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当期目录

    2019年, 第2019卷, 第2期 刊出日期:2019-03-25 上一期    下一期
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    数学
    严格次对角占优线性方程组迭代法的收敛性分析
    蔡静
    2019 (2):  1-6,55.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.001
    摘要 ( 278 )   HTML ( 16 )   PDF(430KB) ( 386 )  
    Jacobi迭代法、Guass-Seidel迭代法和SOR迭代法是求解线性方程组的常用迭代方法.本文证明了系数矩阵严格次对角占优时,Jacobi迭代法、Guass-Seidel迭代法和SOR迭代法均收敛,并给出了相应的误差估计.通过比较三种迭代法的误差上界,指明Guass-Seidel迭代法的误差上界最小.
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    与虚二次域相关的权为1的艾森斯坦级数
    沈力健
    2019 (2):  7-20.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.002
    摘要 ( 245 )   HTML ( 14 )   PDF(396KB) ( 276 )  
    考虑了一类与虚二次域相关的权为1的艾森斯坦级数.与克罗内克符号相关的艾森斯坦级数的子空间由高斯亏格理论产生的二次型刻画.此外,我们给出了一系列与二次域相关的恒等式.
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    超HU方程族的自相容源及其守恒律
    方芳, 胡贝贝
    2019 (2):  21-31.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.003
    摘要 ( 195 )   HTML ( 13 )   PDF(289KB) ( 278 )  
    基于超矩阵李代数和超迹恒等式,建立了超HU方程族.然后又构造了超HU方程族的带有自相容源方程.最后通过引入两个变量FG,获得了超HU方程族的无穷多个守恒律.
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    递归加权科赫网络中平均的齐次与非齐次加权接收时间
    哈达德, 葛磊
    2019 (2):  32-48.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.004
    摘要 ( 265 )   HTML ( 12 )   PDF(1284KB) ( 349 )  
    本文介绍用递归分割方法得到的实数系统上递归的齐次和非齐次的加权科赫网络模型,其主要是受机场网络和代谢网络的经验观测的启发.其中对于齐次模型,它依赖比例因子t ∈(0,1);对非齐次的模型,我们通常取不同的比例因子t,st,r,s ∈(0,1).作为基本的动力学过程,我们研究递归的齐次与非齐次的加权科赫网络的随机行走,即每一步后都将一致移动到任意一个其位于边界Lee=0.1,…,m,上的领域Γ(j)中.为了更方便研究齐次与非齐次模型,我们会再次用到递归分割法以及奇异值分解法来计算所有的节点与目标节点之间最长路径的平均加权(MWLP)的总和,其中目标节点是合并节点{pii=1,2,3}中的某个节点.最终,在庞大的网络中,平均的齐次与非齐次加权接收时间将关于网络秩序次线性.
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    关于二阶线性复微分方程解的Borel方向
    魏文龙, 黄志刚
    2019 (2):  49-55.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.005
    摘要 ( 249 )   HTML ( 15 )   PDF(284KB) ( 317 )  
    利用亚纯函数的Nevanlinna值分布理论,研究了二阶线性复微分方程f"+Azf'+Bzf=0的解的Borel方向,其中Az)是满足杨不等式极端情况的整函数.证明了当Bz)满足适当条件时,方程的每一个非平凡解为无穷级,并且计算了方程解的Borel方向的个数.
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    一类Hamilton矩阵逆的填充
    白晓丽, 张澜
    2019 (2):  56-62,68.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.006
    摘要 ( 241 )   HTML ( 12 )   PDF(443KB) ( 296 )  
    本文利用矩阵秩理论和矩阵可逆的条件,研究了一类Hamilton矩阵逆的填充问题.充分利用Hamilton矩阵的结构特点,证明其有解的充分必要条件,并得到解的表示.进一步将结论推广到反Hamilton矩阵上,得到相应的结果.最后用实例对结论加以验证.
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    具有Mp-可补子群的有限群的局部化定理
    鲍宏伟, 李凤清, 张佳, 汤菊萍
    2019 (2):  63-68.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.007
    摘要 ( 213 )   HTML ( 11 )   PDF(281KB) ( 309 )  
    已知H是群G的子群,如果存在G的子群B,使得G=HB且对于H的满足|HT|=pα的任意极大子群T,有TB<G,则称子群HG中是Mp-可补的.结合局部化思想,利用子群的Mp-可补性质研究有限群的构造,得到了p-幂零群和p-超可解群的若干充分条件.
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    计算机科学
    无标度网络局部信息的动态路由算法
    韩定定, 柳康, 唐明
    2019 (2):  69-76,96.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.008
    摘要 ( 282 )   HTML ( 16 )   PDF(1002KB) ( 331 )  
    提出了一个在无标度网络上基于局部信息的数据包路由算法,该路由算法引入两个可调参数αβ,分别调节度值与队列长度的路由偏好.通过调节这两个参数来改变网络的传输容量,并找到了该算法的最佳参数组合.对其他动态特性包括平均路由时间和流量负载也进行了相应研究.模拟仿真研究表明,该路由算法较传统的局部路由算法,不仅降低了网络的丢包率,而且提高了网络的传输能力.实证研究证明,基于局部信息的无标度网络动态路由算法对大规模通信网络的拥塞有一定的改善作用.
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    农业大数据基础设施开发的参考模型方法
    赵志明, 廖晓锋, 王晓玲, 阮春晟, 朱轶峰, 丰东升
    2019 (2):  77-96.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.009
    摘要 ( 363 )   HTML ( 28 )   PDF(5811KB) ( 468 )  
    连续的环境观测数据是复杂系统,如天气建模、智慧型科技创新和宏观系统层科学研究的重要驱动力;数据源、应用领域和应用需求的不同,使得管理千差万别的实时数据,并提供有效查找、识别、融合和重用服务变得极富挑战性.数据基础设施通过为数据提供全生命周期的管理服务,为上层数据驱动的科学研究和应用创新提供标准化的数据查询、读取和处理服务.然而数据基础设施的建设常局限于特定领域和历史遗留的前期系统,缺少统一参考,以及基础设施之间数据和服务的互通困难,极大地制约了上层应用,特别是跨学科研究发展的需求.针对大数据基础建设中的上述挑战,借鉴欧洲环境大数据参考模型在环境大数据基础设施建设方面的经验,提出了农业大数据参考模型,为我国农业大数据基础设施建设和所涉及的数据互通挑战提供参考.两个案例展示了所提出的农业大数据参考模型在大数据基础设施的需求分析改进、历史遗留系统的数据互通接入等方面的作用.
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    物理学与电子学
    对微扰论波函数的非正交修正
    申佳音, 薛迅
    2019 (2):  97-105,115.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.010
    摘要 ( 256 )   HTML ( 13 )   PDF(534KB) ( 316 )  
    不含时微扰论对非简并能级的修正是相当精确的,然而对波函数的修正精度却不能令人满意.经过审视微扰论的推导过程,可以发现,造成这一精度差异的原因或许就是"正交性假设"."正交性假设",即零阶以上的任意阶修正波函数与零阶波函数都正交,是建立微扰论的过程中习惯上使用的一个附加条件.详细探讨了"正交性假设",并利用波函数的归一化属性得到了关于高阶修正波函数的一个约束条件,而这个条件暗示了在二阶及以上精度不适合继续使用"正交性假设".可以证明,在不引入"正交性假设"的情况下,能级修正的结果和正交情况是完全一致的,但是修正波函数的结果与正交情况却出现了不容忽视的差异.这个现象可以合理解释之前的精度问题.作为一个具体示例,计算匀强电场中一维带电谐振子系统的前三阶非正交修正波函数.对比此系统的解析解,可以发现波函数的非正交修正比正交修正确实具有更高的精度.简单探讨了推广到简并微扰论的情况,结合近期Stark问题的进展,给出了检验非正交微扰修正的思路.
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    对部分子碎裂为质子的碎裂函数的研究
    李培育, 阮建红
    2019 (2):  106-115.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.011
    摘要 ( 255 )   HTML ( 11 )   PDF(460KB) ( 274 )  
    部分子的分布函数和碎裂函数是研究和分析高能物理实验的重要基础.对质子的价夸克分布函数qx)和价夸克碎裂为质子的碎裂函数Dx)的关系进行了分析,发现Dx)=(1/6)qx)可以很好地将它们联系起来.因此,可以通过比较成熟的质子的部分子分布函数来构建部分子碎裂为质子的碎裂函数.利用此关系,建立了一组新的碎裂函数的参数式,计算了相应的微分散射截面并与实验进行了比较.此工作可以确定价夸克碎裂为质子的碎裂函数,以减少拟合部分子碎裂函数时的不确定性.
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    非线性电动力学黑洞的复杂度
    李莉, 丁郁琛, 王焘
    2019 (2):  116-121.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.012
    摘要 ( 238 )   HTML ( 16 )   PDF(293KB) ( 318 )  
    在Einstein引力与非线性电动力学耦合的理论中,会出现一类双视界的黑洞解,称为非线性电动力学黑洞.针对这种理论,从一般形式的作用量和球对称度规出发,计算了带电黑洞的电势以及Wheeler-DeWitt片的作用量,证明了该作用量等于内外视界上的电势差与电荷的乘积.采用Susskind等人最近提出的复杂度/作用量对偶猜想,该作用量可以解释为Anti-de Sitter边界上的量子态的计算复杂度.在Reissner-Nordstrom黑洞和Born-Infeld黑洞两种特殊情况下,利用本文得到的一般结果与文献中已有的结果完全符合.
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    有机-无机杂化钙钛矿(C4H9NH3)2PbBr4的第一原理计算研究
    谢伟佳, 王倩倩, 谢文辉
    2019 (2):  122-127.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.013
    摘要 ( 239 )   HTML ( 17 )   PDF(773KB) ( 486 )  
    采用基于密度泛函理论的第一原理计算方法研究了二维(C4H9NH32PbBr4单层结构的晶体结构和电子结构特性;通过进一步分析其化学成键和轨道特性,研究了光吸收性质.此外,还研究了外加垂直电场对其电子结构的影响,结果表明这种材料存在明显的电场驱动能隙调制效应,半导体能隙在外电场大于0.45 V/Å时关闭.
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    生命科学
    南京中山植物园外来入侵植物分布特征及其入侵途径
    殷茜, 汪洪江, 刘兴剑
    2019 (2):  128-134,163.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.014
    摘要 ( 234 )   HTML ( 10 )   PDF(1111KB) ( 298 )  
    为了了解南京中山植物园中外来入侵植物的状况,采用线路调查和样方调查的方法,对外来入侵植物的种类、原产地、生活型、频度、危害度等进行调查.结果显示,南京中山植物园共有外来入侵植物65种,其中菊科植物最多,占总数的32.31%,其次是禾本科,占总数的9.23%;构成严重危害的有7种,原产地为美洲的入侵植物最多,共有44种,并且以一年生草本为主(46.15%),荒地和管理粗放的草地是最容易遭到入侵的生境类型,部分入侵植物的引入与植物园引种活动具有相关性.
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    生态与环境科学
    硅酸盐浓度对羽纹纲藻类圆弧运动的影响——以舟形藻为例
    王峰, 赵丽侠, 朱政, 胡文思, 刘权兴
    2019 (2):  135-146.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.015
    摘要 ( 300 )   HTML ( 12 )   PDF(1615KB) ( 352 )  
    以舟形藻为研究对象,以f/2+Si培养基中硅酸盐浓度30mg/L为基准,设置不同硅酸盐浓度梯度(1、15、30、60、120和240 mg/L),通过显微跟踪技术获取舟形藻个体细胞的运动轨迹并研究硅酸盐浓度梯度对舟形藻运动行为的影响.发现如下结果.①舟形藻的主要运动方式为大量非恒速圆弧运动伴随着少量的随机倒退行为,圆弧运动过程曲率基本维持不变;倒退时刻运动方向和速度发生显著变化,此时夹角小于90°,倒退前后运动速度降低.②舟形藻在短时间尺度下呈现弹道行为;在中时间尺度下呈现超扩散行为;在长时间尺度下呈现布朗运动扩散行为.③舟形藻的运动行为显著依赖硅酸盐浓度,微量硅酸盐浓度(1mg/L,Na2SiO3)和高硅酸盐浓度(120 mg/L,Na2SiO3;240 mg/L,Na2SiO3)环境下会抑制舟形藻运动,低硅酸盐浓度(15mg/L,Na2SiO3)和中硅酸盐浓度(30 mg/L,Na2SiO3;60 mg/L,Na2SiO3)下会增强舟形藻的扩散系数.硅酸盐浓度对硅藻个体运动行为的研究帮助理解硅藻的觅食策略和聚集行为,为进一步理解硅藻水华的发生、海洋生物污损现象和海雪现象的爆发提供思路.
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    基于分布式测算方法的上海城市森林生态系统服务功能评估
    韩玉洁, 孙文, 张文文
    2019 (2):  147-155.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.016
    摘要 ( 235 )   HTML ( 15 )   PDF(1858KB) ( 319 )  
    基于森林生态系统连续观测与清查体系,依据中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008),并结合2016年上海市森林资源监测成果数据,对上海城市森林生态系统服务功能价值进行了评估.结果表明:2016年上海市森林生态系统服务功能总价值为125.8亿元,每公顷森林提供的价值量为12.75万元.8项森林生态系统服务功能价值量从大到小的顺序为:森林游憩(26.03%) > 净化大气环境(22.03%) > 固碳释氧(20.24%) > 涵养水源(17.14%) > 生物多样性保护(9.10%) > 保育土壤(3.53%) > 林木积累营养物质(1.84%) > 森林防护(0.09%).从研究结果来看,森林游憩功能的价值量最高.森林游憩、净化大气环境、固碳释氧和涵养水源是上海城市森林生态系统服务功能的主体功能,对于上海市营造宜居型城市及创建"生态之城"具有重要作用.
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    化学学报
    微萃取超高效液相色谱检测磺胺类药物的研究
    李仪, 张炎, 张雅婷, 何品刚, 王清江
    2019 (2):  156-163.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.017
    摘要 ( 212 )   HTML ( 13 )   PDF(950KB) ( 323 )  
    探究了三相中空纤维膜微萃取-超高效液相色谱(HF-LPME-UHPLC)方法,用于测定鸡肉中6种磺胺类药物残留.设计了三相中空纤维膜微萃取系统,优化HF-LPME最佳萃取条件:正辛醇作为萃取剂,接收相中NaOH的浓度为0.2 mol/L,给出相样品溶液中盐酸浓度为1.0 mmol/L,Na2SO4浓度为375 g/L,萃取温度为30℃,搅拌速度为300 r/min,萃取时间为4 h.6种磺胺类药物经萃取后进行色谱分析,在6 min内达到了基线分离,线性关系良好,R2均大于0.9989,富集倍数为188~950倍,检出限为0.03~0.1 ng/mL(S/N=3).加标浓度为50μg/kg的鸡肉组织样品的加标回收率为85.2%~95.6%,相对标准偏差为3.13%~4.33%(n=5).表明本方法灵敏度高、重复性好,可用于鸡肉中磺胺类抗生素的检测.
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    pH诱导调节聚联苯胺亚微米棒的形态与性能
    王琳, 张艳慧, 阿孜古丽·木尔赛力木, 阿比旦·阿布都乃则尔, 兰海蝶
    2019 (2):  164-173.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.018
    摘要 ( 227 )   HTML ( 10 )   PDF(2576KB) ( 308 )  
    以三嵌段共聚物聚丙烯酸正丁酯-b-聚苯乙烯-b-聚二乙烯基吡啶(PnBA28-b-PS75-b-P2VP104)为模板剂制备聚联苯胺,通过调节模板剂胶束溶液的pH值,探究不同pH值对聚联苯胺(PBZ)颗粒形貌及其性能的影响.利用凝胶渗透色谱(SEC)和核磁共振氢谱图(1H-NMR)等测试对三嵌段共聚物PnBA28-b-PS75-b-P2VP104的分子量分布、结构进行了确定.通过扫描微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FT-IR)等测试对材料的形貌、结构进行了表征.利用计时电位测试对材料进行了电化学电容性能的评价.初步探讨了使用不同pH值的模板剂、相同引发剂用量对PBZ形貌、结构和性能的影响.PBZ颗粒呈亚微米级至微米级棒状形貌,分布均匀、表面光滑.pH值为5时,PBZ棒状颗粒的直径大多在几十纳米到200nm之间,随着pH值的增大,样品形貌规整性降低;通过电化学测试可知,pH值为5时PBZ的放电比容量达到339.06 F/g.
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    地理学
    基于精细化人口格网的城市机构养老设施供需分析——以上海市浦东新区为例
    张德英, 周云云, 冷燮, 李龙, 周嘉源, 施润和
    2019 (2):  174-183.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.019
    摘要 ( 246 )   HTML ( 12 )   PDF(4063KB) ( 335 )  
    城市机构养老设施作为典型的公共服务资源,其供需矛盾尤为突出.基于现代地理信息技术获取的精细化人口格网,有助于在空间上有针对性地发现养老设施与老年人口之间的供需矛盾.文章以上海市浦东新区为研究区,基于160m的精细化老年人口格网,考虑机构养老设施的地理位置、床位数、入住老年人情况等要素的空间分布特征,揭示浦东新区机构养老设施与老年人口的供需关系.研究结果表明:①精细化老年人口格网能充分反映老年人口的各类空间属性特征,明确人口需求的区域特点,较好地匹配设施床位属性,充分展示设施供需现状;②研究区的机构养老设施在床位数上基本满足上海市政府提出的3%机构养老需求;③在空间上呈现出中心城区严重供不应求,设施规模小、老年人口密集,具有更迫切的养老需求;④近远郊地区供大于求,近郊地区存在多个养老设施服务范围重叠的现象,远郊地区部分养老设施地理位置偏僻,仍然存在需求缺口.
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于快速傅里叶变换方法遥感反演海浪波长和水深的仿真分析
    沈斯敏, 朱首贤, 康彦彦, 张文静, 曹广颂
    2019 (2):  184-194,208.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.020
    摘要 ( 284 )   HTML ( 11 )   PDF(2538KB) ( 420 )  
    利用海浪波峰和波谷位置的遥感影像信息差异,可以基于快速傅里叶变换(FFT)方法反演波长,进而反演近岸水深.本文采用理想波面数据和数值模拟波面数据代替遥感资料进行仿真研究,讨论资料分辨率和子图长度对海浪波长及水深反演的影响.研究结果表明:低分辨率资料反演波长和水深的效果差,但是当资料分辨率达到一定要求时,再提高资料分辨率对波长和水深反演结果没有影响.当波长不存在空间变化时,子图越大,波长反演误差越小.在非均匀变化的地形上,子图长度为4~8倍波长、并且小于或等于地形变化尺度时,波长和水深反演误差小,子图太大或太小时,波长和水深反演误差都增大.
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    台风对长江口表层悬沙浓度的影响
    王浩斌, 杨世伦, 杨海飞
    2019 (2):  195-208.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.02.021
    摘要 ( 272 )   HTML ( 13 )   PDF(4298KB) ( 313 )  
    悬沙浓度是衡量水质的重要指标,其变化对底床冲淤、生物初级生产力及土地资源保护有重要影响.以长江河口海岸区域为例,利用六个典型测站的表层悬沙浓度数据(包括徐六泾、青龙港、高桥、横沙、佘山和芦潮港),以及长时间尺度的连续风速风向、波高、波周期等资料,分析2010-2014年间台风事件对长江口表层悬沙浓度的影响特征.结果表明,在六次台风袭扰下,平均有效波高是台风前2.2倍,平均风速是台风前1.7倍.平均表层悬沙浓度短期可达到0.69 kg/m3,是台风前(0.32 kg/m3)的2倍,个别台风(圆规)影响后悬沙浓度可增大4倍.另外,台风对于长江口不同河段的影响程度不同.河口下段的佘山站与芦潮港站短时间内受到台风影响最为显著,悬沙浓度分别增加167.1%、143.7%;而河口中段敏感性不高,受风速影响相对较小.据长时间尺度数据统计,悬沙浓度在风级1-4级内增长幅度较为平缓,5级以上风级越大相应的悬沙浓度变化幅度越明显.高能量的台风引起的风速和波高变化是促使表层悬沙浓度急剧变化的主要因素,在台风期间因台风影响导致的悬沙浓度变化远大于因潮汐和径流量作用的悬沙浓度变化.该研究有利于台风天气下的海岸带防护,并对多学科交叉研究有重要的意义.
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