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快速高效的张衡一号卫星ELF波段闪电哨声波自动检测算法
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作者 赵晨旭 袁静 +6 位作者 王桥 申旭辉 泽仁志玛 刘庆杰 黄建平 刘祖阳 刘海军 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4089-4104,共16页
张衡一号卫星在轨六年积累了大量的闪电哨声波(Lightning Whistlers,LWs)事件,这些事件是全面研究空间物理环境和圈层耦合机理的重要媒介.依靠目前的智能算法完成LWs识别任务需要几十年的时间,难以满足实际工程需要.本文提出了一种快速... 张衡一号卫星在轨六年积累了大量的闪电哨声波(Lightning Whistlers,LWs)事件,这些事件是全面研究空间物理环境和圈层耦合机理的重要媒介.依靠目前的智能算法完成LWs识别任务需要几十年的时间,难以满足实际工程需要.本文提出了一种快速高效的闪电哨声波自动识别算法(Light Weight Network for Lightning Whistler,LW-LWNet):首先,采用深度可分离卷积、挤压激励机制等轻量化技术对YOLOv5目标检测算法的主干网络进行改进,通过降低参数量和计算量,提高了模型推理速度;其次,采用小计算量的注意力机制改进主干网络的输出通道,通过增强闪电哨声波形态特征,克服因参数压缩导致性能下降的问题;最后,通过训练得到本文提出的LW-LWNet模型.在2019年9月的LWs数据集上进行的实验表明,LW-LWNet模型在精确度、召回率、准确率和F1分别达到了88.8%、80.6%、89.8%和89.3%,相对于原始算法提高了0.7%、0.9%、0.4%和0.6%.此外,在轻量化方面,该模型的参数量减少了57%;在推理速度方面,FPS提升33%;在检测精度方面,mAP50提升了0.3%. 展开更多
关键词 闪电哨声波 YOLOv5 轻量化技术 注意力机制
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基于运动的心脏康复监测工具在心血管疾病患者中的应用进展
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作者 吴文笑 邵荣雅 +4 位作者 黄丽华 张明月 金磊 刘洋 沈旭慧 《护理与康复》 2024年第9期96-99,共4页
综述基于运动的心脏康复监测工具类型、应用情况、优缺点及适用人群等,并对现有监测工具提出管理建议,为医护人员针对心脏康复患者情况选择合适的监测工具、制定个性化的心脏康复管理方案提供参考依据。
关键词 心血管疾病 基于运动的心脏康复 监测工具 综述
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基于Swarm卫星磁测数据的全球多场源地磁场建模 被引量:1
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作者 杨艳艳 泽仁志玛 +4 位作者 申旭辉 王婕 黄建平 王桥 鲁恒新 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1881-1890,共10页
全球多场源地磁场模型因其可同时描述场源多、使用方便等优点在很多行业中得到了应用.本文基于高精度磁测卫星Swarm A自发射以来的九年标量和矢量观测数据,利用球谐分析方法,同时实现主磁场及其变化、岩石圈磁场和磁层外源场模型系数的... 全球多场源地磁场模型因其可同时描述场源多、使用方便等优点在很多行业中得到了应用.本文基于高精度磁测卫星Swarm A自发射以来的九年标量和矢量观测数据,利用球谐分析方法,同时实现主磁场及其变化、岩石圈磁场和磁层外源场模型系数的反演.其中内源场球谐截止阶数70阶,对应空间分辨率为571 km;主磁场变化求解至13阶,采用6阶B样条函数描述,可实现主磁场长期变化、长期加速度等的计算;外源场球谐截止阶数2阶.统计结果表明最终模型拟合rms为3.29 nT.为了对模型结果开展评估,先后利用综合场模型CM6和CHAOS-7对功率谱以及各场源全球分布开展了对比,结果表明该模型与CM6和CHAOS-7模型结果在趋势和量值上均十分接近,其中主磁场、岩石圈磁场和磁层外源场与CHAOS-7模型典型残差分别在5 nT、1 nT和2 nT以内.此外,基于Swarm A卫星模型,我们还分析了2014和2023年的全球主磁场变化特征,对全球岩石圈磁异常和外源场分布规律进行了展示和总结.通过本项工作可以实现多场源模型系数的同步解算,为相关行业应用提供技术支撑. 展开更多
关键词 卫星磁测 地磁场模型 主磁场 岩石圈磁场 外源场
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低轨卫星磁测及全球地磁场建模 被引量:2
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作者 杨艳艳 王婕 +5 位作者 泽仁志玛 申旭辉 周斌 袁仕耿 苗元青 徐玥 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第6期652-667,共16页
低轨卫星磁测因其覆盖范围广、精度高、无疆域限制等优点,已逐步成为全球高精度地磁探测和全球地磁场模型更新的主要手段.本文首先对国内外低轨卫星磁测发展历史、主要特征、测量精度、发展趋势等做了总结和回顾.其次介绍了低轨卫星磁... 低轨卫星磁测因其覆盖范围广、精度高、无疆域限制等优点,已逐步成为全球高精度地磁探测和全球地磁场模型更新的主要手段.本文首先对国内外低轨卫星磁测发展历史、主要特征、测量精度、发展趋势等做了总结和回顾.其次介绍了低轨卫星磁测的在轨定标流程和方法,详细描述了作为重点和难点的矢量磁场在轨正交校正和坐标转换算法,并展示了主要磁测卫星在轨定标结果.文章最后介绍了全球地磁场建模理论,并对主要的全球地磁场模型、空间分辨率等进行了总结,展示了主磁场、不同分辨率岩石圈磁场、磁层和电离层电流体系外源场的全球分布形态和主要特征.得益于低轨卫星磁测技术,全球地磁场建模得到了快速发展,并在科学研究、资源探测、通讯导航、自然灾害防治等领域得到了广泛应用,但目前仍然面临时空分辨率有限等问题,解决这一问题需要融合近地表观测数据,并不断优化场源描述能力和建模技术. 展开更多
关键词 地磁场 卫星磁测 在轨定标 地磁场模型 主磁场 磁异常 外源场
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二氧化碳的捕集与矿化利用研究进展 被引量:1
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作者 王浩 陶从喜 +7 位作者 梁乾 尹佳芝 李维 沈序辉 何明海 蒋文伟 李青梅 王明 《化工矿物与加工》 CAS 2024年第7期82-90,共9页
随着全球气候变化日益严峻,有效降低大气中的CO_(2)浓度已成为全球关注的焦点。本文梳理了目前主流的CO_(2)捕集技术,包括液体基CO_(2)捕集、固体基CO_(2)捕集、膜基分离等方法,并详细分析了其优缺点;深入探讨了矿化利用技术,其主要原... 随着全球气候变化日益严峻,有效降低大气中的CO_(2)浓度已成为全球关注的焦点。本文梳理了目前主流的CO_(2)捕集技术,包括液体基CO_(2)捕集、固体基CO_(2)捕集、膜基分离等方法,并详细分析了其优缺点;深入探讨了矿化利用技术,其主要原理是将捕集的CO_(2)转化为稳定的碳酸盐矿物,从而实现碳的永久封存。矿化技术不仅能有效减少温室气体排放,还能为建筑材料等行业提供新的原料来源。随着科学技术的不断进步,CO_(2)的捕集与矿化技术将在应对全球气候变暖中发挥重要作用。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 二氧化碳矿化 碳中和 温室气体 二氧化碳利用
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Progress of International Meridian Circle Program
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作者 WANG Chi BLANC Michel +13 位作者 ZHANG Shunrong DENARDINI Clezio Marcos LIU William shen xuhui WU Jian XU Jiyao LI Hui ZHANG Qinghe REN Liwen ZHU Yajun LI Guozhu DING Zonghua LIU Zhengkuan YANG Fang 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期741-745,共5页
In 2024,the Chinese Meridian Project(CMP)completed its construction,deploying 282 instruments across 31 stations.This achievement not only provides a robust foundation but also serves as a reference template for the I... In 2024,the Chinese Meridian Project(CMP)completed its construction,deploying 282 instruments across 31 stations.This achievement not only provides a robust foundation but also serves as a reference template for the International Meridian Circle Program(IMCP).The IMCP aims to integrate and establish a comprehensive network of ground-based monitoring stations designed to track the propagation of space weather events from the Sun to Earth.Additionally,it monitors various disturbances generated within the Earth system that impact geospace.Over the past two years,significant progress has been made on the IMCP.In particular,the second phase of construction for the China-Brazil Joint Laboratory for Space Weather has been completed,and the North Pole and Southeast Asia networks are under active construction.The 2024 IMCP joint observation campaign was successfully conducted.To facilitate these developments,the scientific program committee of IMCP was established,following the success of 2023 IMCP workshop and the space weather school,which was co-hosted with the Asia-Pacific Space Cooperation Organization(APSCO)and sponsored by Chinese Academy of Sciences(CAS)and Scientific Committee on Solar-Terrestrial Physics(SCOSTEP).Preparations are now underway for the 2024 workshop in collaboration with the National Institute for Space Research(INPE)in Brazil. 展开更多
关键词 Chinese Meridian Project(CMP) International Meridian Circle Program(IMCP) China-Brazil Joint Laboratory for Space Weather North Pole and Southeast Asia networks
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生物质气化技术研究进展及应用现状
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作者 尹佳芝 陶从喜 +6 位作者 王浩 沈序辉 李青梅 何明海 梁乾 蒋文伟 覃淮青 《新世纪水泥导报》 CAS 2024年第4期1-6,共6页
生物质替代燃料因资源丰富,具备“碳中性”和可再生性特点,规模化利用生物质替代燃料对水泥工业实现碳中和意义重大。为了给水泥行业生物质替代燃料规模化应用提供发展新思路,在介绍生物质气化技术原理和原料特性的基础上,比较固定床型... 生物质替代燃料因资源丰富,具备“碳中性”和可再生性特点,规模化利用生物质替代燃料对水泥工业实现碳中和意义重大。为了给水泥行业生物质替代燃料规模化应用提供发展新思路,在介绍生物质气化技术原理和原料特性的基础上,比较固定床型气化炉与流化床型气化炉的优劣,分析气化剂的种类和作用。从目前国内外的应用实践看,生物质气化技术主要在电力行业应用。分析认为,生物质气化技术的发展一方面需要降低焦油含量,另一方面需要提高可燃气热值或者将热值向固体产物如生物质碳富集;生物质气化技术在水泥工业替代燃料领域会发挥更大的作用。 展开更多
关键词 替代燃料 生物质 资源化利用 气化
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生活化锻炼在预防老年人跌倒中的应用研究进展
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作者 金磊 沈旭慧 孙丽丽 《护理研究》 北大核心 2023年第19期3520-3524,共5页
主要对生活化锻炼的内容、形式和实施效果进行综述,并指出不足和未来研究方向,为制定老年人锻炼方案、预防跌倒提供参考。
关键词 老年人 生活化锻炼 跌倒 综述
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身心运动对帕金森病患者焦虑症状影响的研究进展
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作者 徐星怡 沈旭慧 +2 位作者 陈海勤 徐嘉莉 钱霞 《中西医结合护理》 2023年第9期210-214,共5页
神经精神症状(NPS)在帕金森病(PD)患者的病程中常见,是导致患者残疾的原因之一。本研究就国内外影响PD患者焦虑症状的身心运动方法进行综述,包括太极拳、八段锦、五禽戏、正念瑜伽,以期为构建PD患者非运动症状干预方案提供启发,降低致残... 神经精神症状(NPS)在帕金森病(PD)患者的病程中常见,是导致患者残疾的原因之一。本研究就国内外影响PD患者焦虑症状的身心运动方法进行综述,包括太极拳、八段锦、五禽戏、正念瑜伽,以期为构建PD患者非运动症状干预方案提供启发,降低致残率,提高生存质量。 展开更多
关键词 帕金森病 焦虑 身心运动 中医 正念减压疗法
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基于张衡一号卫星数据的中国区域岩石圈磁场球冠谐分析 被引量:1
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作者 王婕 申旭辉 +6 位作者 杨艳艳 泽仁志玛 黄建平 赵庶凡 王桥 鲁恒新 郭峰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2973-2982,共10页
张衡一号卫星于2018年2月成功发射升空,卫星上搭载有测量地磁场的高精度磁强计,包括标量和矢量磁力仪.本文基于张衡一号卫星2018年3月—2022年5月的标量磁测数据,利用球冠谐分析进行中国区域的岩石圈磁场建模工作.首先选取地磁活动平静... 张衡一号卫星于2018年2月成功发射升空,卫星上搭载有测量地磁场的高精度磁强计,包括标量和矢量磁力仪.本文基于张衡一号卫星2018年3月—2022年5月的标量磁测数据,利用球冠谐分析进行中国区域的岩石圈磁场建模工作.首先选取地磁活动平静时期(Kp≤2o)的夜侧数据,来减少外源场的影响;然后,利用CHAOS-7模型计算值去除主磁场和外源场,得到岩石圈磁异常值,再利用球冠谐分析进行中国区域的地磁场建模,得到最大阶数为53.17(对应地表波长为752 km)的球冠谐模型.该模型可以明显揭示出中国及邻区的主要岩石圈磁异常,包括位于我国塔里木盆地、四川盆地、松辽盆地和境外的贝加尔湖、孟加拉盆地附近的高值磁异常,以及位于青藏高原南部的东西向低值磁异常.为了对模型结果进行进一步分析,将其与Swarm-A卫星数据球冠谐建模结果和CHAOS-7球谐模型结果在不同高度上进行了对比,主要磁异常的分布基本一致,而且在向下延拓到100 km高度时,本文的模型也能够提供比较稳定的结果,但是在幅值和磁异常形态细节上存在一定差异. 展开更多
关键词 张衡一号 岩石圈磁场 长波长磁异常 球冠谐分析 区域地磁场建模
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具有梯度源项和非线性边界条件的多孔介质方程组解的爆破
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作者 沈旭辉 丁俊堂 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2023年第5期1417-1426,共10页
该文主要分析下列多孔介质方程组解的爆破现象{u_(t)=Δu^(l)+f(u,v,|∇u|^(2),t),v_(t)=Δv^(m)+g(u,v,|∇v|^(2),t),x∈Ω,t∈(0,t^(∗)),∂u/∂ν=p(u),∂v/∂ν=q(v),x∈∂Ω,t∈(0,t^(∗)),u(x,0)=u_(0)(x),v(x,0)=v_(0)(x),x∈¯Ω,其... 该文主要分析下列多孔介质方程组解的爆破现象{u_(t)=Δu^(l)+f(u,v,|∇u|^(2),t),v_(t)=Δv^(m)+g(u,v,|∇v|^(2),t),x∈Ω,t∈(0,t^(∗)),∂u/∂ν=p(u),∂v/∂ν=q(v),x∈∂Ω,t∈(0,t^(∗)),u(x,0)=u_(0)(x),v(x,0)=v_(0)(x),x∈¯Ω,其中l,m>1,Ω⊂R^(N)(N≥2)为具有光滑边界的有界区域.通过使用微分不等式技术和最大值原理,给出方程组的解在有限时刻t^(∗)爆破的充分条件,并分别导出了解的爆破时刻t^(∗)及爆破率的上估计. 展开更多
关键词 多孔介质方程组 爆破 非线性边界条件
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水泥窑协同处置市政干化污泥的工程实践 被引量:2
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作者 罗辉 陶从喜 +5 位作者 丁伟敏 沈序辉 刁宇江 吴齐跃 陈锐章 刘卓霖 《新世纪水泥导报》 CAS 2023年第1期7-10,I0014,共5页
水泥窑协同处置污泥技术是在生产水泥熟料的过程中同时处置污泥,充分利用烧制熟料的高温烟气进行焚烧污泥,热效率高,尾气处理成本低,既回收了污泥中可再利用的能源,又实现了物资的再利用。在利用水泥窑系统处置市政干化污泥的工程实践中... 水泥窑协同处置污泥技术是在生产水泥熟料的过程中同时处置污泥,充分利用烧制熟料的高温烟气进行焚烧污泥,热效率高,尾气处理成本低,既回收了污泥中可再利用的能源,又实现了物资的再利用。在利用水泥窑系统处置市政干化污泥的工程实践中,不仅要重视污泥处置对水泥窑系统热工制度、预热器结皮以及窑筒体腐蚀的影响,还要采取措施保障系统对污染物的达标排放。 展开更多
关键词 水泥窑 市政污泥 协同处置 热工制度 预热器结皮 窑筒体腐蚀 污染物排放
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湖南张家界南岳矿区钼矿地质特征及矿床成因分析 被引量:1
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作者 谌敏 刘礼辉 +4 位作者 高磊 申旭晖 唐勇群 谌有为 杨婉婷 《中国钼业》 2023年第5期18-24,29,共8页
以湖南省张家界市南岳矿区为研究区,采用地质简测、工程揭露及样品分析等手段研究了矿区内寒武系纽芬兰统牛蹄塘组钼矿的地质特征。研究结果表明:区内钼矿层主要分布于寒武系纽芬兰统牛蹄塘组底部炭质页岩中,共分a、b、c、d四个岩性层,... 以湖南省张家界市南岳矿区为研究区,采用地质简测、工程揭露及样品分析等手段研究了矿区内寒武系纽芬兰统牛蹄塘组钼矿的地质特征。研究结果表明:区内钼矿层主要分布于寒武系纽芬兰统牛蹄塘组底部炭质页岩中,共分a、b、c、d四个岩性层,主要以b、c两层为主,厚度、品位均较稳定。矿层厚度0.56~1.43 m,Mo品位0.06%~0.15%。本文在阐述成矿地质背景、矿区地质特征、矿体(层)特征的基础上,总结认为矿床成因属沉积矿床。 展开更多
关键词 南岳矿区 钼矿 地质特征 成因分析
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“五级+”串并联耦合重构换热技术工程化应用
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作者 何明海 陶从喜 +7 位作者 唐卫华 沈序辉 梁乾 王明 蒋文伟 李维 陈贵 欧天安 《水泥工程》 CAS 2023年第6期15-19,共5页
利用高固气比原理开发“五级+”串并联耦合重构换热技术并实现工程化的应用,降低预热器出口温度20~50℃,对提升预热器换热效率有显著的效果。用相对低的系统改造成本,使得原设计塔架载荷富余量不足等因素影响而不具备条件升级改造成六... 利用高固气比原理开发“五级+”串并联耦合重构换热技术并实现工程化的应用,降低预热器出口温度20~50℃,对提升预热器换热效率有显著的效果。用相对低的系统改造成本,使得原设计塔架载荷富余量不足等因素影响而不具备条件升级改造成六级的五级双系列悬浮预热器,有了进一步提高生料换热效率、降低废气温度的可能,从而实现节能降碳的目的。 展开更多
关键词 “五级+” 串并联耦合 预热器 固气比 旋风筒 分解炉 隔热材料
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典型替代燃料在水泥窑的应用与探讨
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作者 蒋文伟 陶从喜 +7 位作者 沈序辉 王浩 王明 何明海 梁乾 李维 尹佳芝 洪宗贤 《水泥工程》 CAS 2023年第5期20-24,共5页
本文通过轮胎碳黑、废纺材、废塑料等典型替代燃料的特性分析,制定了应用方案,分析了节煤效果以及对水泥生产的影响,提出了水泥生产固体替代燃料的使用建议,为提高水泥窑化石燃料替代率、降低碳排放强度和生产成本提供理论基础和应用依据。
关键词 替代燃料 水泥窑 热值 节煤效果
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AECOPD机械通气患者膈肌超声监测下吸气肌锻炼研究 被引量:25
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作者 刘敏 王兆 +6 位作者 笪苗 金秋霞 姚萍丽 钱彩华 周庆 沈旭慧 华锋 《护理学杂志》 CSCD 北大核心 2018年第19期18-21,共4页
目的探讨慢性阻塞性肺疾病急性期(AECOPD)机械通气患者脱机前膈肌超声监测下吸气肌锻炼效果。方法将呼吸重症监护室74例AECOPD机械通气患者随机分为观察组和对照组各37例;对照组进行常规机械通气护理,逐渐降低呼吸机压力值和PEEP值,按... 目的探讨慢性阻塞性肺疾病急性期(AECOPD)机械通气患者脱机前膈肌超声监测下吸气肌锻炼效果。方法将呼吸重症监护室74例AECOPD机械通气患者随机分为观察组和对照组各37例;对照组进行常规机械通气护理,逐渐降低呼吸机压力值和PEEP值,按经验撤机;观察组由医护团队按计划每日调整呼吸机吸气触发灵敏度,配合使用沙袋加压锻炼吸气肌,行床旁右侧膈肌超声监测。结果观察组吸气末膈肌厚度、膈肌增厚分数显著高于对照组,机械通气时间显著短于对照组(P<0.05,P<0.01),未发生吸气肌锻炼相关不良事件。结论对AECOPD机械通气患者,在膈肌超声监测下行吸气肌锻炼,效果较好,安全。 展开更多
关键词 慢性阻塞性肺疾病急性期 机械通气 膈肌超声 吸气肌锻炼
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ZH-1卫星观测的VLF人工源信号特征分析与全波模拟 被引量:10
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作者 廖力 赵庶凡 +6 位作者 申旭辉 汪枫 泽仁志玛 黄建平 张学民 欧阳新艳 鲁恒新 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1210-1217,共8页
中国地震电磁监测试验卫星张衡一号(ZH-1)已于2018年2月2日成功发射,正在开展卫星数据在轨测试,并对卫星数据质量进行判定.本文对ZH-1卫星2018年5月至6月夜侧的VLF频段电场功率谱数据进行了分析.通过分析位于不同L值、具有不同发射频率... 中国地震电磁监测试验卫星张衡一号(ZH-1)已于2018年2月2日成功发射,正在开展卫星数据在轨测试,并对卫星数据质量进行判定.本文对ZH-1卫星2018年5月至6月夜侧的VLF频段电场功率谱数据进行了分析.通过分析位于不同L值、具有不同发射频率的多个VLF人工源上空的卫星重访轨道观测数据,发现ZH-1卫星记录的人工源信号电场变化标准差与DEMETER卫星记录电场变化标准差几乎一致,说明ZH-1卫星观测数据具有较好的稳定性.通过重访轨道均值与全波模型计算结果对比,发现两者在数值上较为接近,在形态上较为一致,说明ZH-1卫星VLF频段电场功率谱数据具有一定的可靠性.此外,研究了VLF人工源上空及共轭区的电场分布特征和电波传播规律,并与DEMETER卫星的结果进行了对比,结果表明VLF人工源产生的电磁辐射穿透电离层后以导管或者非导管的哨声波模向共轭区传播,因为传播过程中的朗道阻尼,共轭区的电场能量比辐射源顶空更小.VLF人工源位于L<1.5时,电磁波传播更容易发生非导管传播,VLF人工源信号导管传播模式在共轭区的电场响应相对于共轭点会发生一定程度北向偏移. 展开更多
关键词 地面VLF人工源 ZH-1卫星 全波模型
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基于电磁卫星的闪电哨声波智能检测算法的研究进展 被引量:8
18
作者 袁静 王桥 +5 位作者 张学民 杨德贺 王志国 张乐 申旭辉 泽仁志玛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1471-1495,共25页
闪电哨声波作为探索空间物理环境的重要媒介,淹没在海量的电磁卫星数据中.近年来随着计算机视觉和深度学习等人工智能技术的发展,从电磁卫星的存档数据中自动检测闪电哨声波的算法取得了一定的效果.本文对近年来闪电哨声波智能检测算法... 闪电哨声波作为探索空间物理环境的重要媒介,淹没在海量的电磁卫星数据中.近年来随着计算机视觉和深度学习等人工智能技术的发展,从电磁卫星的存档数据中自动检测闪电哨声波的算法取得了一定的效果.本文对近年来闪电哨声波智能检测算法的文献进行了整理和总结.首先,阐述闪电哨声波在电磁卫星数据中呈现的时频特征和类型;然后,介绍了闪电哨声波智能检测算法的流程并从闪电哨声波的特征提取、分类和定位三个方面对主要的智能检测算法进行归纳、总结和评述;其次,简述了闪电哨声波智能检测模型的评价指标;接着,在张衡一号(ZH-1)卫星的磁场数据上对三种典型的闪电哨声波智能检测算法进行复现,并对三种算法的优缺点进行了较深入的分析;最后,对基于电磁卫星的闪电哨声波智能检测的研究领域进行总结和展望. 展开更多
关键词 电磁卫星 闪电哨声波 智能检测算法 张衡一号卫星
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基于智能语音技术的闪电哨声波自动识别 被引量:4
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作者 袁静 王子杰 +8 位作者 泽仁志玛 王志国 丰继林 申旭辉 吴鹏 王桥 杨德贺 王统领 周乐 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期882-897,共16页
闪电哨声波是一种重要的电磁波动,了解其传播特征及传播过程有助于揭开圈层电磁耦合机理.从卫星观测资料识别闪电哨声波通常需要将原始电磁波形进行滤波处理再转化为时频图像,最后采用目视方法识别图像中的色散状形态,整个过程消耗大量... 闪电哨声波是一种重要的电磁波动,了解其传播特征及传播过程有助于揭开圈层电磁耦合机理.从卫星观测资料识别闪电哨声波通常需要将原始电磁波形进行滤波处理再转化为时频图像,最后采用目视方法识别图像中的色散状形态,整个过程消耗大量人机时间和内存资源,不能满足张衡一号(ZH-1)卫星观测的海量电磁场数据处理的需求.针对该问题,鉴于闪电哨声波原始波形数据能够通过播放器产生降调的声音,本文打破以视觉分析为主的闪电哨声波研究惯例,首次采用语音智能技术研究其自动识别算法.首先,以张衡一号卫星感应磁力仪(SCM)的VLF波段的波形数据为研究对象,截取时间窗口为0.16 s的波形数据作为音频片段;然后对该片段进行去趋势处理;基于梅尔频率倒谱系数(MFCCs)能够刻画人耳的听觉机理,提取闪电哨声波的MFCCs特征;其次,构建长短期记忆(LSTM)神经网络并输入波形数据的MFCCs特征训练分类模型;最后利用MFCCs特征和训练得到的LSTM分类模型实现闪电哨声波自动识别.通过对10200数据集(5100段包含闪电哨声波,5100段无闪电哨声波)上开展实验发现:该方法的准确率为96.7%,召回率为84.2%,调和平均得分(F1-score)为90.0%,AUC(Area under Curve)评分为90.1%,而且消耗的时间成本是2.28 s,消耗内存资源是82.89 MB;当前最优的基于时频图的闪电哨声波识别算法在本数据集上的准确率为97.3%,内存消耗为233 MB,在CPU上处理0.16 s的片段数据所消耗的时间是6.71 s,内存消耗和时间消耗比较严重.相比而言,基于智能语音的闪电哨声波识别算法准确率略低0.6%,但能够节约66%的时间成本以及65%的内存资源.这表明该算法不仅仅适合从卫星观测的海量数据中快速准确识别出闪电哨声波,且更适合应用于星载识别. 展开更多
关键词 智能语音 张衡一号卫星 闪电哨声波 长短时记忆网络
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矿物热电效应与火山地震之热电异常 被引量:1
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作者 申俊峰 申旭辉 +4 位作者 李胜荣 徐立为 杜柏松 王冬丽 王书豪 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期207-217,共11页
地壳物质组成的不均一性及矿物形成物理化学条件的复杂性决定了地壳内广泛存在半导体矿物。半导体矿物的主要特征之一是晶格内存在一定量由成分(本征元素或杂质元素)异化或结构缺陷形成的潜在载流子。当遇有温差热激发条件时,梯度温度... 地壳物质组成的不均一性及矿物形成物理化学条件的复杂性决定了地壳内广泛存在半导体矿物。半导体矿物的主要特征之一是晶格内存在一定量由成分(本征元素或杂质元素)异化或结构缺陷形成的潜在载流子。当遇有温差热激发条件时,梯度温度场会驱动矿物晶体内的潜在载流子定向移动,进而产生温差热电势,这种现象称作热电效应。一般来说,火山地震孕育和发生过程中其震源处常常存在由扰动热流而产生的不均匀热场,该热场的梯度效应(温差效应)能够触发半导体矿物产生热电效应,并将热能转化成电能。因此推测,作为火山地震的重要前兆之一,地电异常的出现很可能存在热电效应的贡献,即火山地震地电异常存在热电效应机制。这一认识对于深刻理解火山地震孕育过程中的地电异常具有启示意义。 展开更多
关键词 半导体矿物 潜在载流子 热电效应 地电异常 火山地震 前兆异常
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