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  • 不确定性原理与客观确定性判则

    分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2020-09-28

    摘要: [目的] 分析解决不确定性原理及量子理论在物理诠释方面的分歧。 [方法] 对海森堡不确定性原理数学关系式的原始推导、物理涵义以及爱因斯坦光子箱思想实验进行了重新检视分析,并考察了不同作用图景下该关系式的极限。 [结果] 在电磁作用图景下,通过对量子力学量的统计分布及其全概率空间的分析,首次获得了非统计诠释下的不确定性关系式在数学上被破坏的结果;利用傅里叶变换,导出了虚拟作用图景下相应共轭力学量的标准差约束关系式;通过考察电磁作用图景、引力作用图景以及虚拟作用图景所构成的集合,率先得到了微观量子客体力学状态的确定性判则;经过对爱因斯坦光子箱思想实验的重新检视分析,证伪了玻尔在索尔维会议上的论证结论。 [局限]未分析量子纠缠。 [结论] ①非统计诠释存在逻辑矛盾,不确定性关系、现行量子力学理论仅在统计诠释下,才能对微观量子客体在电磁作用图景中的力学状态作出恰当的描述;② 确定性判则显示,微观粒子的力学状态具有客观确定性,其波函数是对电磁作用图景下的微观粒子力学状态统计呈现相的表述;量子力学非统计诠释所指称的个体几率性实质是微观粒子与作用图景之间互作用统计呈现相的概率反映。

  • 地球大数据促进联合国可持续发展目标实现

    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: 2015 年,联合国通过 17 项可持续发展目标(SDGs),涵盖经济、社会、环境三大领域,其为各国全面转向可持续发展指明方向。然而,数据缺失、发展不均衡、目标间关联且相互制约等问题对于 SDGs 落实造成制约,2020 年全球新冠肺炎疫情的暴发更加剧了各国实现 SDGs 面临的挑战。文章重点介绍中国科学院战略性先导科技专项(A 类)“地球大数据科学工程”(CASEarth)开展的可持续发展科学卫星、可持续发展大数据信息平台系统、SDG 指标监测与评估等研究工作,并对可持续发展大数据国际研究中心的科学定位、核心任务及研究内容等进行介绍。文章提出了需提升 SDGs 数据服务能力,加强 SDG 指标监测与评估科学研究,研发 SDGs 科学系列卫星,建设科技创新促进可持续发展智库,以及提供面向发展中国家的教育和培训等发展建议。

  • 地球大数据支撑可持续发展目标协同与权衡研究:进展与展望

    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: 联合国《改变我们的世界:2030年可持续发展议程》是各国实现经济、社会和环境共同发展的重要指南。当前,该议程的 17 个可持续发展目标(SDGs)的监测和评价已取得重要进展,但各SDGs 间相互作用,特别是 SDGs 间的协同和权衡关系的认知仍较有限。文章首先从全部目标关系的综合分析、典型多目标关系分析、单目标内子指标间的关系 3 个方面描述了当前 SDGs 协同与权衡的研究进展和主要发现;并针对研究中的数据瓶颈问题,剖析了地球大数据支撑多目标协同和权衡的思路及典型案例;在此基础上,对地球大数据促进 SDGs 协同和权衡研究进行了展望。研究表明,地球大数据在提升 SDG 指标数据一致性、透明性、时效性和准确性等方面能够发挥重要作用,可以改进前期基于专家知识或统计数据等方法的不足,为提升多目标协同和权衡研究的定量水平提供重要数据支撑。最后,应对 SDGs 权衡的挑战,提出了完善地球大数据支撑 SDGs 协同与权衡的方法体系并构建模拟与预警平台、加强不同领域和主体的合作、强化技术创新推动等建议。

  • 一种基于地球同步卫星光学遥感影像的运动船舶检测与跟踪方法

    分类: 电子与通信技术 >> 信息处理技术 提交时间: 2021-09-10

    摘要: 地球静止光学遥感卫星具有时间分辨率高、覆盖范围广等优点,可以大范围连续跟踪观察海上船舶目标。然而,地球同步卫星遥感影像中的船舶目标通常体积小、强度弱,易受云、岛等因素影响,给船舶目标的检测带来很大的困难。本文提出了一种从地球静止光学遥感图像中检测在海面上移动的船舶的新方法:首先,采用自适应非线性灰度拉伸(ANGS)方法对图像进行增强,以突出小而弱的船舶目标。其次,设计了一种多尺度双邻域差分对比度测量(MDDCM)方法来检测候选船舶目标的位置。然后,分析每个候选区域的形状特征以去除虚假的船舶目标。最后,联合概率数据关联(JPDA)方法用于多帧数据关联和跟踪。实验表明,该方法能够有效地检测和跟踪GF-4卫星光学遥感影像中的运动船舶目标,与其他经典方法相比,该方法具有更好的检测性能。

  • “一带一路”关键节点区域极端气候风险评价及应对策略

    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: 在全球气候变化的大情景下,高温热浪、极端降水、极端干旱和风暴潮事件在“一带一路”沿线大部分区域均呈增强趋势,严重威胁“一带一路”沿线国家的人身和财产安全。文章针对“一带一路”沿线区域极端气候事件风险识别与评价工作中存在的评估尺度粗且单一、应对策略薄弱等问题,围绕极端干旱、极端降水、高温热浪、风暴潮 4 类代表性极端气候事件,建立了多尺度极端气候风险评估技术体系,完成了千米、百米和十米尺度的风险评估工作,实现了对“一带一路”沿线区域 4 类极端气候风险的空间分布、发展趋势、主要影响因素的把握,为更合理、有效地应对灾害,减少和转移灾害风险,减少人身和财产损失等提供科学支撑。

  • GECAM卫星快速预处理流程设计与实现

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-05-27 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: GECAM是专门针对引力波伽马暴的研究机遇而提出的中国科学院空间科学(二期)先导专项卫星任务。GECAM卫星通过数传、遥测以及北斗短报文三个通道下行触发、事例、并道、工程以及短报文等多种类型的数据,数据预处理过程需要对这些数据进行快速正确处理,以满足科学家对天文事件数据正确性和时效性的要求。本文针对GECAM卫星数据处理时效性要求高、数据连续完整、多信道数据融合处理以及触发事件数据切分等特点,对科学数据处理流程和天文警报信息处理流程进行了设计,概述了关键核心算法的思路与实现方法。卫星发射入轨后,数据预处理软件运行良好,正确性和及时性指标满足要求,为后续爱因斯坦探针(EP)卫星、中法天文卫星(SVOM)等空间天文卫星开展数据预处理工作提供了参考。

  • 从“胡焕庸线”到“美丽中国中脊带”:科学认知的突破与发展方式的改变

    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: 中国西部开发与东西部发展平衡的问题是由来已久、历久弥新的一个话题。80多年前,胡焕庸立足于当时的国情开展人口分布与农业区域开发问题研究。今天,我们所说的西部开发,决非传统农业的种植业开发问题,而是在新时代的国情下如何提出适合西部的新业态与新发展的问题。“胡焕庸线”(以下简称“胡线”)与“美丽中国中脊带”(以下简称“中脊带”)的提出,反映的是不同时代背景下关注着不同的发展模式、方式问题。“胡线”是近代中国作为传统农业大国人口密度突变分界线的特征反映,“中脊带”则是新时代高质量发展新模式下的国土空间新规划的战略需要,是缩小东西部发展不平衡的战略抓手。提出如下建议:(1)把“中脊带”作为新型基础设施建设的示范带;(2)把“中脊带”作为构建国土空间战略发展新格局的重要组成部分;(3)把“中脊带”打造成为内外循环发展的枢纽通道;(4)把“中脊带”建设成为生态安全屏障带、国防安全保障带与新的宜居生活区;(5)“中脊带”要创造并形成新型城镇化的发展模式;(6)把“中脊带”发展战略与国家其他战略相对接,助力中华民族伟大复兴梦想之实现。

  • 我国草原恢复与保护的问题与对策

    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: 我国草原总面积为 392.8 万平方公里,约占国土面积的 40.9%,是国家生态安全的重要绿色屏障,也是农牧民赖以生存的主要生产资料。然而,自 20 世纪 80 年代开始,我国草原发生了大面积、不同程度的退化。迄今,“局部好转、整体恶化”的态势没有得到根本扭转,这已成为制约我国生态文明建设和社会经济发展的主要瓶颈。文章分析了我国草原恢复与保护的现状及存在的问题,提出草原恢复与可持续管理的对策,旨在为我国草原的恢复、保护和可持续利用提供参考。

  • 仿真引力系统的非线性光学实验进展

    分类: 天文学 提交时间: 2024-03-22 合作期刊: 《天文学进展》

    摘要: 非线性薛定谔方程 (nonlinear Schr¨odinger equation, NLSE) 是多类物理现象所遵守规律 的共同数学形式。在光学系统中,NLSE 可以描述激光脉冲在介质中传播的时空演化;在天文学 中,可以描述引力透镜、波动暗物质纤维等天体和观测现象 (所谓薛定谔―泊松方程系统, SPE), 甚至可以巧妙地用来类比强引力场现象 (所谓爱因斯坦Klein-Gordon系统, EKG)。从仿真原理、 光路设计、实验结果、天文诠释等方面,详细介绍了非线性光学仿真实验在天文学领域的应用和 进展;并简要展望了未来开展非线性光学实验,仿真各种波动暗物质结构的演化之前景。

  • 国际大科学计划灾害风险综合研究十年回顾与展望

    分类: 统计学 >> 社会统计学 提交时间: 2023-12-03 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 灾害风险综合研究(IRDR) 计划是由原国际科学联盟理事会(ICSU)、原国际社会科学理事会 (ISSC) 和联合国国际减灾战略(UNISDR) 发起的为期10 年的国际大科学计划。2009 年,IRDR国际项目办 公室(IRDR IPO) 由中国科学技术协会成功申办并落地中国,成为ICSU在亚洲设立的首个国际大科学计划。 IRDR 计划通过10 年实施,成为全球灾害风险综合研究旗舰计划,建成广泛的全球灾害风险综合研究网络, 形成有效的国际科学计划管理机制,取得四大成果:(1)我国首次成功落地ICSU 国际大科学计划;(2)成 功运行IRDR计划10 年,确保了计划圆满实施;(3)提升了全球灾害与风险科技治理水平;(4)促成“新十 年”IRDR二期计划的设立。同时,利用IRDR计划这一项目平台学习了国际的先进理念,贡献了中国智慧和 力量,为我国组织国际大科学计划提供了经验,为全球综合减灾作出了重要贡献。

  • 地球科学大数据研究主题演化与影响力分析

    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: 大数据在地球科学各个学科中的应用越来越受到关注,数据驱动地球科学发现的案例不断出现,有关地球数据信息中心、地球大数据平台及相关学术会议数量逐渐增加,地球大数据正在科学研究上表现出巨大的潜力。科学家对地球大数据的科学方法和工具的需求很大,然而目前地球大数据的理论基础、储存管理和分析方法等仍处于发展之中,对地球大数据的研究和讨论有限。文章通过文献计量学的方法,对科学引文索引(SCI)和社会科学引文索引(SSCI)收录的地球大数据相关文献进行分析,从全球论文的产出数量、国家与机构领域研究影响力、研究主题分布、研究热点变迁和国际合作等多角度,分析揭示了地球大数据研究现状;最后,建议未来重点加强跨学科的地球大数据共享与融合,完善地球科学大数据深度挖掘理论和方法,实现对复杂地球系统的分析、建模与预测,支持和服务全球变化与可持续发展。

  • 基于HARP 框架的农业知识图谱表示模型研究

    提交时间: 2024-04-03 合作期刊: 《农业图书情报学报》

    摘要: [目的/ 意义]随着农业知识图谱数据规模的增长,图谱的节点和关系复杂度不断提升,这对其训练和表示提出了新的 挑战。在此背景下,探索如何在保全知识图谱结构的同时降低资源消耗并加快嵌入速度具有重要的研究和应用意义。[方法/ 过 程]针对这一问题,本研究提出了一种基于HARP 框架的农业知识图谱层次表示模型。该模型利用农业知识图谱的层次性特征, 采用一种改进的基于关系路径随机行走策略,有效地保留了图谱中节点的层次性和非对称关系结构。[结果/ 结论] 1)与HARP 框架相比,使用LEIDEN 的HRWP 模型能更好地保留空间结构,并快速收敛了速度;2)采用HRWP 的融合模型训练时 间基本小于二者训练时间总和,且对原算法时间复杂度影响较小;3)结合HRWP 的传统算法各指标平均提高2%,非神经网络 模型有显著提升。综上,认为模型可以准确表示农业知识图谱并有效缩短训练时间。

  • 大数据技术赋能法律监督

    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: 法律监督是国家治理体系和治理能力的重要依托。数字革命时代,以大数据法律监督为核心的数字检察的快速发展,正在推动法治监督治理体系的重塑变革。文章首先分析了新时代法律监督对能动检察的内在需要,以及新型公益诉讼检察在社会综合治理中的创新作用,探讨了“数字检察”的大数据赋能法律监督、监督促进国家治理的核心要义与重塑作用。在总结国内外各类大数据赋能法律监督实践经验和面临挑战的基础上,提出利用新型大数据赋能法律监督的对策建议:在健全高效工作推进机制基础上,建立具有检察特色的大数据共享机制,增强可持续的数字检察科技供给能力,形成统一开放的大数据法律监督发展模式。

  • 智慧城市空间信息公共平台:城市数据价值之源

    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: 近年来,随着各类传感技术的蓬勃发展,人类实现了对城市各类数据前所未有的高频监测。多源数据的采集、汇聚、共享、管理、融合、分析、应用和服务可以有效降低城市资源能耗,提升城市管理效率,因此成为城市管理者和民众关注的核心问题。基于此,文章以中新天津生态城空间信息公共平台建设和相关应用为例,系统介绍了空间信息公共平台在智慧城市建设中的核心作用,详细阐述了其中涉及的城市数据体系以及数据汇聚、整理和治理融合方法,提出基于城市数据体系的单指标和综合指标城市脉动分析模型,总结展望了智慧城市实践过程中数据共享、分析及应用服务方面所面临的问题和未来发展方向。

  • 地球大数据支撑联合国可持续发展目标:气候变化与应对

    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: 气候变化正在成为未来几十年人类可持续发展面临的主要威胁。如何准确监测极端气候事件和灾害,为应对气候变化和灾害防控提供强有力的数据和科学支持,成为亟待回答的重大科学问题和决策命题。联合国可持续发展目标(SDGs)第 13 项——“气候行动:采取紧急行动应对气候变化及其影响” (SDG 13),就是要通过各国的实际行动,减缓气候变化威胁,增强人类适应能力。然而,目前 SDG 13 相关指标都缺少空间数据和信息的支撑。地球大数据具有高度协同性和集成性,有利于减小研究和评估结果的不确定性,同时也能满足气候变化和灾害风险研究对科学数据提出的迫切需求。文章围绕减缓气候相关灾害影响和降低温室气体排放两大主题,通过地球大数据平台,综合多源空间数据,研究获取灾害时空分布、碳收支变化趋势的方法;并依据该方法获取具有空间信息的数据集,以支撑 SDG 13 实现,为气候减灾和碳减排提供决策支持。

  • 地球大数据助力“可持续城市和社区”目标实现:进展与挑战

    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: “可持续城市和社区”(SDG 11)是实现所有 17 项联合国可持续发展目标(SDGs)的核心。然而,普遍存在的数据缺失问题导致目前SDG 11指标监测与评估工作的开展仍面临巨大挑战。地球大数据作为科技创新和大数据的重要组成部分,在促进城市可持续发展方面能够发挥关键作用。文章重点围绕城市可持续发展的 6 个主题,包括城市住房、城市公共交通、城镇化、城市灾害、空气质量、开放公共空间,基于地球大数据技术,针对相应的多个具体指标,在中国尺度上开展进展监测和综合评估。在上述分析的基础上,文章总结了 SDG 11 实现面临的挑战;并提出了构建可持续发展大数据信息平台、加强科学技术在 SDG 11 实现中的杠杆作用、积极开展 SDG 11综合应用示范,以及加强国内外相关机构的科技合作等建议和举措。

  • 基于异构数据库的空间天文卫星数据组织方法

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2022-01-14 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 随着空间天文卫星获取数据量越来越多,数据应用逐渐发挥了重要作用。现有的天文卫星地面系统中,数据存储方式和组织方法各异,数据量达PB级,并且数据量持续增长,无法快速查找并提取特征参数,难以满足数据应用对查询的时效性要求。本文提出了一种新的空间天文卫星数据组织方法,通过解析抽取数据中的海量特征参数,建立观测时间、空间位置与特征参数的关联,实现在统一时空下的多源数据组织;同时采用关系型数据库与非关系型数据库结合的异构存储方式,设计了海量特征参数存储管理系统。将本文方法应用于空间科学卫星大数据应用平台系统中,使用硬X射线调制望远镜卫星数据的实验结果表明,系统针对按照时间、空间条件获取数据的要求能够较好满足,相比关系型数据库数据组织方式,相同查询模式下数据检索效率明显提高;并且随着数据存储量的增加,系统具有稳定的扩展能力。

  • 水资源约束下的渭干河流域耕地适宜规模

    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: 2020-06-19 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用遥感、水文、气象、统计年鉴等数据,基于水量平衡原理建立以生态耗水为主要水资源约束条件的耕地适宜规模模型,以渭干河流域为研究对象,估算1990—2017年4期耕地适宜面积并评价其开发潜力。结果表明:① 1990—2017年渭干河流域耕地面积持续增加,其转化来源以灌木林、草地为主。② 流域水源主要来自地表径流与可利用降水,流域耗水以生态耗水为主。③ 来水量、作物种植结构与节水灌溉是影响适宜耕地面积估算的主要因素。④ 1990年耕地达到相对饱和状态;2000年耕地水平不稳定,其扩张影响生态环境的平衡;随着作物种植结构调整与节水灌溉普及,2010、2017年实际耕地面积远小于其当年来水量下适宜耕地面积,未来耕地具有较大开发潜力。

  • 大国治沙:中国方案与全球范式

    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: “荒漠化”自1927年初创到1949年学术定名,在1977年成为全球热词,至今仍然是全球面临的重大环境问题和发展瓶颈,严重威胁着陆地生态安全与经济社会可持续发展。面对这一世界性顽疾——“地球癌症”,文章聚焦联合国2030年可持续发展目标,参照中国70年防治荒漠化的“四梁八柱”方略和经验,为全球荒漠化治理开出“四味良药”:制定公约议定书,统一全球履约和守约“度量衡”;构建全球观测网,遥看旱地变化方寸间;编制全球自然沙漠(遗产)名录,为后代留下一片原生沙海;启动“全球治理”行动,力争实现2030土地退化零增长目标。

  • 地球大数据促进土地退化零增长目标实现:实践与展望

    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: 联合国 2015 年通过的《变革我们的世界:2030 年可持续发展议程》中,土地退化零增长是可持续发展目标(SDGs)的重要具体目标(SDG 15.3)。由于不同地理、气候和土地利用类型条件下土地退化具有不同的表征,土地退化和恢复过程涉及的自然和人为因素的复杂性,时间和空间尺度的限定性,长期以来缺乏被普遍接受的土地退化评估指标和方法。SDG 15.3 的参考基准、进展监测等关键数据,仍处于严重缺乏状态,影响了 SDG 15.3 的实现进程。地球大数据作为数据密集型科学范式的典型代表,为解决 SDG 15.3 的数据空缺提供了可能。文章围绕 SDG 15.3 基准确定和进展监测 2 个方向,介绍了实现 SDG 15.3 面临的主要挑战、地球大数据的潜力及已经开展的实践,并展望了地球大数据促进 SDG 15.3实现的发展趋势。