OceanRoute: Vessel Mobility Data Processing and Analyzing Model Based on MapReduce

The network coverage is a big problem in ocean communication, and there is no low-cost solution in the short term. Based on the knowledge of Mobile Delay Tolerant Network (MDTN), the mobility of vessels can create the chances of end-to-end communication. The mobility pattern of vessel is one of the key metrics on ocean MDTN network. Because of the high cost, few experiments have focused on research of vessel mobility pattern for the moment. In this paper, we study the traces of more than 4000 fishing and freight vessels. Firstly, to solve the data noise and sparsity problem, we design two algorithms to filter the noise and complement the missing data based on the vessel’s turning feature. Secondly, after studying the traces of vessels, we observe that the vessel’s traces are confined by invisible boundary. Thirdly, through defining the distance between traces, we design MR-Similarity algorithm to find the mobility pattern of vessels. Finally, we realize our algorithm on cluster and evaluate the performance and accuracy. Our results can provide the guidelines on design of data routing protocols on ocean MDTN.     

我国海洋战略性新兴产业国际化发展研究

海洋战略性新兴产业的国际化发展对于建设海洋强国和发展海洋经济具有重要的理论和实际意义。文章分析我国海洋战略性新兴产业国际化起步晚和发展快、产业结构不断完善和区域发展水平存在差异的发展状况,提出目前存在的缺乏区域协调配合和交流合作以及政府支持政策亟须细化等主要问题,探索区域差异化发展模式、产业技术创新联盟合作模式、多元化投融资模式和国际合作模式等海洋战略性新兴产业国际化发展模式,在此基础上提出优化产业结构和布局、完善发展体制机制、加强国际交流合作、加强资金投入和人才培养以及强化示范项目建设的对策建议。     

深海海底光缆敷设施工余量控制的原理和控制软件的应用

为解决深海有中继海底光缆项目技术难题,中国海底电缆建设有限公司开发了海底光缆敷设施工控制软件,填补我国相关领域的空白。文章介绍海底光缆敷设施工余量控制的原理和控制软件的操作流程:海底光缆余量包括区域余量、底部余量和释放余量,余量控制是海底光缆敷设施工中最关键的核心技术环节,应用控制软件可极大地降低计算量和提高计算精确度,并可通过在施工中不断调整计划,从而极大地提高施工质量,具有传统人工计算不可比拟的优势。     

基于可靠性的海洋立管疲劳安全系数研究

综合考虑了立管疲劳安全系数取值的相关因素——立管的安全等级、设计寿命、检验周期、载荷和损伤计算方法等的不确定性,提出了基于可靠度的疲劳安全系数确定方法,筛选了用于计算波致疲劳和VIV(涡激振动)疲劳的随机变量,给出了立管波致疲劳与VIV疲劳安全系数的计算流程,并以某SCR(钢悬链线立管)为例进行了安全系数计算。结果表明,该方法的计算结果优于传统的安全系数确定方法,尤其适合于特殊工程方案或新颖设计的立管疲劳校核。     

南海4种珊瑚附生可培养真菌多样性分析

本研究利用从南海采集的4种珊瑚分离附生真菌,并通过菌株的分类鉴定及系统发育分析获得珊瑚附生可培养真菌的多样性信息.选用酵母麦芽糖琼脂培养基(YM)、马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)、马丁氏培养基(Martin)、察氏琼脂培养基(CDA)和孟加拉红培养基(RBM)等5种培养基,采用平板涂布法培养分离附生真菌,基于ITS-rRNA基因序列对真菌菌株进行鉴定和系统发育分析.从4种珊瑚上共分离获得10个属的120株真菌,分别是:青霉属(Penicillum)56株、曲霉属(Aspergillus)25株、枝顶孢属(Acremonium)2株、枝孢属(Cladosporium)5株、毕赤酵母属(Meyerozyma)14株、隔孢伏革属(Peniophora)2株、拟茎点霉属(Phomopsis)1株、裂褶菌属(Schizophyllum)1株、梗孢酵母属(Sterigmatomyces)13株、篮状菌属(Talaromyces)1株.通过对不同珊瑚品种分离获得的附生真菌的比较,发现小叶鹿角珊瑚(Acropora microphthalma)和花鹿角珊瑚(Acropora floride)上分离到的菌株多样性最高,包含6属10种.进一步的分析发现不同珊瑚样品上真菌种类分布有较大差异,隔孢伏革属和裂褶菌属真菌均分离自小叶鹿角珊瑚,梗孢酵母属和篮状菌属均分离自角孔珊瑚(Goniopora sp.),扁脑珊瑚(Platygyra sp.)上则分离到拟茎点霉属.同时还发现不同培养基分离真菌的能力不同,YM培养基分离的菌株最多,CDA培养基分离真菌的多样性最多.以上的研究结果表明,南海珊瑚上存在大量且丰富的真菌资源,可以为后续生物活性物质的开发利用提供良好的菌种资源.     

一种高Q值单频水声信号放大提取电路的设计

针对水声信号所处环境复杂、背景噪声源多的特点,提出了一种基于JFET的超低噪音放大电路,该电路选用两片低噪音的场效应管2SK170作为第一级放大器件,经过CR高通滤波连接到同相放大电路,整体电路增益可达70dB;为进一步提升接收信号信噪比,结合双T滤波器特点优化设计出一种高Q值选频电路;通过Multisim14仿真表明,设计的电路在1 Hz处的电压噪声密度仅为2.4 nV/Hz^0.5,滤波器Q值可达25.6,结合实际电路测试结果表明,设计的电路能够满足水声测量要求。     

Retrieval of atmospheric mass densities in lower thermosphere below 200 km from precise orbit of re-entry object CZ-3B R/B by analytical and numerical methods

Taking the re-entry object CZ-3B R/B (COSPAR identifier 2012-018D, NORAD catalog number 38253) as an example, retrieval of atmospheric mass densities in lower thermosphere below 200 km from its rebuilt precise orbit is studied in this paper. Two methodologies, i.e. analytical and numerical methods, are adopted in the retrieval. Basic principles of these two methodologies are briefly introduced. Based on the short-arc sparse observational data accumulated in the high accuracy re-entry prediction, orbit determinations of re-entry object CZ-3B R/B are performed sectionally, and then its precise orbit is rebuilt. According to the orbit theory, the variation of orbital semi-major axis of re-entry object CZ-3B R/B induced by atmospheric drag perturbation only is derived from the rebuilt precise orbit. In the derivation of secular change of the orbital semi-major axis of re-entry object CZ-3B R/B induced by atmospheric drag perturbation only, the time-span is set as one minute tentatively. And then retrieval results of atmospheric mass densities in lower thermosphere below 200 km by analytical and numerical methods are presented, as well as their bias deviations from the calculated results of the NRLMSISE-00 empirical model of the atmosphere. Setting bias deviation bands, the corresponding ‘confidence coefficients’ of the retrieved atmospheric mass densities with respect to the model values are given. Average bias deviations of the retrieved atmospheric mass densities by analytical and numerical methods from the model values are also calculated respectively. On the whole, the retrieved atmospheric mass densities by numerical method approach to the model values more closely; the differences between the retrieved results and the model values are relatively smaller at the peaks of atmospheric mass densities than the other places.     

同种罗非鱼(Tilapia)不同地区选育群体的遗传多样性分析

采用微卫星标记分析技术,选用36对微卫星引物对罗非鱼原始群体和引种群体进行遗传多样性分析,原始群体为中国水产科学研究院淡水渔业研究中心保种的奥利亚罗非鱼("夏奥1号",ZA)、埃及尼罗罗非鱼("99品系",ZN),引种群体为广西水产研究所从淡水渔业研究中心引进培育的奥利亚罗非鱼群体(GA)和埃及尼罗罗非鱼群体(GN)。结果显示19对引物具备多态性,比率为52.8%,ZA与GA两个群体的平均观测杂合度、平均期望杂合度、平均多态信息含量分别为0.10、0.15、0.12,遗传相似性系数为0.9867,平均近交系数(FST)与基因流(Nm)分别为0.0379、6.3408;而ZN与GN两个群体平均观测杂合度、平均期望杂合度、平均多态信息含量分别为0.37、0.49、0.43,遗传相似性系数为0.7696,平均近交系数(FST)与基因流(Nm)分别为0.1146、1.9309。分析结果表明:(1)两个奥利亚群体中ZA与GA遗传多样性小,群体间遗传距离小,相似度较高,选育出的奥利亚群体遗传结构相对稳定;(2)两个尼罗群体中ZN与GN遗传多样性适中,群体间存在一定的遗传距离,相似度低,ZN与GN两个埃及尼罗群体具备进一步选育出新品系的潜力;(3)基因座UNH896、UNH995、UNH999可应用为鉴别奥利亚群体与埃及尼罗群体的特异性标记。     

非均一相互作用能对超薄膜生长影响的Monte Carlo模拟研究

利用Monte Carlo (MC)模拟技术研究了非均一的吸附原子与基底相互作用能在一定的生长条件下对超薄膜生长过程的影响.非均一相互作用能是由基底表面原子在垂直和水平方向上实际位置与理想晶格原子位置的偏差所造成.本文用高斯分布来表示这种非均一相互作用能.模拟结果表明:非均一相互作用能对超薄膜的生长过程及薄膜的形貌有显著的影响.这种影响同时受到生长条件的限制,在中等温度时相互作用能的非均一性对岛的个数、平均大小的影响最显著;温度的增加在一定程度上可抵御相互作用能的非均一性对薄膜生长的影响.     

增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管高温退火研究

深入研究了两种增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)高温退火前后的直流特性变化.槽栅增强型AlGaN/GaN HEMT在500 ℃ N₂中退火5 min后,阈值电压由0.12 V正向移动到0.57 V,器件Schottky反向栅漏电流减小一个数量级.F注入增强型AlGaN/GaN HEMT在 400 ℃ N₂中退火2 min后,器件阈值电压由0.23 V负向移动到-0.69 V,栅泄漏电流明显增大.槽栅增强型器件退火过程中Schottky有效势垒