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2018年 52卷 4期
刊出日期：2018-08-27
 
443 含极大循环阵的8维类置换阵群
刘春苔,邓国栋,党生叶
如果一个群里的任意一个矩阵相似于一个置换阵， 称这个矩阵群为类置换群. 此群相似于一个置换阵群. 本文利用群作用轨道的不变集刻画了8 维类置换阵群各个元素的表示矩阵， 利用这个结论证明了若此类置换阵群包含一个极大循环正规子群时， 则其相似于一个置换群.
2018 Vol. 52 (4): 443-447 [摘要] ( 285 ) HTML (1 KB)  PDF (1371 KB)  ( 377 )
448 度量G-空间中G-链等价集的动力学性质
冀占江,粟光旺,李连芬,
根据链等价集的定义，给出G-链等价集的概念，并将度量空间中链等价集的一些动力学性质推广到度量G-空间中，得到如下结果：1)点x的G-链等价集是闭集.2)点x的G-链等价集对同胚伪等价映射f强不变. 3)伪等价映射f限制在点x的G-链等价集上形成的点x的G-链等价集就是伪等价映射f在度量G-空间X上形成的点x的G-链等价集.
2018 Vol. 52 (4): 448-451 [摘要] ( 153 ) HTML (1 KB)  PDF (987 KB)  ( 205 )
452 三值自相关二进序列偶的构造方法研究
黄 丹 芸,
利用2阶分圆以及直积方法构造出几类几乎差集偶，通过几乎差集偶与三值自相关二进序列偶的等价关系，进而构造出几类新的三值自相关二进序列偶，为三值自相关二进序列偶的直接构造提供了新的数学方法.
2018 Vol. 52 (4): 452-457 [摘要] ( 238 ) HTML (1 KB)  PDF (1365 KB)  ( 171 )
458 两个幂等矩阵线性组合的Drazin逆
曹秋红,谢　涛,左可正
利用幂等矩阵的性质及Drazin逆的定义， 证明了两个不同的非零幂等矩阵P，Q的线性组合aP＋bQ(其中a，b∈，a，b≠0)在条件mP＝m下存在Drazin逆， 并且给出其Drazin 逆的计算公式.
2018 Vol. 52 (4): 458-460 [摘要] ( 247 ) HTML (1 KB)  PDF (891 KB)  ( 307 )
461 基于远程软件认证和序贯概率比分析的蠕虫检测
郭　强,张重阳
针对仅认证方法无法检测到不在随机选择集合中的被感染节点，提出一种改进方法，应用序贯概率比分析(SPRA)和远程软件认证以检测蠕虫传播.首先，利用检测器观察无线传感器网络中的通信模式，识别正常流量中不会出现的连接链；然后，当探测器节点检测到蠕虫传播模式，则发起远程软件认证，且区域节点通过SPRA协作捕捉蠕虫传播.仿真结果验证了所提方法的有效性.与仅认证方法和支持向量回归(SVR)方法相比，所提方法的蠕虫检测鲁棒性更好.在蠕虫环境下，进行蠕虫检测和阻止所需的认证次数高于仅认证方法，低于SVR方法，总体开销较低.
2018 Vol. 52 (4): 461-467 [摘要] ( 245 ) HTML (1 KB)  PDF (6357 KB)  ( 204 )
468 面向MOOC课堂反馈的学习行为分析研究
谷　欣,胡　珀,何婷婷,周若玮
课堂反馈作为最直接的教师－学生互动内容，对于MOOC课程中学生的课堂学习行为研究具有重要意义.大规模的课堂反馈记录有利于观察学生的参与度和活跃度变化规律；同时，课堂反馈内容又可以反映出学生的知识掌握程度，便于教师精准地捕捉学生反馈水平和优化教学结构.基于此，本文选取中国大学MOOC平台“课堂交流区”中的5万条教师－学生反馈记录作为研究对象，结合数学统计和自然语言处理等学习分析技术，从反馈记录的统计分析和反馈内容的话语分析两个方面入手，追踪学生在课程学习过程中的参与率和活跃度变化，并进一步探讨不同学科类型课程的学习行为差异及其课堂话语分布.结果表明：学生的反馈内容主要围绕主题内容展开，正面情感比例较高，但其参与率和活跃度较低，学习积极性有待提高.就不同学科类型课程的学习行为而言，艺术类课程的参与人数比例和反馈数量呈现出最优状态，反馈内容的广度均高于其他类型课程；文科类课程呈现出参与率高而活跃度低的不协调现象，反馈内容注重主题的深层次思考；而理科类课程力求简洁准确的回复主题，学生间的反馈重复度高，适当提高其课堂参与率和活跃度也将有助于学生间的学习交流，促进知识建构行为的优化发展.
2018 Vol. 52 (4): 468-478 [摘要] ( 267 ) HTML (1 KB)  PDF (11290 KB)  ( 183 )
479 常规光源L边荧光CT成像质量影响因素研究
陈立宗,刘　珑
常规光源荧光CT是一种获取元素三维分布的计算机断层扫描成像技术，该技术在癌症的早期诊断中具有重要的潜在应用价值，特别是L边荧光CT.利用蒙特卡洛方法建立了以40 kV下银靶的X射线光管原始光谱为入射光源的常规光源L边荧光CT系统.利用内嵌直径2 mm铂纳米粒子溶液的直径4 mm圆柱模体，探索了单个投影下入射光子数和投影数等因素对于荧光CT成像质量的影响能力.结果表明，单个投影下入射光子数和投影数的增加，均可以提高荧光CT图像的相对噪声比.在总入射光子数一定的情况下，投影数的减少可以有效地提高荧光CT的检测限，这为提高荧光CT系统的探测能力具有重要的意义.
2018 Vol. 52 (4): 479-482 [摘要] ( 238 ) HTML (1 KB)  PDF (4282 KB)  ( 186 )
483 一种基于MLC SSD的异质感知的ECC设计方法
李红艳,桂　超,肖　琨
已有研究发现，同一闪存芯片上的页面在性能、可靠性和持久性方面都存在很大差异.这种页面之间的异质性结构为设计和实现固态盘提供了新的探索空间.该文利用这种异质性结构来设计灵活的纠错码(ECC)从而提高固态盘的性能并延长其寿命.实验结果表明，采用异质感知的ECC方案可以获得大约50%的性能改进和线性的寿命增长.
2018 Vol. 52 (4): 483-488 [摘要] ( 166 ) HTML (1 KB)  PDF (4040 KB)  ( 227 )
489 纳米结构水系NiCo/Fe电池材料的制备及电化学性能的研究
朱前程,邱　收,周建清
可充电的水系电池由于价格低廉、电极材料来源丰富和使用安全等优势而得到研究者们广泛关注.但是其在实用中还存在着能量密度和功率密度不足的问题.该研究以针状NiCo2O4纳米棒为水系电池正极材料，以Fe3O4纳米棒为负极材料组装成了一种NiCo/Fe电池储能器件.该储能器件表现出了优异的可充放电性能，在1.2 kW/kg功率密度下(1 A/g)，其最高容量可达207.7 Wh/kg(173 mAh/g)，在24 kW/kg(20 A/g)的高速率充放电速率下，其容量仍能保持70.8 Wh/kg(59 mAh/g).此外，得益于正负电极材料均为阵列结构并与基底结合牢固，该储能器件表现出优良的循环性能，即在电流密度为5 A/g下经过2 000次循环后容量仍保持近80%.
2018 Vol. 52 (4): 489-495 [摘要] ( 198 ) HTML (1 KB)  PDF (5712 KB)  ( 257 )
496 基于溶解度法研究纳米AgI的表面热力学函数及规定热力学函数
覃方红,吕　勇,张美婷,钟婧晗,肖碧源,邱江源,黄在银.
溶解热力学法因具有操作简单、灵敏度高及无假设条件等独特优势，相比其它方法更加科学.该文通过沉淀法制备了69.3 nm碘化银纳米颗粒，测定了其在288.15 K、298.15 K、308.15 K、318.15 K、328.15 K温度下的水溶液中的电导率，结合溶解热力学理论计算纳米材料的溶解平衡常数.通过与块体AgI的热力学函数相关联，获取了纳米AgI的溶解热力学函数、表面热力学函数、偏摩尔表面热力学和规定热力学函数等热力学参数.
2018 Vol. 52 (4): 496-502 [摘要] ( 283 ) HTML (1 KB)  PDF (5627 KB)  ( 148 )
503 含Ti系微合金热轧搪瓷钢连续冷却转变曲线及其组织研究
陶军晖,吴　田,戴　伟,李　杰,陈木青,汪川惠,陈欣琦,李　睿,靳海芹,祁红艳
采用热膨胀法和金相法，在Formastor-F试验机上测定了含Ti系微合金热轧搪瓷钢RT360的Ac1和Ac3以及Ms，并测定了该钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线，获得了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)及其相应组织，测定结果为大生产热处理工艺的制定提供了理论基础.当轧后冷却速率＜0.5 ℃/s，可获得理想的多边形铁素体＋少量珠光体组织.淬硬性倾向较小，基本不会出现冷裂纹.
2018 Vol. 52 (4): 503-507 [摘要] ( 248 ) HTML (1 KB)  PDF (5314 KB)  ( 387 )
508 烹饪加工对土豆龙葵素含量的影响研究
许荣华,朱　莉,刘学磊
采用液相色谱-三重四极杆质谱联用法测定土豆中-茄碱的含量，研究烹饪加工对土豆龙葵素含量的变化.通过研究发现，随着土豆皮色逐渐变深，龙葵素含量逐渐增大.表皮含量最高，内层龙葵素含量低.通过削皮能够去掉大部分龙葵素，烹饪热加工前可通过浸泡土豆去掉一部分龙葵素，浸泡的料水比为1∶2，浸泡10 min效果最好.炒制对土豆的龙葵素变化受烹调因素影响不稳定.烤制会使龙葵素含量相对增加，蒸制使龙葵素含量下降约20%.
2018 Vol. 52 (4): 508-513 [摘要] ( 323 ) HTML (1 KB)  PDF (3079 KB)  ( 430 )
514 Ti3AC2/Zr(A＝Si，Al)范德华异质结材料的几何结构、电子结构和弹性性质的第一性原理研究
史毅凡,周芷千,胡永红,薛　丽,毛彩霞
采用第一性原理方法，系统地研究了Ti3AC2/Zr(A＝Si，Al)范德华异质结材料的电子结构和弹性性质. 根据能带结构，电子态密度和Mulliken布局分布情况，分析了Ti3AC2/Zr(A＝Si，Al)的电子性质和价键性质. 采用广义梯度近似(GGA)计算方法，计算分析了Ti3SiC2/Zr和Ti3AlC2/Zr两种异质结材料的弹性性质和力学稳定性. 研究结果表明， Ti3SiC2/Zr和Ti3AlC2/Zr具有较大的各向异性和较好的力学稳定性. 且在相同应力的作用下，Ti3AC2/Zr(A＝Si，Al)范德华异质结材料的形变小于MAX相材料Ti3AC2(A＝Si，Al)的形变，但大于Zr金属的形变.
2018 Vol. 52 (4): 514-519 [摘要] ( 363 ) HTML (1 KB)  PDF (4175 KB)  ( 214 )
520 采自湖北省的粉褶菌属中国新记录种——石墨粉褶菌
王锋尖,潘　坤,江爱明
在形态学研究和分子系统发育分析的基础上，报道了采自湖北省的粉褶菌属一个中国新记录种——石墨粉褶菌Entoloma graphitipes.该种的主要特征是子实体灰褐色，菌盖光滑或中心稍粗糙；菌褶短延生至深延生；菌柄光滑；孢子8.2～9.7×7.1～8.1 μm(平均9.0×7.6 μm)，多角形，近等径.根据采集的材料对其进行了描述和绘图，并与相近种进行了比较和讨论.石墨粉褶菌的发现，不仅丰富了我国大型真菌的物种多样性，而且对粉褶菌属的系统分类与演化的深入研究具有重要意义.研究标本存放于汉江师范学院真菌标本室(HMHNU).
2018 Vol. 52 (4): 520-524 [摘要] ( 213 ) HTML (1 KB)  PDF (3155 KB)  ( 244 )
525 人IDE基因启动子生物信息学分析
鲍思元,金科华,陈红霞,陈娇娥,胡旺平
对人IDE基因启动子进行生物信息学分析以获得人IDE基因启动子、CpG岛及转录因子结合位点特征.从UCSC基因组数据库成功获得人IDE基因5’调控区2 000 bp序列.Promoter 2.0、FPROM、NNPP预测人IDE基因分别有3个、2个、6个启动子.Relative profile score threshold选择80%、85%、90%、95%、100%时，JASPAR预测该序列存在5170、1771、454、87和5个可能的转录因子结合位点.Relative profile score threshold选择80%，搜索到6个潜在的TCF7L2转录因子结合位点.采用进化足迹法，LAGAN预测方法获得位于人和小鼠同源IDE基因启动子保守区域相同位置的转录因子结合位点为14个，包含转录因子SPI-1、cap、c-FOS、FREAC-3、c-ETS、Cdxa、HSF2等.发现一个CpG岛，位于1 303～1 705 bp 之间，大小为403 bp.人IDE基因启动子、CpG岛及转录因子结合位点的生物学信息学分析，为下一步基因表达调控实验奠定了基础.
2018 Vol. 52 (4): 525-531 [摘要] ( 622 ) HTML (1 KB)  PDF  (0 KB)  ( 262 )
532 基于DEA模型的绿色农业生态补偿绩效评价研究——以西安市蓝田县某村落整治项目为例
李红兵,周　新,曾　洁,闫文周
土地整理是实现我国土地资源合理配置，提高土地利用效率的重要举措.但作为区域整治活动，土地整理过程中不可避免地直接或间接地对其区域生态环境产生正面或负面的影响.为了尽量减少土地整理的负面影响，积极的生态补偿做法是必要的.以西安市蓝田县某村落土地整理项目为例，研究了生态补偿措施和生态效应.结果表明：在渠道设计中，需要考虑耕层保护，边坡平台建设等问题.以石头为原料的渠道、灌渠和排水渠道，由于其采用了泥石碴路的方法，道路和渠道可以显著减少土地整理过程中的负面生态效应.因此，结合DEA算法能够较好的对绿色农业生态补偿绩效进行评价分析，增加了DEA算法对管理现实世界问题的贡献.
2018 Vol. 52 (4): 532-537 [摘要] ( 226 ) HTML (1 KB)  PDF (1840 KB)  ( 209 )
538 双循环操作策略下集装箱码头岸桥与集卡多船作业联合优化模型
孙清臣,曲林迟
针对当前集装箱码头采用的双循环集卡操作策略，对码头岸边集装箱起重机(岸桥)和集装箱卡车(集卡)多船作业的联合优化问题进行研究.使用运筹学线性规划方法，建立岸桥和集卡联合优化混合整数规划模型.设计数学仿真算例，对比双循环操作策略之于单循环操作策略的优劣势.对模型的灵敏度进行了分析，验证了不同场景下模型的结果.实验结果表明，相对单循环操作策略，双循环操作策略平均能减少20%的装卸作业时间，减少集卡空载率，说明本文建立的优化模型能够较好地处理双循环操作策略下码头岸桥和集卡多船作业的联合优化问题.
2018 Vol. 52 (4): 538-543 [摘要] ( 313 ) HTML (1 KB)  PDF (3546 KB)  ( 286 )
544 长江经济带城市投入产出与生态环境耦合分析
李永贺,赵　威,蔡冰冰,张荣荣,杨　慧
基于城市投入产出指标，采用超效率DEA、Malmquist指数和耦合度分析法，对长江经济带110个城市的城市投入产出效率及其与生态环境的耦合关系进行研究，结果显示：1) 2001年～2015年上海在城市资源要素投入产出效率方面明显优于其他城市.攀枝花、六盘水等一些工业城市的城市效率得分低于0.626.城市效率相对低的城市主要由川西北、皖南等地分布转移到川西南、鄂北等地区分布.2) 从时空格局演变看，2001年～2015年间长江经济带城市的tfpch值平均每年提升0.8%.长江下游沿海地区城市和多数沿江城市的tfpch值要明显大于其他城市.3) 攀枝花、马鞍山等资源型城市的生态环境得分最低，并且得分逐年下降，表明在资源开发时对当地的生态环境破坏较为严重.整体上，长江经济带城市的生态环境状况呈现先恶化后稳定的状态.4) 从时空格局演变看，2001年～2015年长江经济带的城市投入产出与生态环境耦合协调性呈现先降低后升高的态势.低度耦合型城市由长江中下游的湘北、苏北等地区转移到鄂西北、湘南等地区.
2018 Vol. 52 (4): 544-556 [摘要] ( 218 ) HTML (1 KB)  PDF (9573 KB)  ( 86 )
557 VPAUI指数监测中部城市群2001年～2013年建设用地扩张——以武汉、长沙和南昌为例
刘文斌,陶建斌,程会平,陈瑞卿
提出一种采用植被物候校正的指数VPAUI，并将其应用于中部城市群的建设用地扩张监测.首先利用植被物候参数对NTL数据进行去饱和处理并构建VPAUI，然后建立建设用地丰度和VPAUI的线性关系模型.以中部城市群的3个省会城市武汉、长沙和南昌为研究区域，利用VAPUI指数进行长时序的监测.结果表明，利用VPAUI提取的建设用地丰度能更好地解决夜间灯光强度饱和现象，能有效辨识出城市扩张的热点区域.在2001年～2013年间，武汉和长沙新增建设用地面积相当，扩张速度由慢变快，发展迅速，南昌建设用地扩张面积偏少，扩张速度由快变慢，发展滞后于武汉和长沙.
2018 Vol. 52 (4): 557-564 [摘要] ( 312 ) HTML (1 KB)  PDF (7838 KB)  ( 136 )
565 基于低空遥感的消费级相机油菜苗期长势监测最优波段选取
王楚锋,王天一,廖世鹏,张东彦,谢　静,张　建,
无人机遥感作为卫星和航空遥感平台的有力补充，在低空遥感观测领域发挥越来越重要的作用.对于农作物长势监测而言，选择合适的光谱波段有利于更加准确地反映作物长势情况.该研究借助水稻—油菜氮素养分试验，针对其油菜季开展基于无人机遥感的消费级相机油菜苗期长势监测最优波段选取问题研究.试验采用经红外改造后的消费级相机，逐次搭配lp680、lp720、lp850 3种近红外长通滤波片和RGB红外截止滤波片来获取不同光谱位置的近红外波段影像和可见光波段影像.在此基础上计算多波段影像的多种植被指数，同时结合油菜地面冠层高光谱数据和滤波片光谱响应特性模拟计算相同的植被指数.结果表明，使用可见光波段影像计算的归一化差指数(NDI)与地面实测归一化差植被指数(NDVI)之间的相关性最高，其R2达到0.945，该结果与基于油菜地面冠层高光谱数据所得结果呈现出较好的一致性.同时该NDI值与油菜氮素养分试验中不同氮素施用水平之间的相关性也较好，其R2达0.963.该研究结果表明选取常规消费级相机可见光波段也能准确地获取作物长势信息，为其用于作物长势监测提供了科学依据.
2018 Vol. 52 (4): 565-573 [摘要] ( 260 ) HTML (1 KB)  PDF (8685 KB)  ( 84 )
574 湖北省大气污染健康风险空间格局与防范分区研究
杨　振,丁启燕,王　念,宋万营
该文以湖北省为例，从污染胁迫和社会脆弱性视角构建大气污染健康风险评价模型，引入变异函数方法分析各县区健康风险空间分异的总体特征与方向性规律，提出风险分区方案与防范策略.结果表明：1)全省大气污染水平总体处于接近超标水平，社会脆弱性处于中等脆弱状态，污染健康风险处于高风险状态；高风险区集中分布于省域中、东部地区，中、低风险区相对分散，在省域西部形成多处低值集聚区.2)各县区健康风险空间自相关最大距离为225.6 km，空间总变异主要来源于结构性因素且具有明显的方向性，其中东北－西南方向的变异程度最大，东－西、南－北方向依次降低，东南－西北方向风险的不均衡程度最低.3)根据污染超标水平与社会脆弱性相对大小，将各县区划分为污染主导型、社会脆弱主导型、污染－社会脆弱综合主导型风险区与无明显主导因子风险区4个类型，根据各区主导因子不同，从降低社会脆弱性和控污减排的双重视角提出分区防范策略.
2018 Vol. 52 (4): 574-581 [摘要] ( 272 ) HTML (1 KB)  PDF (6901 KB)  ( 132 )
582 2007年～2016年湖北省归一化植被指数时空变化特征分析
钟红平,王宏志
利用1 km空间分辨率的MODIS数据，对2007年～2016年的归一化植被指数(NDVI)时间序列数据以及NDVI与气象因子、土地利用类型、海拔高度的相关关系进行分析，研究近10 a湖北省植被覆盖度在时间和空间上的变化特征.结果表明：全省年平均NDVI波动上升，从各季节变化线性拟合结果来看，冬季上升程度最大；NDVI月变化呈单峰型，最高值出现在7月份，为0.758，最低值出现在1月份，为0.383；在空间分布上，湖北省西部地区NDVI较大于东部地区，十堰、恩施和神农架林区植被覆盖度高，武汉和鄂州植被覆盖度低；降水量、海拔高度和土地利用类型与NDVI均有较显著的相关性，植被生长对降水的响应具有滞后性；高海拔山地地形区林地大面积分布，是NDVI高值区，低山丘陵和平原上的城镇用地扩张和农业种植活动是NDVI较低的主要原因.
2018 Vol. 52 (4): 582-588 [摘要] ( 398 ) HTML (1 KB)  PDF (5706 KB)  ( 190 )
589 华北平原地下水水位持续下降对大气边界层高度影响的初步研究
周亚东,何报寅,寇杰锋,钟玉龙
利用GRACE重力卫星反演所得到的华北平原2003年～2015年的月均等效水高数据以及根据NCEP/NCAR再分析资料获取的华北平原大气边界层高度数据，对近13 a来上午6时的边界层高度和等效水高的年均值、月均值以及季节均值进行相关性分析，同时也对边界层高度和地下水水位变化的一致性进行了初步分析.结果表明：近13 a来上午6时的年均边界层高度和年均等效水高均呈现波动下降的特点，二者具有显著的线性相关性，R2为0.57；边界层高度对于地下水水位的变化响应具有一定滞后性，滞相关分析表明二者之间的滞后性在时间上可能表现为3个月.华北平原地下水水位持续下降，可能导致了华北区域大气边界层高度的下降，从而减弱了大气污染物在垂直方向上的扩散，减少了大气环境容量.因此，地下水水位下降可能是加重华北平原灰霾天气的一个重要因素之一，该研究为更全面研究我国灰霾的形成机理提供一个新的视角.
2018 Vol. 52 (4): 589-596 [摘要] ( 451 ) HTML (1 KB)  PDF (6131 KB)  ( 415 )
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