基于可视中国人高分辨人体结构数据集的辐射剂量模拟研究进展

中国数字化辐射虚拟人研究是以中国数字人高分辨三维结构数据集为基础,构建可用于蒙特卡洛辐射模拟的三维计算模型,并实现X射线、中子、质子等多粒子多能级的仿真计算。论著中讨论了基于高分辨人体结构数据集的辐射模型构建过程和特点,以及蒙特卡洛模拟软件,并将剂量测定结果与现有的国外人体模型模拟数据进行了比较。中国数字化辐射虚拟人模型是具备中国人体特征的辐射模型。计算结果很大程度上补充或校正了现有放射学计量数据集,为临床放疗规划、核医药、核辐射防护设计提供精确量化参考。

构建高分辨率中国数字人男性数据集

目的构建高分辨率中国男性数字人0.2mm断层间距图像数据集。方法取捐献健康男性遗体,经颈动脉红色灌注、低温冷冻定型、专用包埋模具垂直包埋、一次装夹连续等间距铣削、PhaseOneH25数码相机采集连续断层数据以构建数据集。结果共获得9320个RAW格式断层图像数据,分辨率为4080×5440象素,RAW格式单层数据量为27.5M,RAW格式总数据量为260G。结论高分辨率中国数字人男性数据集由于采用了2200万象素的高分辩率数码相机,断层上如血管、脂肪、软骨和骨骼等组织的边界清晰。并可用随机软件对图像的色彩、曝光量以及断层感兴趣区域进行重新处理。

中国城市CO_2排放数据集研究——基于中国高空间分辨率网格数据

城市CO_2排放数据的可获取性和质量直接影响了城市碳排放的科学研究、低碳战略制定及公众对于城市低碳发展的监督和参与。数据缺乏和多源数据的不确定性大是中国城市CO_2排放核算和低碳城市规划面临的重要问题和挑战,而这些问题同时也导致中国低碳城市研究水平参差不齐。本研究使用自下而上建立的中国高空间分辨率网格数据(空间分辨率为1km),采用统一数据源和规范化、标准化数据处理方法,建立中国城市CO_2排放数据集,供研究者和决策者参考。城市CO_2排放计算借鉴国际上较为成熟和应用广泛的核算方法,包括范围1和范围2排放。以北京、上海、天津、重庆和广州5个典型城市的能源统计数据自上而下计算其CO_2排放作为参考水平,检验数据集的数值质量,结果显示5个城市的数据差异均不超过10%。中国城市CO_2排放整体呈现北方大于南方,东部高于中部和西部的空间格局。CO_2排放量较高的城市大多处于华北、东北以及华东沿海地区,西部地区城市CO_2排放量则较低。城市CO_2排放8个部门(工业能源、工业过程、农业、服务业、城镇生活、农村生活、交通、范围2排放)之间的相关性中,城镇生活和交通排放的相关性最高,并且呈现显著性(p<0.001),工业过程排放和服务业排放的相关性最弱且没有显著性。基于中国高空间分辨率网格数据的中国城市CO_2排放数据集的不断完善和发展,为中国城市CO_2排放研究奠定了重要的数据基础,为城市CO_2排放横向比较和对标工作提供了重要依据。

基于高时空分辨率遥感数据协同的作物种植结构调查

【目的】充分发掘遥感影像的空间、时间和光谱等特征谱信息,探索地块基元支持下的多源遥感数据作物种植信息自动识别方法,为作物种植结构信息的快速、精细化调查提供借鉴。【方法】以广西扶绥县为研究区,通过对高空间分辨率影像的多尺度分割和对象廓线编辑,提取精细农田地块信息;以地块为基元获取覆盖作物生育期内的时序光谱特征;基于时序光谱及其变化定义与作物长势状况相关的描述参量,形成静态光谱与动态过程特征结合的多维特征空间,结合作物的物候节律特征构建作物种植信息提取模型,实现主要农作物种植结构信息的提取。【结果】依据上述方法绘制出广西扶绥县甘蔗、水稻和其他作物农田及草地、林地、水体、城镇建设用地等的精细地块图,其中,提取广西扶绥县甘蔗和水稻作物的总面积分别为82420.01和6806.67 ha,作物提取的总体分类精度为86.8%,Kappa系数为0.84。【结论】提取的广西扶绥县作物种植结构的成果满足使用精度要求,可为精准农业补贴投放、农业灾害定损等政策制定提供依据,而技术方法对于作物种植结构信息的快速、精细化调查具有借鉴意义。

大鼠肠道系统的高分辨解剖数据集及三维模型的构建

利用冰冻铣切技术获取的大鼠腹部的断面图像,构建了大鼠肠道系统的高分辨解剖数据集及三维模型,该数据集及模型具有信息丰富等特点。本工作为开展高等动物肠道系统功能与结构关系的"定量研究及系统整合"提供了基础。

数字化可视人体数据集在断层解剖学实验教学中的应用效果评价

断层解剖学是运用断层方法研究和表达人体正常形态结构和基本功能的科学，是分析和识别现代医学图像的形态学基础，是为了适应CT、MRI和超声等现代医学影像技术的迅速发展及其在临床上的广泛应用而兴起的一门应用基础科学。目前，国内大多数医学院校断层解剖学教学手段仍停留在传统的“图片幻灯＋实物标本”水平。

面向精度可控的大规模结构化数据集约减方法

科学与工程模拟产生的数据规模可达TB甚至PB量级,数据约减已成为降低I/O时间开销和存储成本的重要手段.为实现高精度的科学可视化和数据分析,面向大规模结构化数据集,提出一个精度可控的数据约减方法.该方法首先以可视分析数据的插值误差为约束条件,根据物理场量的空间分布特征构造多层嵌套的自适应背景网格;然后,将原始数据插值映射到轻量化的背景网格,减少冗余数据的存储;最后,将约减后的数据集并行输出至高效存储的可视化文件.数据约减算法基于并行编程框架JASMIN实现,能够无缝对接基于JASMIN框架研发的数值模拟程序.经测试,并行算法可扩展至上万CPU核.数据约减方法已成功应用于无人机辐照电磁模拟,在不超过10%的相对误差范围内,将千亿结构网格数据集的规模降低了99.8%.基于约减数据绘制的图像与原始数据图像之间的峰值信噪比为47.08 dB,具有较高的相似度,满足可视分析的分辨率要求.

2010-2018年FY-2E全圆盘探测区域内雷暴云特征数据集

雷暴云是产生雷电的对流云,常伴随着灾害性天气过程,是天气监测和预报的重要对象。目前针对我国雷暴云特征的研究还相对较少,具有高时间分辨率和大空间范围的雷暴云数据集也较为欠缺。本数据集综合利用了风云2号E星(FY-2E)的相当黑体亮度温度(Black Body Temperature,TBB)产品、云分类(Cloud Classification,CLC)产品和全球闪电定位网(World-Wide Lightning Location Network,WWLLN)的闪电观测数据,通过对TBB不超过-32℃的云区进行提取和椭圆拟合,定义1小时内上述云区或椭圆区域有WWLLN闪电发生的个例为雷暴云,获得雷暴云时间、位置、形态、结构、闪电活动等特征参量,构建雷暴云特征数据集。本数据集时间范围为2010–2018年,时间分辨率为1小时,覆盖包括我国陆地和毗邻海域的FY-2E全圆盘探测区域,可以在雷暴活动研究中发挥重要作用。

2005年中国城市CO2排放数据集

2005年是中国承诺碳减排目标的基准年份,因而也是中国城市碳减排战略制定和近中期低碳转型的基准年份和对照年份。中国城市2005年CO_2排放数据的一致性、全面性和精准性对于中国所有城市和每个具体城市的目标考核和评估都有重要意义。基于中国高空间分辨率网格数据(CHRED 2.0)、城市层面统计数据以及大量现场调研和走访,建立2005年中国城市CO_2排放数据集,包括工业能源排放、工业过程排放、农业排放、服务业排放、城镇生活排放、农村生活排放、交通排放7个部门的直接排放数据和间接排放数据。该数据集的建立汇总了86名研究人员的工作成果,在企业、城市不同行业与部门、城市工业和城市总化石能源等不同层面进行了大量的交叉验证和数据分析,有效保障了数据的精确性和准确性。结果显示,2005年中国城市碳排放呈现出较大的体量差异和空间格局差异。排放前10的城市几乎比排放后10的城市的排放量高出两个数量级。高排放城市基本都是城市群的核心城市。东部城市直接排放占全国直接排放比例最高,达到44.59%,其次是西部城市21.76%,中部城市22.70%,东北城市10.95%。

一种高平均效用项集挖掘的有效算法

随着数据挖掘应用的不断增加,高效用项集挖掘(HUIM)已成为近几十年来的一个关键问题。在传统的HUIM中,项目集的效用被定义为其项目实用程序的总和。由于较大项目集的效用通常大于较小项目集的效用,因此传统的HUIM算法倾向于查找一组大项目集。因此,这个定义并不是对效用的公平衡量。为了更好地评估每个项目集的效用,本文中采用高平均效用项集挖掘(HAUIM)的算法,它引入了平均效用度量,既考虑了项目集的长度,又考虑了效用,因此具有较好适用性。

中国高技术疾呼真正的集群

自20世纪90年代以来，在国家政策引导下我国高技术产业快速增长，有力地促进了产业结构调整和经济发展方式的转变，已成为国民经济的战略增长点。数据显示，1995年我国高技术产业总产值为0．4万亿元，2009年我国高技术产业产值已突破6万亿元；1995年～2009年，我国高技术产业总产值增长了15倍。其中，1995～2000年我国高技术产业总产值增长了2．5倍；2000～2009年。

数字化可视人体为局解手术学开拓新领域

随着数字化时代的来临,与人体结构数据有关的医学、航天、体育、军事、汽车、机械制造、艺术等领域对数字化可视人体提出了巨大的需求.就局解手术学而言,数字化可视人体的研究将为其开拓新的研究领域.

无线传感器网络中一种能量高效的skyline查询算法

针对分布式无线传感器网络环境下的skyline查询问题,提出了KSkySenor算法,有效地从传感器网络中获取更有意义的skyline结果;KSkySenor算法对感知数据进行预处理计算每个元组的支配能力,按照支配能力与各维度值之和对其进行排序,设计了一个基于聚簇的结构用于收集所有传感器读数,提出了一个剪枝方法用于渐进的从传感器网中获取skyline结果集;实验中分别改变传感器网络规模大小、数据维度、支配属性个数k,对KSkySensor算法进行测试,实验结果表明KSkySenor算法与先前的skyline查询处理算法相比具有很高效率,减少了无线传感器网络中的数据传输量,延长了网络生命周期。

基于粗集和神经网络的建模方法研究

运用粗集理论的不可分辨关系和不可分辨类的概念和归约计算方法,对原始数据进行精简、概略,然后建立神经网络模型和确定各隐层节点之间的连接关系,使得网络从一开始就具有良好的拓扑结构。这种基于粗集理论的神经网络模型和学习算法具有学习速度快、容错能力强等特点。

关节点时空信息融合降维的人体动作识别方法

基于二维卷积神经网络(2DCNN)和三维卷积神经网络(3DCNN)的人体动作识别方法都存在运算量较大的问题,提出了关节点时空信息融合降维的人体动作识别方法(Joint-trajectory).首先,采用高分辨率网络(HigherHRnet)提取视频每帧图像中人体各个关节点的空间坐标信息,构建单帧图像中人体关节点空间信息行向量;其次,在时间维度上对整段视频的所有关节点空间信息行向量进行纵向拼接,获得该视频的关节点时空信息融合矩阵;最后,使用残差网络对关节点时空信息融合矩阵进行学习和分类.在KTH数据集上的实验结果表明,该方法在有效的降低人体动作识别复杂度的同时,能够获得更高的识别率,且具有较强的鲁棒性.

基于改进深度学习方法的人体动作识别综述

为了梳理深度学习方法在人体动作识别领域的发展脉络,对该领域近年来最具代表性的模型和算法进行了综述。以人体动作识别任务流程为线索,详细阐述了深度学习方法在视频预处理阶段、网络结构上的最新成果及其优缺点。介绍了人体动作识别相关的两类数据集,并选取常用的几种进行具体说明。最后,对人体动作识别未来的研究方向进行了探讨与展望。

巴音河流域高时空分辨率叶面积指数数据集

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是表征地表特征变化的重要指标之一,也是陆表、水文等模型的重要参数。本数据集是基于增强型时空自适应反射率融合模型(ESTARFM),将全球陆地表层卫星(GLASS)LAI(8d/500m)、中分辨率成像光谱仪(MODIS)MOD13A1和MYD13A1、陆地卫星Landsat-7 ETM+和Landsat-8 OLI数据,进行融合,得到8 d/30 m分辨率的LAI,通过分段线性内插最终得到巴音河流域高时空分辨率LAI(1 d/30 m)。对比高时空分辨率LAI(1 d/30 m)与GLASS LAI产品的时空特征,验证数据集精度。结果表明:与原始GLASS LAI相比,本数据集在空间上具有与GLASS LAI一致的分布特征,且轮廓与纹理更为清晰。在时间上,二者具有相同的月际变化特征,且由1 d/30 m LAI估算的区域月平均LAI和区域8日平均LAI与原始GLASS LAI存在显著正相关性,R2分别为0.95、0.94,Pearson积矩相关系数均为0.97,P值均小于0.01。此数据集可为陆表过程、水文循环等模拟提供重要的数据支持,为监测植被-陆表-大气循环的变化提供重要依据。

数字化可视人体研究

由于计算机技术的快速发展，使得科学计算可视化和虚拟现实得以实现。而随着数字化时代的来临，与人体结构数据有关的医学、航天、体育、军事、汽车、机械制造、艺术等领域对数字化可视人体研究提出了巨大的需求。数字化可视人体就是应用现代信息技术，主要是计算机图形图像技术，采用人体解剖学和现代影像学方法获取人体解剖结构数据信息，在计算机上建立起的全数字化的人体真实结构三维模型，将此模型作为一个基础数据平台，可应用于与人体结构有关的多个领域。

Landsat 8和MODIS融合构建高时空分辨率数据识别秋粮作物

本文利用Wu等人提出的遥感数据时空融合方法 STDFA(Spatial Temporal Data Fusion Approach)以Landsat 8和MODIS为数据源构建高时间、空间分辨率的遥感影像数据。以此为基础,构建15种30 m分辨率分类数据集,然后利用支持向量机SVM(Support Vector Machine)进行秋粮作物识别,验证不同维度分类数据集进行秋粮作物识别的适用性。实验结果显示,不同分类数据集的秋粮作物分类结果均达到了较高的识别精度。综合各项精度指标分析,Red+Phenology数据组合对秋粮识别效果最好,水稻识别的制图精度和用户精度分别达到91.76%和82.49%,玉米识别的制图精度和用户精度分别达到85.80%和74.97%,水稻和玉米识别的总体精度达到86.90%。

“数据”驱动“应用”发力 山东以开放共享姿态拥抱数字化

根据《数字中国指数报告(2020)》和《2020中国数字政府建设白皮书》,山东省数字中国省级指数、数字政府建设指数均居全国前列。山东省以开放共享的姿态拥抱数字化,而后者也正为山东省高质量发展注入澎湃动能。目前,省级一体化大数据平台已实现高频结构化数据按需汇聚共享。2021年上半年“数林指数”评估中,山东省公共数据开放位列全国第二,其中数据容量和有效数据集总数领跑全国。