基于GRACE的京津冀地下水储量变化

基于2003—2019年GRACE陆地水储量变化数据和全球陆地水文模型（global land data assimilation system,GLDAS）数据反演京津冀地下水储量变化,运用时空分析方法对地下水等效水高变化进行时空演变特征分析。在空间变化上,整个京津冀地下水等效水高变化速率约为-51.77 mm/a,其中：北京市变化速率最低,约为-38.15 mm/a;天津市变化速率最高,约为-62.85 mm/a;河北省变化速率与区域平均变化水平相当,约为-52.42 mm/a。基于Sen Slope和Mann-Kendall非参数检验法分析得出西部、西南部和中部地区地下水等效水高下降[JP]趋势最明显,东北部下降趋势最小。在时间变化上,地下水等效水高变化具有一定的季节性规律：夏季变化速率最大,约为-75.99 mm/a;冬季变化速率最小,约为-37.24 mm/a;春秋两季的变化速率大致相同,分别为-52.34 mm/a和-48.21 mm/a。在影响因素分析中,人类活动是引起京津冀地区地下水等效水高变化的主要因素。研究结果可为科学掌握京津冀地下水储量时空变化规律提供数据支撑。     

基于有限状态机的RFID流数据过滤与清理技术

为了实现从大量不可靠、冗余的RFID（radio frequency identification）流数据中提取有效信息,提高RFID系统中数据的质量,提出了一种基于有限状态机的RFID 流数据过滤与清理方法.实验结果表明：该方法能够有效过滤系统外标签数据,清理系统内部冗余标签数据,筛选有效标签数据,并能够降低漏读、误读带来的风险.最后,利用地理信息系统的可视化技术,将过滤与清理结果展示在地图上.     

基于概率主题模型的物联网服务发现

针对物联网中服务数量的大规模性、服务描述的异构性以及设备服务的资源高度受限性和移动性等特点,提出了一种基于概率主题模型的物联网服务发现方法.该方法的主要特点是：1） 利用英文Wikipedia 构建高质量的主题模型,并对类似短文本的服务文本描述进行语义扩充,使主题模型能够更有效地估计服务文本描述的隐含主题;2） 提出利用非参数主题模型学习服务文本的隐含主题,降低模型训练时间;3） 利用服务隐含主题对服务进行自动分类和文本相似度计算,快速减少服务匹配数量,加速服务文本相似度计算;4） 提出能够同时支持WSDL-based 和RESTful 两种物联网服务的signature 匹配算法.实验结果表明：与现有的物联网服务发现方法相比,该方法的准确率（precision）和归一化折损累积增益（NDCG）都有较大幅度的提高.     

一种用于指纹方向场估计的网格插值模型

指纹方向场的估计是指纹识别预处理算法中的重要环节,对算法识别效率起到关键作用。本文提出了一种网格插值模型,该模型以指纹奇异点为中心,将指纹平面做网格划分,利用插值算法建立了方向场与指纹奇异点之间的非线性关系。模型中利用了指纹的全局信息来调整网格点的值,使得它与传统的基于局部信息的方向场算法有本质的区别。在FVC2002 和FVC2004 指纹数据库上的实验结果表明,该模型比传统算法具有更高的准确性和鲁棒性,同时对于低质量的指纹图像,仍然能够给出很好的方向场估计。     

东北黑土活性有机碳、氮分布研究

通过对东北黑土区不同地点、不同层次的土壤样品的分析,探索活性有机碳(轻组有机C,N、颗粒有机C,N和易氧化有机C,N)在东北地区的分布情况.结果表明,随着纬度的增加,土壤活性有机C、N含量增加;随着深度的增加,土壤活性有机C、N含量减少.说明纬度低的地区,活性有机碳库转化较快,库容较小,而耕作措施相近的情况下,植物残体和根残体在有机C积累方面应予以重视.     

基于TM影像的典型内陆淡水湿地水体提取研究

水是维系湿地生态系统稳定和健康的决定性因子,利用卫星遥感影像快速、准确地提取湿地水体信息已经成为湿地调查、研究与保护的重要手段。鉴于TM遥感影像具有较高的空间分辨率、波谱分辨率、极为丰富的信息量、较高的定位精度和相对较低的价格,其必然成为近一段时期湿地调查、研究与保护的重要数据源之一。研究基于TM遥感影像,运用多种方法针对典型内陆淡水湿地的水体信息进行了提取实验,通过对实验结果的分析得出：在面积的准确性、提取的准确度以及视觉效果3种指标下,光谱分类法较其它方法效果要好,其次为单波段阈值分析法与植被指数法,较差的是多波段谱间关系法与水体指数法;影响提取效果的主要原因是湿地水体提取不够完全,这是由影像的分辨率及湿地特殊的水文条件所造成的,采用像元分解及多源遥感数据融合技术将成为提高水体提取精度的重要手段。     

抵抗SPA攻击的分段Montgomery标量乘算法

基于Akishita在Montgomery形式椭圆曲线上计算双标量乘kP+lQ的思想,提出了一种计算三标量乘kP+lQ+tR的新算法,使运算量减少了约23%。在上述算法基础上提出一种椭圆曲线上分段计算标量乘bP的方法,通过预计算少量点,将计算bP转化为计算kP+lQ或kP+lQ+tR,并使用边信道原子化的方法使其可以抵抗简单能量分析(SPA)攻击。最后使用Magma在二进制域上对分段算法仿真,结果显示二分段算法计算速度最快,三分段算法其次,在效率上均比原始Montgomery算法提升很大。     

基于三维地球的多源空间科学数据可视化管理系统的设计与实现

如何高效地组织和管理日益增长的多源海量空间科学数据、提高数据的可用性和易用性,是空间科学目前需要重点解决的技术问题。在充分分析现有空间科学数据管理技术和数据特点的基础上,提出了一种有效的系统架构,研究并利用空间关系数据库及分布式数据库技术,实现了海量异构数据的高效存储、检索与定位;研究基于三维数字地球的多层次细节展示方法、三维数据剪裁、多线程并行加载等关键技术,提高了空间科学数据的集成可视化显示与应用效率。最后设计并集成了多源空间科学数据可视化组织与管理系统,在实际工程应用中验证了设计的合理性与有效性。     

大柳塔煤矿五盘区5-2煤层DDF2断层特征

大柳塔煤矿五盘区5-2煤层在三维地震资料解释中发现存在一条影响较大、伸展较远的断层（DDF2断层）横切5-2煤层。综合研究表明,DDF2断层为走向为东南—西北方向（111°～291°）、倾向为西南方向（201°）的高角度正断层。该断层为坳陷盆地形成后控制部分煤层沉积:在D306钻孔和D307钻孔所在区域形成时间较早,形成于5-2煤层沉积之后,结束于4-3煤层形成之后,控制5-2煤与4-3煤之间的地层沉积,为同沉积断层;该断层在D304钻孔和D305钻孔所在区域形成时间较晚,形成于4-2煤层沉积之后,结束于3-1煤层形成之后,局部控制4-2煤层与3-1煤层之间沉积,为准同生沉积断层。DDF2断层形成于东南方向,逐渐向西北方向迁移、加剧到最后尖灭。     

常见食源性致病菌胞外代谢轮廓分析

寻找常见食源性致病菌间特征性代谢产物,是研发食品安全快速高效监控技术的基础。本文直接利用常见食源性致病菌发酵液冻干,经硅烷化试剂衍生,并采用气相色谱-质谱技术(GC-MS)对代谢产物进行分析,同时进行NIST11谱图库检索并分类,并对数据进行热图和主成分(PCA)分析。研究发现,发酵液中有大量有机酸、醇类和胺类等物质产生,且菌种间各代谢产物种类和相对含量差异显著;同时各菌间含有丰富的特有代谢产物,其中部分特有代谢产物在其他菌株中未见报道。通过热图和PCA分析各菌株胞外代谢轮廓可知,24 h时各菌株间能够明显区分,同时去除糖类和氨基酸后,PCA区分鉴定效果明显提高,尤其在24 h时最好。研究表明,胞外代谢轮廓分析可以用于寻找常见食源性致病菌生物标志物和菌种区分鉴定,同时部分菌种间特有的代谢产物有望成为常见食源性致病菌潜在生物标志物。