检索结果-内蒙古大学图书馆

电子测量与仪器学报 2025年第2期39卷 21-31页

作者：冯琳宋文强徐伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

地基云的自动观测和识别对分析大气运动趋势和天气预测具有指导意义。针对目前地基云图分类算法准确率不高、在嵌入式终端部署困难的问题,提出了一种基于残差网络结构的地基云图分类网络模型GBcNet及基于ZYNQ的硬件实现架构,PS端用于加... 详细信息

地基云的自动观测和识别对分析大气运动趋势和天气预测具有指导意义。针对目前地基云图分类算法准确率不高、在嵌入式终端部署困难的问题,提出了一种基于残差网络结构的地基云图分类网络模型GBcNet及基于ZYNQ的硬件实现架构,PS端用于加载模型的权重参数和云图数据,PL端实现DDR3读写控制和GBcNet的硬件加速。设计了滑窗、卷积层、池化层、批量归一化层和全连接层等模块的加速IP核。实验在CCSN数据集上进行,结果表明,提出的模型在PC端的准确率达到96.02%。采用现场可编程门阵列(FPGA)硬件加速后,准确率仍然保持在94.5%。与PC端模型的识别率相比,各云类的识别精度损失均不超过3%,整体精度损失小于1.5%;FPGA的最大资源占用不超过48%,单张地基云图推理时间为0.13 s。相较于现有地基云的识别方法,识别准确率高且推理时间较短。提出的识别模型和硬件加速方法为便携式地基云观测设备的研制提供了一种参考方案。

关键词：图像分类地基云图硬件加速 FPGA 残差网络

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南大西洋副热带偶极子的统计特征及其与ENSO的关系

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大气科学学报 2025年第2期48卷 255-266页

作者：王晓红官元红王曰朋吴香华李兴钰南京信息工程大学数学与统计学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省应用数学中心江苏南京210044 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

利用逐月Hadley Center海表面温度、NCEP/NCAR海表面风场和海平面气压等资料,探讨了南大西洋副热带海表面温度的特征及其与ENSO(El Ni1o-Southern Oscillation)的关系。结果表明:1)在北半球冬季,南大西洋副热带海表面温度异常的EOF(empi... 详细信息

利用逐月Hadley Center海表面温度、NCEP/NCAR海表面风场和海平面气压等资料,探讨了南大西洋副热带海表面温度的特征及其与ENSO(El Ni1o-Southern Oscillation)的关系。结果表明:1)在北半球冬季,南大西洋副热带海表面温度异常的EOF(empirical orthogonal function)第一模态(解释方差为27.82%)呈现东北-西南的反位相分布,即南大西洋副热带偶极子(South Atlantic Subtropical Dipole,SASD);其形成主要是由于南大西洋副热带高压变化引起了表面风的变化,表面风的变化引发了潜热通量东北-西南异常反位相分布,从而导致了海温的变化。2)SASD存在明显的季节锁相特征:9—11月SASD模态开始发生发展,12月—次年2月成熟并达到峰值,次年3—5月减弱。3)1960—2022年SASD主要以4~6 a的时间尺度发生周期变化。4)SASD与ENSO存在较强的相关关系,两者的相关系数达0.55,其中正、负SASD分别与厄尔尼诺、拉尼娜事件相对应。与El Ni1o同时发生的正SASD事件对El Ni1o的强度和范围有增强和扩大的作用,且正SASD与El Ni1o事件同时发生会激发次年La Ni1a事件发生,La Ni1a事件反过来又能加强下一年负SASD事件的强度。

关键词：南大西洋副热带偶极子厄尔尼诺拉尼娜气候变率极端事件

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2022年夏季西太平洋副热带高压异常强盛且稳定维持与长江中下游持续性极端高温事件

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气象学报 2025年第1期83卷 33-45页

作者：陈蔚管兆勇杨华栋王磊江苏省气象台南京210008 气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京信息工程大学南京210044 南京气象科技创新研究院南京210008

2022年夏季长江中下游地区发生了1960年以来最强的高温事件,其形成和维持与西太平洋副热带高压(WPSH)异常强盛有关。利用站点观测资料和再分析资料,通过对不同变量的诊断分析,研究了高温时段WPSH异常强盛且稳定维持的机制,得到如下结论:... 详细信息

2022年夏季长江中下游地区发生了1960年以来最强的高温事件,其形成和维持与西太平洋副热带高压(WPSH)异常强盛有关。利用站点观测资料和再分析资料,通过对不同变量的诊断分析,研究了高温时段WPSH异常强盛且稳定维持的机制,得到如下结论:(1)在高温时段,长江中下游地区盛行比一般高温年更强的下沉运动,扰动垂直动力加热是长江中下游地区高温维持的主要因素。短波辐射通量表现为向下的异常,可通过向上的感热通量将热量由地面传输至近地层空气并促使其升温。(2)与一般高温年不同,2022年WPSH与南亚高压(SAH)重叠于长江中下游地区,有利于WPSH在大陆上空维持,为此次极端高温事件的出现提供了有利的环流条件。WPSH强度维持与局地负涡度的维持有关。一是扰动负涡度的垂直向下输送,二是相对涡度水平平流负异常。特别是,在长江中下游地区上空WPSH的维持,自上而下的负涡度的垂直输送起着极为重要的作用。(3)不同于一般高温年,WPSH在海洋上的主体部分的维持主要与180o附近赤道中太平洋海温异常偏低有关。而WPSH在大陆上的部分,其维持与菲律宾群岛附近对流活动关系密切,有利于长江中下游地区上空负涡度的维持。研究结果将有利于加深对WPSH变化成因的认识,为后续研究持续高温的成因提供理论支撑。

关键词：极端高温西太平洋副热带高压维持机制长江中下游 2022年

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褐飞虱春季境外虫源地水稻物候期对我国华南和西南稻区首迁峰的影响

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中国植保导刊 2025年第1期45卷 41-49页

作者：秦金凤郑欣飞包云轩苏钰格陆明红曾娟张熠玚气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 江苏省农业气象重点实验室/南京信息工程大学 214105 河北省气象信息中心河北石家庄050000 全国农业技术推广服务中心北京100125

为了探明褐飞虱境外虫源地的水稻物候期对我国华南、西南稻区褐飞虱年内首次迁入峰(简称首迁峰)的影响,利用华南和西南稻区2001—2019年褐飞虱灯下首迁峰的发生期,回推了首迁峰的迁飞轨迹和主要虫源区;结合同期MODIS卫星影像资料,反演... 详细信息

为了探明褐飞虱境外虫源地的水稻物候期对我国华南、西南稻区褐飞虱年内首次迁入峰(简称首迁峰)的影响,利用华南和西南稻区2001—2019年褐飞虱灯下首迁峰的发生期,回推了首迁峰的迁飞轨迹和主要虫源区;结合同期MODIS卫星影像资料,反演了覆盖首迁峰发生期的虫源区水稻种植分布及其物候期变化特征,探讨了虫源区水稻物候期变化对两个稻区褐飞虱早期迁入的影响。结果表明:(1)越南中部和北部、缅甸中部、泰国东北部为华南稻区褐飞虱首迁峰的主要虫源地;缅甸中部、越南北部和泰国北部为西南稻区褐飞虱首迁峰的主要虫源地。(2)迁入华南和西南稻区的褐飞虱年内首迁峰虫源地的水稻物候期主要为分蘖期和抽穗期,两稻区前10年的首迁峰虫源地水稻物候期以分蘖期为主,后9年以抽穗期为主,呈现从分蘖期为主逐渐向抽穗期为主的转变。(3)全国褐飞虱偏重以上发生年的首迁峰境外虫源地水稻物候期多为分蘖期和抽穗期。研究结果为做好我国褐飞虱早期预报提供了基础依据。

关键词：褐飞虱首迁峰迁飞轨迹模拟水稻物候期增强型植被指数(MODIS-EVI)

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低温胁迫对设施草莓花器形态发育及花粉活力的影响

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中国农业大学学报 2025年第5期 107-121页

作者：张呈静杨再强张涵奇姜楠罗靖南京信息工程大学生态与应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心

为探究低温对设施草莓花器形态发育及花粉活力的影响规律，以长日型草莓赛娃‘Selva’和短日型草莓丰香‘Toyonoka’为试材，在草莓现蕾期设置2种日最高温度与日最低温度的动态（低温20℃与10℃；15℃与5℃）和3个不同持续时间（3 d、6 ... 详细信息

为探究低温对设施草莓花器形态发育及花粉活力的影响规律，以长日型草莓赛娃‘Selva’和短日型草莓丰香‘Toyonoka’为试材，在草莓现蕾期设置2种日最高温度与日最低温度的动态（低温20℃与10℃；15℃与5℃）和3个不同持续时间（3 d、6 d、9 d）的环境控制实验，以25℃（日最高温度）与15℃（日最低温度）为对照（CK），测定不同处理中植株花器官表型形状、萼片花瓣解剖结构、花粉活力及坐果率指标，分析低温对各指标的影响。结果表明：1）低温处理使2个品种草莓开花时间延迟、开度减小。15℃与5℃持续9 d处理下，‘Selva’和‘Toyonoka’的最大开度分别比对照减小30.04%和30.93%，开花期分别延迟11 d和13 d;2）低温对2个品种草莓花器官表型形状有较大影响。‘Selva’雌蕊长度、雌蕊宽度、花药长度、花丝长度分别较对照减少了30.16%、33.54%、37.10%、48.96%；‘Toyonoka’雌蕊长度、雌蕊宽度、花药长度、花丝长度分别较对照减少了31.56%、33.56%,37.13%,48.16%。随低温胁迫程度加剧，2个品种萼片与花瓣长度和宽度减小；3）低温处理后不同品种萼片、花瓣的上下表皮细胞厚度与总体厚度均明显增加。15℃与5℃持续9 d处理下，‘Selva’萼片厚度与花瓣厚度分别增加26.50%和33.89%，‘Toyonoka’则相比对照增加24.21%和46.04%;4）随低温胁迫加剧，2个品种草莓的花粉活力显著下降。在15℃与5℃持续9 d处理下，‘Selva’和‘Toyonoka’的花粉染色率相比对照分别下降了57.04%和67.19%，花粉萌发率分别下降了56.70%和63.46%;5）经过低温处理后，2个品种草莓坐果率显著下降。综上，低温胁迫对长日型品种‘Selva’花器官形态发育及花粉活力特性影响程度小于短日型品种‘Toyonoka’。本研究为设施草莓开花期温度管理及低温灾害防御提供了理论依据。

关键词：设施草莓低温胁迫花器官开花进程形态发育解剖结构花粉活力

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黄淮海平原植被日光诱导叶绿素荧光对骤旱的响应

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农业机械学报 2024年第10期55卷 327-338页

作者：陈治仲陈上缐子仪周聪肖薇南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

为探明黄淮海平原骤旱的时空分布及其对植被光合作用的影响,基于ERA5气候再分析资料和SMCI1.0土壤湿度数据集,分析了黄淮海地区2001—2020年气候要素时空变化特征,识别了骤旱事件并研究其演变规律和主要气象影响因子,对比星载日光诱导... 详细信息

为探明黄淮海平原骤旱的时空分布及其对植被光合作用的影响,基于ERA5气候再分析资料和SMCI1.0土壤湿度数据集,分析了黄淮海地区2001—2020年气候要素时空变化特征,识别了骤旱事件并研究其演变规律和主要气象影响因子,对比星载日光诱导叶绿素荧光(Solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)、标准化差异植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)以及增强植被指数(Enhanced vegetation index,EVI)对骤旱的响应,探究了不同类型植被光合作用对骤旱的敏感性。结果表明:黄淮海地区2001—2020年整体呈暖湿化趋势,北部地区增温明显。黄淮海北部和东南部地区骤旱频发,大部分地区发生超过20次骤旱,累计受旱时长超过90候,且骤旱多发生于秋季。黄淮海地区年骤旱次数和累计骤旱时长整体呈上升趋势,增加速率分别为0.6次/(10a)和2.2候/(10a),且呈上升趋势的格点主要位于骤旱频发区。研究区骤旱次数与气温(显著正相关)、风速(负相关)以及降水量(负相关)的相关性较高。相较于NDVI和EVI,SIF随土壤水分的变化更加同步,适用于骤旱监测。黄淮海地区灌木植被SIF对骤旱最敏感,但存在较大的不确定性,农田、森林和草地等植被类型光合作用对骤旱的响应逐渐降低,但不同植被SIF与骤旱次数的最大相关系数均较为接近。

关键词：日光诱导叶绿素荧光骤旱时空变化光合作用黄淮海平原

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地表臭氧浓度升高对麦田水热通量的影响

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农业工程学报 2024年第8期40卷 116-124页

作者：徐诗韵徐彦森张宇杰冯兆忠南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044

臭氧(O_(3))浓度升高危害小麦生长,现有研究尚不清楚推广新的小麦品种能否减缓O_(3)对籽粒产量、农田蒸散和水分利用效率的负面效应,且研究O_(3)浓度升高对麦田水分利用效率的影响对农业用水管理具有重要意义。该研究利用完全开放式O_(3... 详细信息

臭氧(O_(3))浓度升高危害小麦生长,现有研究尚不清楚推广新的小麦品种能否减缓O_(3)对籽粒产量、农田蒸散和水分利用效率的负面效应,且研究O_(3)浓度升高对麦田水分利用效率的影响对农业用水管理具有重要意义。该研究利用完全开放式O_(3)浓度升高平台(O_(3)-FACE),通过连续观测农田小气候特征,结合能量平衡法分析O_(3)浓度升高对麦田水热通量、小麦籽粒产量和田间水分利用效率的影响。结果表明:O_(3)浓度升高显著降低了开花后第32天小麦旗叶的叶绿素含量,降低了乳熟–成熟期的麦田潜热通量平均值和正午峰值,但影响幅度较小。O_(3)浓度升高对麦田平均水热通量及其分配无显著影响,也未影响籽粒产量、产量组成和田间水分利用效率。不同于10年前江淮地区主推的扬辐麦2号、烟农19和嘉兴002等品种,当前推广的农麦88表现出极强的O_(3)抗性。在O_(3)浓度不断升高背景下,种植农麦88有助于减缓O_(3)浓度升高对田间蒸散和水分利用效率的影响。

关键词：臭氧水热通量产量蒸散发冠层温度小麦

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喷施钾钙硅制剂改善高温胁迫水稻叶片光合性能提高产量

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农业工程学报 2019年第5期35卷 126-133页

作者：江晓东华梦飞杨沈斌杨晓亚郭建茂姜琳琳南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

为探明喷施钾、钙和硅制剂对高温热害下水稻光合作用及产量的调控效应,以水稻品种陵两优268为研究对象,持续3 d对叶片分别喷施22.04 mmol/L KH2PO4溶液(T1)、20.0 mmol/L CaCl2溶液(T2)和2.5 mmol/L Na2Si O3·9H 2O溶液(T3),以喷... 详细信息

为探明喷施钾、钙和硅制剂对高温热害下水稻光合作用及产量的调控效应,以水稻品种陵两优268为研究对象,持续3 d对叶片分别喷施22.04 mmol/L KH2PO4溶液(T1)、20.0 mmol/L CaCl2溶液(T2)和2.5 mmol/L Na2Si O3·9H 2O溶液(T3),以喷施蒸馏水为对照(CK),测定了3种制剂预处理后对高温胁迫(日均气温35℃)下水稻剑叶光合、荧光参数和产量的影响,并用隶属函数法综合评价了钾、钙和硅制剂处理的水稻剑叶光合作用抗高温能力。结果表明:喷施钾、钙、硅制剂均能提高高温胁迫下水稻的产量,T1、T2和T3分别比CK增产42.67%、29.70%和20.01%(P<0.05)。与CK相比,在高温胁迫处理第5 d和高温结束后的第5 d,喷施钾、钙、硅制剂皆可提高水稻剑叶光饱和点、最大净光合速率(Pmax)(P<0.05)、光适应下光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv?/Fm?)(P<0.05)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),降低非光化学猝灭系数(non-photochemical quenching coefficient, NPQ)(P<0.05),叶片光合活性高;钾、钙、硅制剂对提高水稻剑叶光合性能抗高温的能力大小依次为T1>T2>T3,以喷施22.04mmol/LKH2PO4溶液效果最好,喷施20.0 mmol/L CaCl2溶液次之。

关键词：作物耐热性试验水稻高温胁迫钾钙硅制剂光合作用叶绿素荧光特性

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海杂波FRFT域的分形特征分析及小目标检测方法

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物理学报 2015年第11期64卷 35-43页

作者：行鸿彦张强徐伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

针对海杂波背景下海情对小目标检测的严重影响,本文研究了实测海杂波在分数阶Fourier变换(FRFT)域的分形特征,分别提出了单、高尺度下的分形检测方法.由数学定义推得,FRFT在不同阶数和尺度情况下,不具有一致的自相似特性,采用多重分形... 详细信息

针对海杂波背景下海情对小目标检测的严重影响,本文研究了实测海杂波在分数阶Fourier变换(FRFT)域的分形特征,分别提出了单、高尺度下的分形检测方法.由数学定义推得,FRFT在不同阶数和尺度情况下,不具有一致的自相似特性,采用多重分形趋势波动分析法确定分形参数H(q),分析了海杂波在不同海情、距离和极化条件下的分形特征.在单尺度基础上结合FRFT的变阶优势,提出了阶数自适应的小目标检测方法;高尺度条件下,比较了不同因素对海杂波FRFT域多重分形参数的影响.结果表明:海杂波FRFT域可用变换阶数的方法检测到湮没在复杂海情中的小信号,检测门限多数提高200%以上,比采用时域信号提高26.3%.H(q)在负高尺度上具有明显的多重分形特征差异,H(q)-q曲线满足反正切分布,纯海杂波与含目标数据的拟合幅值比分别大于1.8(HH)和1.4(VV),为海杂波背景小目标检测提供了判定依据.

关键词：海杂波分数阶傅里叶变换分形特征小目标检测

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混沌海杂波背景下的微弱信号检测混合算法

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物理学报 2015年第4期64卷 48-54页

作者：行鸿彦张强徐伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

基于经验模态分解理论,提出了一种基于粒子群算法的支持向量机预测方法.采用总体平均经验模式分解法将混沌信号分解为若干固有模态函数和趋势分量,将复杂的非线性信号转化为具有不同尺度特征的平稳分量.利用粒子群算法对支持向量机的惩... 详细信息

基于经验模态分解理论,提出了一种基于粒子群算法的支持向量机预测方法.采用总体平均经验模式分解法将混沌信号分解为若干固有模态函数和趋势分量,将复杂的非线性信号转化为具有不同尺度特征的平稳分量.利用粒子群算法对支持向量机的惩罚系数和核函数进行优化,结合支持向量机建立混沌序列的单步预测模型.从预测误差中检测淹没在混沌背景中的微弱信号(包括瞬态信号和周期信号).对Lorenz系统和实测IPIX雷达数据进行仿真实验,结果表明,该方法能够有效地从混沌背景噪声中检测出微弱目标信号,Lorenz系统得到的均方根误差0.000000339(-102.8225 d B时)比传统支持向量机方法的均方根误差0.049(-54.60 d B时)降低了5个数量级,从海杂波中检测出具有谐波特性的微弱信号,表明预测模型具有更低的门限和误差.

关键词：粒子群算法支持向量机混沌海杂波微弱信号检测

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