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2009年 第45卷 第2期 刊出日期：2009-03-20

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井地电法的三维正反演研究

柯敢攀,黄清华

2009, 45(2):  264-272. 

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通过简化井地电法模型为垂直有限长线电流源作用下的三维地下介质模型，利用三维有限元法实现了垂直有限长线电流源作用下的三维地下介质电场的正演计算。应用非线性阻尼最小二乘迭代算法实现了地表电位数据的地下目标层电阻率反演，通过简化模型对相应计算程序进行了检验，证实了程序的可靠性。用给定模型正演得到的地表“理论合成数据”来反演地下异常体，并对数据测量范围和干扰水平对反演的影响进行了讨论。该研究可为提高井地电法反演质量提供部分理论指导依据。

北京市区秋季边界层气溶胶水平分布特征的飞机航测研究

黄海燕,房文,郑国光

2009, 45(2):  273-278. 

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利用2004年9月机载PMS系统在北京地区不同天气条件下的气溶胶观测资料，分析了北京市区上空不同高度气溶胶浓度的水平分布特征，并讨论其与天气条件的关系。结果表明，在北京市区南部气溶胶浓度大于北部。逆温层、风速等天气条件对气溶胶在不同高度的分布有重要影响。

安徽东至早奥陶世红花园组生物礁：
奥陶纪生物大辐射前的微生物礁

曹隽,刘建波,江崎洋一,足立奈津子

2009, 45(2):  279-288. 

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通过对安徽东至建新剖面红花园组的生物礁、微生物岩进行研究，发现蓝绿菌类?Girvanella在生物礁中大量分布，是生物礁的主要造礁成分。其他造礁生物包括瓶筐虫、石海绵、腹足类、腕足类、棘皮类等。Girvanella?以散乱分布、包壳、组成内碎屑以及与海绵伴生等4种方式在本区生物礁中存在，并且在生物礁成礁过程中以生物本体矿化作用及粘结、捕获颗粒的作用形成生物礁格架；瓶筐虫及石海绵为生物礁中的居住者，因此，生物礁性质为瓶筐虫/石海绵-微生物礁,微生物起到了主要的造礁作用。此外红花园组典型含生物礁沉积序列是由底部的生屑灰岩基底、中部的海绵层（少量微生物岩）及顶部的微生物岩组成的。通过与其他地区同时代生物礁的对比发现，东至建新剖面红花园组中瓶筐虫/石海绵-微生物礁的发育及微生物的繁盛是全球性的，是由于底栖生物扰动对潮下带微生物发育影响尚未彰显造成的。

湖北兴山中寒武统覃家庙群微生物岩及其古环境意义

党皓文,刘建波,袁鑫鹏

2009, 45(2):  289-298. 

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通过野外考察及对岩石光面的观察，发现湖北兴山古洞口剖面中寒武统覃家庙群微生物岩的类型主要为波状-半球状叠层石，少量为凝块石。显微镜下观察发现叠层石及凝块石中保存有蓝绿菌类丝状微生物Girvanella，依据Girvanella丝状体在微生物岩中的赋存状态，认为覃家庙群的微生物岩是由底栖微生物群落的钙化和粘结、捕获等共同作用形成的。此外，古洞口剖面中寒武统微生物岩的宏观形态和巨型构造及其伴生的碳酸岩沉积相，指示其形成环境位于深潮下带和浅潮下带。通过对比研究，发现扬子地块表现出的中寒武世微生物岩再繁盛现象具有全球性，推测后生动物的匮乏或衰退是其主要控制因子，反映了生物礁结构由元古代的叠层石礁演变为显生宙的后生生物礁的重要转折。

面向车辆监控导航的地图匹配算法研究

陈嘉,胡继华,张飞舟

2009, 45(2):  299-305. 

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在引入地图匹配问题的基础上，针对传感器给出的车辆位置信息的不确定性，提出了基于准投影和曲线拟合的实时地图匹配算法，以适应车辆监控导航实时性的要求。该算法以选取与车辆行进方向一致的道路为核心，利用孤立点轨迹提取和GPS坏点过滤，取消由电子地图数据不完整和坐标变换误差引起的限制，简化运算的复杂度，并能在电子数据不完整或局部路网数据错误的情况下正常运行，从而为车辆监控导航准确性研究提供了基础。实验表明，该算法能够适应实时监控导航系统的需求，而且具有良好的实时性和鲁棒性。

一种高分辨率多光谱图像的多尺度分割方法

郭建聪,李培军,肖晓柏

2009, 45(2):  306-310. 

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综合扩展的分水岭变换和分水线动态范围，提出了适用于高分辨率多光谱图像的多尺度分割方法。该方法首先计算多光谱图像的梯度，接着去除梯度图像上不相关的局部最小区域，然后计算分水岭的动态范围，通过设置不同的阈值，得到多层次（多尺度）分割结果。采用城市地区的高分辨率数据来评价所提出的方法，并与现有的图像分割方法进行比较。实验结果表明，该方法可生成多层次的分割结果，并较准确地分割出地物特征。分割结果反映了地物的多层次信息，为后续的面向对象分析提供了有意义的参考。

大城市边缘区LUCC驱动力的时空分异研究
--以北京昌平区为例

蒙吉军,严汾

2009, 45(2):  311-318. 

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基于GIS和数理统计分析，以北京市昌平区为例，采用1996-2004年土地利用数据和基础地理信息数据，将定性分析与定量分析结合、空间分析与时间分析结合起来研究影响土地利用变化的驱动机制。在空间上，利用Logistic回归分析，从自然因素、人口增长和经济发展3个角度选取与土地利用变化相关的驱动因子。分析结果表明：耕地与建设用地间的转换，主要与非农业人口增量、第二产业产值和河流远近有关；农用地类型间的转换主要受坡度、海拔和距河流远近等自然因素的影响；建设用地类型间的转换主要由城市化和产业布局的变化引起；农用地向建设用地的转换则主要受社会经济因素的影响；建设用地向农用地的转换主要受自然因素的影响。在时间上，通过定性分析，发现研究区土地利用变化主要与人口的增长、经济的发展以及政策驱动直接相关，城镇建设用地面积与非农业人口和GDP之间呈现良好的对数正相关，耕地面积与非农业人口和GDP之间呈现良好的对数负相关，农业结构调整政策是耕地向园地、林地的流转的主要驱动力，生态退耕政策则是耕地、园地、农村居民点用地和未利用地转换成为林地的重要驱动因素。

洪水灾害对可持续发展影响的区域差异分析

孙莉英,黄铮,刘永伟,倪晋仁

2009, 45(2):  319-326. 

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以县域为评价单元，采用快速评估方法进行中国洪水灾害危险度评价分级和可持续发展指数评价分级，并在此基础上对洪水灾害与可持续发展内在关系的区域差异进行探索。结果表明，中国洪水灾害与可持续发展的区域分异明显，根据两者内在关系特征可分为4类区域，各区域洪水灾害对可持续发展的影响类型与机理有所不同。各区域又可细化为若干子区，通过落于不同区域及其子区内的县市分析，可找到各区域内大多数县市的共同特征和代表性的县市，为防洪减灾战略决策提供参考。

湖库生态安全综合评估的方法探析

毛锋,李晓阳,张安地,朱高洪

2009, 45(2):  327-332. 

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立足于湖库生态系统这一主体，以人类活动压力、湖库生态健康和湖库生态服务功能的评估为基础，通过理论推导与模型构建得出了湖库生态安全综合评估的方法体系。对我国太湖的生态安全状况进行了综合评估，从而佐证了该方法体系的合理性与可靠性。

空间相互作用模型的形式、量纲和局域性问题探讨

陈彦光

2009, 45(2):  333-338. 

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借助空间复杂性观念和分形思想发展了地理学的空间相互作用模型，解决了长期以来悬而未决的3个问题。首先，通过修正距离成本假设，将Wilson的空间相互作用模型还原为负幂函数形式，从而回避了局域性与长程作用的矛盾。其次，利用分维概念解决了基于负幂律的空间相互作用模型的量纲问题，有助于更好地理解地理引力测度。其三，运用对称思想和对偶分析解析了人文地理系统熵最大化的本质含义，揭示了最大熵与最优化的理论关系。论证了源于万有引力类比的引力模型与Wilson空间相互作用模型的区别和联系，比较了负幂式空间相互作用模型与负指数式空间相互作用模型的共性和差异。

杏仁核参与情绪记忆的脑功能成像研究述评

杨炯炯,赵艳兵

2009, 45(2):  355-361. 

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脑功能成像技术近年来已应用于情绪记忆的研究，相关的研究结果扩展了依据动物实验所得到的有关结论。作者主要对近年来情绪记忆的编码和提取阶段的脑成像研究进行了综述。研究表明，杏仁核在情绪记忆中的作用不仅局限在巩固阶段，它的作用在编码过程的初期已显示出来，并参与记忆的提取过程。脑区相关和联结模型强调了杏仁核与内侧颞叶等之间的交互作用。已有的研究还表明，刺激类型是影响情绪记忆的重要因素之一。杏仁核还参与对情绪的刺激类型、情绪记忆的生动感和主观性的加工。在今后的研究中将多种神经科学的技术相结合会更深入地揭示情绪记忆的脑机制。

基于方向关系的不确定区域拓扑关系推理

郭泺,杜世宏,王桥

2009, 45(2):  339-349. 

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用宽边界区域模型建模不确定区域，把不确定区域间的拓扑和分析关系表示为确定区域间拓扑和分析的组合表示，并根据宽边界区域方向关系矩阵与宽边界区域扩展九交矩阵的联系，提出了基于方向关系的推理拓扑关系方法。根据推理方法可直接推理拓扑关系，因而可以节省计算量和存储空间。

不同发育阶段社会隔离对成年大鼠潜伏抑制的影响

金暕,王玮文,孟庆轩,刘美,邵枫

2009, 45(2):  350-354. 

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观察青春期和成年早期社会隔离对不同发育阶段大鼠的潜伏抑制的影响，并进一步探讨其神经机制。实验1：雄性Wistar大鼠在PND38-51天被给予2周的社会隔离，然后分别在PND52天及恢复2周群居后的PND66天，即青春期和成年早期，测定潜伏抑制；实验2：雄性Wistar大鼠在PND58-71天被给予2周的社会隔离，然后分别在PND72天及恢复2周群居后的PND86天，测定潜伏抑制；实验3：利用实验1的社会隔离模式，然后在PND52天及PND66天测定其伏隔核的多巴胺水平。实验发现：1）青春期社会隔离不影响青春期大鼠的潜伏抑制及伏隔核多巴胺水平，但能诱发成年早期大鼠的潜伏抑制缺失及伏隔核内多巴胺水平的提高；2）成年早期的社会隔离不影响大鼠的潜伏抑制。实验结果表明：与成年早期社会隔离相比，青春期社会隔离能诱发大鼠的潜伏抑制缺失，且此行为异常直至成年期后才表现出来，伏隔核的多巴胺可能和参与这一过程的神经机制相关。

二维光子晶体的空气孔形状对负折射平板透镜成像分辨率的影响

宋毅,王若鹏

2009, 45(2):  362-364. 

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为了研究分辨率与空气孔形状的依赖关系，用时域有限差分（finite-differencetime-domain,FDTD）方法对二维光子晶体的折射平板透镜的成像分辨率进行数值模拟，得到成像分辨率随空气孔形状对称性降低而降低，对称性最高的圆孔成像分辨率最高的结果。

西藏管花秦艽花弱极性成分的GC-MS分析

沈杰,叶蕴华,张秀,周亚伟

2009, 45(2):  365-370. 

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首次对西藏管花秦艽干燥花的弱极性成分进行气相色谱-质谱分析。用乙醇回流提取管花秦艽的干燥花，得到浸膏后，以不同沸程的石油醚萃取出其弱极性成分，然后应用GC-MS分析技术，对石油醚萃取物进行化学成分分析研究和比较。用石油醚萃取物直接进行GC-MS分析，除检测到烷烃外，发现60～90℃石油醚萃取物中存在含量较高的4种芳香酯类化合物。两种石油醚萃取物经甲酯化处理后，共鉴定了30种弱极性成分，主要为脂肪酸酯类和烷烃类。管花秦艽花含量最高的脂肪酸是14-甲基-十五烷酸、亚麻酸和亚油酸。实验结果为了解管花秦艽的化学物质基础和进一步开发研究提供了一定的科学依据。

一款精度高、响应速度快的电流检测电路

姜梅,王新安,马新闻,张兴

2009, 45(2):  204-208. 

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提出一种应用于电流模的PWMDC-DC转换器系统、利用senseFET作电流检测器件的新颖的电流检测电路。该电路结构简单，易于集成，具有功耗低、频率特性好、响应速度快、不降低电源系统的工作效率等优点。同时，该电路在很大的负载电流范围内实现高精度的电流检测功能。芯片利用CSMC0.5μm 2p3M 3.3V CMOS工艺实现。这款降压芯片能够在1.2～2MHz的频率范围内将输入的2.5～5.5V的直流电源电压转换为1.5V的稳定直流电压输出，完全适用于单节锂电池电源的系统。在50～600mA的负载电流范围内，测试检测电流的精度最高可达到97.75%。

对Collins Moment与费曼变量相关性的理论研究

程尔康,冒亚军

2009, 45(2):  195-198. 

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利用夸克-双夸克模型和优势碎裂函数，描述在横向极化部分子分布函数研究中的重要分析量Collins moment。在HERMES实验中，非极化正负电子束在横向极化氢靶上进行半单举深度非弹性散射，会产生正负π介子；通过理论模型计算，并针对HERMES实验的动力学参量范围(0.023

一种行为级的仿真方法及Sigma-Delta模数转换器的最优化设计

张信,于敦山,盛世敏,谭志超

2009, 45(2):  209-214. 

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提出了一种行为级仿真方法，可以用于Sigma-Delta模数转换器系统级和行为级设计。与传统的行为级设计方法相比，该方法拥有更高的速度，更加易于使用，并且对于行为级设计来说有更高的效率。采用这种仿真方法，能详细分析模拟电路单元的非理想特性如积分器、比较器、运算放大器等，有助于实现高性能设计。为了验证该设计方法的有效性，设计了一个二阶Sigma-Delta模数转换器，并采用0.13μm混合信号CMOS工艺进行了流片。测试结果显示，调制器可以实现77.2dB的最高信噪比，相当于12.5位量化精度，而功耗仅为5.9mW(包括抽取滤波器为6.2mW)。

基于贝叶斯推理和向量压缩技术的最大功耗分析

陈杰,李险峰,佟冬,王克义,程旭

2009, 45(2):  215-221. 

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针对模拟评测电路最大功耗分析速度缓慢的问题，使用贝叶斯推理功耗模型和切片分析技术进行向量压缩，优选出可能生成最大功耗的向量进行详细分析。进一步的，基于输入信号翻转密度和最大功耗生成之间的关系分析，设计自适应翻转密度与向量生成平台，结合贝叶斯向量压缩技术进行最大功耗评测。实验表明，基于切片分析的贝叶斯模型向量压缩平均加速比达1005倍，分析误差2.40%；结合自适应翻转密度计算与向量压缩的评测方法平均加速比达163倍，最大功耗分析结果相对原始序列提高1.99%。

颅内直的/微弯母管动脉旁瘤的三维稳态流/脉动流的数值模拟

温功碧,蔡庆东,刘爱华,吴中学

2009, 45(2):  189-194. 

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对颅内直的或微弯母管动脉旁瘤的血液动力学进行数值模拟。在血液为不可压缩、牛顿流体和刚性血管假定下，利用人工压缩性方法求解三维N-S方程。在稳态和脉动情况下，计算了流动压力、剪应力、入流体积及速度场和压力场。基于管径的最大/最小Reynolds数是475/152，Womersley数是2.5，这些值表示了中等脑动脉。计算结果表明，在瘤颈的近端和远端应力集中，直管旁瘤比微弯的母管旁瘤的应力更集中，而且在一个脉动周期的大部分时间里，微弯母管的入流速率高于直母管的入流速率;压力有两个极大值，分别出现在瘤的顶部和瘤颈的近端;在一个周期内，流动方向和流入瘤中的流量的快速变化，导致瘤的远端和近端剪应力的压力快速变化，从而连续地损伤瘤颈的内膜，其后可能导致瘤的生长或再生。

RFID的编码预约和空分读取

郭宏博,赵玉萍,牛均

2009, 45(2):  199-203. 

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提出一种基于跨层设计思想的高效标签读取方案，该方案由标签预约和标签数据传输两步组成。预约过程采用时隙-ALOHA和正交码预约相结合的码时二维接入方式，并利用预约码和阵列天线获取各个标签的空域特征；在数据传输过程，阅读器利用各个标签不同的空间特征将发生碰撞的数据分离开来。仿真结果表明，该方法大大提高了读取速度，且读取速度随天线数目以及码长的增加而增加。

一种在FPGA上实现FIR数字滤波器的资源优化算法

李莹,路卫军,于敦山,张兴

2009, 45(2):  222-226. 

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针对原有在FPGA上实现高速FIR滤波器的移位加算法，进一步分析了算子调度的具体过程，讨论了在不同情况下该算法所能达到的最省资源的算子调度方案，并提出了优化的具体规则。在Xilinx spartan3系列FPGA上的实现结果表明，对于16阶固定系数FIR滤波器，相比于原有的移位加算法以及Xilinx Coregen^TM生成的同等规模的分布式算法滤波器，采用优化算法后的FIR滤波器可节省资源分别达11.7%和29.7%。

基于实体识别的在线主题检测方法

付艳,杨冬青,唐世渭,伍伟,王腾蛟,高军

2009, 45(2):  227-232. 

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为提高在线主题的检测效率，作者提出了一种基于实体识别技术的在线主题检测方法，利用新闻报道中的命名实体快速判断新到达报道与历史主题的关系，从而减少对报道间文本相似度的计算。实验结果显示，本文提出的方法能够在不牺牲检测准确率的基础上，显著提高在线主题检测的效率。

高速并行BCH译码器的VLSI设计

金婕,于敦山

2009, 45(2):  233-237. 

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提出了一种用于光通信前向纠错码译码的高速并行二进制BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenheim)译码器的电路结构。同时提出了一种新颖的伴随式并行计算的结构，该结构面积小速度快。针对纠错位数为3的情况，基于直接求解的判决树算法，推导出一组易于硬件实现的无除法的错误位置判决多项式，该推导方法可用于纠错位数少于5的情况。基于提出的并行结构，在SIMC0.18μm的标准CMOS工艺下，实现了8位并行处理（4359，4320）BCH的译码器，结果表明在面积为0.31mm²时，时钟频率可以达到248MHz，是串行译码器数据吞吐量的8倍，而面积不到串行译码器的2倍。

标准单元库版图缩放设计与实现

吴迪,马亮,刘晓彦

2009, 45(2):  238-242. 

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针对集成电路设计中IP硬核的复用设计了一套版图缩放流程。通过算法设计比例，编程自动识别、修改版图数据以及修正处理等一整套方法，使得版图数据可以灵活高效的缩小，复用到新工艺上。实验结果显示，该设计方法特别适用于标准单元库，有利于提高设计效率。

基于Haar小波变换和分块DCT的人耳识别

赵海龙,穆志纯,丁文魁,张霞

2009, 45(2):  243-247. 

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提出一种新的对人耳图像进行降维的方法。先对人耳图像进行二维的离散小波分解，然后再对小波分解后得到的低频信息施行分块离散余弦变换，进而获得图像的特征向量。实验证明，该方法与模式识别领域中广泛应用的PCA-LDA方法相比，在识别率大体相当的前提下，具有计算量小、降维速度快的优点，是对人耳图像进行特征提取的一种有效的手段。

双经纬仪测风反演方法的分析

张云涛,蒋浩宇,刘树华

2009, 45(2):  248-256. 

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从大气探空实验的特征出发，说明了使用双经纬仪测量数据反演探空气球空间坐标的过程中，人为操作误差远比仪器测量误差造成的影响严重。在此基础上总结了反演双经纬仪测量数据各种方法的优缺点，并分析了各反演方法在最大可信误差要求下的适用范围。分析得出各方法均只能适用于部分空间角度范围，因而提出了一种综合各基础方法优点而得到的联合反演方法，该方法的反演结果可在最大的空间角度范围内能满足最大可信误差的要求。最后通过都斛地区2007年8月16日10时的探空数据反演分析，说明了联合反演方法在反演精度和反演误差估算方面相对于经典的基线测风法的优越性。

利用FY-2C资料对西北太平洋海域云分类的研究

尹跃,李万彪,姚展予,金元国

2009, 45(2):  257-263. 

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使用2006年8月的31次FY-2C卫星资料进行地理定位研究，发现定位误差小于0.13条扫描线，此精度满足云分类研究需求；在此基础上，使用云分析法和聚类分析法对云进行分类试验，分类结果与FY-2C业务云产品进行对比。结果表明，云分析法确定的云型比业务云产品类型多，并对中低云有很好的识别；而聚类分析结果要优于业务云产品分类结果，在云分布细节上接近实际情况。