分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 森林作为陆地最大碳库，对人类的生活与发展至关重要，精准掌握森林资源动态变化并对其进行现代化可持续发展已成为当下研究热点。本文以天山山脉的天然云杉林为研究对象，利用地面实测数据、直升机机载激光雷达点云数据以及全球生态系统动态调查激光雷达（Global Ecosystem Dynamics Investigation，GEDI）数据，构建多源融合数据框架，通过使用AutoKeras框架下的深度学习算法，实现GEDI数据的多个相对高度百分位数（RelativeHeight Percentile，RH）与其光斑内地上生物量的回归模型预测，验证GEDI数据在较大范围的地上生物量反演方面的可行性，主要结论如下：（1）GEDI数据用于森林地上生物量估测研究具有较高可行性，通过自动化深度学习算法，训练集、验证集、整体数据的决定系数（Coefficient of Determination，R2）分别为0.69、0.63和0.67，平均绝对误差（Mean Absolute Error，MAE）分为3.73 mg·hm-2、4.22 mg·hm-2和3.89 mg·hm-2，具有较高的预测精度。（2）直升机激光雷达作为GEDI数据估算地上生物量的中间技术，整个研究区内的单木识别准确率高于0.75。最终本次研究通过多模态数据融合，定量化描述研究区单木基础结构参数的同时，验证GEDI数据在获取森林地上生物量方面的潜力，也为相近区域大面积的森林碳源汇、生物量、蓄积量估算、森林管理与经营、生物多样性保护等多个项目研究提供理论基础，具有一定的指导意义和基础数据支撑作用。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 青藏高原及其周边地区是亚洲大河文明的重要水源地，被称为“亚洲水塔”。“亚洲水塔”变化引起的水资源连锁效应与下游几十亿人民生活和社会发展息息相关，是下游地区实现联合国可持续发展目标的重要影响因素之一。在全球变化背景下，“亚洲水塔”下游流域水资源开发利用强度不断提高，水安全问题日益复杂和突出，“亚洲水塔”变化给下游地区水治理带来新的挑战。“亚洲水塔”变化改变河源区下泄径流，导致冰湖溃决等极端水文事件频发，威胁到下游地区供水安全、防洪安全和生态安全。文章通过分析“亚洲水塔”变化对下游水资源影响及相关研究不足，提出应加强青藏高原环境变化与下游流域水资源研究的结合，发展全流域水循环过程综合集成与模拟技术，阐明流域上下游的关联机制与“亚洲水塔”变化对下游水资源的连锁效应，提出风险应对措施与方案。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 第四纪是以大冰期为标志的最新地质历史时期。这个大冰期的基本特征是轨道尺度的冰期-间冰期交替及亚轨道尺度的冰阶-间冰阶变化。现在是比较温暖的间冰期，冰川只覆盖陆地面积的10%。而在冰期最盛时，冰川覆盖全球陆地面积的30%，冻土扩展，气候干旱，风沙盛行，海平面降低130—150m，植被向低纬度收缩10o以上，垂直带谱下移1000m以上。冰期天文理论成功解释了冰期-间冰期循环周期问题，但还存在诸多挑战。第四纪也是古人类向现代人发展的时期。古人类诞生于东非，约200万年前曾向欧亚大陆有限扩散，但一直到了末次间冰期才大规模扩散；尤其在随后的末次冰期中，人类更是借助于大陆桥扩散到美洲和澳洲。新仙女木事件后，气候变暖，人类进入细石器时代并逐渐过渡到农业社会。工业革命开始，人类发展深刻影响到了地球的自然进程，导致全球变暖，预示着一个“人类纪”的到来。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-01-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 随着天文观测技术的飞速发展，天文数据处理软件日趋复杂，天文数据处理环境的部署与管理日渐繁琐。利用容器技术将脉冲星数据处理环境封装成容器镜像并建立私有镜像库，科研人员可以根据数据处理需求选择镜像，实现数据处理环境的快速部署。利用实体计算机、虚拟机和容器中对脉冲星基带数据进行相干消色散处理，对比不同平台的资源利用率与数据处理效率。实验结果表明，容器的性能与实体计算机相近；在多任务并发的数据处理测试中，容器的资源分配更加合理，相较虚拟机可以提高计算资源利用效率。在新疆天文台脉冲星数据处理服务器上实现了基于容器的数据处理架构部署，设计并开发了容器管理图形用户界面，通过优化多用户登录、身份验证、数据卷挂载管理等功能，提高利用容器技术进行天文数据处理的效率。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-04-14 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 针对射电天文观测过程中的射频干扰(RFI)问题，详细分析了国内外台站RFI抑制策略。根据各天文台站实际观测过程中遇到的RFI问题，分别从主动预防阶段、预相关阶段、后相关阶段、机器学习和深度学习等方面研究了RFI的预防策略和抑制方法。详细分析了主动预防阶段可采取的方法，预相关阶段的自适应滤波，和空间滤波方法；后相关阶段的VarThreshold，SumThreshold和奇异值分解等方法。探讨了基于机器学习的主成分分析、支持向量机、全卷积神经网络、卷积神经网络、U-Net等相关技术和方法在RFI信号处理方面的应用。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-09-29 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 瞬时射频干扰（RFI）信号是最难以识别并消除的一类干扰。针对射电天文观测过程中遇到瞬时RFI问题，本文提出了一种基于RFI信号峰值的特征提取方法，利用该方法生成了RFI信号的特征模板，并基于动态时间规整（DTW）算法和打分策略设计了特征识别算法，实现了RFI信号识别以及分类功能。利用ARRL官网提供的RFI数据完成了特征模板的交叉验证对比，测试结果显示RFI特征模板与同类别RFI相似度高，表明该算法能够对RFI进行识别和分类，该算法为瞬时RFI的特征提取以及识别提供了一种新思路。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 相对于单个参考基因组仅聚焦于个体遗传信息的挖掘，泛基因组研究则能够反映整个物种或类群全部的遗传信息。随着基因组测序和分析技术的不断发展，泛基因组学逐渐成为新的研究热点，并已在植物、动物和微生物多个物种中获得了广泛应用，为全面解析物种或类群水平的遗传变异和多样性、功能基因组和系统进化重建等研究提供了强有力的工具，取得了很多显著的研究成果。尽管如此，由于泛基因组学研究尚处于发展阶段，测序费用和分析成本仍然较高，难以广泛普及；且存在分析标准不一、数据挖掘不够全面深入、理论难以应用于生产实际等尚待解决的问题，仍有较大的发展空间。该文系统总结了泛基因组在生物遗传多样性挖掘和功能基因组学中的研究进展，主要包括其在泛基因组图谱的构建、基因组变异和有利基因的发掘、功能基因的多态性、群体遗传多样性和系统进化等多个领域中的应用和研究，探讨了其在不同领域的应用潜力。同时，讨论了目前泛基因组研究中存在的局限性和可能的解决方法，并对其将来的发展前景进行了展望。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-03-30 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 针对超宽带及多波束接收系统海量天文信号实时高效传输与处理问题，对基于FPGA+GPU的主流终端设备软件系统进行了测试分析，超宽带接收设备要求终端系统软件能够在更宽带宽，更高时间、频率分辨率条件下，实现实时数据流传输与处理。结合大口径射电观测设备未来发展方向提出了利用高速并行环形缓冲区实现数据流缓存、基于GPU集群实现数据流实时处理、基于BeeGFS实现分布式并行数据存储，模块化构建射电天文信号传输管道软件的设计思路。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-12-21 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 射电脉冲信号在传输过程中受到星际介质的影响会导致轮廓展宽和变形，在研究过程中需要对信号进行消色散处理。本文设计并实现了基于零拷贝的脉冲星数据GPU相干消色散算法，采用设备内存映射以消除主机到设备的拷贝开销，利用CUDA的cuFFT库进行多BATCH傅里叶变换以提高DFT效率，同时采用多线程实现了传递函数的加速计算。实验结果表明，与传统CPU及GPU算法相比，本文提出的算法在大数据量时表现良好。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-05-15 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 针对脉冲星信号实时消色散处理需求，实现了基于GPU的非相干消色散算法。采用高性能并行计算方法对非相干消色散算法的多线程处理进行了深入研究，提出了算法的并行化加速方案，解决了消色散算法计算量大无法实时处理问题。分析算法的密集型计算部分，高效利用GPU的层次存储结构，提高了GPU资源利用率，进而减少了计算时间，显著提升了非相干消色散算法的计算性能。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2020-04-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 以锡尔河中游为研究区，选择高程、坡度、坡向、积温、降水、土地覆盖、植被覆盖度、水域缓冲区及土壤9个生态敏感性指标，构建锡尔河中游生态敏感性评价指标体系，结合层次分析法和GIS空间分析，研究锡尔河中游生态敏感性空间分布特征。结果表明：锡尔河中游生态敏感性总体上表现出中部高、四周低的空间分异特点。研究区生态敏感性分为极度敏感、高度敏感、中度敏感、轻度敏感和不敏感5个等级，各敏感区面积占总面积的4.39%、10.48%、29.97%、31.26%和23.90%；研究区生态敏感性程度受植被覆盖度及水体因子影响较大，以恰尔达拉水库和锡尔河干流为代表的极度敏感区和高度敏感区生态系统敏感性最高；受气候因素影响显著，积温和降水因子导致生态敏感性程度具有一定方向性；土地覆盖类型和土壤类型的不同，造成锡尔河中游生态敏感性程度各异，生态敏感性较高的地区主要分布在水库和河流及周围地区，土地覆盖类型以农田用地为主，土壤类型以松软潜育土为主；锡尔河中游生态敏感性与高程、坡度因子呈正相关关系，与坡向呈南（坡向）高北（坡向）低的分布规律。综合评价结果以各敏感区面积叠加统计的形式成图，为锡尔河中游生态环境保护及土地开发利用提供参考。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2019-12-04 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 面向天文信号实时处理需求，搭建了基于ROACH2的射电天文数字终端实验平台。利用MATLAB、Xilinx等开发环境进行仿真，取得了原始实验数据；利用CASPER硬件平台实现了信号控制和预处理，并通过高速以太网将数据包传输至计算服务器进行后处理。搭建的实验平台实现了仿真、编译、运行的完整流程，为天文信号实时处理研究提供了良好的实验环境。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2019-08-02 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 基于中国0.5°×0.5°逐月与逐日降水量网格数据集，采用线性趋势、克里金插值（Kriging）、森斜率等方法，分析1961—2015年中国3个自然区的降水量和降水面积的变化特征。结果表明：（1） 中国1961—2015年年均和季节平均降水量呈现由东南沿海向西北内陆递减的空间分布特征，中国一半以上的地区年均和四季降水量呈增加趋势。（2） 日变化特征上，东部季风区、西北干旱区和青藏高寒区均以小雨和中雨为主，其日降水面积多年平均值分别为：1 112.75×103 km2、52.65×103 km2，1 380.57×103 km2、92.83×103 km2，1 253.9×103 km2、34.3×103 km2，暴雨和大暴雨占的面积较小；三个区域不同等级日降水面积年内变化均符合二次函数曲线，三个区小雨日平均降水面积年际变化均呈略微减少趋势，青藏高寒区和西北干旱区大雨、暴雨和大暴雨均呈略微增加趋势，大暴雨整体波动较大。（3） 季节变化特征上，三个区四季均以小雨为主，暴雨和大暴雨所占面积较少。春季和秋季三个区小雨降水面积均呈减少趋势，春季和夏季三个区暴雨降水面积均呈增加趋势，冬季三个区中雨和大雨降水面积呈增加趋势。（4） 东部季风区春季和秋季，西北干旱区年均和四季，青藏高寒区春季、秋季和冬季不同等级降水量对应的降水面积均符合负指数分布规律。
分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2019-03-05 合作期刊: 《电气工程学报》
摘要： 为对建筑物防雷系统中分支导体在雷电流作用下的温升进行估算，提出了 两种计算导体温升的数学模型。该模型用于估算在假设电流密度均匀分布在导体横截 面内以及考虑到暂态趋肤效应下电流密度非均匀分布两种情况下圆柱导体的温升。根 据以上两种数学模型，分别估算出了分支导体 3 在不同雷电流幅值作用下的温升：幅 值为 100kA 时，其温升分别为 2.25℃和 2.75℃；当幅值为 150kA 时，其温升分别为 5.1℃和 6.18℃；当幅值为 200kA 时，其温升分别为 9.19℃和 11℃。本文还验证了该 数学模型的研究结果。分析表明：文献中给出的测量数据与该模型计算得出的数据基 本一致；防雷系统中各分支导体的温升确实会受到暂态趋肤效应的影响；该部分引起 的导体额外温度上升很小可以忽略不计。
分类： 生物学 >> 动物学 提交时间： 2018-12-25 合作期刊: 《动物营养学报》
摘要： 本研究以磷酸氢钙（DCP）为参照物，以断奶仔猪生长性能、饲粮消化率、血清和骨骼指标为对象，评价饲用高水溶性磷酸一二钙（MDCP）的相对生物学利用率。试验采用2×5因子随机试验设计，选择432头4~5周龄、体重相近的杜×长×大杂交断奶仔猪为试验动物，随机分为9组，每组6个重复，每个重复8头猪。每种矿物盐设5个磷添加水平，分别为0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%，共9个处理（0添加组共用）。试验预试期3 d，正试期35 d。结果表明：1）仔猪平均日采食量、平均日增重及死亡率等指标在磷源和磷添加水平之间均不存在显著交互作用（P﹥0.05）。试验第15～35天，MDCP组仔猪平均日采食量显著高于DCP组（P﹤0.05）；试验第15～35天和第1～35天，随着饲粮磷水平的提高，仔猪的平均日增重和平均采食量均显著增加（P0.05）。2）不同磷酸盐和磷添加水平之间对仔猪饲粮干物质、钙和磷的表观消化率均无显著交互作用（P﹥0.05）。MDCP组饲粮钙和磷的表观消化率均显著高于DCP组（P﹤0.05）；0.10%、0.15%和0.20%无机磷添加组钙的表观消化率显著高于0添加组（P﹤0.05）。以磷酸盐中磷的表观消化率、真消化率为指标建立回归方程，根据斜率比计算MDCP相对于DCP的生物学利用率均为120%。3）试验第14天和第35天时，不同磷源和磷添加水平对仔猪血清碱性磷酸酶（ALP）活性均无显著影响（P﹥0.05），也无显著交互作用（P﹥0.05）。试验第14天时，血清磷、钙和甲状旁腺素（PTH）含量在不同磷源和磷添加水平之间存在显著交互作用（P﹤0.05），但试验第35天时不存在显著交互作用（P﹤0.05）。试验第14天时，MDCP组血清钙含量显著高于DCP组（P﹤0.05），MDCP组血清降钙素（CT）含量显著低于DCP组（P﹤0.05）。试验第14天和第35天时血清CT含量在不同磷酸盐和不同磷添加水平之间无显著交互作用（P﹥0.05）。血清钙、磷和PTH含量与磷添加水平之间存在显著的线性回归关系（P<0.05）。以血清钙、磷和PTH含量为指标建立回归方程，根据回归方程斜率比计算的MDCP的相对生物学利用率为96%、102%和115%，平均值为104%。4）不同磷酸盐和不同无机磷添加水平对仔猪股骨、胫骨和掌骨的骨骼断裂强度均无显著影响（P﹥0.05），也无显著交互作用（P﹥0.05）。股骨灰分与磷添加水平之间存在显著的线性回归关系（P<0.05）。以股骨灰分含量为指标，根据回归方程斜率比计算的MDCP的相对生物学利用率为255%。综上所述，以试剂级DCP的生物学利用率为100%，以磷酸盐中磷的表观消化率和真消化率为指标，MDCP的相对生物学利用率均为120%；以血清指标和股骨灰分含量为指标，MDCP的相对生物学利用率分别为104%和255%。
分类： 生物学 >> 动物学 提交时间： 2018-12-24 合作期刊: 《动物营养学报》
摘要： 发育良好的瘤胃对于幼龄反刍动物至关重要，不仅关乎其自身的健康，也与其成年后生产性能的发挥息息相关。对于刚出生的幼龄反刍动物，其瘤胃不具有生酮功能，随日龄的增加，瘤胃形态与功能逐渐发育成熟，逐渐具备了该功能。生酮作用是瘤胃发育成熟的关键因素，β-羟丁酸（BHBA）被认为是瘤胃发育成熟的标志。近十几年来，许多学者针对影响瘤胃生酮作用的因素进行了大量研究，发现过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARs）对于瘤胃生酮和上皮细胞增殖十分重要，转录因子PPARs可以影响到生酮作用关键酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶2（HMGCS2）的表达。但目前对于PPARs调控瘤胃生酮作用分子机制的了解仍然十分有限，因此本文针对PPARs调控幼龄反刍动物瘤胃发育的研究进展进行了综述。
分类： 生物学 >> 动物学 提交时间： 2018-12-24 合作期刊: 《动物营养学报》
摘要： 发育良好的瘤胃对于幼龄反刍动物至关重要，不仅关乎其自身的健康，也与其成年后生产性能的发挥息息相关。对于刚出生的幼龄反刍动物，其瘤胃不具有生酮功能，随日龄的增加，瘤胃形态与功能逐渐发育成熟，逐渐具备了该功能。生酮作用是瘤胃发育成熟的关键因素，β-羟丁酸（BHBA）被认为是瘤胃发育成熟的标志。近十几年来，许多学者针对影响瘤胃生酮作用的因素进行了大量研究，发现过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARs）对于瘤胃生酮和上皮细胞增殖十分重要，转录因子PPARs可以影响到生酮作用关键酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶2（HMGCS2）的表达。但目前对于PPARs调控瘤胃生酮作用分子机制的了解仍然十分有限，因此本文针对PPARs调控幼龄反刍动物瘤胃发育的研究进展进行了综述。
分类： 天文学 >> 天文仪器与技术 提交时间： 2018-06-21 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 新疆天文台南山26m射电望远镜（简称NSRT）经过多年观测积累了大量的科学数据。针对NSRT天文观测数据的在线存储与备份问题，建设了远程、异地、容灾备份系统，在新疆天文台本部及南山观测站分别建设了可独立运行的存储系统，实现了两套存储系统间的远程、异地数据实时容灾备份。以基于对象的存储技术Lustre为基础实现了存储系统，并对存储的读写性能进行了详细测试。建设的容灾备份系统有效解决了新疆天文台观测数据及次生数据的在线存储与数据安全问题。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2018-05-15 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 新疆天文台Taurus高性能计算系统由1个登陆节点、16个计算节点、2个I/O节点、100TB高速存储组成。其CPU理论双精浮点计算能力6.7584Tflops，通过Linpack测试实际峰值为6.289Tflops,可提供计算能力为理论值的93.06%；GPU理论计算能力18.72 Tflops，实际测试计算峰值为14.882Tflops,计算效率为理论能力的79.5%。系统计算与存储节点均采用56Gb Infiniband交换互连，通过IOZone测试存储系统，单节点写可达460MB/s,多节点写可达800MB/s。系统已在多相滤波及消干扰GPU算法加速、蒙特卡罗模拟等领域得到了应用。
分类： 生物学 >> 动物学 提交时间： 2017-10-23 合作期刊: 《动物营养学报》
摘要： 本试验旨在研究蛋氨酸水平对羔羊体况发育、消化道组织形态及血清抗氧化指标的影响。试验选取12对7日龄断母乳的湖羊双胞胎公羔，采用配对试验设计，分为对照（CON）组和低蛋氨酸（LM）组，1对双胞胎羔羊分别分到2个组中。试验分2个阶段进行，第1阶段（8～56日龄），CON组羔羊饲喂基础代乳粉和基础开食料；LM组羔羊饲喂的代乳粉和开食料在CON组基础上分别全部扣除（0.70%和0.40%）额外添加的蛋氨酸，其余营养水平保持一致。第2阶段（57～84日龄），2组羔羊停止饲喂代乳粉且饲粮均为基础开食料。在56和84日龄，各选取6对双胞胎羔羊进行屠宰，分离消化道组织，采集血清样品。结果表明：1）在采食量方面，LM组羔羊对蛋氨酸采食量在8~56日龄、8~84日龄阶段均极显著低于CON组（P0.05）；84日龄，2组间体况发育指标均无显著性差异（P>0.05）。2）56日龄，LM组羔羊的瘤胃乳头宽度显著低于CON组（P0.05）。3）56日龄，LM组羔羊血清中超氧化物歧化酶活性极显著低于CON组（P0.05）。结果提示，饲粮低蛋氨酸水平抑制了羔羊体况发育（体重、体斜长、胸围、体长指数）及瘤胃乳头宽度的增加，同时降低了机体血清中超氧化物歧化酶活性，然而却提高了干物质采食量；提高饲粮蛋氨酸水平后，羔羊体况发育及消化道组织形态发育也随之得到补偿，但机体抗氧化防御系统仍未得到完全改善。
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