广义Gamma分布弱湍流环境含指向误差串行中继水下无线光通信系统误码性能分析

鉴于目前普遍选用的水下弱湍流模型无法准确拟合实测数据的缺陷,选取经实验测试验证的广义Gamma分布来表征海洋弱湍流,以期合理评估受湍流等因素影响的水下无线光通信系统的误码性能。提出一种包含广义Gamma分布弱湍流、零/非零视轴指向误差以及无衰落信道冲激响应隐路径损耗和多径效应的混合衰落信道模型,据此推导混合衰落串行中继无线光通信系统平均误码率的数学闭型表达;通过数值仿真验证所推导的误码率理论表达式的准确性,并考察不同系统核心参数对误码率的影响。研究结果表明:串行中继节点的引入可有效提高系统的误码性能,以零视轴指向误差、最终传输距离达45 m、误码率需求10-3为例,引入1至3个串行中继节点后,系统从一开始的无法工作,变为所需的发射功率分别降低至24 dBm、12 dBm和6 dBm;而光源初始发散角增大导致的无衰落信道冲激响应时延扩展,即符号间干扰,则会严重降低此性能改善。

一类折叠Gamma分布的尖峰厚尾性质及应用

组合分布思想的出现及扩展为研究现实数据分布提供了优良方案。鉴于许多数据的尖峰后尾特征,文章从Gamma分布出发,构造了具有尖峰厚尾性质的折叠Gamma分布,进而讨论了折叠Gamma分布的性质,并在Newton-Raphson算法下给出了分布参数的矩估计和极大似然估计,同时以数值模拟证明了估计的可行性,最后以实际数据对比研究折叠Gamma分布和正态分布的拟合效果。结果表明:折叠Gamma分布能更好地拟合尖峰厚尾数据,且其拟合效果随着数据样本量的增大而变好。

基于混合Gamma-Poisson分布模型的参数估计与异质性研究

针对连续离散型混合分布的参数估计方法较少,且大多存在高维矩阵求逆或估计效率较低等问题,本文考虑将最小最大化(MM)算法以及组装分解技术应用在Gamma-Poisson混合分布的参数估计中,目的是将高维目标函数分离组装成一系列的低维函数的线性组合,有效地避开高维矩阵求逆的困难。模拟研究表明:MM算法及其组装分解在Gamma-Poisson混合分布模型参数估计中具有较强的准确性和稳定性。将Gamma-Poisson混合分布模型应用到比利时离婚期限数据中,发现Gamma-Poisson混合分布模型对这一组异质性的连续离散型数据具有较好的拟合效果。

邛海大型水生植物时空分布及其退化原因

根据2021年7和12月、2022年5和9月邛海水生植物调查结果,结合文献资料,分析了邛海水生植物种类组成、群落结构和空间分布状况以及退化原因,提出了邛海水生植物恢复的对策建议。邛海湖区有水生植物23种,主要分布在水深2 m内,在湖泊北岸成片分布,湖泊西岸和南岸呈斑块状分布,东岸零星分布,总面积约1.3 km^(2)。水生植物分布面积由1990s前占湖面积的20%左右缩减到目前的不足5%,沉水植物群落结构简单化,浮叶植物和挺水植物分布范围扩张。1998年洪水从海河口倒灌,致使高枧湾水域沉水植被消失;近10年来湖泊运行水位抬升和透明度下降使得邛海水生植物分布面积进一步缩小、种群单一化。需要恢复邛海水位运行的自然节律,减少污染负荷输入改善水体透明度,辅之人工生态修复等措施,逐步恢复邛海水生态系统健康。

基于数值试验的降雨径流过程对不透水面空间分布的响应分析

为解析降雨径流过程对不透水面空间分布的响应关系,构造了一个3 km×3 km的假想试验区域,面向试验区域构建了包含6个不透水率的36种不透水面空间分布,并建立相应的数值试验模型,模拟了重现期分别为2、5、10、20、50、100 a共6种不同重现期短历时设计降雨下的降雨径流过程,基于模拟结果对不同不透水面空间分布情景下的降雨径流过程进行了分析。结果表明:在同一不透水率下,不同不透水面空间分布的径流系数差异相对较小,不透水面空间分布对径流特征的影响主要体现在径流峰值和峰现时间上;在同一降雨条件下,不透水率变化是径流过程变化的主导因素,径流系数与不透水率呈线性相关关系,随着不透水率的增加,径流过程线逐渐由“矮胖”变得“尖瘦”。

广西越冬稻螟种类及其空间分布型研究

【目的】水稻螟虫在广西广泛分布,严重威胁水稻生产,明确广西稻螟的越冬情况及其空间分布型,了解水稻螟虫的种类及分布情况,为其预测预报及科学防治提供依据。【方法】分别在桂东北、桂西北、桂东南、桂西南和沿海地区,共27个市(县)进行越冬螟虫调查,并采用棋盘式取样法,将稻桩带回室内仔细剥查鉴定螟虫种类及数量,分析螟虫种群的空间分布型。【结果】本次越冬调查结果表明,广西越冬螟虫种类有大螟(Sesamia inferens)、二化螟(Chilo suppressalis)、三化螟(Scirpophaga incertulas)和台湾稻螟(Chilotraea auricilia),其中大螟和二化螟为优势种。三化螟主要分布在纬度23°-25°,其他螟虫在广西越冬未呈现明显规律。空间分布参数表明,除13、20和22号田块大螟呈均匀分布外,其他田块螟虫均呈聚集分布,且聚集度随密度的增加而升高。大部分田块螟虫聚集原因是由环境因素引起的。【结论】在广西,越冬螟虫呈聚集分布,大螟和二化螟为田间越冬优势种群,台湾稻螟次之,三化螟零星发生。

呵叻高原钾盐矿床空间分布特征与成因及其对钾盐异常富集的影响

呵叻高原钾盐矿床是超大型固体钾盐矿床,其钾盐空间分布特征和钾盐异常富集规律至今仍不明晰,这是该钾盐矿床成矿系统的关键科学问题。本文基于该矿床447口钻孔岩芯资料,对三个沉积旋回的盐岩和碎屑层进行系统划分,对不同岩层的空间沉积厚度及埋深进行重建,主要得到以下认识:三个沉积旋回空间分布范围不同,且呈由东向西增厚趋势,钾镁盐主要集中于西部,且局部空间钾盐异常富集,其厚度明显大于下伏岩盐;盆地形态、晶间卤水迁移、区域构造挤压、重力差异载荷及盐岩自身浮力等相互作用可能是造成局部空间钾盐异常增厚的主要控制因素;钾盐局部异常富集,而非钾盐体积的绝对增加,是该矿床的显著特征之一。本研究对该矿床成矿规律的深入理解和后续勘探开发及资源评估具有重要指导意义。

西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子

为了解西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,于2021年7月、10月和2022年5月在拉鲁湿地主要水系进行定性和定量样品采集,共采集浮游植物水样126个,从不同季节和不同生境浮游植物种类组成、多样性等方面入手,探讨拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,为研究拉鲁湿地生态系统和稳定发展提供基础资料。结果表明:1)拉鲁湿地共鉴定出浮游植物532种(含变种和变型),隶属于8门13纲36目74科130属,物种组成表现为硅藻-绿藻-蓝藻型。2)拉鲁湿地浮游植物群落特征参数在不同季节和不同生境之间存在差异。夏季浮游植物群落的Shannon-Wiener多样性指数显著高于秋季和春季,Simpson优势度指数显著高于秋季。秋季浮游植物群落的Pielou均匀度指数显著低于夏季和春季。春季浮游植物群落的Margalef丰富度指数显著低于夏季和秋季。沼泽生境的浮游植物群落的Margalef丰富度指数显著高于湿草甸生境。3)季节是浮游植物群落组成差异的关键因素,生境对浮游植物群落组成的影响较弱,夏季的距离衰减模式比秋季和春季更强。4)拉鲁湿地不同的浮游植物群落参数与不同环境因子之间存在显著的关联。5)空间因素在解释浮游植物群落变异方面具有显著贡献,而快速变化的水质变量在决定浮游植物的季节变化中起着重要作用。季节和缓慢变化水质因子的解释能力相对较弱,但仍对浮游植物群落的变异有一定影响。

传统村落空间分布特征及成因分析——以陕西地区省级村落为例

以陕西地区429个省级传统村落为研究对象,采用野外调研和地理信息系统(GIS)空间分析相融合的方法,从地理区位、地形地貌、气候条件、水系分布、经济条件、历史文化等多维度对陕西地区省级传统村落的空间分布形态与形成机理进行研究.结果表明:陕西地区省级传统村落空间分布呈现出陕北区域分布较为集中,延安和榆林地区尤为突出,而陕南和关中区域除安康和渭南地区分布相对密集,整体分布较为分散,全省已经形成4个集中聚集区域;陕西地区省级传统村落分布特征与其所处区海拔高度和水系分布密切相关,低海拔区传统村落分布数量较多,且多邻近水源地或沿河流水系分布,地形地貌特征和河流水系分布直接影响陕西地区省级传统村落分布基本格局,地域文化、经济条件及历史文化等因素进一步促进了4个核心区域的形成.

铜在狐尾藻中的积累及亚细胞分布和化学形态

为探索狐尾藻对重金属铜的积累和耐性机制,本研究通过水培试验,研究不同浓度铜处理(0、20、50 mg·L^(-1))对狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)生长生理特性以及叶片表皮细胞形态的影响,分析各器官中铜吸收转运及铜在各组织器官亚细胞中的分布和化学形态。结果表明:各浓度铜处理下狐尾藻均能存活,但铜浓度高于50 mg·L^(-1)时,狐尾藻根、茎、叶生物量相比对照(铜0 mg·L^(-1))处理降低53.48%、36.99%和32.22%。铜处理后,狐尾藻根、茎和叶铜含量分别为11.81~186.34、1.32~7.89、2.11~11.99 mg·kg^(-1),根系中铜含量均高于叶片和茎部。铜在狐尾藻中的亚细胞分布主要位于根、茎、叶的细胞壁部分(36.49%~49.61%、45.44%~49.92%、41.45%~55.92%),其次是可溶性组分(21.65%~25.99%、23.03%~27.65%、18.01%~34.63%)。狐尾藻中铜的赋存化学形态以盐酸提取态、醋酸提取态和乙醇提取态为主,所占比例为76.34%~86.67%,均是活性较低的形态。因此,狐尾藻是铜富集较好的植物,其根部的耐性大于茎、叶。铜以吸附态或蛋白质、果胶酸盐等低活性形态赋存于细胞壁或可溶性组分(液泡)中是狐尾藻积累和耐受铜的重要机制。

基于多元储能的分布式能源系统优化调度方法研究

为进一步构建清洁低碳、经济节能的供能系统,研究建立了含风、光以及多元储能的分布式能源系统,针对北京某办公园区,采用DeST预测用户负荷以及当地风、光条件。以经济性、节能性和环保性三方面的综合效益最大为目标,提出一种自适应优化运行策略,分别采用穷举搜索法和遗传算法对系统优化调度方案进行优化。同时,采用以电定热运行策略作为对照,对比分析几种不同运行策略下系统的综合效益。结果表明:传统以电定热运行模式下的综合效益平均值为0.41;而在自适应优化运行策略下,使用遗传算法得到的调度方案,其综合效益平均值可达0.5,穷举搜索法得到的运行方案,其综合效益平均值可达0.51。

黄河源区高寒退化草地空间分布特征

为了解黄河源地区“黑土滩”退化草地的空间分布规律和分布的关键地形特征,利用2019年黄河源区玛沁县、河南县、泽库县遥感影像解译数据,结合实地调查,分析高寒“黑土滩”型退化草地空间分布特征。结果表明:黄河源区“黑土滩”型退化草地海拔为3500~4000m,且在海拔3700~3800m时退化最严重;从坡向分析来看,“黑土滩”型退化草地主要发生于阳坡、半阳坡,从坡度分析来看,“黑土滩”型退化草地主要发生于缓坡地和滩地。聚类分析发现研究区草地类型为阳坡极度退化草地、半阳坡重度退化草地、阳坡-滩地轻度退化草地、半阳坡轻度退化草地、湿地轻度退化草地、阴坡未退化草地等6类。随着退化程度的加剧,植被盖度、地上生物量减少;同一土层的全氮、全磷、碱解氮、速效磷、有机质含量在湿地轻度退化草地和阴坡轻度退化草地中最高,阳坡极度退化草地最低,且差异显著(P<0.05);丰富度指数、多样性指数、均匀度指数以及土壤速效钾含量在重度、轻度退化草地较高,湿地轻度退化草地显著最低。阳坡极度退化草地全钾含量、鼠害破坏率和鼠洞数最高,湿地轻度退化草地全钾含量最低,与阳坡极度退化草地差异显著(P<0.05);湿地轻度退化草地和阴坡轻度退化草地均无鼠类活动。

基于快中子激发γ射线活化分析的柱状金属元素分布检测研究

利用氘-氚中子发生器结合高纯锗探测器搭建了平台,选取不锈钢柱状作为样品进行测量,对Fe和Cr元素的含量以及分布进行分析.通过蒙特卡罗模拟计算分析了样品处的有效快中子通量,并对标准样品进行了测量.结果显示,Fe和Cr的含量与特征峰净面积成线性变化关系,检测限分别为24.98%和11.54%,平台对Fe和Cr的空间分辨率分别为1.65和1.83 cm.该平台对未知样品中的Fe和Cr的分析结果与X荧光分析结果的偏差在7%之内.研究结果为该技术在后续实际应用提供了研究基础.

慢加急性乙型肝炎肝衰竭患者细菌感染病原菌分布及血清PCT、IFN-γ和IL-6水平变化分析

目的调查慢加急性乙型肝炎肝衰竭(HBV-ACLF)患者细菌感染病原菌分布特征,分析血清降钙素原(PCT)、干扰素-γ(IFN-γ)和白细胞介素-6(IL-6)水平预测细菌感染的效能。方法2019年12月~2023年1月我院收治的HBV-ACLF患者86例,常规分离和鉴定菌种,采用电化学发光免疫法检测血清PCT水平,采用ELISA法检测血清IFN-γ和IL-6水平,应用受试者工作特征(ROC)曲线评估血清指标联合预测HBV-ACLF患者发生细菌感染的效能。结果本组发生细菌感染者37例,未发生明确感染者49例;在37例HBV-ACLF并发细菌感染患者中,共检出68株感染病原菌,其中革兰氏阴性菌41株(60.3%),革兰氏阳性菌27株(39.7%);感染组血清PCT、IFN-γ和IL-6水平分别为(10.9±3.1)μg/L、(46.5±1.9)pg/mL和(16.9±1.6)pg/mL,均显著高于未感染组【分别为(0.9±0.1)μg/L、(20.1±2.4)pg/mL和(4.8±0.9)pg/mL,P<0.05】,28 d和90 d病死率分别为67.6%和75.7%,均显著高于未感染组(分别为8.2%和12.2%,P<0.05);经ROC分析显示,分别以PCT>3.3μg/L、IFN-γ>45.5 pg/mL和IL-6>15.4pg/mL为截断点,其联合预测HBV-ACLF患者并发细菌感染的曲线下面积(AUC)为0.874,诊断的灵敏度为93.6%,特异度为84.1%。结论HBV-ACLF患者细菌感染的病原菌分布具有一定的特征性,以革兰氏阴性菌感染为主,除检测血清PCT水平外,监测血清IFN-γ和IL-6水平可能有助于早期发现细菌感染而给予预防性处理,或能提供生存率。

长江经济带岩溶塌陷分布、成因及其对工程建设的影响

[研究目的]岩溶塌陷是长江经济带主要环境地质问题之一,开展长江经济带岩溶塌陷分布、成因及其对工程建设的影响研究,对长江经济带立体综合交通走廊建设和新型城镇化建设地质环境安全保障具有重要意义。[研究方法]本文系统梳理了长江经济带岩溶塌陷研究成果,从岩溶环境特征、岩溶塌陷的成因类型和机制、发育及分布规律、对工程建设的影响及防控措施几个方面进行论述。[研究结果]研究结果表明,长江经济带岩溶塌陷易发区面积约25.4万km^(2),有记录的岩溶塌陷灾害2146处,矿山疏干排水、抽水、工程施工等是这一地区岩溶塌陷的主要诱发因素。长江经济带岩溶塌陷具有以下发育分布规律:一是具有区域性和地带性的分布特征;二是发育地层一般为均匀状纯碳酸盐岩,沿断裂破碎带、褶皱轴部裂隙发育带、可溶岩与非可溶岩接触地带等岩溶洞隙密集发育带分布;三是多发生在岩溶地下水强径流带、河流两岸等地下水位变化幅度大、水动力条件易发生急剧变化的地段;四是多发生在人类工程活动强烈的地区,塌陷的规模取决于人类活动的性质和强度。为了降低岩溶塌陷对工程建设和安全运营影响,本文同时提出了相关建议和对策。[结论]长江经济带岩溶塌陷分布广、危害大,高易发区内线性工程、重要城市群等规划建设应对这一环境地质问题引起重视,该研究成果可为长江经济带国土空间规划、地质灾害防治提供基础支撑和理论依据。

天基分布式光学合成孔径技术

宜居带行星探测研究是近年系外行星研究的热点领域之一,探测太阳系附近的宜居行星对研究生命起源等具有重要意义,成为系外行星探测的重要内容.天基分布式合成孔径技术作为系外宜居行星探测的重要手段,已经成为目前前沿光学技术研究的热点方向,但是仍有诸多技术问题需解决.本文从宜居行星搜寻计划的需求出发,根据以迈克尔逊干涉成像为基础的天基分布式合成孔径系统技术原理,介绍了国内外典型分布式合成孔径系统的技术发展,重点分析了实现天基分布式干涉成像所需采用的控制系统和技术,并阐述了解决高精度空间测距、高精度时间同步、多层级位相同步等关键问题的技术要点.为未来大型柔性可重构空间望远系统的建造提供了参考.

单轴压缩下松软煤体波速演化与裂隙分布特征

为研究松软煤体超声波传播规律与破坏特征,选用型煤代替原煤,设定3条波速传播路径,运用MTS岩石力学实验机、PCI-Ⅱ声发射仪开展单轴压缩条件下煤体多路径波速同步监测试验,引入各向异性指数分析波速演化规律;选定3个横、纵向切面,采用CT扫描设备开展破坏特征观测试验,重构破坏后煤体细观几何结构,对比研究二维横纵切面裂隙分布差异性;探讨波速和三维裂隙体积的关系。结果表明:①随轴向应变的增加,平行、垂直加载方向及煤体平均波速均表现出先平稳后降低再平稳的基本规律,波速各向异性指数具有先平稳后增大再平稳的变化趋势;垂直加载方向波速最先下降,且降幅最大。②与纵向切面相比,破坏后煤体横向切面裂隙谱峰占比和裂隙分形维数均较大,裂隙密度较高,裂隙形态也较为复杂。③随裂隙体积的增大,破坏后煤体平均波速大致呈线性降低,单轴荷载作用下煤体内部裂隙扩展以平行加载方向为主,裂隙竖向线状扩展是造成各方向波速和横纵切面破坏特征差异性的主要原因。④与平行加载方向相比,采用垂直加载方向波速求得的损伤变量较大、评价煤体损伤破坏状态也更为可靠。现场采用声波评价煤体破坏状态时,将声波传播路径设置为垂直煤体受载(最大主应力)方向,有利于提高预测失稳事故的合理性。

中国主雨季极端小时降水时空分布和日变化特征

基于国家级气象站逐小时降水资料,采用百分位阈值的极端降水定义方法,统计研究了中国1951—2021年4—10月小时降水时空分布和日变化特征。结果表明,中国主雨季极端降水阈值东南大、西北小,存在四个分别位于华南、环渤海、长江中下游和四川盆地的大值区,随着极端性增强,北方小时降水阈值的增大较南方更显著,大值中心北移。月尺度上,小时降水的最高频次月份由南向北从5月推迟至8月,华西地区最晚(9—10月),随着极端性增强,最高频次月份由6月、7月推迟到7月、8月,且地区差异减小。日变化特征上,全国范围内小时降水频次占比,呈现午后到夜间的谷峰主循环和后半夜到上午的次循环,且随着极端性增强,主循环振幅增大,次循环峰值减小。不同地理位置看,四川盆地的极端小时降水峰值时刻出现在凌晨,其他三个大值区则与全国平均较为一致,日变化振幅从南到北逐渐减小,西部最大。小时降水峰值时刻具有空间聚集的特征,夜间峰值主要集中在南方沿海和华北、东北,早晨—上午峰值集中在中部、东部、西南和西北部分地区,空间分布中出现的逐渐推迟和突变特征与海陆分布和大地形密切相关。小时降水峰值时刻空间占比与频次占比的日变化特征类似,均有上午峰值平缓、夜间峰值陡峭的特征,这是因为不同站点到达夜间峰值的时刻接近,而到达上午峰值的时刻不同;两者主要区别在随着极端性增强,频次占比夜间主峰值显著增大,而峰值时刻空间占比主峰值几乎不变,这是因为频次的变化主要是由同一些站点上的次数变化导致,而非不同站点之间的差异。

唐古特大黄潜在地理分布及生境特征分析

目的:了解目前我国唐古特大黄的适宜生境状况并预测其潜在地理分布区。方法:基于第四次全国中药资源普查实地调研数据以及中药资源空间信息网格数据库中获取的55个唐古特大黄相关生态因子(包括气候、地形、土壤等),利用MaxEnt模型和ArcGIS预测唐古特大黄在中国境内的潜在地理分布区域及生境特征。结果:唐古特大黄适宜分布区主要位于川西高原地区、甘南高原地区、青海东部地区以及西藏东部地区,其中最适宜分布区为青海东部地区、川西高原地区和甘南高原地区;海拔、植被类型、6月均温、4月平均降水量和土壤类型是影响唐古特大黄潜在分布的主导生态因子,且不同分布区域存在一定差异。结论:该研究成果为后续唐古特大黄生态敏感性研究和生产区划研究奠定了必要的基础。

江苏省传统村落空间分布特征及影响因素研究

传统村落是中国历史文化价值的空间体现,从省域视角辨析传统村落的空间分布特征及影响因素,将有效支撑传统村落的保护和利用。文章以江苏省472个传统村落为研究对象,采用最邻近点指数、地理集中指数、不平衡指数等模型,分尺度、分批次识别其空间分布特征,构建“格网分析+地理加权回归”框架分析各影响因素的作用效果。结论如下:(1)不同尺度下,江苏省传统村落空间分布呈现差异化集散特征,区域、市域尺度下传统村落分布较为分散,区县尺度下呈现集中分布的趋势,主要分布在苏州吴江、无锡宜兴、扬州高邮和江都;(2)不同批次传统村落在苏南地区的空间分布密度远高于苏北地区;(3)生态、人口、经济、交通与城市因素对于传统村落空间分布作用方向、作用强度差异显著,对传统村落的保护和利用提出更高的发展要求。