寓和谐于“矛盾”中的刘先林院士

尊敬的各位领导、同志们: 我是刘先林先进事迹采访团的成员.在和刘院士的接触中,特别是对40多个人的采访中,我一直想找一个恰当的词语表达他身上的精神力量.经过反复推敲斟酌,我发现"矛盾"一词可能是最好的概括.下面,我给大家介绍一下我眼中的刘院士身上的三个矛盾.     

基于多任务联合稀疏和低秩表示的高分辨率遥感图像分类

多任务学习（multitask learning,MTL）是一种利用多个任务间共享信息并行学习以提高模型泛化性能的机器学习方法,研究表明该方法可以提升高分辨率遥感图像的分类精度。提出一种基于多任务联合稀疏和低秩表示（multitask joint sparse and low-rank representation,MJSLR）的高分辨率遥感图像分类模型,并采用加速近似梯度法求解凸的光滑函数和非光滑约束的组合优化问题。实验对比分析了多任务和单任务的学习模型,并比较了MJSLR、多核学习方法和多任务联合稀疏表达方法的图像分类准确率,结果表明多任务学习模型能够获得优于单任务学习模型的分类精度,而且融合低秩约束能够一定程度上提高多任务分类模型的精度。     

利用骨架线端点匹配进行面状要素渐变变换

面向空间数据连续地图综合问题,提出了一种基于骨架线端点匹配的面状要素渐变方法,通过在两个关键表达之间进行尺度内插,实时、动态地派生任意中间比例尺地图数据。首先,对面状要素在大小比例尺下的两重表达分别进行约束Delaunay三角网剖分并提取各自的骨架线特征;然后,使用最优子序双射优化技术对骨架端点进行匹配获得多边形边界上相对应的特征点序列;最后,在剖分边界的基础上进行分段常规线性内插,获得面状要素介于始末尺度之间的多尺度表达。实验结果表明,该算法充分顾及了空间数据弯曲结构特征,对于光滑边界面状要素的渐变变换具有良好的渐变效果,可用于空间数据的连续地图综合和多尺度表达。     

一种多规则可逆元胞自动机的栅格地图加密算法

针对单规则元胞自动机图像加密易受明文攻击的问题,分析了其密钥空间的局限性,提出了一种高阶可逆元胞自动机加密算法。通过分析可逆元胞自动机的特点,结合栅格地图的四叉树分解结果,构造了多规则高阶可逆元胞自动机,取代传统方法中对所有像素进行多次循环迭代加密的方式,在不增加元胞自动机结构复杂性的前提下,实现栅格地图加密。实验结果表明,该方法密钥空间较大,加密效率较高,在保证地图数据完整性的基础上,能够有效抵抗差分攻击和明文攻击,适用于实时图像加密。     

面向国外道路数据更新的属性信息一致性处理

针对当前国外道路数据更新机制中存在的问题,通过分析国外道路数据在属性信息描述方面的差异,构建了面向国外道路数据更新的可用性评估模型;基于属性特征语义转换,消除了国内外道路数据的属性特征差异;设计基于规则的质量控制模板,实现了基于一致性处理过程的属性信息质量控制。实践证明,本文技术实施方案,能够为面向国外道路数据的生产更新提供理论支持和技术指导,更好地实现数据共享和数据应用。     

红笛鲷IRAK-4基因cDNA全长的克隆及组织表达分析

白细胞介素-1受体相关激酶4(interleukin-1 receptor-associated kinase 4,IRAK-4)是一种参与机体先天性免疫和适应性免疫反应过程中的关键分子。采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增(RACE-PCR)的方法从红笛鲷(Lutjanus sanguineus)头肾中克隆IRAK-4基因的c DNA全序列(登录号:KF279357)。该序列全长2 015 bp,包含5′非编码区(5′UTR)205 bp,3′非编码区(3′UTR)421 bp,开放阅读框(ORF)1 389 bp,编码462个氨基酸。根据推导的氨基酸序列预测其蛋白分子质量为52.0 ku,理论等电点为5.19。氨基酸序列比对结果显示,红笛鲷IRKA-4基因氨基酸序列与其他物种的同源性为54.2%~85.7%。系统进化分析结果显示,红笛鲷与斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)聚为一支,两者有较近的亲缘关系。用荧光定量PCR分析红笛鲷基因的组织表达差异,红笛鲷IRKA-4基因在各组织中均有不同程度的表达,其中在皮肤、肝脏和胃中表达量最高,其次是胸腺、鳃、心脏、肠、肌肉和脾脏,在头肾、后肾和脑的表达量最低。     

草鱼呼肠孤病毒096 vp4基因生物信息学分析及其在肾细胞中的表达

克隆得一株新分离病毒草鱼呼肠孤病毒(GCRV)096的长为1 981 bp的vp4基因,分析该基因的生物信息及其编码蛋白的特性。生物信息学分析表明,同一基因型GCRV分离株vp4基因间的差异不大,但不同基因型GCRV分离株vp4基因间却存在很大的差异。GCRV 096 VP4蛋白含有多个功能位点、2个跨膜结构域及多个潜在的抗原决定簇。构建p EGFP-N3-VP4真核表达质粒,并转染至草鱼肾(Ctenopharyngodon idellus kidney,CIK)细胞中,经荧光显微镜观察和Western blot鉴定,表明GCRV 096 VP4融合蛋白在CIK细胞中得以成功表达。     

近30年云贵高原水蚀荒漠化遥感监测及影响因子时空分异规律

云贵高原属于典型季节性干旱生态脆弱区,其中因流水造成的水蚀荒漠化已成为限制该区域持续发展的重大生态环境问题之一。本文采用长时间序列Landsat卫星数据监测云贵高原核心区云贵两省近30年水蚀荒漠化的现状与时空变化,并分析该区域荒漠化关键影响因子的时空分异规律,提出一种多指标规则分类算法用于云贵高原水蚀荒漠化遥感监测,并选用植被面积、GDP及降水3个关键影响因子,采用地理加权回归模型,分析该区域水蚀荒漠化影响因子的空间分异规律。试验结果表明：①云贵高原荒漠化的主要分布区为滇桂黔区、川滇交界地区、滇西边境区及蒙自地区。②近30年研究区水蚀荒漠化变化趋势可分为1989—2010年、2010—2013年及2013—2016年3个阶段,1989—2010年该区域的荒漠化呈现波动增长状态;2010—2013年荒漠化面积快速扩展;2013—2016年荒漠化快速扩展的趋势得到了有效遏制。③3个关键影响因子与水蚀荒漠化关系呈现数值大小不同、正负效应和因子组合效应的空间分布差异,局部地区的经济发展和气候变化加剧了其水蚀荒漠化。本文研究成果将为云贵高原水蚀荒漠化的精细化防控和治理提供一定的理论依据和技术支撑。     

高分辨率遥感影像城中村提取的景观语义指数方法

城中村是中国一类特殊的非正式居民区。本文从城中村的物理特点出发,采用景观语义指数描述复杂的城中村场景,提出基于景观语义指数的高分辨率遥感影像城中村提取方法,并采用“分类置信度-反馈”机制进行实际可操作的大范围城中村制图。以广州市核心城区为例,城中村检测的总体精度达到了90%以上。试验结果表明相对于传统的光谱、纹理特征,景观语义指数能够更好地描述城中村的根本形态特点,更准确的城中村提取。此外,“分类置信度-反馈”机制能够充分参考机器学习的分类概率,以有限的人工干预生产更加准确的城中村制图产品。因此,本文方法能够有效应用于大范围的城中村提取与制图。     

野外宝(Field Value)简介

随着智能移动终端、传感器技术的快速发展,海量的个体移动轨迹数据不断增长,轨迹数据记录了移动物体的时空变化过程,如何从轨迹数据中获取其时空移动规律,发现知识并对未来进行预测,成为当前大数据研究的焦点之一。本刊特围绕"轨迹数据的挖掘"的主题征稿,内容包括但不限于: