生态与环保

• 基于地理探测器的神府矿区生境质量时空特征及驱动机制分析

  黄兰;陈秋计;冯建中;刘瑞祥;

  我国西部矿区生态环境脆弱，煤炭资源丰富，大规模的开发活动引起一系列的生态环境问题，定量评估其生境质量时空演变，将对我国矿区生态环境保护和健康可持续发展具有重要的现实意义。本文以西部典型矿区神府矿区为例，利用InVEST模型，耦合地理探测器，从矿区整体和不同开采强度两个方面分析矿区生境质量的变化，并探究生境质量空间异质的原因。研究结果表明：(1)神府矿区整体生境质量良好，等级为良好的生境质量类型占全区面积约为50%;(2)2005—2018年以来，研究区的平均生境质量由0.496 8上升至0.510 6,之后又下降至0.470 7,整体呈现为先升后降的趋势；(3)矿区不同开采强度对生境质量的影响不同，低、中强度开采区生境质量变化速率分别高达265.12%,173.21%,远高于极高、高强度开采区和未采区的变化速率；(4)研究区生境质量变化的主要原因是自然因素和人文因素的协同作用，其中解释力最大的是人口和NDVI的协同，其解释力为0.163 7。

  2023年04期 v.39 451-463页 [查看摘要][在线阅读][下载 3789K]
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• 基于遥感生态指数和MCR模型的沙漠丘陵区生态网络构建

  赵菊花;王玉杰;杨永崇;王涛;田苗;邢晓露;郭志炜;苏文壮;

  人类不合理的土地利用模式使沙漠丘陵区生态环境愈加恶化，构建生态网络对改善生态环境质量，维持生态系统稳定具有重要意义。本文以陕西省神木市为研究单元，引入耦合绿度、湿度、干度和热度四个指标的遥感生态指数(RSEI)进行生态环境质量评价，并以评价结果为依据识别生态源地；综合从地形因素、植被因素、人为因素和水资源因素四个方面选取出8个阻力因子，通过空间主成分分析法(SPCA)构建研究区的综合生态阻力面；运用最小累积阻力模型(MCR)和重力模型提取研究区潜在生态廊道与节点，构建起“点-线-面”相互交融的生态网络框架。结果显示：(1)2015、2018年神木市生态遥感指数均值分别为0.473 3、0.507 5,整体生态环境质量处于中等水平，具有略微好转趋势，呈现出“西北差东南优”的空间分布特征。(2)以研究期间生态环境质量稳定且优良的区域为依据，确定了31个生态源地，面积共316.59 km~2,占神木市总面积的4.15%,大部分集聚在研究区东南部，中部和西北部的生态源地破碎分散；源地的主要土地类型为草地、耕地及河流。(3)提取出神木市潜在生态廊道34条，生态节点22个，廊道总长度634.12 km,其中重要廊道20条，占总长度的57.58%,主要分布在研究区东南部，结合区域特征及研究结果提出了“一环四区”的生态网络框架布局。研究结果可为神木市区域生态安全规划与沙漠丘陵区生态网络构建提供科学参考。

  2023年04期 v.39 464-475页 [查看摘要][在线阅读][下载 4416K]
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• 济南市空巢老人时空分布及养老意愿选择研究

  蔚丽杰;王志宝;

  为探究空巢老人分布及养老意愿选择情况，本文基于2010和2020年人口普查数据，运用空间探索方法研究济南市空巢老人分布情况，并采用随机抽样和社区走访方式对济南市12个区县267位空巢老人或其成年子女调研，分析空巢老人养老意愿选择及影响因素。研究表明：1)空巢老人规模不断扩大，整体分布较为分散。不同类型的空巢老人在增速和分布上存在差异。2)养老意愿主要以个人养老、家庭赡养和社会养老为主。居住地、经济水平、养老政策、邻里关系、生活满意状况是影响养老意愿选择的主要因素。3)以社会养老为参照，居住在同一城市、生活满意度处于满意或一般、收入情况处于0～3 000元/月是影响空巢老人选择个人养老的主要因素。在家庭赡养中，居住在同一城市、居住地为城市和收入情况处于0～3 000元/月是主要影响因素。在社会养老中，养老政策对空巢老人养老意愿的选择影响较深。

  2023年04期 v.39 476-487页 [查看摘要][在线阅读][下载 2343K]
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• 基于乡村聚落特征的秦巴山区自然保护地分类研究——以汉中市为例

  徐冬平;李泉;刘楠;赵力;路秋玲;

  在全面建设以国家公园为主体的自然保护地体系背景下，深入研究保护地内乡村聚落的发展特征对聚落整合重构与保护地协调发展具有重要推动作用。以汉中市为例，运用核密度分析、地理探测器及基于AHP的综合评价法研究秦巴山区自然保护地内乡村聚落的分布特征、驱动因素及发展差异，并依据其差异对保护地进行分类，以期为保护地内乡村聚落的整合与重构提供指导。结果表明：1)从分布特征来看，各保护地内乡村聚落的分布极其不均衡，其核密度均值高达0.082个·km~(-2),低至0.002个·km~(-2);2)从分布驱动因素来看，聚落分布受耕地资源的驱动作用最大，其次为地形位指数、高程、总人口等；3)从发展水平来看，同一保护地乡村聚落的发展水平差别不显著，但各保护地间发展差异明显，总体呈现“中部平原高、南北山区低”的空间格局；4)从分类结果来看，依据乡村聚落的综合发展特征将保护地分为“H-H型、H-L型、L-H型、L-L型”等4种类型，分别占总数的12.5%、23.5%、8.3%、44.4%。研究可为自然保护地乡村聚落整合与重构提供理论支撑与政策建议，对保护地协调发展具有良好的促进作用。

  2023年04期 v.39 488-496页 [查看摘要][在线阅读][下载 3393K]
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• 地下水超采区种植结构调整下的生态补偿激励机制研究

  刘政;汪妮;余龙;张昕;汪泉熹;

  为研究有效激励地下水超采区农户主动参与地下水压采的生态补偿激励机制，解决近年来农户在参与地下水压采措施施行过程中消极和地下水压采效果不显著等问题，把调节径流、涵养水源功能价值模型改进并建立地下水压采生态补偿激励模型，并将该模型应用到地下水压采生态补偿激励标准核算中，再结合以成本分析法计算出的生态补偿基础标准得出新的生态补偿标准。以成安县为例，引入干旱指数概念和地下水开采系数改进调节径流、涵养水源功能价值模型，干旱指数客观反映了研究区域降水、气候等因素，地下水开采系数则反映了各乡镇超采程度的差异，改进模型计算确定出了试点年成安县各试点村补偿金在416～634元/亩间浮动。激励机制的加入使得地下水压采区生态补偿标准更具针对性和合理性，为实现地下水压采工作的可持续推进提供了参考。

  2023年04期 v.39 497-505页 [查看摘要][在线阅读][下载 1239K]
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材料科学与工程

• 预变形对Al-Cu-Mg-Ag合金时效组织及性能的影响

  张姿;王瑞红;

  为分析预变形对Al-Cu-Mg-Ag合金时效过程中析出相的影响，本文利用Digital Micrograph软件对透射电子显微镜(TEM)观察的析出相直径尺寸及数量密度进行了定量统计，结果表明，20%预变形时效态合金析出相密度增加，直径减少。为探究不同预变形对时效态Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能的影响，利用维氏硬度计测得四种变形量(0%、10%、20%、30%)预变形样品在185℃时效0～24h的硬度，结果表明，预变形提高了合金硬度，且当变形量为30%时合金峰值硬度最高(153HV)。为探究不同预变形对T6态Al-Cu-Mg-Ag合金耐蚀性能的影响，本文进行了循环极化曲线测试和晶间腐蚀实验，结果表明，Al-Cu-Mg-Ag合金存在最佳变形量预变形(20%)使得耐蚀性能最佳。

  2023年04期 v.39 506-512页 [查看摘要][在线阅读][下载 2985K]
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机械与精密仪器工程

• 用于装配动作识别的肌电信号特征优化选择方法

  刘永;宁蕊;李言;杨明顺;高新勤;

  在采用机器学习方法进行动作识别的研究中，识别的准确率很大程度上取决于输入数据的特征。针对基于表面肌电信号的作业动作识别，进行了特征分析与优化选择方法研究。在对采集的作业手臂肌电信号进行平滑处理的基础上，定义并提取了肌电信号时域、频域及时频域的15个特征量；将从8个通道肌电信号的每帧数据中计算获得的120个特征值用于手势姿态的表征，并进行了归一化处理；使用极限梯度提升(XGBoost)算法和单变量特征选择(UFS)算法分别从特征量和特征值两个角度对所得信号特征进行识别贡献度的分析。分析结果表明，两种方法均可大幅消减冗余特征，并且能有效提高最终的识别准确率，其中采用UFS算法选取的特征在识别速度和准确度上更具优势。

  2023年04期 v.39 513-520页 [查看摘要][在线阅读][下载 1361K]
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• 多孔Cu-BTC/Ag纳米复合润滑剂减摩与自修复性能研究

  王宇芸;张国亮;尹维;杨铎;翁艺斌;李奇;

  针对润滑剂界面减摩持续性能差导致的磨损失效问题，本文设计了一种新型多孔Cu-BTC/Ag纳米复合添加剂，并研究其摩擦学性能及界面自修复行为。首先采用溶剂热法制备了多孔Cu-BTC/Ag纳米复合润滑添加剂，并利用扫描电子显微镜(SEM)对其微观形貌进行了表征，其次将该纳米复合润滑剂均匀分散于正十六烷基础油内，利用UMT-5多功能摩擦磨损试验机研究了其摩擦学性能。结果表明：Cu-BTC/0.1%Ag纳米复合润滑添加剂的减摩效果最优，与正十六烷的摩擦系数相比降低约31%;基于磨痕表面的SEM图、三维形貌图和磨痕宽度深度柱状图可以看出，磨痕的宽度、深度各降低约35.2%和68%,磨痕的数量变少、深度变浅以及磨损表面更为平整。这主要由于润滑添加剂的多孔结构，孔内存储了少量的润滑油，在摩擦过程中，其内部的润滑油持续向摩擦界面补给，对摩擦接触区起到了持续润滑的效果。对磨痕表面进行能谱仪(EDS)元素分析，发现含有大量铜元素，表明多孔Cu-BTC受力时发生挤压变形，单晶纳米颗粒修补摩擦界面划痕和沟壑，具有修复摩擦界面磨损缺陷的功能。

  2023年04期 v.39 521-528+566页 [查看摘要][在线阅读][下载 3600K]
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自动化与信息工程

• 基于差分Causal LSTM模型的气象图像短时预测研究

  张晓晖;白文奇;杨松楠;王晓娟;

  为解决气象图像序列在短时预测时预测精度低的问题，利用一种具有级联记忆单元的Causal LSTM,将图像梯度差分惩罚因子引入训练过程，来提高预测模型对短时序列动态和突变的建模能力，提出了差分Causal LSTM模型。研究首先通过循环神经网络建立气象图像短时预测模型，然后分析了ConvLSTM模型对气象雷达回波图与卫星云图序列的预测效果，对于ConvLSTM模型预测气象图像存在严重模糊的问题，使用差分Causal LSTM模型进行优化，结果表明改进的模型能够有效改善模糊，提升预测结果的准确性。改进后的差分Causal LSTM模型在HKO-7数据集的测试样本中，关键成功指数(CSI)提高了0.019,在气象云图数据集中提高了0.078,模糊程度有所减弱。

  2023年04期 v.39 529-535页 [查看摘要][在线阅读][下载 1764K]
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经济与管理

• 企业数字化转型对高管管理防御行为的影响研究

  牛晓琴;左红艳;牛晓冬;

  为了研究企业数字化转型对高管管理防御行为的影响，本文通过对企业高管进行问卷调查，将高管能力、数字化转型与管理者管理防御纳入同一框架进行探究，研究了数字化转型对高管管理防御行为的影响，并厘清了数字化转型对不同能力高管管理防御行为的影响。研究表明：数字化转型确实对高管的管理防御产生影响；对高能力高管来说，数字化转型强化高能力高管的管理防御动机，提高了高能力高管的管理防御程度；对低能力高管来说，数字化转型与低能力高管的管理防御程度之间存在先减后增的“U”型关系。

  2023年04期 v.39 536-546页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K]
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计算机科学与工程

• 基于区域生长与区域覆盖比的红外弱小目标检测

  鲁晓锋;李思训;柏晓飞;黑新宏;

  为了提高复杂背景下红外弱小目标的检测能力，提出了一种基于区域生长与区域覆盖比的新方法。本文中主要针对目标的三个特征：1)目标的最大灰度值与邻域背景之间存在较为明显的灰度间隙；2)目标在局部范围内具有较高的灰度值；3)目标像素分布较为紧凑，建立了一种新的小目标检测算法。首先，对原始图像计算局部对比度并筛选出候选种子点。其次，对每个候选种子点在原始图像上进行阈值区域生长算法并计算得到区域覆盖比(RCR)。然后，使用自适应尺寸的三层窗口计算得到自适应灰度差(AGVD)。最后，采用阈值分割方法分离出真实目标。通过在真实测试数据集上的实验表明，与现有算法相比，所提出的算法具有较高的检测精度和较低的虚警率。

  2023年04期 v.39 547-556页 [查看摘要][在线阅读][下载 2689K]
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• 基于NSGA-Ⅱ的车联网边缘计算任务卸载方案

  刘建华;罗荣鑫;刘佳嘉;李炜;史小妮;

  针对如何降低基于车联网边缘计算的时延与能耗，提升移动用户体验的问题，提出了一种在车联网边缘计算架构中基于非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ, NSGA-Ⅱ)的任务卸载方案。首先，设计一个面向车联网的边缘计算体系，路侧单元接受来自传输范围内车辆提供的数据信息，再将其传输至移动边缘计算服务器进行处理。然后，基于本地计算与计算卸载分别构建边缘计算的时延与能耗的数学模型。最后，将体系中的能耗和时延作为决策目标，以用户的总成本最小化作为目标函数，设计基于NSGA-Ⅱ的算法进行多目标函数的优化。实验结果表明，与其他方案相比，所提方案的收敛速度提高了13%左右，总成本降低了30%左右。因此，所提方案更适合用于车联网的场景。

  2023年04期 v.39 557-566页 [查看摘要][在线阅读][下载 1941K]
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• 基于改进TResNet的下水道缺陷识别算法

  晏润冰;李明辉;李煜博;张梦圆;李金彪;张奇;

  同一张下水道图像可能同时反映多种类型的下水道缺陷，所以应对下水道图像进行多标签缺陷预测。为了进一步解决城市下水道复杂场景中缺陷的多标签自动分类问题，本文提出了一种两阶段的下水道缺陷类型识别方法。第一阶段，使用二分类卷积神经网络(CNN)模型检测下水道图像是否存在缺陷；第二阶段，使用改进TResNet模型对下水道图像具体缺陷类型进行多标签分类，该模型在TResNet基础上引入了捕获空间相关类别信息的特定类别残差注意力(CSRA)模块，从而提升了网络的多标签识别能力。考虑到不同类型缺陷造成的经济影响程度不同，使用加权缺陷类别经济影响指数的F_(2-CIW)指标以及标准F_1分数指标来评价模型的性能。实验结果表明，在下水道数据集Sewer-ML Dataset上，本文方法的F_(1-Normal)和F_(2-CIW)指标取得了90.41%和53.57%的测试得分，相比其它方法具有更好的缺陷识别性能。

  2023年04期 v.39 567-575页 [查看摘要][在线阅读][下载 1918K]
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土木建筑工程

• 考虑不同岩土抗力的加锚双排桩受力变形计算

  李涛;吴丽杰;续辰;杨玉坤;吴雨停;

  针对已有加锚双排桩计算模型对桩后滑裂面以下岩土层抗力处理的不足，考虑桩锚协同并将剪切滑裂角折减确定了滑裂面位置。然后将作用在前后排桩滑裂面以下的岩土抗力参数进行分段计算，最后采用分段坐标法推导建立了前后桩桩体挠度微分方程，并与成都音乐厅基坑现场监测数据进行了对比。结果表明：该模型计算结果与实测结果较为吻合，特别是对后排桩的受力分析使后排桩桩身位移曲线更贴合实测结果；剪切滑裂面位置对桩体变形影响较大，当剪切滑裂角按1.29的折减系数计算时桩身位移更贴近实测数据。

  2023年04期 v.39 576-585页 [查看摘要][在线阅读][下载 1955K]
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电气工程

• 基于改进隐马尔可夫模型的输电线路覆冰厚度概率预测

  李学军;胡安龙;薛国斌;魏勇;尚志鹏;李麟鹤;

  针对输电线路覆冰过程复杂的特征因素，以及确定性预测难以为电网管理者提供覆冰事故更为全面的预测信息的问题，本文提出了一种基于隐马尔可夫模型的输电线路覆冰厚度概率预测模型。该方法不依赖任何严格意义上的假设，并且基于真实输电线路覆冰实数据驱动。首先，给出了改进隐马尔可夫模型的理论及其基础问题求解方法的推导过程。通过对输电线路覆冰厚度及气象因素进行分级得到模型建立所需的状态空间与观测空间。最后，基于实测线路覆冰监测数据，对检测区间内发生的4次覆冰增长进行了交叉预测分析，给出了两种计算方式下的确定性预测值与不同置信度下的覆冰厚度预测区间。同时，引入支持向量机模型进行确定性预测结果的分析对比。结果显示，本文提出模型的概率预测结果拥有良好的锐度与可靠性，确定性预测结果拥有较强的预测性能表现。

  2023年04期 v.39 586-594页 [查看摘要][在线阅读][下载 2540K]
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• 并联混合拓扑的抗偏移恒流输出无线充电系统

  巩兆伟;李金刚;同向前;

  为了抑制耦合线圈偏移导致系统输出电流的波动，设计基于参数优化的LCC-S并联混合型抗偏移恒流无线充电系统。首先建立LCC-S混合补偿拓扑的电路模型，总结分析系统输出电流与耦合线圈间互感和负载的关系。利用DDQ(double-D quadrature)线圈结构解耦特性，消除混合型电路的交叉互感。其次提出混合电路参数优化设计方法，实现系统最大偏移范围内稳定输出。实验结果表明，在耦合线圈的0%～50%的偏移范围内，接收端可实现变负载条件下10 A恒流输出，且电流变化率均不超过5%。

  2023年04期 v.39 595-602页 [查看摘要][在线阅读][下载 3216K]
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• 《西安理工大学学报》2023年第39卷总目次

  <正>~~

  2023年04期 v.39 603-608页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K]
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