采用双模态联合表征学习方法识别作物病害

基于深度卷积神经网络的视觉识别方法在病害诊断中表现出色,逐渐成为了研究热点。但是,基于深度卷积神经网络建立的视觉识别模型通常只利用了图像模态的数据,导致模型的识别准确率和鲁棒性,都依赖训练数据集的规模和标注的质量。构建开放环境下大规模的病害数据集并完成高质量的标注,通常需要付出巨大的经济和技术代价,限制了基于深度卷积神经网络的视觉识别方法在实际应用中的推广。该研究提出了一种基于图像与文本双模态联合表征学习的开放环境下作物病害识别模型(bimodalNet)。该模型在病害图像模态的基础上,进行了病害文本模态信息的嵌入,利用两种模态病害信息间的相关性和互补性,实现了病害特征的联合表征学习。最终bimodalNet在较小的数据集上取得了优于单纯的图像模态模型和文本模态模型的效果,最优模型组合在测试集的准确率、精确率、灵敏度、特异性和F1值分别为99.47%、98.51%、98.61%、99.68%和98.51%。该研究证明了利用病害图像和病害文本的双模态表征学习是解决开放环境下作物病害识别的有效方法。     

含刚性沉水植物明渠水流结构的试验研究

【目的】得到含刚性沉水植物明渠的水流结构。【方法】采用粒子图像测速仪(PIV),用有机玻璃棒模拟刚性植物,在不同来水流量、植物密度条件下对明渠水流结构进行了试验研究。【结果】无植物时平均流速沿垂向呈对数分布规律,有植物时则呈现明显的分区分布特性。无植物时紊动强度值沿垂向变化不大,有植物时在植物顶端位置处紊动最剧烈。流量或植物密度越大,植物顶端位置的流速梯度就越大,植物层上方的流速最大值也越大。植物密度越大,植物顶端位置的紊动强度越大,植物密度对水流紊动强度由最大值减小到最小值的区域影响很大。【结论】刚性沉水植物的存在会改变水流结构,增强紊动掺混,增强流体质点交换和能量传递,且上述影响会随着流量或植物密度的增大而增强。     

智慧图书馆视野下的开架书库排架方式研究——基于第六次全国公共图书馆省级馆开架书库排架方式评估标准

[目的/意义]基于技术革新的智慧图书馆对原有开架书库排架方式与评估标准产生冲击,需要研究新环境下最优化的开架书库管理与评价方法。[方法/过程]以第六次全国公共图书馆评估《省级公共图书馆评估标准》的开架书库评估标准为例,提出开架书库分类到三级,正确率80%。笔者分析其存在理论与实践层面的弊端：分类级数与排架正确率之间逻辑不合理,单个三级类目容量过大,破坏三级以下类目的分类标准;不便读者快速查找同类文献,不利于工作人员工作,导致编目和排架工作脱节。分析产生弊端的原因：对开架书库排架方式研究不足,智慧图书馆技术革新带来的冲击以及开架书库评估标准不成熟、不稳定。[结果/结论]多方协同研究,寻求智慧图书馆以“阈值”为单位的多方兼容线性排架体系;智慧图书馆时代,明确原有开架书库排架方式人机兼容的特性并微调应用;完善开架书库评估标准,改进智慧图书馆内部管理与外部评价。     

Conversion of cropland into agroforestry land versus naturally-restored grassland alters soil macro-faunal diversity and trophic structure in the semi-arid agro-pasture zone of northern China

Restoration of cropland(termed 'Farm') after abandonment including shrubs(termed 'Shrub'),trees(termed 'Tree') and natural grassland(termed 'Grass') has become a routine process aimed to improve land productivity and control desertification. During this restoration process, soil macro-faunal diversity, and trophic structure were investigated at four types of sites(Farm, Shrub, Tree, and Grass)during growing season in the semi-arid agro-pasture zone of northern China. Results indicated that the Staphylinidae family was found to dominate at the Grass, Shrub, and Tree sites, whiles larval Pyralidae individuals were found at the Grass site only. The density of the omnivores(i.e., Formicidae family) was significantly(P<0.05) greater at the Grass site than at the Tree and Farm sites. The total density and richness of predator and phytophages were found to be markedly(P<0.05) greater at the Grass site than at the Farm site. Meanwhile, we found the taxon richness of predators was significantly(P<0.05) higher at the Shrub site than at the Farm and Tree sites. Compared with the Farm and afforested Shrub/Tree sites,the Grass site had greater density, taxon richness, and Shannon index(P<0.05). In conclusion, natural restoration of abandoned croplands toward grassland was an effective strategy relative to artificial afforestation for improvement of soil biological diversity. Moreover, planting shrub is a preferable measure in abandoned croplands for land development in the semi-arid agro-pasture zone of northern China.     

从开放科学路线图分析到开放科学道路决策方法设计

[目标/意义]一个国家是否进入开放科学、如何选择路径,亟待决策方法。[方法/过程]开放科学作为国家科学政策,可以通过路线图方式进行规划实施。分析当前6个国际开放科学路线图的发布、内容、效果评估等特征,初步提出一个国家开放科学道路的决策方法。[结果/结论]开放科学路线图的形成受国家中长期开放计划、配套基础设施等多因素影响,实施内容覆盖到国家的未来、现状和具体措施,最终将提升一个国家或地区科学研究的开放成熟度水平及其影响力。基于这些特征,初步构建国家开放科学进程决策模型,覆盖开放科学实施前、实施、实施后不同阶段的决策内容,并设计开放科学道路决策的“三步法”。本文简略介绍中国面向开放科学的工作构想,以及其中图书馆发挥的作用。     

基坑监测技术及其应用研究

基坑的有效监测是保证工程建设协调进行、确保工程质量的关键。介绍基坑监测技术的内容与方法,以实例说明基坑监测在工程项目中的应用及需要注意的问题,为基坑监测工作的不断完善提供有益的建议。     

封山育林是恢复和重建晋西黄土高原森林植被的重要途径

论述了晋西黄土高原封山育林的必要性、理论依据及可行性。分析了不同时期弃耕地和封禁小流域的植物演替和植被恢复规律。在黄土弃耕地上植物群落演替规律为：弃耕后,15a-20a为草本植物群落阶段;21a-25a可形成灌木群落;26a-30a能达到较成熟、稳定的灌丛群落;30年后,开始形成乔木林。黄土残塬沟壑区封禁小流域植被恢复情况为：经过12a,木本植物的种类达到了41种,分属于16科34属,其种源来源于周围残存的次生林。总结了封山育林的效果。     

圆柏枝叶对小鼠自发行为及生理生化指标的影响

选择城市绿化重要树种圆柏为研究对象,探讨北美圆柏枝叶对小鼠自发活动及其生理生化指标的影响及挥发性物质与环境间的关系。采用旷场分析法,将入组的30只昆明小鼠分成3组:对照组、低剂量组和高剂量组,低剂量组和高剂量组分别对应地暴露于210 g和420 g圆柏枝叶中,每天4 h,连续处理6 d,观察小鼠各行为指标,结合医学手段分析小鼠相应的生理生化指标。结果表明,小鼠的中央格运动路程、总路程及中央格运动时间都呈现一定的剂量反应;体质量呈稳定增长趋势;生理指标正常,生化指标有部分超出正常范围。经低浓度枝叶挥发物处理的小鼠兴奋性增强,探究和认知能力增强,且其食欲没有受到影响,但是引起部分生化指标的异常,其作用机制还需进一步的探索。研究结果为圆柏作为生态保健树用于城市森林人居环境建设绿化配置提供科学依据。     

湖南湘潭矿业废弃地土壤特性研究

对湖南湘潭锰矿废弃地的土壤基质特殊性和少量自然定居植物营养元素和重金属元素含量进行研究.结果表明:尾矿废弃地土壤以砂粉土为主,通气透水性能差,渗透系数小,易造成地面积水;矿渣废弃地渗透系数大,蓄水量少而蒸发失水强,抗旱力弱.2类废弃地土壤营养元素含量低,重金属元素锰、铜的含量高,毒害大.在自然定居的少量植物中,商陆和荩草为超积累植物.采用植物生物原位修复法改善极端生境条件,既经济又高效.