一种基于GPU和内存映射文件的高分辨率遥感图像快速处理方法

高分辨率遥感图像处理经常面临程序执行时间过长和内存空间不足的问题,虽然并行计算技术可以提高遥感图像的处理速度,但是无法降低算法占用的巨大内存空间。为了解决这一问题,本文提出了一种利用CUDA和内存映射文件的高分辨率遥感图像快速处理方法,并以K-Means算法为例进行了实现。其中,CUDA技术可以有效利用GPU强大的并行计算能力,而内存映射文件技术降低了磁盘I/O速度较慢对算法性能的影响。实验结果表明,本文方法比传统K-Means聚类算法计算速度提高了30倍左右,内存使用量降低了90%以上。     

基于网络药理学与分子对接探究连脂清肠汤治疗溃疡性结肠炎的作用机制

目的：应用网络药理学与分子对接技术探究连脂清肠汤（LQD）治疗溃疡性结肠炎（UC）的作用机制。方法：利用TCMSP和TCMID数据库收集LQD的活性成分及靶点,通过GeneCard、OMIM及TTD数据库获取UC疾病靶点,将药物与疾病靶点匹配得到共同靶点,使用Cytoscape 软件构建“中药-成分-靶点-疾病”网络图,将关键靶点导入STRING平台构建PPI网络,并用DAVID数据库对关键靶点进行基因本体（GO）功能、京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析,利用Auto Dock Tools对筛选所得活性成分与靶点蛋白进行分子对接验证。结果：获得LQD有效活性成分123种,LQD作用靶点216个,UC靶点1189个,共同靶点117个。LQD治疗UC的主要活性成分包括槲皮素、山柰酚、柚皮素、甘草查尔酮a、芒柄花黄素等。核心靶基因包括信号转录活化因子3（STAT3）、转录因子激活蛋白1（JUN）、丝氨酸/苏氨酸激酶1（AKT1）、核转录因子-κB p65（RELA）、白细胞介素-6（IL-6）等。GO功能主要包括RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调控、凋亡过程的负调控、细胞核、细胞溶质、细胞质、蛋白结合、酶结合等。KEGG通路主要有癌症通路、TNF信号通路、PI3K-Akt信号通路等。分子对接结果表明核心成分与核心靶点结合性较好。结论：LQD治疗UC具有多组分、多靶点和多通路的特点。     

洋山深水港区海域秋、冬季沉积物中重金属来源分析及生态风险评价(英文)

通过测定洋山深水港区海域2010~2013年6个航次秋、冬季沉积物中重金属含量,分析其时空差异,结果表明该海域沉积物重金属总体含量较低,空间分布较为均匀,Hg、Zn、Pb、Cd含量秋季明显高于冬季,As、Cu含量的季节性波动较小,用因子分析法研究该海域重金属来源,发现陆源工业、船舶航运排污以及有机质降解是研究海域Pb、Cd、Zn的主要来源;农业污染、码头货物装卸残留及建筑垃圾支配着Cu、As、Hg的来源。SQG-Q生态风险评价表明研究海域沉积物中重金属均存在中、低度的生态风险,秋季的生态风险高于冬季,Hg和Cu是主要生态风险因子;地累积指数法评价结果显示研究海域基本不受Hg、As、Zn、Pb的污染;Cd、Cu以轻度污染为主,部分站位属于偏中度污染,6种重金属污染程度依次为:CdCuPbZnHgAs。因子综合得分评价表明,重金属污染相对严重的站位依次为5号、4号及3号站位。但总体看来洋山深水港区附近海域沉积物中重金属污染状况属于轻度污染。     

江苏省沿海海域影像地图集的编制与研究

2013年,江苏省成为国家3个海域无人机(UAV)基地建设省份之一。按照国家海域无人机基地建设的有关要求,江苏省海域动态监视监测中心先后购置了海域无人机和应急指挥监控车,并沿着江苏近千千米的海岸带开展了大量的无人机航拍。为将已有的无人机航拍数据给更多的海域管理者和社会公众提供服务,着手编制《江苏省沿海海域影像地图集》。文章简述了江苏沿海开发概况,介绍了图集的编制过程和技术创新点,对其他影像地图集的编制具有一定的参考价值。     

基于20a卫星高度计数据的黑潮变异特征

黑潮作为一支典型的西边界流,其路径变化特征及其相关的物理现象对于渔业和航海有着不可忽视的影响。本文基于改进的特征线方法,利用1992~2012年的高度计绝对动力地形数据提取了整个黑潮流区逐月的黑潮主轴和边界位置,并对沿轴速度、主流宽度、表层水体输运以及路径标准差等黑潮特征量进行了分析研究。结果表明,黑潮整体的沿轴速度在夏秋季较大,最大值可达0.95 m/s,而在冬季的速度较小;黑潮主流宽度在10、11月份达到最大值;黑潮表层水体输运在夏季最大,春秋两季次之,冬季最小。沿黑潮流路分区域对黑潮特征进行分析,结果表明,越往黑潮下游,其沿轴速度、主流宽度和表层水体输运越大,同时沿轴速度和表层水体输运量最大值出现的时间也越晚,黑潮主轴位置相对于其多年平均的偏离程度越大,且随时间波动也越强烈。     

宁波沿海陆源排污口放线菌(Actinomycetales sp.)的分布特点

利用454高通量测序技术对宁波沿海10个陆源排污口20个站位的放线菌的时空分布及5个工业排污口的放线菌的种类作了整体分析。成功鉴定出了83个属,84个种。研究结果显示:放线菌在陆源排污口的分布呈现季节性分布,从3月份到10月份,放线菌数量呈现先升高后下降的变化,5月份和8月份数量居高,在3月份和10月份偏低;在综合排污口(S4,S6,S8和S9)检测频次较高,在工业排污口(S1,S3,S5,S7和S10)检测频次居中,在市政排污口(S2)检出频次最低。不同类型的排污口,氨氮浓度的排出量不同,放线菌的种类和数量也不同。在5个工业排污口中,S7和S10检出的共同菌最多;在S7独自检出短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)、长双歧杆菌(B.longum)和两岐双岐杆菌(B.bifidum),表明存在粪源污染物;在S5检出皱孢链霉菌(Streptomyces scabrisporus)和硫藤黄链霉菌(S.thioluteus),显示有石油降解物和重金属的污染。总体上看,放线菌数量在距排污口外50m处略高于排污口处。排放指标越相似,菌的种类越接近。     

锈蚀钢筋在疲劳荷载作用下压磁场分布研究

针对锈蚀钢筋的疲劳损伤与寿命评估中的难度大、精度低等问题,引入压磁检测技术,对锈蚀钢筋疲劳过程中的压磁场分布进行检测,从宏观与微观相结合的角度分析压磁场分布与疲劳损伤之间的联系。试验结果表明,锈蚀钢筋的压磁场分布能够反映疲劳损伤的演变规律,疲劳后期非线性特征加剧,锈蚀率及应力幅越大则变化越为明显,磁感强度值、磁场分布梯度、"反转"现象等均有助于进行疲劳损伤评价与寿命预测。研究结果可为压磁无损检测技术在钢筋混凝土结构中的应用提供依据。     

Adaptive Predictive Inverse Control of Offshore Jacket Platform Based on Rough Neural Network

The offshore jacket platform is a complex and time-varying nonlinear system,which can be excited of harmful vibration by external loads.It is difficult to obtain an ideal control performance for passive control methods or traditional active control methods based on accurate mathematic model.In this paper,an adaptive inverse control method is proposed on the basis of novel rough neural networks (RNN) to control the harmful vibration of the offshore jacket platform,and the offshore jacket platform model is established by dynamic stiffness matrix (DSM) method.Benefited from the nonlinear processing ability of the neural networks and data interpretation ability of the rough set theory,RNN is utilized to identify the predictive inverse model of the offshore jacket platform system.Then the identified model is used as the adaptive predictive inverse controller to control the harmful vibration caused by wave and wind loads,and to deal with the delay problem caused by signal transmission in the control process.The numerical results show that the constructed novel RNN has advantages such as clear structure,fast training speed and strong error-tolerance ability,and the proposed method based on RNN can effectively control the harmfid vibration of the offshore jacket platform.     

Evaluating the relationship between spatial heterogeneity and temporal variability of larval fish assemblages in a coastal marine ecosystem (Haizhou Bay,China)

In coastal marine ecosystems, spatial patterns of larval fish assemblages (LFAs) tend to exhibit geographic stability because of relatively stable spawning site selection and predictable oceanographic phenomena such as eddies. To evaluate the relationship between spatial heterogeneity and temporal variability of LFAs, we conducted a high spatiotemporal resolution ichthyoplankton survey from April to July in 2013 in the shallow waters (<20 m) of Haizhou Bay, China. Our analysis indicated three distinct assemblages, which were stable geographically but exhibited a gradual and directional change of species composition and abundance over our study period. Sea surface temperature was the most important environmental co‐variate for determining temporal variability of LFAs, likely owing to temperature effects of species composition and spawning period selection of adult fish, along with known temperature‐dependent survival rates of larval fish. Study of LFA spatiotemporal dynamics is essential for improved understanding of adult fish spawning behavior, and has potential to inform design and implementation of conservation and management measures (e.g. marine protected areas) in coastal systems.     

海南典型热带海草床4种代表性鱼类的生长特征及其对海草资源量变化的响应

文章以海南岛新村湾、黎安港和潭门港海草床为研究区域, 选取褐篮子鱼(Siganus fuscessens)、点斑篮子鱼(Siganus guttatus)、四带牙鯻(Pelates quadrilineatus)和细鳞鯻(Terapon jarbua) 4种代表性鱼类为研究对象, 分析其体长与体质量的关系, 并探讨4种鱼类对海草资源量变化的响应。结果表明, 除栖息于潭门港海草床的4种鱼为负异速生长, 其他区域海草床的鱼类均为正异速或等速生长; 4种鱼的体质量生长速率(即异速生长因子b)和肥满度呈现黎安港>新村湾>潭门港的趋势, 并与3个海草床的海草覆盖率、密度和生物量的变化趋势一致; 推测海草资源量下降可能增加鱼类的被捕食压力和减少食物来源, 从而导致生活于海草床的代表性鱼类生长速率下降。