值出现在06:30-08:00 UT(约13:00-15:00 LT);TEC随太阳活动减弱而明显下降,年平均峰值在2016-2019年分别为48,33,27,24 TECU;日峰值TEC与F10.7存在显著相关,月均值相关系数达到0.86,而与Ap指数则表现为弱相关;IRI-2020能较好地模拟昆明地区TEC的季节变化,但与观测值存在较大差异;均方根偏差值多集中在2~15 TECU,相对偏差百分比值主要在–85%~50%范围变化。对比结果表明IRI-2020的预测精度仍有待提高。

IrisBeautyDet:虹膜定位和美瞳检测网络

虹膜活体检测是虹膜识别中涉及安全的重要环节之一,也是虹膜识别领域亟待解决的问题之一,其中美瞳检测是虹膜活体检测中最具挑战性的领域。提出了一种基于SSD(single shot multibox detector)目标检测网络的虹膜定位和美瞳检测算法IrisBeautyDet,并对网络结构进行轻量化处理,引入MobileNet主干网络显著减少模型计算量,极大提高速度。采用空间注意力和通道注意力机制,进一步提高模型准确率。实验表明,在CASIA-Iris和圣母大学NDCLD的活体和美瞳虹膜数据集上,该算法具有较好的泛化能力和鲁棒性,相比原始SSD算法,IrisBeautyDet具有更少的参数量、更快的实时性和更高的准确率。相比原始SSD网络模型,该模型大小从91.1 MB下降到26.1 MB,同时将检测速度从29.68 frame/s提高到41.88 frame/s,对活体类和美瞳类的检测精确率达到99.21%和98.61%。利用导向反向传播(guided-backpropagation)对检测特征图进行可视化,分析并优化网络模型使其更有效地提取美瞳纹理特征。

孕晚期血清irisin、RBP-4与妊娠期高血压病情关系及对妊娠结局影响

目的:探讨孕晚期血清鸢尾素(irisin)、视黄醇结合蛋白-4(RBP-4)与妊娠期高血压孕妇病情的关系及不良妊娠结局。方法:选择2021年3月-2022年3月本院妇产科治疗的妊娠期高血压孕妇120例作为观察组,根据病情分为轻度组37例、中度组50例、重度组33例,产前检查正常孕妇60例为对照组。采用酶联免疫吸附法检测两组血清irisin、RBP-4水平,采用Pearson相关分析irisin、RBP-4与妊娠期高血压孕妇病情关系,比较不同irisin、RBP-4水平孕妇妊娠结局,采用多因素logistic回归分析妊娠期高血压妊娠不良结局影响因素。结果:观察组血清irisin(254.60±28.74 ng/L)低于对照组(552.44±56.66 ng/L),RBP-4(42.25±5.22μg/ml)高于对照组(23.36±3.26μg/ml),且重度组、中度组、轻度组血清irisin水平依次升高,血清RBP-4水平依次降低(均P<0.05)。Pearson相关分析显示,孕晚期血清irisin水平与妊娠期高血压病情严重程度呈负相关(r=-0.441,P<0.05),RBP-4水平与妊娠期高血压病情严重程度呈正相关(r=0.366,P<0.05)。妊娠期高血压孕妇中,irisin>254.60ng/L孕妇不良妊娠结局发生率低于irisin≤254.60ng/L孕妇,RBP-4>42.25μg/ml孕妇的不良妊娠结局发生率高于RBP-4≤42.25μg/ml孕妇(均P<0.05)。孕晚期血清irisin、RBP-4水平以及年龄均为影响妊娠期高血压孕妇妊娠结局的危险因素(P<0.05)。结论:妊娠期高血压孕妇孕晚期血清irisin水平降低、RBP-4水平升高,且二者水平与疾病的病情程度有关,与不良妊娠结局发生有关,提示临床参考评估。

IRIS技术在省煤器翅片管腐蚀检测中的试验研究

省煤器翅片管是电站锅炉中的常见承压构件之一,由于省煤器常年在含硫高温工况下运行,因此每个锅炉内检周期都必须对省煤器管部位进行仔细地宏观检查。某台热电联产电站锅炉中的省煤器翅片管经宏观检查发现出现泄漏,对泄漏部位做了割管处理,常用的无损检测手段对于省煤器带翅片管几乎无法做到精确定量检测,采用IRIS手段对出现泄漏管段部位附近管子进行抽查检测,结果显示采用IRIS技术能够对管子内部腐蚀情况进行精确测量,是一种值得推荐的腐蚀检测手段。

虹膜与眼周深度特征融合网络模型

虹膜识别的识别率虽然很高,但单模态识别时受环境、欺骗攻击等影响,并且在远距离或移动端、较少约束等场景下,识别率会大大下降。利用位置与虹膜相近并且被研究证明鉴别性很强的眼周生物特征,将虹膜和眼周进行双模态融合识别是较好的思路。为实现精确自适应的融合识别,本文提出新颖的虹膜与眼周深度特征融合网络模型(MultipleFusionNet)。根据特征通道注意力和通道分组注意力的思想,设计自动权值生成网络,通过网络学习自动获得虹膜与眼周的权值。权值与卷积神经网络(CNN)生成的虹膜与眼周深度特征加权计算,可实现两个模态的深度特征动态精确融合,从而提高识别准确率。本文网络模型中融合部分可作为通用的深度特征融合模块使用,该模块可灵活地嵌入在任何CNN主干网络中,轻便且易于实现。在中国科学院公开的远距离虹膜库图像库CASIA-Iris-Distance和近距离光照变化虹膜图像库CASIA-Iris-Lamp上进行了实验验证,多种方法的对比实验和距离度量实验结果显示:本文的特征融合模型准确率最高为99.56%,采用余弦距离度量的等误率(EER)最低为0.002 7,优于单模态方法和相关的特征融合方法;计算复杂度方面,参数量和计算量比单模型的两倍少1.5%,计算量只比基准融合方法高1%,这表明该融合模型计算复杂度低,具有良好的性能。

张纯如《蚕丝:钱学森传》中的中国科学家精神书写

《蚕丝:钱学森传》是美国华裔作家张纯如创作的科学家传记,也是纪念钱学森的红色档案。张纯如以丰富的史料再现了钱学森的传奇人生,充分展现了一位中国科学家和共产党员的人格魅力。她以朴实的文笔勾勒出一位智慧非凡、个性鲜明的天才科学家形象,突出表现了钱学森身上特有的中国科学家精神品质——爱国、奉献、求实、创新,为传承和发展中国科学家精神提供了强大动力。

基于射线追踪方法的电离层点对点传播问题研究

短波通信和电离层斜向探测本质上都属于点对点传播问题,即固定收发站之间的传播问题,而点对点传播问题的本质是在发射点搜索出合适的仰角和方位角来实现射线的自动导引。射线追踪一直是研究高频波传播现象的工具,基于射线追踪的自导引技术可以实现点对点传播,但不同电离层模型对点对点传播的轨迹和精度会有影响。本文将基于数值射线追踪,利用牛顿自导引技术构建点对点传播模型,研究在分段准抛物(quasi parabolic segments,QPS)电离层模型以及国际参考电离层(International Reference Ionosphere,IRI)模型这两种不同电离层模型下点对点传播算法的稳健性和精确性问题。结果表明,在两种模型下本文算法均有较高的稳健性,但是QPS电离层模型下具有更快的运行速度,而IRI模型下有更高的精确性。

黄菖蒲人工湿地系统对含盐再生水中氮磷污染物的去除研究

为探讨湿地植物黄菖蒲对含盐再生水中氮磷污染物的去除效果,参照湿地系统结构,构建了CW1~CW5共5组植物、基质、灭菌剂不同组合的实验系统,分析了各系统对污染物的去除效果、黄菖蒲生物量、植物累积量等指标变化,研究了系统不同组成对污水中氮磷的去除差异及贡献率。结果表明植物与基质联合的CW2组对模拟含盐再生水的净化效果最好,其对水中TN、NH_(4)^(+)-N、TP的去除率分别达到56.52%、75.47%、64.53%,均优于其他4组。这可归因于基质的添加为氮磷吸附提供了接触位点,同时为黄菖蒲植株提供了适宜的生长环境,植物根系不断进行有氧呼吸进而促进植物生长,一方面加强了植物本身对氮磷污染物的吸收,另一方面生长状况良好的根系可为大量微生物提供附着载体,促进硝化-反硝化作用的进行。进一步研究发现,CW2组湿地系统中植物吸收去除的氮、磷分别占总输入的24.62%、22.62%,基质通过拦截、吸附等途径去除的氮、磷分别占总输入的13.33%和29%,植物吸收与基质去除均为主要的氮磷去除途径。

德国鸢尾(Iris germanica L.)矮生优良单株的杂交选育

以 2个矮生和 5个普通德国鸢尾 (IrisgermanicaL )栽培品种为材料 ,配置 5个杂交组合 ,经杂交试验及矮生优株筛选 ,选出矮生优良单株 8个。试验结果表明 :因所选亲本遗传基础的复杂性 ,其杂种后代出现了花色及株高等主要表型性状的高度分离 ;在花色性状遗传中 ,其紫色相对于黄、粉、白和红色具有更强的遗传能力 ;在株高性状遗传中 ,杂种后代不同株高个体数由多到少依次为Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅳ级、Ⅰ级。以花色为主要观赏指标的鸢尾矮生植株需通过与矮生亲本的反复回交筛选得到。

马蔺花器官表型特征及色素分析

为分析马蔺(Iris lactea var.chinensis)种质花器官表型性状,明确马蔺花瓣的色素成分,以中国6个省市不同生境条件下22份马蔺种质资源为试验材料,对花冠这一重要观赏部位的表型特征及花色素进行系统研究。采用RHSCC比色和色差仪测色方法描述了马蔺种质花器官表型性状,并通过亚硝酸钠-硝酸铝显色法和pH示差法等方法测定了马蔺花色素质量分数,分析不同色系马蔺花色素表达差异。结果表明:22份马蔺种质花瓣花色可分为浅蓝色、浅蓝紫色、深蓝紫色和紫罗兰色4大色系,垂瓣和旗瓣明度(L^(*))与a^(*)呈负相关,与b^(*)呈正相关,与彩度(c^(*))呈负相关。不同色系马蔺花器官表型特征不同,4大色系中紫罗兰色花瓣最大、花葶最高、垂瓣花斑最小,浅蓝色花瓣最小、花葶最低、垂瓣花斑最大,说明花瓣颜色越深,花瓣越大,垂瓣花斑则越小;不同色系马蔺花瓣中色素质量分数差异显著,浅蓝色花瓣中类胡萝卜素质量分数显著高于紫罗兰色,而紫罗兰色花瓣中的类黄酮质量分数和花色苷质量分数显著高于浅蓝色。随花瓣颜色加深,类胡萝卜素质量分数降低,类黄酮和花色苷质量分数相应增加。相关性分析表明,类胡萝卜素质量分数与垂旗瓣L^(*)均呈显著正相关(P<0.05),与垂旗瓣a^(*)、c^(*)均呈显著负相关(P<0.05)。类黄酮质量分数与垂旗瓣L^(*)、b^(*)均呈极显著负相关(P<0.01),与垂旗瓣a^(*)呈极显著正相关(P<0.01),与垂旗瓣c^(*)呈显著正相关(P<0.05)。花色苷质量分数与测色参数相关性的结果与类黄酮相似,表明类黄酮和花色苷质量分数对马蔺花呈色具有重要作用。

Iris japonica×Iris confusa种间杂种的细胞遗传学研究

对Irisjaponica、I confusa和它们的人工种间杂种花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为、形态学和繁育特征进行了分析 ,结果表明 :(1)I japonica和I confusa的形态差异较小 ,杂种F1形态介于亲本之间 ;(2 )人工杂交比较容易 ,杂种种子能正常发育 ;杂种F1体细胞染色体数为 2n =30 ,减数分裂中期I染色体配对频率很高 ,为 13 9个二价体 ,构型为0 95Ⅰ + 5 95Ⅱ (棒形 ) + 7 95Ⅱ (环形 ) + 0 0 5Ⅲ + 0 2 7Ⅳ ,表明它们有相似的染色体组 ,亲缘关系很近 ;(3)杂种中有少量的三价体和四价体存在 ,可能是亲本染色体间发生了结构重排或是部分同源染色体配对 ;(4)杂种中大多数细胞存在 2个单价体 ,有的高达 8个单价体 ;花粉育性为 5 0 5 1% ,不能正常结实 ,表明I japonica和I confusa间存在生殖隔离 ,是独立的生物学物种 ;(5 )杂种F1减数分裂前期可观察到细胞融合 ,这可能是造成I japonica和I confusa不同居群出现多倍体和非整倍体的重要原因。

鸢尾属(Iris)植物叶片表皮微形态特征的研究

对12种鸢尾叶片的表皮特征进行了观察和研究,结果表明野鸢尾、单花鸢尾、北陵鸢尾3种鸢尾各自的上下表皮细胞的形状及气孔密度等有明显区别,而其余9种鸢尾叶片各自上下表皮形态均无明显差异。12种鸢尾的气孔类型均属于横列型,且气孔均是随机分布,气孔保卫细胞的长轴与叶脉平行,叶脉处无气孔分布。不同种鸢尾之间叶片表皮特征具有显著差异,可为鸢尾属植物的分类提供依据。

鸢尾属(Iris L.)植物的杂交育种

１９９４～１９９７年在南京进行了鸢尾属（ＩｒｉｓＬ．）的种间与种内杂交育种试验。结果表明：２个种间杂交组合亲和力极弱，Ｆ１代杂种苗生长不良，６～８周内死亡。３个种内杂交组合亲和力较强，Ｆ１代杂种苗生长良好，其中２个杂交组合Ｆ１代的花色由单基因控制，未出现花色的分离；不同花色的德国鸢尾（ＩｒｉｓｇｅｒｍａｎｉｃａＬ．）品种ＬＰ和ＰＰ之间的杂交组合Ｆ１代花色受多基因控制，Ｆ１代杂种花色出现明显分离，从中选出了“紫金”、“彩带”、“金舞娃”、“红浪”、“水晶球”、“紫云”和“紫盘”７个新栽培品种。

荷兰鸢尾(Iris xiphium L. var. hybridum)的组织培养

取荷兰鸢尾（ＩｒｉｓｘｉｐｈｉｕｍＬ．ｖａｒ．ｈｙｂｒｉｄｕｍ）鳞茎片不同部位外植体块，接种于附加不同激素配比的基本培养基上，其中取自鳞茎片基部外植体块２ｍｍ×２ｍｍ×２ｍｍ，培养基为ＭＳ＋ＢＡ１．０ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．２ｍｇ／Ｌ的不定芽诱导率为最高（７０％）；最理想的增殖培养基为ＭＳ＋ＢＡ２．０ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．２ｍｇ／Ｌ。不定芽直径４～５ｍｍ，培养基为ＭＳ＋ＢＡ０．２ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．５ｍｇ／Ｌ有利于不定根的发生，诱导生根率达８３３％。试管苗不经练苗可直接出瓶，移栽于泥炭∶田土∶河沙＝１∶１∶１（Ｖ／Ｖ）的基质中。

鸢尾黄素对哮喘幼鼠气道炎症、气道重塑及HMGB1/TLR4/NF-κB通路的影响

目的 探究鸢尾黄素对哮喘幼鼠气道炎症、气道重塑及高迁移率族蛋白B1 (high mobility group box1 protein,HMGB1)/Toll样受体4 (Toll-like receptor4,TLR4)/核因子κB (nuclear factor-κB,NF-κB)通路的影响。方法 将60只雄性BALB/c幼鼠随机分为空白组、模型组、地塞米松组,以及鸢尾黄素低、中、高剂量组,每组10只。采用腹腔注射致敏剂[卵清蛋白(ovalbumin,OVA) 20μg+氢氧化铝凝胶2 mg]+4%OVA雾化吸入激发建立幼鼠哮喘模型。肺功能检测仪检测幼鼠肺容积(lung volume,LV)、每分钟静息通气量(resting ventilation per minute,VE)及气道反应性(Penh值);苏木精-伊红染色观察并分析气道重塑情况;ELISA法检测肺泡灌洗液中白介素(interleukin,IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor alpha,TNF-α)含量;实时定量逆转录聚合酶链反应及Western blot法检测肺组织中HMGB1/TLR4/NF-κB通路相关mRNA及蛋白表达。结果 与模型组比较,地塞米松组及鸢尾黄素低、中、高剂量组LV、VE均显著升高(P<0.05),其中鸢尾黄素各剂量组随剂量增加LV、VE升高(P<0.05);地塞米松组及鸢尾黄素低、中、高剂量组Penh值、IL-1β、IL-6、TNF-α、气道重塑指标,以及HMGB1、TLR4、NF-κB p65 mRNA和HMGB1、TLR4、p-NF-κB p65蛋白表达水平均降低(P<0.05),其中鸢尾黄素各剂量组随剂量增加上述指标降低(P<0.05)。与地塞米松组比较,鸢尾黄素低、中剂量组LV、VE均降低(P<0.05),Penh值、IL-1β、IL-6、TNF-α、气道重塑指标,以及HMGB1、TLR4、NF-κB p65 mRNA和HMGB1、TLR4、p-NF-κB p65蛋白表达水平均升高(P<0.05);鸢尾黄素高剂量组上述指标与地塞米松组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 鸢尾黄素能有效减轻哮喘幼鼠气道炎症,抑制气道重塑,可能与抑制HMGB1/TLR4/NF-κB通路有关。

基于IRI模型的垂测电离图自动判读算法

提出了一种基于IRI模型背景,模糊理论、约束外推、ARTIST算法相结合的垂测电离图自动判读算法。该算法可以实时、自动给出电离层分层信息及各层参数,对于常规电离图判读正确率接近百分之九十,对于异常电离图也可以给出较合理的判读结果。

种皮对扁竹兰鸢尾(Iris confusa)及其杂种种子萌发的抑制作用

去除种皮与不去种皮的鸢尾种子之间的萌发效果具有显著差异，表现为开始萌发的时间，前者较后者明显提早；萌发百分率，前者显著高于后者，卡平方（χ２）独立性测验达极显著水平。可见，鸢尾种皮对鸢尾种子的萌发具有强烈的抑制作用。实验表明，鸢尾种子的萌发受种皮内源抑制物。

鸢尾(Iris L．)叶片取向与其光合特性及光抑制的关系

通过气体交换、叶绿素荧光、反射光谱等方法,研究了鸢尾叶片取向对植株光合特性及光抑制的影响。自然状态下,鸢尾的叶片不同取向影响植株对光能的截获;叶片净光合速率Pn与光合有效辐射PAR呈极显著相关;东西取向叶片的Pn要大于南北取向。南北取向的植株中叶片叶绿素(Chl a和Chl b),类胡萝卜素(Car)含量略高于东西取向。日进程中,各取向的叶片在一天中均没有发生明显的光抑制。相对于东西取向的植株,南北取向植株发生了明显的倾斜;在两种取向的植株中,叶片东侧和南侧的光化学反射指数(PRI)下调幅度较大;PRI的变化量(△PRI)大小依次为:东侧>南侧>西侧>北侧。鸢尾植株取向改变了叶片倾斜角度,两者共同导致光能截获减小;同时,叶片光能利用效率下调和叶黄素循环增强,这可能是不同取向植株均未发生严重光抑制的原因。