检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：陆一峰南京林业大学

学位级别：硕士

随着造纸行业的迅速发展,造纸工业对水资源的需求也与日俱增,同时也产生了大量的废水。造纸过程的不同工段都有废水排出,包括洗涤废水、纸浆蒸煮废水和漂白废水等等,这也对造纸领域的废水排放提出了更高的标准。为了使出水水质达到标准... 详细信息

随着造纸行业的迅速发展,造纸工业对水资源的需求也与日俱增,同时也产生了大量的废水。造纸过程的不同工段都有废水排出,包括洗涤废水、纸浆蒸煮废水和漂白废水等等,这也对造纸领域的废水排放提出了更高的标准。为了使出水水质达到标准,及时准确地监测废水关键指标是保障废水处理技术稳定和可靠的重要条件。由于废水处理过程内部反应复杂,不同工段对应着不同的环境,导致在线仪器需要相对较高的成本和持续维护。而离线实验室分析通常存在滞后且需要对专业领域的深层认知,因此利用易于获取的观测变量进行软测量建模,从而监测其他重要指标如化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)浓度、生物需氧量(Biochemical Oxygen Demand,BOD)浓度等具有重大意义。软测量模型能够综合利用系统中的各种传感器数据,实现对废水指标的连续监测和预测,及时发现问题并调整处理工艺参数和控制参数,使系统能够更好地适应不同的工况和负荷变化,提高处理效率和资源利用率,能够对工业废水处理过程起到关键作用。本文针对实际中不同废水处理工段的出水关键指标预测问题进行了研究,通过特征提取算法和机器学习模型的结合,实现对废水处理数据的特征信息提取,进而保证预测的准确性和可靠性。本文的主要研究内容如下: 1、针对造纸废水处理过程中的非线性、时序性和波动性,本章首先使用多元经验模态分解(Multivariate Empirical Mode Decomposition,MEMD)方法对废水数据进行分解,将原始数据分解为本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),其中包含了原始数据在特定时间和空间范围内的振荡行为,有助于提取数据中的周期性和时序特征。其次将分解出的分量作为训练数据提供给极限梯度提升树(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)训练生成决策树,XGBoost在每一步训练中都能够专注于之前模型预测错误的样本,从而逐步改进模型的预测性能。然后使用贝叶斯优化算法并行地对多个参数组合进行评估,通过不断地迭代评估目标函数的值,更新参数的后验分布,在参数空间中找到使损失函数最小化的参数组合。最终建立了MEMD-XGBoost软测量模型,实现了对实际废水数据的有效预测。 2、在更为复杂的废水处理过程数据中,为了增强对序列数据中全局模式的理解,同时也为了增强模型提取局部特征的能力,本章在长短期记忆网络(Long Short-Term Memory Network,LSTM)模型的基础上结合了改进的卷积块注意力机制(Convolutional Block Attention Module,CBAM)。考虑到废水数据的结构,原始CBAM中的二维卷积操作被替换为了一维卷积。改进的CBAM注意力机制对通过对数据进行一系列的全局平均池化、全局最大池化以及卷积操作,使模型更好地聚焦于重要的局部信息,去除了冗余信息,提高了网络的表达能力和泛化性能。 3、考虑到全工段废水处理过程数据的高维特性,传统的软测量模型无法高效处理复杂数据。本章引入了核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)对原始数据进行非线性特征提取和降维,以简化输入,提高模型对信息的处理效率和泛化能力。多头自注意力机制基于全局角度对内在特征进行权重分配,而时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)中的扩张因果卷积可以处理序列中的局部特征,同时捕捉长距离的依赖关系。因此多头自注意力机制和时间卷积网络的结合有助于模型综合捕捉时序数据中的全局和局部信息,轻量梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine,Light GBM)算法通过按叶生长策略在每一步选择能够最大程度减小损失函数的特征和分裂点来构建树,提高模型的准确性。基于上述方法,本章提出了KPCA-MHATCN-Light GBM软测量模型,对全工段废水处理过程数据中的关键出水指标进行预测,结果表明KPCA-MHATCN-LightGBM在各项评价指标上都有优异的表现。

关键词：废水处理过程深度学习网络多元经验模态分解注意力机制集成学习模型时序特征提取

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基于深度学习的森林火灾烟雾检测系统研究

基于深度学习的森林火灾烟雾检测系统研究

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作者：黄靖文南京林业大学

学位级别：硕士

森林资源是地球不可或缺的资源之一,是人类社会生存和发展的基础。森林火灾的发生会严重威胁到生态系统和社会安全,而在大多数情况下,烟雾是火灾开始产生的关键标志。因此,对烟雾进行准确的检测能够有效预防森林火灾的发生。随着计算机... 详细信息

森林资源是地球不可或缺的资源之一,是人类社会生存和发展的基础。森林火灾的发生会严重威胁到生态系统和社会安全,而在大多数情况下,烟雾是火灾开始产生的关键标志。因此,对烟雾进行准确的检测能够有效预防森林火灾的发生。随着计算机视觉和人工智能技术快速发展,利用深度学习技术进行烟雾检测已经取得了显著的成效。但现有深度学习模型在森林场景性能不佳,且参数过多难以部署。基于此,本文设计了一个适用于嵌入式边缘设备的森林火灾烟雾检测系统,可部署于瞭望塔或飞行器,以及时发现火灾并进行预警。本文研究了基于深度学习的林火烟雾检测算法、轻量化网络模型设计和林火烟雾监测系统构建算法移植,实现了检测精度高、运行速度快和使用灵活性强的目标,为日常保护森林资源和消防救援提供了有效帮助。本文主要研究工作如下: (1)构建林火烟雾检测标准数据集。本文从公开的各类林火烟雾数据集、各机构拍摄林火烟雾图像和实验室模拟场景图像选取各种类型的图片并进行标注,构建了一个质量高、种类多和标注准确的林火烟雾检测数据集,能够较好地验证所设计系统的有效性。 (2)建立了基于Transformer的林火烟雾检测算法模型,整体架构为端到端的特征提取网络-编码器-解码器结构,无需额外后处理步骤,可直接输出预测结果。同时,模型充分利用了Transformer架构的多尺度可变注意力机制来强化对图像特征提取学习的能力。在特征提取网络中使用了多尺度上下文局部特征对比模块和密集金字塔池化模块,通过融合多尺度特征并丰富特征语义信息,提升了模型对早期小型林火烟雾目标检测能力和整体性能,能够较好区分烟雾目标和干扰物体。实验结果表明,相比于最优主流模型,本文提出的模型在m AP指标上提升了4.2%,m AR指标上提升了3.9%,可以实现高效的林火烟雾检测。 (3)针对烟雾半透明和无固定形态的特性,提出设计了一种边界框迭代融合修正算法,通过对解码器各层输出的预测框进行处理,优化生成边界框结果,有效提升了实际应用中对林火烟雾的检测能力。实验结果表明,使用提出算法可以获得完整包围烟雾目标的边界框,对目标定位也更为精确,在m AP指标上提升了1.3%,m AR指标上提升了2.9%,有效减少了漏检和误检问题的发生。 (4)考虑到实际应用场景需求,对本文提出模型进行轻量化改进,采用改进的轻量化网络模型LCNet和简单半监督标签知识蒸馏方案,有效减少了模型参数量,提升了实际推理速度,并增强了模型的整体检测能力,可用在边缘设备中实时监测林火烟雾。 (5)设计实现了基于嵌入式设备的林火烟雾检测系统,整体包括Jetson NX硬件平台、高清摄像头和检测软件系统。将轻量化改进的林火烟雾检测算法模型移植到嵌入式边缘设备中,实现快速林火烟雾检测。同时设计了可跨平台使用的人机交互界面和异步任务处理框架,使得系统具有高可用性和鲁棒性,相比于传统林火检测手段可以更好地完成任务。本文基于Transformer建立林火烟雾检测模型,并对其进行轻量化改进,在嵌入式端搭建系统并部署。实验对比分析表明,本文设计系统具有检测速度快、准确率高、使用简单可靠等特点,可以在野外完成林火监测任务,具有较好的应用价值。

关键词：森林场景烟雾检测 Transformer 轻量化网络边缘计算

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观鸟和拍鸟者群体特征及环境态度、动机与友好行为

观鸟和拍鸟者群体特征及环境态度、动机与友好行为

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作者：李希东北林业大学

学位级别：硕士

观鸟和拍鸟者作为野生动物户外游憩活动参与群体,在生态环境保护、环境教育及促进地区经济发展等方面发挥重要积极作用。国内现有研究主要关注观鸟旅游游客行为,对观鸟和拍鸟者缺乏整体最新了解,尤其是在参与鸟类保护和公民科学活动方... 详细信息

观鸟和拍鸟者作为野生动物户外游憩活动参与群体,在生态环境保护、环境教育及促进地区经济发展等方面发挥重要积极作用。国内现有研究主要关注观鸟旅游游客行为,对观鸟和拍鸟者缺乏整体最新了解,尤其是在参与鸟类保护和公民科学活动方面的实际情况。鉴于该群体活动范围广泛、近距离接触鸟类及栖息地频度高,可能对鸟类及其环境产生影响,观鸟和拍鸟活动中的鸟类干扰问题有待解决。本研究旨在调查观鸟和拍鸟者群体的基本活动现状,具体包括社会经济背景、活动偏好、活跃程度、经济投入及鸟类保护参与情况,并从环境行为理论视角分析环境态度、动机及友好行为特征,探讨影响鸟类友好观拍行为的因素。通过网络问卷调查法收集31个省市地区887名受访者的样本数据,采用描述性统计、非参数检验及基于方差的偏最小二乘法结构方程模型分析数据。结果显示:男性占比三分之二,年龄结构分布广泛,19岁至30岁年龄段较为活跃,受教育水平及收入水平较高,北京、广东、上海等经济发展程度高的地区的观鸟和拍鸟者数量较多。活动偏好方面,既喜欢拍鸟又喜欢观鸟的人最多,占55.69%。有70%的受访者加入过摄影、观鸟或生态保护协会组织。各类公园、乡村郊野、自然保护区是广受欢迎的观拍鸟地点。多数人偏好独自外出、全年每个月及仅周末或节假日观拍。鸟类识别工具如图鉴及APP小程序使用率很高。活跃程度及经济投入方面,受访者月平均观拍鸟天数均值为5天,参与年限均值3年,观鸟和拍鸟种数均值分别为165种和100种,年均外地观拍鸟旅游次数3次。器材花费均值5万元,外地观拍鸟旅游花费年均值9927元。多数人不使用鸟导服务,年均鸟导花费为1200元以内。观鸟和拍鸟者对鸟类保护表现出高度关注及积极参与,大部分人参与过鸟类保护如巡护救助、鸟类相关公众教育活动,鸟类调查公民科学活动参与意愿很高。环境态度、动机及友好行为特征分析结果发现:观鸟和拍鸟者普遍有积极、生态中心的环境态度,以保护鸟类和学习为主的观拍鸟动机,鸟类干扰认知和观拍鸟友好行为水平较高。关联分析结果表明:鸟类干扰认知、动机对友好行为有显著直接正向影响,环境态度可通过动机间接正向影响友好行为,环境态度、动机在鸟类干扰认知与友好行为之间起着部分中介作用。本研究为解决鸟类干扰问题及对相关管理部门制定有效管理策略和保护措施提供科学依据,为针对不同特征群体设计观鸟和拍鸟旅游活动及服务提供科学信息,对促进观鸟旅游业可持续性及环境友好式发展具有理论和实践意义。

关键词：观鸟和拍鸟者鸟类干扰认知环境态度动机友好行为

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基于代谢流和转录组研究陆生伊萨酵母降解柠檬酸途径

基于代谢流和转录组研究陆生伊萨酵母降解柠檬酸途径

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作者：梅佳佳东北林业大学

学位级别：硕士

高含量柠檬酸水果的加工产品酸感尖锐,很难被消费者喜爱,所以在生产加工过程中常需进行降酸操作。酵母是典型的生物降酸剂之一,近年来,关于酵母降酸的研究也越来越多。本实验室前期筛选分离出一株降解柠檬酸能力良好的非酿酒酵母菌株,... 详细信息

高含量柠檬酸水果的加工产品酸感尖锐,很难被消费者喜爱,所以在生产加工过程中常需进行降酸操作。酵母是典型的生物降酸剂之一,近年来,关于酵母降酸的研究也越来越多。本实验室前期筛选分离出一株降解柠檬酸能力良好的非酿酒酵母菌株,陆生伊萨酵母WJL-G4（Issatchenkia terricola WJL-G4）,并研究了该菌株在果酒果汁以及不同浓度柠檬酸中的降酸能力,但该菌株代谢柠檬酸的途径还未深入研究。本试验选取陆生伊萨酵母WJL-G4为试验对象,分别在以不同浓度柠檬酸为唯一碳源的培养基中进行发酵,以葡萄糖培养基为对照组,借助13C代谢流、转录组学以及基因表达量的方法,研究陆生伊萨酵母菌WJL-G4代谢柠檬酸的途径、相关差异基因以及基因表达量的变化,探究其降酸途径。得到的结果如下: 1、基于13C代谢流方法,测定了陆生伊萨酵母菌在10 g/L柠檬酸培养基中6、8和24 h的胞内物质13C标记信息。结果显示,三羧酸循环途径的柠檬酸、顺乌头酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、富马酸和苹果酸均被13C标记,糖异生途径的丙酮酸、磷酸烯醇式丙酮酸、3-磷酸甘油酸、1,6-二磷酸果糖、6-磷酸果糖和6-磷酸葡萄糖均被13C标记,磷酸戊糖途径的5-磷酸核酮糖、5-磷酸核糖、4-磷酸赤藓糖和7-磷酸景天庚酮糖均被13C标记,这表明陆生伊萨酵母菌可以通过三羧酸循环、糖异生途径和磷酸戊糖途径代谢柠檬酸;脂肪酸在24 h时大量积累,其中以不饱和脂肪酸为主,积累的不饱和脂肪酸以亚麻酸、9-十六碳烯酸、油酸和亚油酸为主,饱和脂肪酸以棕榈酸为主;共有包含谷氨酸在内的11种氨基酸被13C标记,6种核苷酸代谢相关物质被13C标记,这说明陆生伊萨酵母代谢柠檬酸时可以进行氨基酸、核酸代谢合成等相关活动,使细胞正常地进行生命活动。 2、基于转录组学的方法,将10 g/L的柠檬酸和葡萄糖（对照组）培养基中的陆生伊萨酵母菌作为试验对象进行测序,探究基因水平上陆生伊萨酵母菌的基因表达情况。结果显示,每个样本获得3878万至4145万个高质量测序读数;NR结果显示,陆生伊萨酵母菌WJL-G4转录本序列与3种毕赤酵母、1种假丝酵母、2种米根霉等物种的序列相似;GO注释结果显示,共有7765个unigenes注释归类到37个功能类别中,其中较为突出的四个功能是细胞解剖实体（1410条unigenes）、细胞过程（1278条unigenes）、代谢过程（970条unigenes）和结合功能（910条unigenes）;KEGG注释结果显示,共有776条unigenes注释到相应途径中,其中全局图和概览图（310条unigenes）、碳水化合物代谢（90条unigenes）、能量代谢（82条unigenes）和氨基酸代谢途径（81条unigenes）更活跃;在转录组注释的基因中,发现了2个与柠檬酸转运相关的基因CTP和Cit MHS,3个与三羧酸循环相关的基因IDH3、ACO和lpd,2个与糖异生途径相关的基因pyc和FBP,1个与乙醛酸循环途径相关的基因glcB,2个GABA途径相关的基因GDH2和GAD,这说明陆生伊萨酵母菌有通过三羧酸循环、糖异生、乙醛酸循环和GABA途径代谢柠檬酸的能力,但实际代谢中是否会存在需要进一步探究。 3、以上一章获得的转录组基因集为对象,进行差异基因筛选和分析,进而探究陆生伊萨酵母代谢途径的基因表达差异。结果显示,与葡萄糖组相比,柠檬酸组有93个基因上调,266个基因下调;GO注释结果显示,差异基因多集中在细胞过程、代谢过程、细胞结构体、核苷酸结合和催化活性五个功能上;KEGG结果显示,差异基因共富集到71条代谢通路中,其中14条通路差异显著:碳代谢途径、甲烷代谢、抗生素的生物合成、代谢途径、次生代谢物生物合成代谢、糖酵解/糖异生途径、叶酸的碳库、VB6代谢、多物种-长寿调节途径、剪接体、乙醛酸盐和二羧酸盐代谢、果糖和甘露糖代谢、花生四烯酸代谢和甘油脂代谢;三羧酸循环途径的基因ACO、IDH3和lpd表达上调,这说明生伊萨酵母菌在代谢柠檬酸时三羧酸循环的前半段途径更活跃;乙醛酸循环途径的glcB上调,说明乙醛酸循环途径更活跃;糖异生途径的FBP上调和PFKB2下调,说明糖异生途径更活跃,而糖酵解途径被抑制。 4、分别在不同浓度柠檬酸培养基中培养陆生伊萨酵母菌,测定其三羧酸循环、乙醛酸循环途径和糖异生途径中相关基因的表达量,探究不同酸环境对酵母中降酸途径相关基因的影响。结果显示,与10 g/L葡萄糖组相比,陆生伊萨酵母菌在10 g/L柠檬酸组中IDH3、ACO、lpd、glcB和FBP的相对表达量均显著上调,说明陆生伊萨酵母菌WJL-G4的降酸活性很可能与三羧酸循环、乙醛酸循环和糖异生途径的活跃程度有关;与10 g/L柠檬酸组相比,陆生伊萨酵母菌在6

关键词：陆生伊萨酵母菌WJL-G4 柠檬酸降解 13C代谢流转录组学基因表达量

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落叶松成花诱导相关DREB基因的功能研究

落叶松成花诱导相关DREB基因的功能研究

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作者：徐黛曦东北林业大学

学位级别：硕士

落叶松是我国北方森林的重要组成部分,也是人工林的主要栽培树种。由于落叶松种子园产量不稳定,良种供应受到限制,因此需要对落叶松的成花机理进行研究,实现良种稳定、持续的生产。基于实验室前期筛选出的落叶松成花相关基因,通过生物... 详细信息

落叶松是我国北方森林的重要组成部分,也是人工林的主要栽培树种。由于落叶松种子园产量不稳定,良种供应受到限制,因此需要对落叶松的成花机理进行研究,实现良种稳定、持续的生产。基于实验室前期筛选出的落叶松成花相关基因,通过生物信息学分析和实时荧光定量分析进一步筛选参与开花调控的基因,并利用转基因手段分析候选基因功能,再经转录组测序找到该基因可能调控的下游基因,为针叶树开花机理研究和落叶松开花结实调控研究提供帮助。得到的主要研究结果如下: （1）本课题组前期获得了可能参与落叶松成花诱导的13条具有完整CDS区域的DREB（Dehydration Responsive Element Binding Protein）基因,根据进化树构建结果,这13个DREB蛋白主要分布在6个分支中,同一分枝蛋白所含基序具有极高的相似性。根据理化性质分析结果,13个DREB蛋白主要定位在细胞核和叶绿体中,以酸性氨基酸为主,全部为亲水蛋白,热稳定性较强,不稳定系数较高,以α螺旋和无规则卷曲为主要构成。（2）实时荧光定量PCR结果显示,13条DREB基因具有组织表达特异性,且响应ABA（abscisic acid）、GA3（gibberellin 3）等多种激素处理和环境因子处理。结合13条基因在新生芽发育阶段的表现,推测DREB 4和DREB11参与成花诱导的可能性更大。（3）克隆出DREB11（***＿c0）,并将其命名为LkoDREB11。将该基因构建在带有GFP标签的过表达载体上,发现LkoDREB11定位在细胞核,符合转录因子表达特点。通过基因组序列比对获得LkoDREB11基因的启动子序列,预测发现启动子序列含有启动子核心元件、赤霉素响应元件、光响应元件等。通过烟草瞬时遗传转化的方法,验证了LkoDREB11比对基因组数据库中上游的1604 bp启动子序列具备启动活性。酵母转化试验证明LkoDREB11转录因子具有转录激活活性。（4）采用叶盘法通过农杆菌介导的方式将LkoDREB11基因异源转入到烟草中,发现转基因株系比野生型开花时间早,盛花期花量增多,说明LkoDREB11基因对成花诱导具有促进作用;GA3处理后,转基因株系早于野生型的开花时间与未处理时转基因植株提前开花的天数基本一致。转录组测序结果表明,转基因后花和叶中相关基因的表达情况发生了较为明显的变化,并且在叶中差异程度更高,表明该基因更有可能在叶中行使主要功能,且无论是花中还是叶中的差异基因,都在对光的响应方面表现出了极高的富集程度,说明转基因提高了植株对于光的响应能力。LkoDREB11过表达后,光周期途径中的关键基因CO（CONSTANS）表达量明显提高,推测LkoDREB11可以通过光周期途径调节相关基因,进而引起SOC1-like（SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS1-like）、LFY（LEAFY）等下游开花相关基因的高表达,从而对开花起到促进作用。

关键词：杂种落叶松成花诱导 DREB基因遗传转化

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淮安市洪泽区农村网格化管理研究

淮安市洪泽区农村网格化管理研究

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作者：石淼南京林业大学

学位级别：硕士

当今社会,经济的快速发展、信息化水平的不断提升都促进了农村地区城镇化进程的提升,同时也推动城市社区网格化模式应用到农村基层管理中,这一模式大大提高了农村地区的管理水平。在公共卫生紧急事件的防控中,网格化管理模式作为一种新... 详细信息

当今社会,经济的快速发展、信息化水平的不断提升都促进了农村地区城镇化进程的提升,同时也推动城市社区网格化模式应用到农村基层管理中,这一模式大大提高了农村地区的管理水平。在公共卫生紧急事件的防控中,网格化管理模式作为一种新型的农村基层治理模式,在农村地区得到广泛的实际应用,这一模式在突发性公共事件中也取得了突出的成就。然而由于农村网格化管理基本是由城市模式套用出来,不能完全切合农村实际,因此还存在诸多问题和缺陷。在实践运行网格化管理的过程中,受到复杂多元因素的影响,面临着诸多发展困境和问题。本文的研究对象为淮安市洪泽区农村地区,通过参考国内外网格管理理论与经验,细致分析探讨课题相关文献资料,对淮安市洪泽区农村网格化管理实践情况运用调查法展开系统分析,分析汇总淮安市洪泽区在农村网格化管理中的存在的问题和原因,并提出具有实践性的提升路径。本文在梳理国内外学者关于农村网格化管理、农村基层网格化的研究观点基础上,分析农村网格化管理的相关概念和主要构成要素、国内外研究现状,按照精细化管理理论和新公共服务理论的理论研究,提炼总结淮安市洪泽区农村地区网格化管理的现状和主要做法,从多方面总结农村网格化管理在实践中发挥的作用和治理成效,其次通过与淮安市洪泽区农村村民、网格化管理领导干部、网格员进行深度交流,探索剖析淮安市洪泽区农村地区新冠疫情网格化管理中存在的问题,包括基层物资短缺;工作团队建设不足;存在官僚主义现象;网格信息化系统建设存在瑕疵等,并从多方面分析问题原因,包括网格员培训不到位、责任心不足、网格员薪酬、评价与激励机制匮乏、政府在职责转型中的缺失、网格化管理系统缺乏高效的信息交流与共享机制等。参考国内北京东城区、浙江舟山镇、江苏省泗洪县、涟水县马坝镇的先进做法,探究农村网格化管理的提升路径,主要包含完善农村网格基础性建设、建立农村网格调配保障体系、提升网格服务效能、形成多元参与格局。

关键词：农村基层网格化管理淮安市洪泽区

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基于转录组测序的关联分析定位裂叶桦叶形调控基因

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第1期48卷 39-46页

作者：顾宸瑞袁启航姜静穆怀志刘桂丰林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学) 北华大学林学院

【目的】针对调控裂叶桦(Betula pendula‘Dalecarlica’)叶形的基因进行初步定位，筛选并注释可能的候选基因，为后续的验证实验和机理研究奠定基础。【方法】以来自1株裂叶桦母树的24株子代个体为试验材料，其包括了正常叶、浅裂叶、... 详细信息

【目的】针对调控裂叶桦(Betula pendula‘Dalecarlica’)叶形的基因进行初步定位，筛选并注释可能的候选基因，为后续的验证实验和机理研究奠定基础。【方法】以来自1株裂叶桦母树的24株子代个体为试验材料，其包括了正常叶、浅裂叶、深裂叶等类型，扫描每单株的5个叶片，使用衡量叶片不规则度的指标计算每株个体的叶形不规则度，分析个体之间的差异显著性，测定每单株RNA-Seq数据，分析其中的SNP/InDel信息，并结合叶片不规则度进行关联分析，划定关联区。根据RNA-Seq数据分析实验材料全基因组的基因表达量，计算基因差异显著性，继而挑选出关联区中的差异基因。将关联区中受关联性SNP影响的基因和差异表达的基因作为候选基因，使用在线数据库进行基因功能注释。【结果】试验群体叶形不规则度的变异系数达60.51%,满足关联分析的需求。对实验群体全基因组中1 367 359个SNP/InDel标记的关联分析结果显示，裂叶桦叶形调控基因所在的关联区长9.18 MbP,包含400个基因，关联区内61个关联性SNP影响了17个基因的编码。基因表达量分析结果显示，关联区中有25个基因在不同叶形桦树之间存在极显著差异(P<0.01)。对上述候选基因进行功能注释，根据注释结果，预测其中3个转录因子和1个生长素转运蛋白可能是调控裂叶桦叶形的关键基因。【结论】调控裂叶桦叶片分裂性状的基因定位在7号染色体7466344—16651477的区间，包含候选基因40个。根据基因注释结果，建议后续研究重点针对其中3个转录因子和1个生长素外排体基因开展。

关键词：裂叶桦叶形转录组测序关联分析

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城市道路交通系统抗震韧性研究进展

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哈尔滨工业大学学报 2024年第6期56卷 104-115页

作者：刘克智翟长海东北林业大学土木与交通学院哈尔滨150006 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

城市的抗震韧性建设已成为国际社会关注的重要议题。作为城市中最关键的基础设施系统之一,道路交通系统在历次大地震中均遭受严重的损坏甚至丧失功能,极大地阻碍震后应急救援和恢复重建工作的开展,造成巨额的间接损失和深远的社会影响... 详细信息

城市的抗震韧性建设已成为国际社会关注的重要议题。作为城市中最关键的基础设施系统之一,道路交通系统在历次大地震中均遭受严重的损坏甚至丧失功能,极大地阻碍震后应急救援和恢复重建工作的开展,造成巨额的间接损失和深远的社会影响。为此,如何有效评估潜在地震威胁下道路交通系统的抗震韧性水平,并提出科学合理的改进建议,对韧性城市的建设以及人类文明的可持续发展具有重要的理论意义和实用价值。本文首先介绍韧性城市理念的发展历程,以道路交通系统为主要研究对象,阐述抗震韧性的定义和内涵;然后,分别从道路交通系统的震后功能评估方法、抗震韧性评价指标、震后恢复策略和震前加固策略4个方面,系统性地总结现有研究的主要方法与成果,并指出当前研究的局限性;最后,对未来的研究趋势进行展望。

关键词：道路交通系统抗震韧性功能评估韧性指标恢复策略加固策略

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物联网中信息新鲜度和能耗的权衡揭示及优化

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计算机工程与应用 2024年第21期60卷 254-263页

作者：朱鹏王海秦蓁景璐璐王乐萍陆军工程大学通信工程学院南京210000 南京林业大学网络安全和信息化办公室南京210000

无人机辅助物联网传感器节点(sensor nodes,SN)数据采集场景中,信息新鲜度和无人机能耗本质上是相互竞争的指标。为揭示两个指标之间的权衡,引入Pareto边界的概念,将该问题公式化为多目标混合整数线性规划问题,并应用Bender分解算法求... 详细信息

无人机辅助物联网传感器节点(sensor nodes,SN)数据采集场景中,信息新鲜度和无人机能耗本质上是相互竞争的指标。为揭示两个指标之间的权衡,引入Pareto边界的概念,将该问题公式化为多目标混合整数线性规划问题,并应用Bender分解算法求解该问题。而后通过节点唤醒与睡眠机制与无人机轨迹的联合设计,共同优化两个指标,并最大限度地减少SN的最大能耗,将该联合设计公式化为混合整数非凸优化问题,通过应用逐次凸优化技术,提出了一种迭代算法来求解。仿真结果表明,所提出的方法能在两个竞争度量之间得出Pareto最优解。与悬停方案相比,所提设计中无人机能耗和信息新鲜度得到优化,同时显著节省了SN的能耗。

关键词：无人机能耗信息新鲜度 Pareto最优 SN能耗唤醒与睡眠机制

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一种基于离散各向异性辐射传输模型的光线追踪算法

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西北林学院学报 2025年第1期40卷 1-10页

作者：钱文陆鑫云挺朱正礼南京林业大学信息科学技术学、人工智能学院江苏南京210037 南京林业大学林草学院、水土保持学院江苏南京210037

光合有效辐射是作物生产力模型、陆地生态系统模型和生物地化模型的一个重要参量,研究光合有效辐射对植物生长有重要意义。在如今,不同类型的模型可以模拟树林的激光雷达波形,即使用计算机模型来生成再树林中使用激光雷达时可观测到的波... 详细信息

光合有效辐射是作物生产力模型、陆地生态系统模型和生物地化模型的一个重要参量,研究光合有效辐射对植物生长有重要意义。在如今,不同类型的模型可以模拟树林的激光雷达波形,即使用计算机模型来生成再树林中使用激光雷达时可观测到的波形,而半经验模型和几何模型精确度不够高。蒙特卡洛射线追踪(MCRT)模型虽有较高的精确度,但对计算需求很高。本研究提出了一种新的LiDAR光线追踪模型,基于在离散各向异性辐射传输(DART)模型中引入准蒙特卡洛射线跟踪方法。以实现了“盒方法”和“射线卡罗方法”这2种新方法的结合。在离散辐射传输中,加入模拟光子对光能的微小样本进行模拟;将俄罗斯轮盘赌思想加入蒙特卡洛射线追踪中,以便在达到精度要求的同时减少大量的计算需求;同时对场景模型进行网格化剖分,更加准确地对光线进行追踪。结果表明,6月中旬至7月期间,地表太阳辐射估计值与实际测量值的平均相对误差为3.8%~4.2%,光合有效辐射的估计值与实际测量值的平均相对误差为3.5%~3.9%,估算效果较好,其精确度相较于传统的蒙特卡洛算法提高了1.6%。对比实际测量与该算法模拟的拦截效率,得出误差率在1.66%~2.72%,精确度较高。试验结果对于研究植物生理过程具有重要意义。

关键词：光合有效辐射盒方法射线卡罗方法射线追踪蒙特卡洛

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