北京大学学报（自然科学版）

2025年第3期目次

2025, 61(3): 0.

摘要 ( )

HTML

PDF (1866KB) ( )

相关文章 | 计量指标

非对称构型的大倾角星箭弹簧分离装置动力学研究

刘佳佳, 李嘉权, 王雪峰, 高利军, 龚林辉, 刘才山

2025, 61(3): 411-419. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.037

摘要 ( )

HTML

PDF (2517KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为更好地控制卫星运动状态并实现精确入轨, 评估卫星火箭分离过程中卫星对系统物理参数的敏感性, 针对捷龙三号遥二卫星发射任务中的星箭非轴对称构型布局, 建立星箭弹簧分离装置的二维简化动力学模型, 将复杂的三维动力学问题简化为平面动力学问题, 降低系统的自由度, 简化了模型计算难度。仿真结果表明, 通过适当配置内置弹簧的预紧力和界面摩擦性质, 可以有效地控制卫星入轨的初始姿态。研究结果可为星箭弹簧分离装置的优化设计提供理论指导。

融合显性知识和隐性知识的古诗情感分析

赵宇兰, 万广文, 刘忠宝

2025, 61(3): 420-430. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.002

摘要 ( )

HTML

PDF (746KB) ( )

相关文章 | 计量指标

充分利用古诗文本的语义特征和相关领域的知识特征, 提出融合显性知识和隐性知识的古诗情感分析模型SACAP。首先从古诗文本中抽取深层次语义特征, 然后在构建古诗知识库的基础上, 设计多维度注意力机制对古诗知识进行特征提取, 最后通过融合古诗文本特征和古诗知识特征, 对古诗情感进行识别。在开放古诗语料FSPC上的实验结果表明, SACAP模型具有比已有模型更优的性能, 并且显性知识比隐性知识具有更大的作用。

介质阻挡放电等离子体活化水的物化特性及杀菌效果

刘玥汐, 李宜谦, 孙琛, 聂兰兰, 卢新培

2025, 61(3): 431-439. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.037

摘要 ( )

HTML

PDF (6784KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为了大规模制备具有高浓度活性粒子的等离子体活化水(PAW), 提出一种新型高功率介质阻挡PAW发生装置, 其放电功率可达到 970 W。实验表明, 等离子体处理6 min后, PAW中长寿命粒子H₂O₂, NO₂⁻和NO₃⁻的浓度分别为59.27, 718.49和3341.42 μmol/L, pH值从7.70降至3.05, 总活性粒子制备能耗从40.62 MJ/mol降至33.88 MJ/mol。PAW的酸化程度随等离子体处理时间的增加而增加, 活性粒子浓度大幅度升高, PAW的杀菌能力大幅度增强。随着PAW与菌液混合后的混悬液静置时间增加, PAW内部反应充分进行, 致使更多细菌失活, 杀菌效果提升。随着混悬液与空气接触面积变大, PAW中的NO₂⁻被氧化为NO₃⁻, 影响ONOO⁻等关键活性物质的生成, 导致PAW活性极大衰减, 杀菌能力降低。实验结果表明, 等离子处理6 min的PAW与菌液混合后, 混悬液在密闭离心管中静置20 min即可取得较理想的杀菌效果, 杀菌率达到99.99%。

基于图解析的端到端片段藏文语义角色标注方法

班玛宝, 罗鹏, 头旦才让, 尼玛扎西, 才让加, 于永斌

2025, 61(3): 440-450. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.038

摘要 ( )

HTML

PDF (1808KB) ( )

相关文章 | 计量指标

语义角色标注作为通往语义理解的重要途径, 在机器翻译、信息抽取和问答系统中具有广泛的应用价值。本文通过借鉴英文和汉文中较为成熟的语义角色标注方法, 在已有藏文语义标注体系和方法的基础上, 提出一种基于图解析的端到端片段(span)藏文语义角色标注方法。该方法将基于片段的藏文语义角色标注转换成基于词的图解析任务, 可分为语义角色标注到图的转换和图至语义角色标注的恢复两个阶段。第一阶段采用藏文预训练语言模型(TiUniLM)进行动态词嵌入, 并通过引入谓词标识器P, 自动指定谓词, 然后通过设计“门控”机制长短时记忆网络(GM-LSTM)对时序特征进一步建模。第二阶段使用Viterbi约束解码, 对不合法的图进行校正。最后, 通过在TSRLD-Span上的实验表明, 该方法在测试集上的最佳F1值可达89.69%, 相比基线模型, 性能具有显著提升, 验证了该方法的有效性。

一种应用于磁源目标识别的大量程低噪声矢量磁强计

于向前, 和冬华, 施伟红, 肖池阶, 刘斯, 宗秋刚, 陈鸿飞, 王玲华, 邹鸿, 王永福

2025, 61(3): 451-455. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.039

摘要 ( )

HTML

PDF (2867KB) ( )

相关文章 | 计量指标

针对磁源目标识别任务中对大量程、低噪声矢量磁场探测系统的需求, 提出一种基于磁阻传感器HMC1021Z的矢量磁强计。经过实验测试, 该矢量磁强计的磁场探测量程可以高达±6×10⁵ nT, 同时具有较高的线性度, 非线性误差≤5.6‱; 方均根(RMS)噪声为1.2611 nT; 功率谱密度(PSD)噪声为0.8 nT/√Hz@1 Hz; −3 dB带宽为DC~8 Hz。因此, 所提出的矢量磁强计能够满足磁源目标识别任务中大量程、低噪声的磁场探测需求。

S100A4和S100A10在小鼠毛囊发育中的表达定位

白勇将, 栗雯华, 杨炜峰, 崔云丽, 叶富豪, 侯增耀, 庞全海

2025, 61(3): 456-464. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.106

摘要 ( )

HTML

PDF (44354KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为了研究S100A4和S100A10在C57BL/6N小鼠皮肤毛囊发育不同时间点的表达与定位, 选取E13.5, E15.5, E18.5孕鼠胚胎和新生鼠P2, P4, P8小鼠, 每个发育时间点各取3只小鼠, 取背部皮肤组织, 通过分子生物学及组织学技术, 检测不同时期小鼠背部皮肤中S100A4和S100A10 mRNA及蛋白的表达与定位。结果表明, 在毛囊发育时期, S100A4和S100A10的mRNA和蛋白表达均先升高后降低, 出生2天时的mRNA和蛋白表达最高。免疫组织化学定位显示, S100A4蛋白和S100A10蛋白在小鼠毛囊发育中持续表达, 但是定位区域有所不同, 提示S100A4和S100A10可能在小鼠毛囊发育过程中具有重要的作用。综上所述, S100A4和S100A10在小鼠毛囊发育不同时间点的背部皮肤中表达不同, S100A4和S100A10参与小鼠毛囊发育过程。

基于无量纲化湍流方程组的风速–气压关联与湍流动能变化关系研究

刘子涵, 曹竹音, 张宏昇, 宋宇, 康凌

2025, 61(3): 465-477. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.014

摘要 ( )

HTML

PDF (1628KB) ( )

相关文章 | 计量指标

利用内蒙古科尔沁地区大气边界层与大气环境综合实验站观测资料, 分析2019年夏季气压与风速的湍流统计特征, 量化风速–气压关联与湍流动能的变化关系。结果表明, 气压方差谱在惯性副区满足−5/3幂次律, 具有明显的非定常性和大气层结依赖性; 基于湍流动能收支方程和风速收支方程的气压脉动归一化标准差与稳定度参数的关系, 分别呈现线性规律和指数规律; 气压脉动归一化标准差的时间变率和风速–气压协方差谱均可以反映风速–气压关联的强度以及与湍流动能变化的关系。日出时, 风速–气压关联较强, 对湍流动能正贡献, 并随大气不稳定层结的发展逐渐减弱; 日落后, 气压–风速关联重新形成, 并逐渐消耗湍流动能。气压对湍流动能的贡献与大气层结条件密切相关, 对大气湍流运动有重要作用。

山西省2023年4月降水异常特征及成因分析

王大勇, 王晓琼, 柯宗建, 张冬峰, 陈颖, 闫加海

2025, 61(3): 478-486. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.015

摘要 ( )

HTML

PDF (9077KB) ( )

相关文章 | 计量指标

利用山西省1981—2023年4月降水数据、NCEP/NCAR再分析大气环流和海温数据, 基于经验正交函数分解、回归分析、合成分析和相关性分析方法, 探讨山西省2023年4月降水异常特征及成因。结果表明, 2023年4月山西省降水量比常年同期增加204.4%, 为 1961年以来历史同期最大降水。此次降水异常与海温外强迫因子导致的大气环流异常密切相关, 后冬(1—2月)北大西洋海温由北至南“− + −”的异常分布, 有利于4月北大西洋至东亚地区500 hPa位势高度场“− + − +”异常波列的加强和维持, 以及低层850 hPa 水汽向山西的辐合, 这一有利的高低空环流配置是山西省2023年4月降水异常偏多的主要原因。

基于卷积神经网络和双向长短期记忆网络的微地震记录去噪方法

王泰然, 鲍逸非

2025, 61(3): 487-500. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.018

摘要 ( )

HTML

PDF (14407KB) ( )

相关文章 | 计量指标

提出一种基于卷积神经网络(CNN)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)的深度学习模型, 用于时间域波形去噪。选取四川省自贡和内江地区的微震观测数据, 基于该地区的构造模型和震源机制进行数值模拟, 生成无噪声数据集, 并叠加观测微震噪声, 构建模拟含噪声数据集。通过深度学习网络的训练, 获得性能稳定且泛化能力强的去噪模型, 该模型在验证集上也表现优异。与传统去噪方法相比, 所提方法的去噪效果显著提升, 能够更好地保留信号的细节特征和频谱特征。将该模型应用于自贡和内江地区的实际微震观测数据, 结果表明能有效地去除实测数据中的噪声。

渤南洼陷硫化氢油井风险评价

李晓晖, 刘一粟, 师永民, 师翔, 徐磊, 曹卫东, 徐昊天, 曹运江

2025, 61(3): 501-507. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.008

摘要 ( )

HTML

PDF (1078KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为解决井块区域硫化氢的防治问题, 综合分析岩芯、钻井、测录井、试油试井及地震资料, 采用分位数分级法, 对渤南洼陷的硫化氢井进行危险性等级评价。采用1:2:4:2:1的百位数分级法, 将研究区划分为5个等级的硫化氢环境域, 并确定渤南洼陷的高风险含硫区。纵向上, 硫化氢浓度随地形自低向高逐渐增加; 横向上, 沙四段的碳酸盐岩硫化氢来源具有“富膏、富灰、生烃、高压”的特点, 属于典型的“自力更生”型硫化氢。洼陷及斜坡带缺乏物源供给, 碳酸盐岩广泛分布, 南部斜坡带膏岩与灰岩的共存为硫化氢提供储集空间, 断层为硫化氢的运移创造条件, 高压封存为硫化氢的保存提供保障。中低风险区域分布在高风险区域与中高风险区域之间。

北阿尔金850 Ma大陆溢流玄武岩对地幔柱活动的启示

冯迪, 李艳广, 宋述光

2025, 61(3): 508-524. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.024

摘要 ( )

HTML

PDF (17467KB) ( )

相关文章 | 计量指标

报道北阿尔金地区红柳泉一带形成于843 Ma的层状基性火山岩。该套火成岩具有较高的TiO₂含量(1.18%~2.06%)以及较低的Zr/Hf值(23.28~29.28)和Nb/Ta值(4.20~12.99), 表现出E-MORB/OIB的微量元素特征, 与大火成岩省内典型低Ti玄武岩特征类似。全岩主量元素和微量元素分析结果表明, 基性岩岩浆经历贫石榴石(<2%)的软流圈地幔源低程度(<10%)部分熔融作用, 在上升过程中受到不同程度的地壳混染。北阿尔金层状基性火山岩的产状、地球化学特征、年龄数据和高地幔潜在温度(T_p=1479°C)表明, 该基性火山岩是起源于新元古代地幔柱的大陆溢流玄武岩(CFB)。结合区域同期(850~750 Ma)发展的伸展背景岩浆作用, 认为北阿尔金基性火山岩记录了超大陆裂解过程中最早期岩浆作用。在新元古代, 发现阿尔金岩浆活动与祁连、柴北缘、东昆仑、华南和秦岭的岩浆活动均具有板内裂谷环境的成岩特征, 表明与850~800 Ma的地幔柱活动有关, 进一步说明北阿尔金基性火山岩体的形成与约850 Ma罗迪尼亚超大陆的开始裂解密切相关。

利用光谱–空间聚类的多光谱图像岩性分类

周治岐, 李培军

2025, 61(3): 525-534. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.013

摘要 ( )

HTML

PDF (21133KB) ( )

相关文章 | 计量指标

针对现有基于多光谱–高光谱数据的岩性识别和分类研究中只利用光谱特征进行聚类, 容易产生类别混淆的问题, 利用光谱–空间特征进行多光谱图像的聚类。采取两种策略加入空间信息, 一是利用离散小波变换生成多尺度图像, 对不同尺度的图像依次进行聚类; 二是在各个尺度图像的聚类结果中, 利用马尔可夫随机场模型计算类别的空间概率, 得到类别的光谱–空间概率。综合多个尺度的光谱–空间聚类结果, 得到最终的聚类结果。利用 ASTER 多光谱数据进行岩性识别与分类, 并与基于高斯混合模型的光谱聚类结果、光谱聚类后滤波的结果和原始图像的光谱–空间聚类结果进行对比, 结果表明, 所采用的多尺度光谱–空间聚类方法可获得比上述3种方法更高精度的岩性分类结果, 说明综合利用光谱与空间信息进行多尺度的聚类是一种有效的岩性填图方法, 适用于较难获取地面参考样本地区的岩性填图。

基于水利建设视角的黄河流域水土流失治理效率及影响因素研究

樊艳翔, 黄清子, 梁姝, 杨超, 邵文忠

2025, 61(3): 535-544. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.099

摘要 ( )

HTML

PDF (1101KB) ( )

相关文章 | 计量指标

基于水利建设视角, 以黄河流域为研究对象, 使用DEA-BBC模型对水土流失治理效率进行测算, 并采用Catboost模型对其关键影响因素进行分析。研究结果表明: 1) 水利建设与水土流失治理和经济发展密切相关, 水利建设产生较大的环境效益与经济效益; 2) 黄河上游和中游地区水土流失治理效率理想, 而黄河游地区的河南和山东省水土流失治理效率有待提升, 河南在非DEA有效状态下规模报酬递增, 山东在非DEA有效状态下规模报酬递减; 3) 人口因素、农业发展因素、环境投资建设因素以及自然因素中的降水量是黄河流域水土流失治理效率的关键影响因素。

区域生态系统洪水调节服务供需平衡及风险管理分区——以山西省岚县为例

杨丽雯, 张亚琳, 马雅丽, 栾青, 洪丹丹, 王大勇, 徐树媛

2025, 61(3): 545-556. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.036

摘要 ( )

HTML

PDF (10513KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为了更好地调节和管理洪水风险, 使用SCS-CN模型计算洪水调节服务供给量, 使用FloodArea模型模拟洪水淹没量表示洪水调节服务需求量, 评价山西省岚县5年一遇、10年一遇和25年一遇洪水调节服务的供需关系, 并结合人口分布进行风险管理分区, 得到如下结果。1) 5年、10年和25年一遇洪水调节服务供给量呈增加趋势, 10年一遇比5年一遇洪水调节服务供给量低33.05%, 主要源于土壤湿润状况不同。2) 5年一遇、10年一遇和25年一遇洪水调节服务需求量逐渐增加, 5年一遇和10年一遇洪水连续发生时, 风险主要来自淹没深度的增加。3) 10年一遇洪水调节服务供需不平衡面积远高于5年和25年一遇洪水, 表明生态系统洪水调节服务供给不足以应对小洪水和中洪水连续发生的情况; 5年一遇和25年一遇供需不平衡面积受海拔高度和土地利用的影响, 10年一遇供需不平衡面积受降雨量的显著影响。4) 5年、10年和25年一遇洪水调节服务强优先管理区仅分布于东村镇, 优先管理区和亚优先管理区分布与洪水调节服务供需不平衡区域基本一致。研究结果可为汾河上游生态系统服务管理和洪水风险管理提供理论依据。

数字普惠金融能否推进新型城镇化?

黄志基, 刘博雅

2025, 61(3): 557-568. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.109

摘要 ( )

HTML

PDF (663KB) ( )

相关文章 | 计量指标

利用2011—2019年全国30个省份面板数据和北京大学数字普惠金融发展指数, 通过熵权法测算新型城镇化综合指数, 构建双向固定效应模型, 实证研究数字普惠金融对新型城镇化的影响。研究结果表明, 数字普惠金融能够促进新型城镇化, 实现人口、经济、社会、土地城镇化和城乡协调的综合提升。数字普惠金融存在结构效应, 发挥主要作用的是数字普惠金融的覆盖广度和数字化程度。从影响机制来看, 数字普惠金融能够促进人口创业和地方政府债务融资, 进而促进新型城镇化。从异质性分析来看, 中、西部地区的影响效应大于东部地区, 财政自给率低地区的影响效应大于财政自给率高地区, 呈现“数字红利”和“雪中送炭”效应。研究结果可为新型城镇化战略的实施提供新的理论支撑。

全域土地综合整治试点进退分布及驱动因素

王楠, 仲崇峻, 田玉福, 张建阳

2025, 61(3): 569-577. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.076

摘要 ( )

HTML

PDF (782KB) ( )

相关文章 | 计量指标

借助GIS空间分析和Logistic回归分析, 剖析保留和退出的全域土地综合整治试点的空间分布规律, 研究影响试点实施状态的主要因素。结果表明, 保留和退出的全域土地综合整治试点均呈集聚分布, 且二者的分布格局具有明显的地域差异性。保留试点多位于我国东南沿海等地区, 而退出试点多分布于东北和西北等地区。耕地规模化程度较高的区域开展全域土地综合整治的需求和条件明显较低, 农民收入低下、村庄自然禀赋不足和建设用地利用粗放等因素也会在一定程度上限制全域土地综合整治的实施。全域土地综合整治是一项多目标、多要素、多主体的综合性工作, 各地应提高对乡村生态保护修复的重视程度, 在充分分析区域条件的基础上, 因地制宜地制订整治方案, 并以农民提出诉求、地方政府引导和社会资本参与为主要路径推动整治的实施。

溶解性有机质影响下的乌江上游重金属时空分布、来源解析和风险评价

王宏渤, 孟玥廷, 梁恩航, 李斌, 马若绮, 王婷

2025, 61(3): 578-592. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.107

摘要 ( )

HTML

PDF (8132KB) ( )

相关文章 | 计量指标

基于乌江上游18个断面的监测数据, 对8种金属离子的时空分布、来源和生态风险进行分析, 并探究DOM对重金属迁移和分布特征的影响。结果表明, 乌江上游河段重金属含量整体上较低, 季节差异显著, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, As, Cd和Sb的平均离子浓度分别为0.71, 19.20, 0.17, 1.09, 0.73, 0.65, 0.06和1.22 μg/L, 均低于国家地表水环境质量III类水质标准。主成分分析结果表明, Cr, Fe, Co, Ni, Cd和Sb存在同源性, 以自然来源为主, Cu还受到电镀、印染等工业活动的影响, As部分来源于农药和化肥的施用。重金属浓度与DOM及其荧光组分C1~C4正相关, 表明DOM对金属离子在水体中的迁移和富集具有促进作用。Cr, Fe, Co, Ni和Sb离子浓度与DOM特征参数SUVA₂₅₄及BIX显著正相关, 进一步证实DOM芳香度和生物活性越高, 与金属离子的结合能力越强。单因子和内梅罗综合污染指数评价结果表明, 乌江上游水体重金属污染水平较低, 可作为理想的饮用水源, 但应关注DOM影响下的重金属潜在生态风险。

医生群体医患冲突信息接触与防御性医疗行为的关系及其心理机制

沈慧, 邹禧乾, 卢伟, 张艳霞, 赵桂花, 陈爽

2025, 61(3): 593-600. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.023

摘要 ( )

HTML

PDF (4461KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为了探究医生群体医患冲突信息接触与防御性医疗行为的关系及其心理机制, 基于拓展平行过程模型(EPPM), 调查我国各级医院216例医生人际和媒体渠道的医患冲突信息接触, 对其医患冲突感知严重性、易感性、自我效能、反应效能、恐惧情绪以及防御性医疗行为的影响。使用SmartPLS 4.1, 利用偏最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)进行数据分析和模型检验。结果显示, 人际医患冲突信息接触与感知易感性正相关, 与感知自我效能负相关。媒体医患冲突信息接触分别与感知严重性和易感性正相关, 与感知自我效能负相关。感知严重性和易感性分别对恐惧具有正向预测作用。感知自我效能和反应效能分别与恐惧负相关, 且恐惧能够正向预测防御性医疗行为。中介效应分析结果显示, 感知易感性和自我效能分别与恐惧在人际医患冲突信息接触和防御性医疗行为之间的关系中存在显著的序列中介作用。感知严重性、易感性以及自我效能分别与恐惧在媒体医患冲突信息接触和防御性医疗行为之间的关系中存在显著的序列中介作用。研究结果揭示了人际和媒体医患冲突信息接触对医生群体防御性医疗行为背后心理转化的差异性机制。

校园排斥对青少年外化问题行为的影响——有调节的中介模型

余红玉, 徐鑫阳, 张晶

2025, 61(3): 601-607. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.108

摘要 ( )

HTML

PDF (476KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为探讨校园排斥与青少年外化问题行为的关系及作用机制, 采用青少年校园现实受排斥问卷、青少年心理弹性量表、亲子亲密度量表和外化行为倾向问卷, 对贵州543名初中生进行测量, 探究心理弹性在校园排斥对青少年外化问题行为影响路径中的中介作用以及亲子关系在此路径中的调节作用, 得到如下结果。1) 校园排斥能够正向预测青少年的外化问题行为。2) 心理弹性在校园排斥对青少年外化问题行为的影响路径中起部分中介作用, 即校园排斥不仅可以直接正向预测青少年的外化问题行为, 还可以通过心理弹性间接预测青少年的外化问题行为。3) 心理弹性的中介作用受到亲子关系的正向调节, 主要调节前半段路径, 即亲子关系显著正向调节校园排斥对青少年心理弹性的影响。随着青少年亲子关系的提升, 校园排斥对青少年心理弹性的预测作用增强。由此可见, 校园环境、家庭关系和个体的心理弹性都会影响青少年的外化问题行为。

摄影测量共线方程参数化方法综述

左正康, 董娇娇, 张斌, 张玲

2025, 61(3): 608-616. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.094

摘要 ( )

HTML

PDF (683KB) ( )

相关文章 | 计量指标

作为摄影测量、Nerf和3DGS理论建立几何关系的基础, 共线方程在不同空间域的参数化方法对相机畸变参数和内外方位参数的计算精度以及实景三维的建模质量有源头级的重要影响。围绕共线方程参数化的3个核心要素(二维图像点、空间三维点和三维旋转), 总结共线方程参数化方法的研究进展, 分析未来有潜力的研究方向。同时, 还对全角域空间变换的方法进行展望, 为共线方程跳出欧式空间提供新思路, 为从理论源头提升相机状态的估计精度和实景三维的建模质量提供新见解。

当期目录