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当期目录

2021年, 第5期 刊出日期:2021-09-15 上一期    下一期
图像分析与三维重建
基于单目摄像头的自主健身监测系统   收藏
余鹏, 刘兰, 蔡韵, 何煜, 张松海
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 521-530.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.001
摘要( 1440 )   HTML     PDF(1685KB)( 386 )
随着在线健身资源的日益丰富,自主健身已成为新的运动趋势。然而由于缺少专业健身教练的动作指导与纠正,自主健身通常无法保障健身效果且容易造成运动损伤,因此需要对健身动作准确性进行实时监测。现有的健身监测设备往往依托大屏幕、深度摄像头或传感器等硬件,存在设备昂贵、安装不便、使用场景受限等问题,较难满足大众健身的需求。随着人体关键点检测技术的不断成熟,通过手机单目摄像头即可实现对人体姿态的识别,且有较高的准确度和速度,使得在手机端实现低成本、多场景的健身监测成为可能。基于以上背景,设计了三维场景下基于角度阈值的健身动作评估算法,依托于手机单目摄像头和3D人体关键点检测技术,实时检测用户健身动作是否标准并通过语音给出相应提示。同时,在安卓手机上实现了原型系统,通过一系列用户实验验证了系统的可用性与实时性,通过与近年相关工作的对比实验,验证了动作评估方法的准确性。结果表明,本文方法与系统被用户所认可,健身动作评估准确率较高、响应速度满足实时性要求。
面向表型精确鉴定的豆株快速三维重建   收藏
傅汝佳, 冼楚华, 李桂清, 万隽杰, 曹铖, 杨存义, 高月芳
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 531-539.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.002
摘要( 1206 )   HTML     PDF(2239KB)( 132 )
利用计算机视觉与图像技术对植物进行数字化重建是植物表型组学的重要手段。以国内常见的粮食作物豆类植株为研究对象,利用RGB-D深度相机采集的深度图像对豆株进行快速三维数字化重建,首先,基于点云分层聚类提取点云骨架点;然后,根据各骨架点到根节点的最短距离连接第一阶段的主干骨架点,并根据形态特征筛选子图和主干图的连接点、选择子图生长路径;最后,由连接骨架进行植物数字化建模。实验表明,基于真实大豆植株点云的单帧和配准数据,本文方法能对不同形态特征的大豆植株进行快速三维重建,并能对分辨率不高、噪音干扰较大、配准误差较大等情形做处理。
数学与计算机科学
偏缠绕模的Frobenius性质   收藏
罗晓芳, 陈笑缘
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 540-543.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.003
摘要( 169 )   HTML     PDF(403KB)( 73 )
主要给出了偏缠绕模的Frobenius性质,推广了缠绕模相应的性质。
几个局部分数阶积分不等式与广义矩的有界估计   收藏
郑爱民, 孙文兵
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 544-549.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.004
摘要( 195 )   HTML     PDF(413KB)( 128 )
在Yang分形集上以局部分数阶微积分为研究工具,建立了关于广义h-凸函数的 Hermite-Hadamard型积分不等式和广义Ostrowski-?eby?ev型不等式。依托这两类广义积分不等式,构建了连续型随机变量广义矩的上下界估计。
一类非线性混沌动力系统分析   收藏
王磊, 张勇, 舒永录
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 550-556.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.005
摘要( 163 )   HTML     PDF(1287KB)( 86 )
根据混沌动力系统的稳定性理论,通过引入广义李雅普诺夫函数,研究了一类广义大气混沌动力系统的全局指数吸引集与最终界,并给出了相应的Matlab仿真。研究结果可为研究大气混沌动力系统的运动提供理论依据,也可用于研究该混沌动力系统的混沌控制和同步。
概率语言多属性群决策方法及其在新型智慧城市市民获得感评价中的应用   收藏
王枫, 黄晓莉, 万龙
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 557-564.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.006
摘要( 246 )   HTML     PDF(960KB)( 140 )
针对公众参与的语言信息多属性群决策问题,研究了考虑参与者满意度的概率语言多属性群决策方法。首先,根据参与者的语言评价信息确定并规范化概率语言决策矩阵。然后,对大群体进行共识分析,由最大化参与者群体的满意度构建线性规划模型,确定参与者群组的权重;构造正、负理想方案的评价向量,构建多目标规划模型,用拉格朗日乘子法求解属性权重;定义各方案的加权贴近度,并以此对方案进行排序和优选。最后,通过新型智慧城市市民获得感评价案例验证了模型的可行性和有效性。
电子科学
基于和图的电流型CMOS三变量通用逻辑门设计   收藏
姚茂群, 周传鑫, 李聪辉
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 565-572.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.007
摘要( 158 )   HTML     PDF(1021KB)( 75 )
电流型电路具有高速、低功耗、带宽、设计方便、直观、易于实现多值逻辑电路等优点。阈算术代数系统的提出为电流型电路的设计提供了更符合电流信号运算特点的系统方法,而和图是将逻辑函数转化为阈算术函数的图形表示方法。本文在谱技术的基础上,提出了一种新的和图与谱系数图的转换方法,设计了一种基于和图的电流型CMOS三变量通用逻辑门,即三变量特征阈值逻辑门,可实现任意的三变量阈值函数。
化学
微型模块化微流控PET显像剂合成仪的研制及应用   收藏
裘佳萍, 杜培臻, 雷鸣, 田梅, 方群, 张宏, 徐光明, 潘建章
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 573-578.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.008
摘要( 169 )   HTML     PDF(3052KB)( 78 )
通过集成微流控流体操控、反应控制和电子控制3个系统,成功研制了模块化微流控芯片正电子发射计算机断层扫描(positron emission tomography,PET)显像剂合成仪。将不同结构的微流控芯片进行组合,实现富集、控温合成、分离、纯化等功能的模块化,以满足不同PET显像剂的合成制备要求。实验结果表明,用该仪器自动化合成18F-FDG显像剂仅需25 min,放射化学产率为48%~56%(未衰减校正,n>20),放射化学纯度高于98%,单次合成剂量为10~50 mCi,达到临床使用要求。
2-碘-3-(对甲苯磺酰氧基)苯基醚的选择性合成   收藏
潘峰, 王磊, 郭怡, 沈金滢, 潘晓峰, 郑卫新
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 579-583.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.009
摘要( 163 )   HTML     PDF(1389KB)( 55 )
磺酰氧基卤代芳基醚是一种多功能化合物,在众多研究领域具有广泛应用价值。以2-碘间苯二酚为原料,经化学计量的双磺酰化、选择性单侧水解及与溴化物的亲核取代反应,合成系列2-碘-3-(对甲苯磺酰氧基)苯基醚。结果表明,双磺酰化产物的选择性单侧水解比2-碘间苯二酚通过单烃基化进行原料中2个对称羟基的选择性官能化更有优势。以低成本碱为水解试剂,探索反应时间、温度等因素对2,6-双(对甲苯基磺酰氧基)碘苯单侧选择性水解的影响,水解产物核磁纯度>99%,为对甲苯磺酰氧基碘代芳基醚的合成提供一种操作简便、反应条件温和、成本低和选择性高的方法。所有化合物结构均经1H-NMR、13C-NMR与高分辨质谱等方法确定。
海洋科学
浙江省海洋生态文明建设绩效评估研究   收藏
冯翠翠, 叶观琼, 曾江宁, 林颖, 朱静
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 584-591.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.010
摘要( 216 )   HTML     PDF(852KB)( 135 )
自海洋生态文明提出以来,从中央到地方,各个沿海省市已开展了全方位的海洋生态文明理论与实践工作。本文在自然-社会-经济复合生态系统的基础上,构建包含社区、经济、管治、文化、资源和生态6个子系统共34个指标的海洋生态文明建设绩效评估指标体系,采用极值法对数据进行标准化处理,采用主、客观赋权相结合的方法确定指标权重,最终得到2010—2016年浙江省海洋生态文明建设绩效及其变化趋势。结果表明,浙江省海洋生态文明建设水平总体较高,处于快速增长阶段,但存在地区及系统间发展不平衡现象,后续应继续加强生态恢复和资源保护,完善管理体系,加强区域合作。
舟山群岛近岸海域春秋季主要鱼类功能群特征及其生态位分析   收藏
刘坤, 俞存根, 郑基, 许永久, 江新琴, 于南京, 张佩怡, 蒋巧丽, 牛威震
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 592-605.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.011
摘要( 222 )   HTML     PDF(1301KB)( 110 )
为进一步了解舟山群岛近岸海域鱼类资源状况及其群落结构特征,基于2015年秋季(11月)、2016年春季(5月)在舟山群岛近岸海域进行的渔业资源拖网调查数据,以相对重要性指数(IRI)确定鱼类优势度,将主要鱼类(IRI>100)作为研究对象,结合其摄食习性进行功能群划分,并用Shannon指数和Pianka指数对主要鱼类的生态位进行测度。结果表明:(1)研究海域主要鱼类春季11种,秋季7种,其中优势种(IRI>1 000)春季3种,秋季1种。(2)根据食性可划分为浮游生物食性、浮游生物/游泳动物食性、底栖动物食性、底栖动物/游泳动物食性4个功能群。生物量最多的功能群春季为底栖动物食性功能群,秋季为底栖动物/游泳动物食性功能群。(3)春秋季主要鱼类生态位宽度值分别为1.26~3.58和0.20~3.45,生态位宽度值季节差异明显。广生态位种(Bi ≥2.0)春季有中华小公鱼(Stolephorus chinensis)、银鲳(Pampus argenteus)、棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)等8种,秋季有龙头鱼(Harpodon nehereus)、凤鲚(Coilia mystus)和棘头梅童鱼3种。中生态位种(2.0 >Bi ≥1.0)春季有龙头鱼、小带鱼(Eupleurogrammus muticus)和蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)3种,秋季有中华小沙丁鱼(Stolephorus chinensis)和鮸(Miichthys miiuy)2种,而窄生态位种(1.0>Bi >0)仅秋季的银鲳和黄鲫(Setipinna taty)2种。(4)春季龙头鱼与蓝圆鲹、秋季黄鲫与银鲳的生态位重叠值最高,表明鱼类在资源序列上的同域性最强,物种对空间资源的利用趋于一致。春秋季主要鱼类生态位重叠有意义(Qik >0.3)的种对所占比例均较低,总体上该海域主要鱼类潜在的竞争关系较弱,生态位空间分化明显。结合冗余分析(RDA)结果,可进一步解释主要鱼类的功能群及生态位与环境因子的相关性。
地球科学
基于铁路客运视角的长三角区域网络结构研究   收藏
陈万隆, 冯友建
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 606-616.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.012
摘要( 224 )   HTML     PDF(4062KB)( 80 )
区域网络结构研究是区域一体化发展规划的重要依据。基于铁路客运视角开展研究是区域网络结构研究的重要途径之一。本文结合社会网络分析方法和ArcGIS空间分析方法,依据2015—2019年长三角区域城际铁路客运班次数据,从网络密度、网络中心度、核心-边缘结构和凝聚子群4个方面对长三角区域城市网络结构特征及其演变趋势进行研究。结果表明:(1)长三角区域城市间铁路流数量呈不断增长趋势,铁路客运联系的空间分布不平衡,主轴与次轴相互交织共同构成整体网络;(2)城市网络密度显著上升,网络结构复杂,但处于弱连接状态,江浙沪省际联系紧密,安徽省有待进一步融入长三角区域一体化;(3)度数中心度两极分化显著、高低值区地域集聚特征明显、核心城市控制力强势;(4)由上海市、南京市、苏州市、无锡市、常州市等组成的宁沪主轴沿线城市群在长三角区域内关系最为紧密、一体化程度最高;(5)凝聚子群分布形态的组织性逐步增强,以区域内的中心城市为枢纽,形成了具有地理邻近性的铁路客运联系网络;(6)长三角区域总体网络结构特征为空间分布不平衡、城市首位度突出、形成各级凝聚子群,总体演变趋势为网络联系趋于紧密、网络结构趋于复杂、分布形态趋于优化。
旅游学
同步与错位:规模视角下关中平原城市群城市与旅游协同发展研究   收藏
韩丽颖, 魏峰群, 李星周
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 617-628.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.013
摘要( 171 )   HTML     PDF(881KB)( 60 )
当前旅游城市化日益显著,从规模视角评价城市与旅游的协同发展具有重要意义。通过构建城市规模与旅游规模指数,对关中平原城市群2004—2017年的城市规模与旅游规模相关性进行验证,并运用位序规模法则、城市金字塔理论及空间错位指数探究城市规模和旅游规模在区域和城市尺度下的协同发展规律。研究发现:(1)区域尺度下城市规模与旅游规模均属首位分布,发展趋势存在错位;(2)各城市的城市规模与旅游规模在等级和空间上基本同步,少数城市出现错位,近年来空间错位程度有增强趋势;(3)低错位区城市,规模等级较低,中、高错位区城市,规模等级偏高;(4)城市规模与旅游规模的作用与反作用互动关系是其同步与错位状态形成的主要原因。
乡村民宿经营者情感劳动价值评估研究   收藏
何健薇, 笪玲, 杨建春
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 629-641.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.014
摘要( 215 )   HTML     PDF(883KB)( 125 )
情感劳动是乡村民宿经营中重要的无形资产,有效评估其价值对民宿以及乡村具有重要意义。基于情感劳动价值的抽象性,尝试运用层次分析法建立乡村民宿经营者情感劳动价值评估体系,并以贵州省肇兴侗寨为案例地,应用模糊综合评价法围绕乡村民宿经营者、顾客、村民对情感劳动价值进行评估,用实证的方式考查该评估体系在民宿型乡村地区中的实用性和可行性。结果表明,情感劳动能够产生显著的顾客价值与经营者价值,尤其是极显著的乡村价值,推动民宿经营者积极开展情感劳动,引导民宿业更好地助力乡村振兴。
心理学
疫情期间居住环境对城市居民焦虑情绪的影响   收藏
赵丽宁, 李君轶
浙江大学学报(理学版). 2021 (5): 642-650.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.015
摘要( 305 )   HTML     PDF(518KB)( 142 )
新型冠状病毒肺炎(COVID-19)已演变为全球大流行疾病,疫情发生带来的不确定性不仅对公众的生命健康产生了威胁,而且令公众的负面心理状态——焦虑情绪不断加剧。居住环境是影响居民情绪的重要因素,根据“人—环境一致性理论”,人与环境是相互作用的,个人的认知受环境的影响。因此,以线上问卷调查的数据为基础,采用焦虑自评量表测度城市居民的焦虑情绪,通过二元Logistic回归方法,分析居住环境和人口学特征对焦虑情绪的影响。结果表明,在居住环境要素中,室内居住环境中的采光、通风和噪声状况,室外居住环境中的住区绿化状况、疫情宣传和管理状况以及安全设施状况对城市居民焦虑情绪有显著影响;在个人特征要素中,年龄、收入和独居状态对城市居民焦虑情绪产生显著影响。