极区电离层对流速度的浅层神经网络建模与分析

电离层对流是太阳风与地球磁场相互作用下驱动的磁层大尺度对流循环与对流电场在极区电离层的映射, 与行星际磁场-地球磁场耦合系统息息相关.本文基于SuperDARN(Super Dual Aurora Radar Network)分布在北半球的23部高频相干散射雷达获取到的二维电离层对流速度对其进行建模研究.模型输入为行星际磁场三分量、太阳风速度、太阳风密度和地磁指数六个空间物理参数, 模型输出为二维对流速度.模型选择两种广泛应用于空间物理建模的浅层神经网络即广义回归神经网络(General Regression Neural Network, GRNN)和误差反向传播(Back Propagation, BP)神经网络.实验结果显示, GRNN模型和BP模型的速度幅值均方根误差分别为174.96 m·s^-1和234.21 m·s^-1, 速度方向角均方根误差分别达到62.30°和88.07°, 相比于对流速度最大值2000 m·s^-1和360°的方向角范围来说, 其误差是可以接受的.外推性实验结果显示, 在第24个太阳周期时, GRNN模型和BP模型的速度幅值均方根误差分别为305.35 m·s^-1和738.15 m·s^-1, 速度方向角均方根误差分别为82.01°和90.56°.实验结果表明, GRNN在时间外推性上的效果优于BP神经网络, 更适用于预测对流速度.我们发现在四种典型空间环境条件下, 利用GRNN模型预测的瞬时对流速度来构建的全域对流模式与现有统计模型构建的对流模式相似, 从而验证预测的对流速度可以用于分析瞬时极区电离层对流.

     

1987年9月23日日环食的电离层波动现象

本文给出了利用高频天波返回散射雷达对1987年9月23日日环食电离层效应的观测结果.分析表明,日食期间在日环食带电离层存在明显的不均匀结构和小尺度的波动,而日食过后在见食电离层区域出现大尺度的波动现象.     

电磁波对轴对称二维层状介质的散射

本文讨论了任意N层平面分层,每层又可具有任意柱面分层的轴对称二维非均匀有耗介质结构,分析电磁波在其中的传播、散射特性.由于采用电磁场的数值模式匹配理论,径向用离散数值本征模式替代连续模,纵向则用模式匹配方法导出场递推关系的解析表达式,大大减少了数值计算量,而计算精度不变.场的数值结果可很好的再现地下电参数剖面.相应的数值分析程序可用于从感应测井到电磁波测井的计算机辅助解释.     

岩石变形局部化的实验研究

用光弹贴片法、声发射技术和电视录象的方法,研究了山东济南辉长岩试件（15×45×90mm3）。在平面应力状态下,单轴压缩加载的过程中,岩石表面（45×90mm2）的应变场的等差线（即最大剪切应变的等值线）条纹图案的连续变化过程。 在加载到峰值载荷的88％—95％时,高级次的等差线条纹在包含即将发生的断层面的区带中高度集中。变形集中区的主应变差（最大剪切应变）的值比周围介质可高出5—6倍。 变形局部化的趋势比声发射率剧增要早得多。     

煤炭绿色开发地质保障体系的构建

掘锚自动化作业是煤矿巷道智能掘进的关键,针对当前掘锚设备交替作业过程中相对位姿测量和碰撞检测难题,提出一种数字孪生驱动的煤矿井下掘锚设备跟踪定位与碰撞检测方法。首先,为克服井下掘进工作面低照度、高粉尘、复杂背景干扰的影响,以多点红外LED标靶作为信息源,通过工业相机采集红外LED特征点图像,利用Hough轮廓检测与质心法提取光斑中心并通过二进制编码识别标靶ID,采用改进稀疏光流算法对光斑进行跟踪,同时建立基于PNP的掘锚设备位姿解算模型,采用对偶四元数获得设备间相对位姿。其次,利用数字孪生技术,基于Unity3D平台建立对应实际尺寸的掘锚设备及工作面数字孪生模型,利用Socket通信方式实现虚拟空间与物理实体之间的实时数据传输与交互,在虚拟空间中实现掘锚设备实时位姿的三维可视化,结合任意多边形OBB(oriented bounding box)碰撞检测算法,实现掘锚设备虚拟碰撞检测。最后,搭建实验平台进行掘锚设备位姿测量试验,同时对虚实运动轨迹和碰撞检测效果进行验证。实验结果表明：掘锚设备跟踪定位实验的位置误差不超过20 mm,角度误差不超过0.30°;虚实位置坐标对比中X轴方向最大误差不超过1.14 mm;Y轴方向最大误差不超过1.10 mm,能够保证系统虚实一致性和同步性,满足掘进工作面作业过程中掘锚设备实时跟踪定位及碰撞检测的要求。

     

地下电磁波法多重信息平面的场值分布模式

地下电磁波法的解释工作,原用的直射线代数重建层析方法,从理论分析即能看出。存在着对小目标反映不明显的局限性．另一方面,实际观测到的场值是叠加场,包含目标的散射信息,在多重情况下有明显的规律,可以表示成一定的模式．借助正演,反映出这些场值的规律,这是建立模型模式的过程,它为一种新的解释方法──模式识别,打下了基础．     

涂钨热解石墨管－石墨炉原子吸收法测定天然水中痕量钡

选择涂钨热解石墨管测钡,克服了钡的碳化物形成而提高了方法的灵敏度,采用钙做基体补偿不仅克服钙对测钡的影响,同时也对测钡起增敏作用,结合其它测定条件的优化实现了石墨炉原子吸收法测定天然水中的痕量钡。其线性范围在０～７０μｇ／Ｌ检出限３．３ｐｇ,特征质量为２．９ｐｇ／１％吸收,对５μｇ／ＬＢａ试液测定１１次,其ＲＳＤ为６．９％,加标回收率８９％～１２０％。方法经标样分析验证,结果与标准值相符。     

从高频垂测反射回波散射谱反演电离层不均匀结构方法初探

在背景各向异性不均匀的随机起伏电离层中高频电波散射理论的基础上,进行了不同漂移速度方向下高频垂测反射回波的相位和幅度功率谱的数值计算．结合理论分析,提出了根据非常波和寻常波的相位和幅度功率谱的谱线振荡形态以及变化趋势的分析来估计电离层不均匀体的谱结构以及漂移速度的大小及方向等参量的新方法．     

光温敏雄性不育小麦的研究进展

何觉民等首先提出了改变小麦品种播种期、播种地获得雄性不育，用于生产杂交种的方法，并在贵农14中找到不育株，育成ES-3、ES-4、ES-5，从小偃、栽培二粒与普通小麦杂交后代中，获得一批不育株，育成一系列光温敏不育系。谭昌华等从栽培二粒小麦与普通小麦的杂交后代中，获得不育株，育成温光型雄性不育小麦CA9S,     

峨眉宝光研究之三--宝光中摄身光影的研究

否定了美国格林勒于1980年提出的摄身光影半影原理，阐述了摄身光影能自宝光环中变大漫出的科学原理，并将最常见的摄身光影分为3种类型，还解释了历来观察摄身光影时常提到而未能回答的“各人自见其影”之说，并对此说作了符合实际的修正。