海底观测网络在海洋地质、生物、海洋地球化学与海洋地球物理等领域实现对海洋参数的长期、实时和连续观测。本文介绍了世界各国海底观测网络的研究进展,探讨了海底观测网络的关键技术,如能源供应技术、海底接驳技术、网络基础设施、工程布设技术等,并提出了初步解决方案,最后对海底观测网络的发展方向进行了分析和展望。
针对微波海洋遥感中复杂海面电磁环境难以准确建模的问题,给出了粗糙海面及目标的电磁仿真方法。通过海浪谱模型建立了与实际情况相符的三维海面,设置相应的电磁参数,准确复现海洋环境。采用时域有限差分方法(FDTD),将空间和时间离散化并进行迭代运算,计算动态实时的电磁分布状态。最后通过仿真对海面模型进行验证,并给出了相应的电磁分布状态。结果表明,该方法能够有效实现完整的海洋电磁散射仿真系统。
本文结合甲烷1 653.72 nm波长2v3带R3支气体吸收线,分析温度变化对甲烷吸收线的谱线特性及甲烷气体浓度测量产生的影响。基于可调谐二极管激光吸收光谱与波长调制光谱技术,应用一次谐波信号检测甲烷气体的浓度,通过温度补偿抑制环境温度变化给检测带来的干扰。实验结果表明,研制的甲烷浓度检测系统的性能稳定,利用温度补偿系数校准后系统测量偏差在1%以内,可以有效地提高系统的检测精度。
基于参数优化设计了一种电场分布合理的叉指微电极结构,利用光刻技术在ITO表面成功制备了最小指间距约为4 μm的叉指微电极,为微电极制备提供了一种可靠、低成本的制备方法。将这种微电极用于碳纳米管气敏传感器中,并利用氨气对其气敏特性进行测试,结果表明,纳米材料修饰的微电极气敏传感性能得到了明显提高。
利用光合作用测定仪和叶绿素荧光仪研究了不同浓度NaCl 胁迫对椒样薄荷光合作用和PSII光化学活性的影响。结果表明,在NaCl胁迫下,椒样薄荷的生长和生物量呈现出了浓度依赖性的变化。在100和150 mmol/L NaCl 胁迫下,椒样薄荷能够正常生长。随着NaCl处理浓度的提高,椒样薄荷光合能力和PSII光化学活性显著下降,表明QA到QB之间的电子传递被阻断。光合作用对NaCl胁迫下植物生长和代谢的影响最为突出,PSII是光合系统中最敏感的组分,在植物光合系统对环境胁迫的应激中起着重要的作用。
建立了一种通过油包水(W/O)乳状液膜体系分离丹参水提液中丹酚酸B的方法。通过对内水相氢氧化钠浓度、表面活性剂山梨糖醇酐油酸酯(Span80 )用量、载体三辛胺浓度、油内比、乳水比和迁移时间的优化,获得了一个高效的乳状液膜体系。最优提取条件为氢氧化钠浓度0.012 5 mol/L,山梨糖醇酐油酸酯质量分数4.0%,三辛胺浓度0.01 mol/L,油内比10:6,乳水比1:4,迁移时间10 min。实验结果表明,在优化条件下,该乳状液膜体系能快速有效地从实际样品中提取分离丹酚酸B。
采用高速逆流色谱对波棱瓜子乙酸乙酯提取物进行分离纯化,以石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水 (体积比2:6:3:5)为溶剂,上相为固定相,下相为流动相,流速2 mL/min,转速850 r/min,共分离得到2个高纯度化合物,经过高效液相色谱检测,纯度均高于95%。该方法简便、快速、节省溶剂,可以对波棱瓜子中的化学成分进行快速有效的分离纯化。
采用非稳态共沉淀方法制备了无定形的Ni/Al LDH纳米粒子,水热处理过程促进了无定形沉淀的结晶,从而得到稳定的六边片状Ni/Al LDH纳米粒子胶体分散体系。通过调整胶溶温度和胶溶时间控制Ni/Al LDH纳米粒子的形貌和尺寸,对比不同胶溶温度和胶溶时间下得到的样品,得出制备Ni/Al LDH纳米粒子的最佳条件为胶溶温度130 ℃,胶溶时间24 h。由于Ni/Al LDH纳米粒子独特的带电及结构性质,具有较好的吸附性能,可将其制作成固相萃取柱,实现纳米材料与样品前处理技术的有机结合,优化样品前处理技术。
利用液态金属X射线衍射仪和液态金属电阻率测量设备,分析了不同温度下Sb95Bi5合金的熔体结构、团簇相关半径以及Sb95Bi5合金熔体在降温过程中电阻率随温度的变化规律。实验结果表明,Sb95Bi5合金熔体的原子团簇相关半径在700~675 ℃之间发生了明显的变化,电阻率温度系数在698 ℃也发生了相应的变化,表明合金熔体在该温度范围内发生了液态结构的变化,这是由于该熔体中原子团簇在降温过程中发生Peierls形变所致。
随着航空、航天等高新技术的发展,对铝合金性能的要求也更苛刻。微合金化是提高铝合金性能的重要途径,一直是国内外主要的研究热点。稀土元素性质活泼,非常容易与铝合金基体及其溶质元素产生化合反应,能够有效改善Al-Zn-Mg-(Cu)系铝合金的微观组织结构,大幅提升其综合性能;而非稀土元素的微合金化则能弥补稀土元素微合金化的局限性,因此得到了广泛应用。本文综述了稀土元素Sc、Er、Ce和常规元素Zr、Ag、Sn、Cr、Sr等对Al-Zn-Mg-(Cu)系铝合金的微合金化作用机理,并对今后铝合金微合金化的研究发展方向提出建议。
对热效应影响严重的准三能级系统激光晶体采用脉冲激光泵浦,在泊松方程中引入矩形方波函数,考虑晶体侧面与冷却液之间的对流传热,以及晶体端面与外界的热传导,建立圆柱形Nd:YAG晶体的热传导模型和边界条件,采用有限元差分方法,求解变形后的泊松方程,得到激光晶体内温度的建立过程和临界稳定温度场分布。结果表明,采用脉冲泵浦方式能大大降低晶体内部的温度,有效减小晶体内部的热效应,为准三能级和三能级系统激光晶体的热效应研究提供了参考。
为了比较不同的数值优化改进的BP神经网络的逼近性能,本文在MATLAB 7.0环境下,建立了三类基于数值优化改进的BP算法,并以非线性函数逼近为例,对7种典型的数值优化改进算法进行网络训练和仿真实验,得出了在不同环境下,每种数值优化差法逼近的可行性。
城市间的多种运输方式存在着竞争关系,在给定需求下票价价格是各种运输方式的调节杠杆。本文提出了一个铁路旅客票价制定的双层规划模型。首先建立了一个描述用户多等级、路径多阻抗、多标准情况的变分不等式模型,并将其作为双层规划模型的下层模型,然后以铁路运营总收益为上层目标,建立了相应的双层规划模型,同时设计了求解此模型的基于混沌-修正投影算法的启发式求解算法。结果表明,本文提出的票价价格制定机制是合理的,有望为有关部门的定价机制提供理论依据。
选取12个客观指标构建了公路交通可持续发展评价分析指标体系。首先运用粗糙集属性约简理论对所构建的指标体系进行约简,去掉其中的冗余指标,然后运用数据包络分析中的C2R模型和BC2模型对全国31个省市的公路交通发展状况进行评价,从规模和技术上分别对公路交通的发展状况进行了分析。结果表明,只有11个省市是规模和技术整体有效的,其中绝大多数省市的规模收益处于递减状态,说明我国公路交通的可持续发展效率不高,特别是规模效益不高。在以后公路交通的发展过程中,不仅要提高公路网的利用效率,还要注重并加强技术的引进与应用。
为保证铁路运输通道的高效运营,实现对通道资源配置的优化,利用数据包络分析法(DEA)对铁路运输通道进行绩效评价,并运用该方法中的C2R和C2GS2模型对京津铁路运输通道的总体有效性和技术有效性进行例证分析,评价了京津铁路运输通道的资源配置情况。该方法能够提高运输质量,为铁路运输通道的合理分工提供定量依据。
采用热氧老化的方法研究了老化对橡胶沥青胶结料粘弹性的影响规律,并通过添加再生剂对其软化点、针入度和延度等性能进行恢复。实验结果表明,老化后基质沥青和橡胶沥青的软化点升高、针入度变小、延度降低;老化过程中,基质沥青软化点和针入度的衰减率均大于橡胶沥青,但延度的衰减率则小于橡胶沥青;再生剂能够恢复橡胶沥青性能,但和原样沥青相比,软化点和延度有所降低,针入度则略有增加;延度的再生恢复效率最高,其次是针入度和软化点。
设D是一个有向图,δ(D)是最小度,弧连通度为λ(D),则λ(D)≤δ(D)。当λ(D)<δ(D)时,称有向图D是非极大弧连通的。本文给出了非极大弧连通图的弧连通度的下界。
给出了二元函数S-粗集的数学结构和特性,提出了二元函数S-粗集与一元函数S-粗集、S-粗集、二元函数粗集、Pawlak粗集的关系定理。
针对随机变量正态分布函数等的理想化情况,提出了限界修正的方法,并给出了线性函数修正和二次函数修正两种具体的修正结果。以美国AASHTO桥梁船撞设计指南中船舶碰撞概率的计算方法为例,说明了限界修正在工程领域中的重要性。
基于BP神经网络,以Cl-、矿化度、电导率和地下水位为黄河口区域海水入侵评价指标,建立了具有8个隐含层节点、3层网络的海水入侵程度评价模型。应用海水入侵程度评价指标的各级评价标准作为模型的训练样本和检验样本,对BP神经网络进行训练和检验,并对黄河口区域的海水入侵程度进行评价。结果表明,BP神经网络对检验样本的模拟输出和期望输出一致,黄河口区域海水入侵程度比较严重。
设计了一种基于STM32的海洋环境数据采集系统,采用低功耗芯片STM32F207为主控CPU,能自动完成对搭载仪器姿态的获取以及所处的海洋环境数据的采集、传输和处理。该系统利用标准的CF闪存卡存储数据,可通过USB数据线连接到PC机,方便实验数据的读取,即插即用。实验证明,该数据采集系统工作稳定可靠,能够满足海洋勘探系统的各项技术要求。
以AreGIS Engine技术为核心,.NET为开发平台,集成SQLServer、WinForm和一键导出word等技术,设计了北海区海水环境监测数据分析评价系统,实现监测数据导入与标准化处理、监测数据预警、数据库管理、查询与统计、海水质量评价和一键式产品制作等功能。实际应用表明,系统运行良好。利用代码实现Spatial Analyst Tools中的分析功能,可显著提高业务人员的办公效率和业务质量,为其他海洋环境监测与评价系统的研发提供了示范,并为海洋管理部门实时掌握海洋监测数据信息、快速诊断海洋环境质量状况提供了技术保障。
为了准确预报海洋资料浮标的受力及运动情况,建立了浮标锚泊系统的运动方程,提出了在海洋环境中作用在浮标及锚系上的各种外载荷的计算方法,得到了浮标的运动方程以及锚系的受力表达式。在计算锚泊系统的外载荷时,考虑了作用在锚系上的海流载荷以及由波浪载荷引起的波频运动对锚系的影响。通过算例在时域内对浮标锚泊系统的运动和张力进行了数值模拟计算,结果表明,该方法满足海洋工程中对浮标系统运动和受力分析的精度要求。
基于岸站视频图像分析的非接触式海洋波浪观测技术的效果很大程度上受到图像序列中波峰二维坐标的采集精度的影响。为了改进传统算法在采集过程中精度和实时性的不足,本文基于轮廓线提取技术,提出了一种波峰坐标采集算法,并且引入坍塌函数终止失效的坐标采集。该算法只对用户关注的波峰区域进行处理,在精确的采集每一个波峰点二维坐标的同时记录相邻点的前后关系,在相关观测技术中具有很强的实用性。
利用Morlet小波变换方法,对连云港海域1965—1994年的海水盐度时间序列变化的周期特征进行了综合分析。结果表明,这30年连云港的盐度变化具有14年和5年左右的周期变化,多年均值为29.39,盐度变化的阶段性特征明显。
作为系统生物学的重要组成部分,代谢组学在中药毒性或安全性评价方面表现出很大的应用潜力。本文综述了代谢组学在中药毒性作用的靶器官、中毒剂量、作用机制、生物标志物以及毒性物质基础等研究领域的作用。尽管尚处于发展阶段,但是代谢组学为中药毒性或安全性评价提供了新的思路和研究方法,可作为中药安全性评价的有力补充。
本文研究性状异常丹参是否具有利用价值。采用HPLC法,Diamonsil C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),乙腈0.026 %磷酸溶液梯度洗脱,检测波长为270、286 nm,流速为1.0 mL·min-1,测定各样品中活性成分含量。结果表明,患病、变色等性状异常的丹参仍含有迷迭香酸、丹酚酸B、丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ及隐丹参酮等活性成分,部分活性成分含量甚至比正常丹参高数倍,可以作为工业化提取迷迭香酸、丹参酮ⅡA、丹酚酸B等的原材料。
建立了HPLC法同时测定小花鬼针草中芦丁、金丝桃苷和槲皮苷含量的方法。采用Diamonsil C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流动相为乙腈0.2%冰醋酸梯度洗脱,流速为1 mL/min;检测波长为360 nm。结果表明,芦丁、金丝桃苷和槲皮苷在0.50~12.50 μg/mL(r=0.999 9)、0.49~12.35 μg/mL(r=0.999 8)、0.42~10.55 μg/mL(r=0.999 5)范围内线性良好,平均回收率为99.37%(RSD=0.56 %)、99.35%(RSD=0.57 %)、99.68%(RSD=0.56 %)。该方法简便、准确、重现性好,可用于同时测定鬼针草中3种黄酮成分的含量。
以新津11号、绿宝和金宝218 三个品种黄瓜的无菌苗子叶和下胚轴为外植体,通过组织培养技术,利用外源激素IAA和6-BA诱导愈伤组织,研究基因型、外植体和激素配比对愈伤组织诱导的影响。结果表明,不同基因型的黄瓜在愈伤组织形成的时间以及激素的最佳浓度选择上呈现出明显的差异,并且不同的外植体表现了不同的最佳激素水平以及愈伤组织形态,IAA最佳激素水平范围为0. 2~0.3 mg/L,6BA最佳激素水平范围为1.2~3 mg/L。
针对目前石英增强光声光谱系统存在音叉输出高阻抗和受噪声辐射影响较大的不利因素,本文设计了一种高输入阻抗、高信噪比的前置放大器。该方案使用高输入阻抗运算放大器,减小音叉两级的信号线长度,使用两路信号相减的方式降低噪音和串接的音叉来提高信号,进一步提高信噪比。并在该放大器的基础上,使用压电陶瓷直接激发音叉的方法精确测量了音叉的共振中心频率和Q值。经实验检验,该放大器模块性能稳定、信噪比高且成本低。
本文针对舌体图像的特点,提出了一种基于均值漂移的舌体图像分割算法。该算法首先对输入图像进行平滑,可有效消除舌苔裂纹和色块噪声对舌体分割的干扰,然后根据空域和值域的邻近性原则进行聚类,根据聚类结果对舌体图像进行分割。实验结果表明,对不同的舌体图像进行分割,分割结果符合中医医师的诊断要求,对有噪声的图像,该方法也可较好地实现舌体分割。
为提高数粒机的的计数速度和精度,设计了一种计数系统。该系统以光电传感器作为检测机构,使用CPLD、DSP双核控制系统,采用多通道相互独立、并行采集的工作方式。系统可实现颗粒药品包装前的计数,并在一定程度上进行残缺药品的检测与识别。理论上每通道计数速度可达3 000 粒/min以上,实际计数速度为1 000 粒/min左右。对药品直径在3~20 mm的不规则物体均可实现准确计数。
基于存贮理论的思想,提出在港口设置阈值(D,U),即当港口空箱数量小于D时,调运空箱到港口直至达到D值;当港口空箱数量大于U时,把港口多余空箱装船运走。并以一条航线空箱总成本为目标函数,分别建立设置与未设置(D,U)值的成本计算模型,比较两种策略下模型的差异,并通过仿真的方法,计算出航程的总成本并进行比较,得出设置(D,U)值的优势并对设置值进行灵敏度分析。运算结果表明,设置(D,U)值的策略能够明显降低航线成本。
为了优化公交人员排班问题,提高公交公司的运营效率和资源利用率,以车辆行车计划为基础、公交公司运营成本最小为目标,构建了公交人员排班问题理论模型,并利用遗传算法和LINGO优化软件分别进行实例求解。算例分析表明,该模型具有可行性和合理性。
为定量分析可变信息标志(VMS)对驾驶员路径选择行为的影响,采用SP调查进行调研,使用SPSS 20.0分析数据,建立了VMS诱导信息下驾驶员改变路径频率的有序多分类Logit模型。同时针对有重叠路段的路径选择,构建了考虑VMS显示状态的CLogit模型。有序多分类Logit模型计算结果表明,影响驾驶员改变路径频率的主要影响因素为性别、学历、车辆类型、出行活动、VMS准确率。CLogit模型计算结果表明,驾驶员对路径的理解时间与实际行驶时间存在较大差距,导致驾驶员选择路径比较集中,没能实现交通流在路网中的合理分配。
本文运用单亲遗传算法解决物流合乘的路径优化问题。通过在染色体上基因换位、移位、逆转等基因重组操作进行个体繁衍,经过若干代的繁衍迭代,从所有的上下车点中找出一条最优的、费用最少的路径。实验结果表明,该算法在提高合乘成功率的同时,还有效地降低了车辆运行时的总成本。
本文研究了一类测度链上二阶三点微分方程边值问题xΔΔ(t)+f(t,x(t))=0,t∈(0,1)∩T,x(0)=x(1),xΔ(0)-xΔ(1)=αx(ξ),这里,f:[0,1]×[0,∞)→[0,∞)是一连续函数,满足对称性条件f(t,x)=f(1-t,x),0,1,ξ∈T,0<ξ<1,α<1/(ξ-ξ2)。借助不动点指数性质的应用获得了3个对称正解的存在性。
将Γ-半群的Q-模糊双理想的概念推广到序Γ-半群中,证明了序Γ-半群的Q-模糊双理想的存在性.并讨论了序Γ-半群的Q-模糊双理想的相关性质及其刻画。
利用原子力显微镜与磁镊技术研究不同浓度的壳聚糖与多种DNA分子的作用,对其凝聚形态及力谱曲线进行观察。在恒力情况下,壳聚糖与DNA的电荷比k分别为3和4时,从DNA的力谱曲线上可以看见0.2 ~ 0.5 μm左右的跳跃阶梯及线性增长区域,原因可能是壳聚糖-DNA聚合物中出现了环状、棒状及球状结构;利用原子力显微镜观察壳聚糖与λ-DNA及bpr322DNA作用后的凝聚形态,发现随着壳聚糖与DNA电荷比k的增加,球状与棒状聚合物的比例明显减小,而且凝聚物的尺寸也整体减小。最后根据实验结果,建立了壳聚糖导致DNA构象变化的直观模型。
采用基于DPPH-HPLC技术的抗氧化活性指纹图谱对海洋中药马粪海胆来源进行鉴别。对具有较好抗氧化活性的马粪海胆水提物中的抗氧化活性成分进行筛选,基于各抗氧化成分的指纹图谱,结合相似度分析对不同来源马粪海胆进行鉴别研究。结果表明,该方法可以对不同来源的马粪海胆样品进行正确区分,有望成为海洋中药真伪鉴别的新方法。