基于IsoSource模型的沿海流域硝酸盐氮溯源研究

过量的硝酸盐氮负荷在导致水质下降的同时,也会对流域生态和人类生产生活造成危害,尤其是在东南沿海地区,硝酸盐氮污染现状堪忧。因此,亟需对沿海流域开展氮污染调查,以阐明氮污染分布格局,识别主要污染来源并量化其贡献,进而保障流域水环境安全,促进沿海城市可持续发展。基于此,以东南地区沿海流域——白溪流域为例,结合2016—2020年长时序水质监测数据和硝酸盐氮氧稳定同位素溯源数据,采用IsoSource质量守恒模型,对氮污染分布格局和污染来源进行定量解析。结果表明:①该流域水体中的总氮主要以溶解性无机氮的形态存在。其中,总氮在2019年呈现整体偏高的态势。硝酸盐氮是干流水车国控断面和支流屠岙胡市控断面的主要氮污染形态。水车断面的总氮浓度范围为1.46~1.83 mg/L,屠岙胡断面的总氮浓度在2.12~2.36 mg/L之间。②流域硝酸盐氮污染主要来自流域内村庄排放的污水和粪便,其贡献率达到了44%;其次是土壤有机氮、大气沉降物、化学合成肥,贡献率分别为25%、16%、15%。③从减少氮污染物排放、提高作物氮吸收率、改进养殖策略和完善污水处理设施角度出发采取相关措施,可以有效缓解流域氮污染。另外,还需要全面落实最严格的水资源管理制度,进一步规范库区内各类水资源开发利用活动,继续做好对库区周边生产经营活动的监督管理,从而减少陆源污染物排放,更好地保护饮用水水源地。

基于IsoSource的桂林寨底地下河硝酸盐来源定量研究

近些年,随着化肥和农药的广泛使用,地下水中硝酸盐污染日益严峻。本文选择桂林寨底地下河系统为研究区,对研究区进行地下水取样调查以及水化学和氮、氧同位素分析,利用IsoSource软件对其硝酸盐来源进行定量计算,为岩溶区地下水硝酸盐来源定量研究提供了一个新方法。结果表明,寨底地下河硝酸盐主要以NO3-为主, NO3-浓度变化在2.67~17.99 mg/L,平均值为6.3 mg/L,研究区内硝酸盐来源共有三种,分别为化肥、动物粪便与污水和土壤有机氮,其中化肥的变化范围为23%~78%,动物粪便与污水为6%~58%,土壤有机氮为6%~38%。沿地下水流动方向,化肥和动物粪便与污水的比例均发生了明显变化,与离居民区的距离密切相关,距离远时化肥比例较大,动物粪便与污水比例较小,距离近时则相反。

MixSIAR和IsoSource模型解析植物水分来源的比较研究

选取西南喀斯特地区次生林中主要优势植物刺楸(Kalopanax septemlobus(Thunb.)Koidz.)、香椿(Toona sinensis)和化香(Platycarya strobilacea Sieb.et Zucc.)为研究对象,通过对不同土壤深度的土壤水、泉水、雨水和植物采样,利用氢氧稳定同位素技术,借助IsoSource和MixSIAR两种模型分析植物水分来源,通过直接相关法判断植物主要吸水源来衡量两种模型的适用性。结果表明,降雨δ^18O值在3月—6月偏正,在6月—8月数据偏负,存在明显的季节变化。在春季不同土壤层土壤水δ^18O值土壤深度增加而降低,夏季呈现相反的规律。基于IsoSource和MixSIAR模型计算植物不同水分来源比例时存在一定差异。基于直接相关法定性分析植物水分来源表明MixSIAR模型计算结果可靠性高于IsoSource模型。基于均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)进行模型评价,结果显示出MixSIAR模型的RMSE结果小于IsoSource模型,表明利用MixSIAR模型计算植物对各水源的利用比例适用性高于IsoSource模型。本文结果有助于在解析植物水分来源时为模型的选择提供参考。

MixSIAR和IsoSource模型对比分析天山北坡不同灌木的夏季水分来源

本研究旨在为量化植物水分来源选取模型时提供一定参考。结合氢氧稳定同位素技术量化植物水分来源的常用方法主要有MixSIAR模型和IsoSource模型,不同模型的量化结果各不相同,存在差异,择优选取模型对减少结果的不确定性具有重要意义。本文以天山北坡山前灌木带两种优势树种黑果栒子(Cotoneaster melanocarpus)和异果小檗(Berberis heteropoda)为研究对象,分别于2019年和2021年7—9月测定了植物木质部水和潜在环境水源的稳定氢氧同位素组成,运用MixSIAR和IsoSource模型分别量化植物水分来源,对比分析两种模型的计算结果,根据均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和参数R对模型量化结果进行评价。结果表明:(1)两种模型对植物主要潜在水源的量化结果存在差异,造成差异的原因与两种模型的计算原理不同有关。(2)两模型量化得到植物主要潜在水源一致的前提下,IsoSource模型量化的结果数值大于MixSIAR模型。(3)通过RMSE与参数R的结果均表明本研究中IsoSource模型对植物水源量化结果的准确性高于MixSIAR模型,可能与异果小檗和黑果栒子水源差异较大有关,MixSIAR模型可能在量化植物水源相似度较高的情况精确度更高。

网络协议软件漏洞挖掘技术综述

网络协议软件部署和应用非常广泛,在网络空间提供了诸如通信、传输、控制、管理等多样化的功能.近年来,其安全性逐渐受到学术界和工业界的重视,及时发现和修补网络协议软件漏洞,成为一项重要的课题.网络协议软件由于部署形态多样、协议交互过程复杂、相同协议规范的多个协议实现存在功能差异等特点,使得其漏洞挖掘技术面临诸多挑战.首先对网络协议软件漏洞挖掘技术进行分类,对已有关键技术的内涵进行界定.其次,进一步综述网络协议软件漏洞挖掘4个方面的技术进展,包括网络协议描述方法、挖掘对象适配技术、模糊测试技术和基于程序分析的漏洞挖掘方法,通过对比分析归纳不同方法的技术优势及评价维度.最后,总结网络协议软件漏洞挖掘的技术现状和挑战,并提炼5个潜在研究方向.

基于建构主义理论的软件工程实训课程思政探究

针对现有中山大学软件工程实训课程学情和课程内容问题,基于建构主义学习理论,融入课程思政进行了系统课程设计,提出“一个点、两条线、三个面、九个元素”的软件工程实训课程思政体系,分享课程总体安排和8个思政案例,开展课程思政教学的具体实践,实践表明软件工程实训课程教学改革显著提高了课程思政学习效果。

“力学+软件工程”交叉人才能力体系的构建研究

以新工科建设理念为指导,创新性地提出力学与软件工程跨专业交叉人才培养新模式,培养未来力学CAE软件产业发展需求的专门人才.针对这一跨专业交叉融合培养新模式,采用扎根理论,通过两次调研,构建了“力学+软件工程”交叉人才的能力体系,包括4个一级指标和8个二级指标.重构的能力体系符合力学CAE软件领域本科生培养和用人需求.以能力体系为导向,可完善培养过程和课程体系的重构,为培养满足国家需要和业界需求的交叉专业人才提供有力支撑,也可为相关高等院校的新工科人才培养提供参考.

分布式软件定义网络中多域流量工程的路由优化方法

针对分布式软件定义网络(software-defined networking,SDN)中流量管理调度不均衡的流量工程问题,提出一种基于负载均衡的多控制域流量路由优化的解决方案。首先分析控制消息流量的组成、域内通信及域间通信规则;然后基于4种控制消息定义控制链路流量的构成,明确链路承载流量分为控制消息流量和业务流量,建立平衡控制器负载和最小化最大链路利用率的优化模型;最后基于域内通信和域间通信提出两层路由算法。为提高模型求解精度,进一步提出改进离散萤火虫算法求解最优路由。结合ABILENE网络和GEANT网络,分析控制消息流量、控制器负载和链路负载等评价指标。实验结果表明,优化模型能有效实现控制器和链路负载均衡,控制消息流量是流量工程重要组成部分。相比集中控制模式,扁平分布式控制模式的平均控制器负载降低47.3%,最大链路利用率相差不超过15%。

基于样本嵌入的挖矿恶意软件检测方法

加密货币挖矿恶意软件的高盈利性和匿名性,对计算机用户造成了巨大威胁和损失。为了对抗挖矿恶意软件带来的威胁,基于软件静态特征的机器学习检测器通常选取单一类型的静态特征,或者通过集成学习来融合不同种类静态特征的检测结果,忽略了不同种类静态特征之间的内在联系,其检测率有待提升。文章从挖矿恶意软件的内在层级联系出发,自下而上提取样本的基本块、控制流程图和函数调用图作为静态特征,训练三层模型以将这些特征分别嵌入向量化,并逐渐汇集从底层到高层的特征,最终输入分类器实现对挖矿恶意软件的检测。为了模拟真实环境中的检测情形,先在一个小的实验数据集上训练模型,再在另一个更大的数据集上测试模型的性能。实验结果表明,三层嵌入模型在挖矿恶意软件检测上的性能领先于近年提出的机器学习模型,在召回率和准确率上相比其他模型分别提高了7%和3%以上。

面向软件定义网络的异常流量检测研究综述

针对软件定义网络(SDN)较传统网络更易遭受网络攻击的现实,从技术原理和架构特点出发,对近年来面向软件定义网络的异常流量检测研究进展进行综述,分析了SDN可能遭受网络攻击的组织形式,讨论了当前SDN异常流量检测、异常流量溯源、异常流量缓解相关技术的特点、优势及不足;对当前研究中常用的数据集进行了对比分析,并梳理出一些通用的数据预处理方法;总结并展望了未来SDN环境下异常流量检测方法的研究方向。调研结果可以指导实际应用需求中适配方法的选取,提出待解决的问题和矛盾可为后续研究提供引导。

基于Comsol软件的电磁兼容课程案例式教学设计

该文介绍基于Comsol软件的电磁兼容课程案例式教学方法。通过案例教学和仿真,学生将理论知识应用于实际问题,深入理解电磁兼容的概念和原理。通过仿真案例的可视化结果,学生直观地理解电磁辐射和传导,观察不同参数对电磁兼容性的影响。结果表明,仿真案例具有直观性和可视化等优势,同时又有简化模型、缺乏实际操作经验和对计算机的依赖等局限性。在设计仿真案例时,要充分发挥其优势,规避不足,为学生的学习提供实践性、直观性和灵活性,培养学生的工程设计与研发能力。

智能算力核心基础系统软件的现状与展望

智能算力对中国人工智能技术的进步具有重要意义。发展智能算力平台,做好核心基础系统软件尤其重要。梳理了智能算力平台中的10个核心基础系统软件,对这些软件的全球现状进行了详细介绍,并探讨了当前中国算力平台上系统软件栈建设的机遇和挑战。

“软件工程”课程思政研究与实践

课程思政是落实高等教育立德树人根本任务的重要举措。本文以软件工程课程为例,从课程思政教学设计、教学实施与教学效果分析等方面探索了软件工程专业课程思政的建设方法。在课程教学案例及实践环节中,系统地融入了课程思政元素,围绕政治认同、国家意识、文化自信等方面构建了课程思政体系,在课程教学全过程中有效地践行了价值引领和人格塑造,为培养高质量软件工程专业人才奠定了基础。

“新医科”背景下医学图像处理教学软件的研究与开发

针对“新医科”背景下医学图像处理课程所面临的形势和教学现状,开发了与其教学过程高度契合的医学图像处理教学软件,该教学软件可实现医学图像的线性灰度变换、开窗显示、缩放、旋转、镜像、中值滤波、微分锐化、边缘检测、直方图获取和直方图均衡,并可在一定范围内调节线性灰度变换、开窗显示、缩放、旋转、中值滤波、微分锐化、边缘检测的参数,同时用不同算法实现了医学图像的缩放功能。该教学软件用于包头医学院医学图像处理课程理论与实验教学中,可提高学生学习的主动性和积极性,能强化学生对放射技师考点知识的理解,为后续课程的学习打下坚实基础,最终实现“新医科”背景下包头医学院医学影像技术专业“医工”“、医理”的深度交叉融合。

地下水体系核素化学形态模拟系统软件开发

为评估处置库的安全性,核素化学形态信息是准确预测核素的运移行为研究的前提。鉴于我国核能工业的迅速发展以及建立环境中核素的确认需求,在我国开展处置库周围核素的化学形态研究具有十分重要的意义。针对地下水中元素种态分布的研究需求,以JAVA为开发工具、MySQL作为数据库、Tomcat为容器,开发了一套B/S架构的元素种态分布模拟软件。针对模拟计算中遇到的化学反应平衡非线性方程组求解收敛困难的问题,引入了根据化学反应势能求解的方法和反应因子控制迭代步长,实现了对化学反应非线性方程快速地求解,并可拓展多相平衡计算。以塔木素地下水中镎为考察对象,利用所开发化学形态模拟软件(simulation software on chemical species,SSCS)计算环境中镎的形态和量,并对比PHREEQC的计算结果,相对偏差在10%以内,针对环境中痕量元素的分布,提供了理论计算的解决方案。

开源软件库生态治理技术研究综述:二十年进展

在“人-机-物”三元融合、泛在计算的时代蓝海下,“开放多变”“需求多样”和“场景复杂”的软件部署和运行环境对开源软件库生态的治理技术提出了更多需求和更高期望.为进一步推动构建可信软件供应链生态,围绕泛在计算模式、打造自主可控的技术体系,聚焦于开源软件库管理生态,收集近20多年来(2001–2023)发表于软件工程领域较高影响力的学术期刊和会议的348篇论文,对开源软件库生态治理技术的研究工作进行梳理.讨论开源软件库生态的建模与分析、演化与维护、质量保证和管理等方面的工作,总结研究现状、问题、挑战与趋势.

产业化工程型软件工程专业人才培养体系探索与构建

以大数据为引领的电子信息产业迅猛发展,但是现有的人才培养模式并不能完全对接市场需求,人才供需不平衡。为更好地服务区域经济和社会发展,聚焦产业发展,培养适应行业和企业需要的高水平工程应用型人才,与企业深度合作,发挥校企双方各自优势,探索形成六位一体的校企深度融合的产业化、实践型软件工程专业人才培养体系。在此体系下,形成较好的人才培养效果,形成一种可借鉴、可复制的面向本科层次的校企合作人才培养模式。

2000-2021年我国高校实验室安全研究可视化分析——基于CiteSpace软件

为全面深入了解我国高校实验室安全研究现状,文章以2000—2021年CNKI数据库中与高校实验室安全相关的636篇文献为对象,利用CiteSpace软件和文献计量学方法,对其年度发文量、机构、作者及关键词等进行分析,以揭示我国高校实验室安全研究热点及发展趋势。

软件安全技术在大面积农业监测系统中的应用

基于软件安全加密技术,设计了一种用于大面积种植过程中的农田信息监测系统,并采用传感器技术进行相关环境参数采集,经无线通信协议进行信息数据传输。试验验证结果表明:农业信息监测系统运行过程稳定,能够精确进行农田环境参数的采集和信息反馈,为农田种植过程相关设备的远程控制奠定了基础。

新工科背景下软件工程专业实践能力提升改革与实践

针对当前省域本科高校软件工程人才培养与产业发展需求衔接程度不够,学生工程实践能力弱,应用创新型人才培养体系需进一步完善等问题,以行业需求为导向,以提升工程实践能力为核心,校企协同与共享为主要途径,探索建立新形势下软件工程专业应用创新型人才培养的新模式。经过四年多的探索与实践,形成一套行之有效的应用创新型人才培养体系,可有效提升学生的实践能力。实践表明,人才培养质量显著提升,推广应用效果显著。