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当期目录

    2019年 第58卷 第2期    刊出日期:2019-03-25
    论文
    一种基于信息熵和DTW的多维时间序列相似性度量算法
    乔美英;刘宇翔;陶慧
    2019, 58(2):  1-8.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.001
    摘要 ( 107 )   PDF (1321KB) ( 218 )  
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    提出一种基于信息熵和动态时间规整(DTW)的多维时间序列相似性度量的方法。首先,基于马氏距离(mahalanobis distance)的DTW,不仅考虑了多维时间序列的各个变量间的相互关系,而且对于长度不同的时间序列,通过动态规整可以进行准确地对齐。其次,利用信息熵理论,通过最小化损失函数,对马氏距离矩阵进行学习,来获得全局最优的马氏矩阵。为了验证所提算法的效果,选用UCI数据集中的5个数据集,采用最近邻分类算法对其进行分类实验。实验结果表明:该算法相比于其他算法,具有较高的分类准确率,且时间消耗较少。

    基于自适应区域监督机制的场景分类算法
    陈志鸿;胡海峰;马水平;于遨波
    2019, 58(2):  9-14.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.002
    摘要 ( 100 )   PDF (1434KB) ( 143 )  
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    深度卷积神经网络(deep convolution neural network,DCNN)是当前流行的场景分类算法。随着神经网络深度的加深以及宽度的加宽,网络训练难度也随之增大。随机裁剪(crop sampling)可降低网络训练的难度,但这种做法也会降低输入网络的图像与目标标签的相关性。为此,提出了一种基于自适应区域监督机制的场景分类算法,算法由三部分组成:热点图生成层、自适应监督裁剪层、分类层。该算法通过热点图生成层生成每张图像的热点图,自适应监督裁剪层依据热点图自适应地对图像进行裁剪,最后使用分类层对裁剪后的场景图像进行分类,以提升裁剪图像与目标标签的相关性。通过在15-Scene和MIT Indoor两个经典场景分类数据集上的实验,结果发现,所提的算法在训练效率以及识别性能上优于原始的网络算法架构,算法对于复杂的场景有更好的识别率和鲁棒性。

    地铁站台火灾烟气扩散模拟与分析
    陈柯成;谢嘉斌;姚清河
    2019, 58(2):  15-22.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.003
    摘要 ( 103 )   PDF (1704KB) ( 170 )  
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    为探讨地铁站火灾烟气的扩散规律,使用火灾动力学模拟软件(FDS)对广州大学城北地铁站站台进行了火灾烟气扩散规律研究。根据地铁站内的实测温度、风速等数据确定了数值模拟所需的边界条件,运用湍流大涡模拟方法和信息传递接口(MPI)对地铁站台进行了实景模拟。结果表明:当站台中央发生火灾时,左侧烟气浓度比右侧高约133%,一氧化碳浓度比右侧高约75%,温度比右侧高约41%;相比之下,站台右侧更适合人员逃生。

    基于单级AC-AC变换器的无线输电系统
    黄雅琪;肖文勋
    2019, 58(2):  23-28.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.004
    摘要 ( 47 )   PDF (1887KB) ( 117 )  
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    基于磁场耦合原理的无线输电系统中,高频电源作为发射线圈的激励源,其设计与实现对系统的整体性能至关重要。传统无线输电系统的激励源采用的是由整流和高频逆变构成的级联变换器,其结构和控制均较为复杂。提出了一种单级AC-AC谐振变换器,该谐振变换器通过一级功率变换,将低频交流电直接变换成无线输电系统所需的高频激励源,具有功率器件数量少、功率因数高等优点。通过实验,验证了所提出的变换器在串联-串联(SS)型谐振式无线输电系统应用中的可行性。

    稀释气/天然气燃烧及NOx排放特性
    林梓荣 ;霍杰鹏 ;李星
    2019, 58(2):  29-36.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.005
    摘要 ( 43 )   PDF (1588KB) ( 109 )  
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    以甲烷/空气/稀释气预混火焰为研究对象,研究了CO2和N2这两种稀释气对天然气燃烧NOx排放的影响;借助反应路径分析方法,揭示了CO2的化学效应和热效应对NO生成的影响机制。研究结果表明:1)CO2降低NOx排放的效果比N2更显著,其化学效应主要是通过在火焰面区内消耗大量CH2(s),降低了区内CH的浓度,从而减少NO的生成。2)热效应的减排作用比化学效应更大,通过降低绝热燃烧温度实现。3)稀释气会轻微增大混合物着火延迟时间和大幅度降低层流火焰速度,表明引入稀释气降低污染物排放的同时还存在明显抑制燃烧反应进行的作用。

    基于过车速度分布的中观仿真模型参数校准
    杨昀霖;何兆成;王亦民
    2019, 58(2):  37-44.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.006
    摘要 ( 56 )   PDF (2762KB) ( 132 )  
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    通过微观仿真模型,可基于均值残差的拟合优度指标来校准模型参数,但因模型结构和数据粒度不匹配,且校准指标缺乏对个体信息的考虑,容易误导优化算法陷入到不合理的“最优局部”的问题,以结构更简洁的中观仿真模型作为研究对象,提出了基于过车速度分布的拟合优度指标。然后,利用广州市内环路的实测数据,对模型的参数进行了优化求解,并与基于传统指标的校准方法进行了对比。结果表明:新指标在校准效果、参数合理性以及优化算法收敛效率方面明显占优,具有可行性和推广应用的潜力。

    湖南沅水砂矿金刚石类型、形貌学特征及其对形成过程的指示
    薄昊楠;丘志力;陆太进;陈华;黄远成;邓小芹;马瑛;杨瀚;钱佳琪
    2019, 58(2):  45-57.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.007
    摘要 ( 66 )   PDF (4228KB) ( 138 )  
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    天然金刚石的形貌一定程度上可以反映金刚石形成时深部源区地球化学环境及物理化学条件,砂矿金刚石则会因为二次搬运、沉积等环境改变而形成叠加的形貌特征,依据其蚀像形貌,可以探索金刚石在地壳表面存留的时间及其经历的搬运过程。对湖南现代河流小颗粒砂矿金刚石样品晶体形态、表面微形貌及类型进行了分析对比。结果显示,湖南砂矿金刚石表面蚀像形态丰富且清晰,金刚石在经历地表沉积搬运后表面特征仍保留较好,表明其地壳的存留及搬运时间较短。部分样品(111)面呈现复三角形形状,晶面出现较多三角形和少数六边形蚀像,反映其寄主岩石岩浆喷发时相对富H2O流体。结合扬子克拉通已发现含金刚石微粒钾镁煌斑岩的事实,推测湖南砂矿金刚石原生矿寄主岩石更大可能是类似钾镁煌斑岩的岩石。结合湖南砂矿金刚石晶体形貌、包裹体等方面特征与西澳金刚石存在相似性、Rodinia 超大陆裂解前与扬子克拉通之间存在的联系等,暗示至少部分湖南砂矿金刚石的来源和西澳金刚石的源区具有内在联系,其最早的形成时间应该不早于古元古代,更大可能和新元古代板块聚合过程有关。

    广州市秋季气溶胶光学特性日变化
    汤玉明;邓孺孺;许敏端;吴仪
    2019, 58(2):  58-67.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.008
    摘要 ( 92 )   PDF (2176KB) ( 126 )  
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    气溶胶光学参数可以表明气溶胶粒子含量的多少、大气的浑浊情况、粒子分布特征等,对研究气溶胶具有重大意义。利用ASD FieldSpec3地物光谱仪,观测广州市2017年10月23和31日以及11月1日秋季典型天的气溶胶粒子日变化情况,反演了气溶胶光学厚度、Angstrom参数、粒子体积谱并对其日变化特征进行了分析。结果表明:① 广州市秋季典型天的AOD值日变化量不大,总体趋势呈现波动式上升,各天AOD值略有差异;各天的波长指数均处于较高水平,说明广州市秋季典型天的气溶胶颗粒以细粒子为主;浑浊度系数普遍较低,表明大气较为清洁。② 各天气溶胶粒子AOD、体积浓度的变化与交通、工业等人类的生产、生活活动有较大关系,从9:00开始逐步积累,在15:00达到峰值。③ 广州市秋季典型天的气溶胶组分结构比例随时间变化不大,说明各天污染源较为固定。气溶胶体积谱为双峰型,主控粒子为小于0.1 μm的细粒子,主要由水溶性粒子和煤烟组成,此外由于地理位置因素存在少量的沙尘性和海洋性粒子,广州市整体气溶胶类型为城市工业型与海洋型的混合结构。

    金融企业网络视角下长三角城市群权力空间结构特征
    任亚文;曹卫东; 李影影
    2019, 58(2):  68-76.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.009
    摘要 ( 59 )   PDF (3550KB) ( 101 )  
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    城市群权力空间是个体城市在区域空间网络中的地位表现,即基于关联网络量化个体城市在区域内的控制范围和控制程度。立足于权力空间与空间生产理论,通过爬取长三角金融企业总部及其分支的名录数据,应用ArcGIS与UCINET构建其空间属性数据库,采用网络分析法对长三角城市群的权力空间结构特征进行研究。结果发现: ① 在控制力指数中,上海市达到120.72,其余25个城市除南京外均小于50;在中心性指数中,上海市达到0.263 2,南京、杭州和合肥分别为 0.132 4、0.098 8和0.044 1,城市间权力空间差距显著,完全形成了“中心-边缘”的权力空间结构且存在两极分化趋势; ② 权力空间的凝聚子群层次分明:浙皖两省与江苏省省内关联强度分别低于100和200,而上海与苏南地区关联强度则接近400;③ 中心性、控制力与凝聚子群的显著差异说明城市权力空间格局是资本要素流动下的非均衡形态,同时也是物质和制度空间生产的重要结果。以上揭示了城市群的空间生产过程中城市作为权力主体时刻进行着资本互动,金融资本的逐利倾向将城市权力在网络中的差异进一步扩大。

    快速移民城市深圳人口增长的时空特征及模式
    杨高;周春山;王少剑
    2019, 58(2):  77-88.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.010
    摘要 ( 85 )   PDF (2265KB) ( 160 )  
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    利用统计年鉴数据和第三、四、五、六次人口普查资料,综合运用数理统计分析和GIS空间分析技术,对改革开放以来尤其是1990-2010年期间深圳人口增长的时空特征和模式进行深入的探讨。得出以下结论:① 作为快速增长的移民城市,深圳人口增长主要受经济因素的影响,其次还受到政治因素的影响。② 深圳人口增长的波动性较大且内部差异显著,各街道人口变动幅度在持续增大,快速增长地区主要分布在中心城区外围,人口负增长地区则位于相对偏远地带。③ 深圳人口分布的热点区集中在中心城区,冷点区则主要分布在广大的东部地区和光明新区,人口集中度较低,分布较为分散,人口重心呈现西北向移动的趋势,人口密度空间分布由“1个高中心”演变为“1个高中心+1个外围中心”再到“1个高中心+2个外围中心”。④作为快速移民城市,深圳人口发展处于成长阶段并逐步迈向成熟阶段,人口变动模式处于绝对向心期向相对向心期发展的过渡阶段。

    180-1911年晋陕蒙毗邻地区寒冻灾害时空特征
    党群;殷淑燕;徐兆红
    2019, 58(2):  88-95.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.011
    摘要 ( 45 )   PDF (1582KB) ( 113 )  
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    晋陕蒙毗邻地区是半湿润区向半干旱区过渡地带,对气候变化十分敏感。通过对历史时期寒冻灾害资料进行整理、分析,利用最小二乘法、小波分析等方法,对寒冻灾害进行时空分布特征研究。结果表明:180-1911年的1731年间有144年发生寒冻灾害,范围涉及960县次;秋季寒冻灾害发生频次最多、范围最广,其次为夏季;明清时期寒冻灾害发生频次和县数最多,分别占65.3%和64.2%;历史时期寒冻灾害整体呈波动上升趋势,存在低频、增加、波动增加3个阶段,在时间尺度上表现出200年、110年,80年和20年的周期,其中200年为主周期。寒冻灾害空间分布差异明显,高频中心出现在以榆林为中心的区域,低频中心位于山西部分的兴县、河曲、柳林。寒冻灾害受气候变化和人类活动共同影响,气候的寒冷和转型更多的影响灾害发生广度,而人口密度、生产发展程度则影响寒冻灾害发生频度。

    环草石斛多酚成份及其生物活性
    李雪文;陈慧萍;何伟波;杨文铃;倪飞雨;黃子雯;胡海燕;王军
    2019, 58(2):  96-102.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.012
    摘要 ( 53 )   PDF (1459KB) ( 105 )  
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    为了研究环草石斛酚类成分及其生物活性,采用多种色谱技术对环草石斛丙酮(φ = 80%)提取物进行了分离,所得化合物采用质谱、核磁等波谱技术进行了结构解析,并评价了各化合物的抗氧化、α-葡萄糖苷酶抑制及抗炎等活性。结果共分离鉴定了15个酚类物质,分别是chrysotoxol A(1)、neoechinulin A(2)、3,6,9-三羟基-3,4-二氢蒽-1(2H)-酮(3)、4,4′-二羟基-3,5-二甲氧基联苄(4)、柚皮素(5)、5,4′-二羟基-7,3′,5′-三甲氧基黄烷酮(6)、5,7,4′-三羟基-3′,5′-二甲氧基黄烷酮(7)、batatasin-III(8)、3,3′,5-三羟基联苄(9)、trigonopol B(10)、丁香脂素(11)、2,4,7-三羟基-9,10-二氢菲(12)、loddigesiinol B(13)、loddigesiinol I(14)、loddigesiinol J(15);其中化合物1-11为首次分自环草石斛的多酚。在所选实验条件下,化合物1-4、6、7、12的生物活性为首次评价;化合物1、3、12的强抗氧化活性,1、9的强α-葡萄糖苷酶抑制活性,1、12、14、15的强抗炎活性为首次报道。
    木质素改性及其对染料的吸附性能
    陈凤贵;娇;黄露;刘志恒;李小燕;杨丽
    2019, 58(2):  103-109.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.013
    摘要 ( 60 )   PDF (2330KB) ( 128 )  
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    生物质材料木质素由于富含酚羟基可应用于水体污染物的吸附,为改进木质素分子由于容易分散或溶解于水体中造成对环境的污染,通过戊二醛等进行交联避免了木质素分子对水体的溶解与扩散,通过脱甲基反应增加了木质素分子结构中的酚羟基基团数量,以及通过冷冻干燥技术显著提高材料的比表面积(由0.002 m2/g增加到0.826 m2/g),使交联木质素的吸附容量由2.0 mg/g增加至19.2 mg/g,显著提高了木质素材料对污染物的吸附性能。

    应用定向进化获取受体高亲和性hEGF突变株E40V及其特性的评价
    孙宇杰;杨南燕;欧锦新;李飞;黄雪莹;王庆环;刘健;王倩倩;刘昕;张擎
    2019, 58(2):  110-120.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.014
    摘要 ( 72 )   PDF (2201KB) ( 123 )  
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    人表皮生长因子(human epidermal growth factor,hEGF)是一种由53个氨基酸构成的单体多肽。该蛋白作为有效的促有丝分裂因子,通过和细胞表面受体EGFR特异性结合来影响细胞的生长,增殖和分化。hEGF基因的失调与某些癌症的生长和发育有关,其蛋白本身对于表皮损伤和溃疡具有良好的修复功能。但是由于其半衰期较短且会造成受体表达下调,因此有必要对其进行改良。通过StEP法对人源和猪源EGF因子进行定向化改造,通过构建噬菌体展示文库和ELISA筛选方式获得一株对于受体具有较高亲和力的突变株E40V,并使用MTT、圆二色谱和细胞划痕对该突变株的促细胞增殖,迁移能力以及温度,pH耐受性进行了探究。结果显示,E40V相较于野生型EGF,其受体亲和性显著提高,对于正常细胞的促增殖能力也有所强化,而对于温度,pH耐受情况则与野生型相差不大。本研究不仅为短肽的定向进化提供了一个范例,也为EGF的实际应用打下基础。

    LDH-CO3-SO4-Cl晶须的合成及其结构
    吴健松;赵思娜;林志仙;魏文君
    2019, 58(2):  121-127.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.015
    摘要 ( 51 )   PDF (2349KB) ( 118 )  
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    以MgSO4·7H2O、AlCl3·6H2O为原料,Na2CO3NaHCO3缓冲对为沉淀剂,合成了优质的LDH-CO3-SO4-Cl晶须。样品用XRD、SEM、N2吸附-解吸进行了物相、粒度、晶体形貌结构、热分析和比表面分析。分析了缓冲对体积分数对LDH-CO3-SO4-Cl晶须晶形及晶胞参数的影响。结果发现,缓冲对用量在体系中含量的大小对其规整性、板层结构有较大的影响。当缓冲液用量为40%,反应温度T=80 ℃,反应时间 t=148 h时可获得晶形好、板层结构显著、规整性好、分散性好的优质LDH-CO3-SO4-Cl晶须。

    三维不可压Boussinesq方程组的正则性准则
    郭香香;郭聪冲
    2019, 58(2):  128-134.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.016
    摘要 ( 64 )   PDF (660KB) ( 130 )  
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    主要考虑三维不可压Boussinesq方程组的正则性准则。证明了当速度场的部分分量满足 ∫T*0‖uip (1/2+2/p(R3)ds<∞,p∈(2,∞),i=1,2,3时, 局部解可以连续延拓到端点。 这一结果改进和发展了三维不可压Boussinesq方程组的正则性准则,是正则性理论的一个补充。

    基于正则的Newton迭代法的内部Neumann反散射问题
    刘立汉;蔡静秋;崔晓英
    2019, 58(2):  135-141.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.017
    摘要 ( 65 )   PDF (1181KB) ( 131 )  
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    利用正则的Newton迭代法研究了具有Neumann边界条件的内部腔体反散射问题。首先,证明了由内部点源测量数据可以唯一确定具有Neumann边界条件的腔体的位置及其形状。然后,将此偏微分方程边界值问题转化为等价的非线性积分方程组,并运用正则的Newton迭代法求解此积分方程组的未知边界。最后,利用若干数值例子加以说明此方法的有效性与可行性。

    一类分数阶基尔霍夫方程的无穷多解
    张申贵
    2019, 58(2):  142-147.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.018
    摘要 ( 89 )   PDF (640KB) ( 158 )  
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    研究带有分数阶p(x)-拉普拉斯算子的基尔霍夫方程 Dirichlet 边值问题。当非线性项超线性增长时,利用临界点理论中的喷泉定理,得到了无穷多高能量解存在的充分条件。

    双圈图优雅性猜想
    赵科;李敬文;魏众德;王露露
    2019, 58(2):  148-154.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.019
    摘要 ( 71 )   PDF (1140KB) ( 114 )  
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    采用剪枝与预判函数相结合的方式,设计了递归回溯算法,对16个点内的所有双圈图进行优雅性验证,得到16个点内所有优雅图和非优雅图。根据实验结果,当4≤p≤16且p+1=1(mod 4)时,双圈图 C(m,n)是非优雅图,非优雅图的个数为p/2-2,除此之外的所有双圈图都是优雅图。最后给出猜想:双圈图几乎都是优雅图。

    一类具有饱和发生率和潜伏期的SEIR模型的稳定性
    豆中丽;王锐
    2019, 58(2):  155-160.  doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.020
    摘要 ( 78 )   PDF (620KB) ( 120 )  
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    对一类具有饱和发生率和潜伏期的SEIR传染病模型进行研究,确定决定疾病灭绝或者持续存在的基本再生数,分析模型平衡点的存在性。首先,通过构造适当的Lyapunov函数,证明了无病平衡点的全局稳定性;另外,运用复合矩阵判定定理分析了地方病平衡点的渐近稳定性;最后,利用竞争系统定理,证明了地方病平衡点的全局稳定性。