2011年, 第47卷, 第6期　
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  •  利用内容连续性的数字视频篡改检测*
     黄添强1.2**陈智文1，苏立超1，郑之1，袁秀娟1
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 493-503.
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     木文基于帧间内容连续性，提出一种通过灰度值来刻画视频帧内容，利用帧间内容相关性连续度来刻画连续性与否，自适应设定阂值找出篡改点的视频篡改检测方法.首先将视频帧内容转化为一
    系列连续的图像帧，通过图像帧的灰度值计算帧间相关性，并计算相关性变化度，二次利用切比雪夫不等式自适应设定阂值，判断出离群点.实验表明，提出的方法检测运动背景下不小于10帧的帧删除，帧
    插入及帧替换篡改操作能够取得理想的效果.
  •  离散二进制粒子群算法分析*
     刘建华**，杨荣华，孙水华
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 504-514.
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     粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)主要用优化计算实值的连续性问题，而离散二进制粒子群算法(Binary Particle Swarm Optimization, BPSO)则用来优化离散空间问题，它扩展了
    PSO算法的应用，现己广泛应用到各种离散优化问题计算中，但目前对BPSO算法的理论分析研究还很少，难以指导算法性能.木文从位改变概率和遗传算法的模式定理两方而对BPSO进行分析.分析得出，
    BPSO算法具有很强全局搜索能力，但不能收敛于粒子的全局最优位置，而且随着算法迭代运行，BPSO的随机性越来越强，缺乏后期的局部搜索能力.木文利用基准的函数，通过仿真实验计算，验证木文的分
    析结果.基于分析的结果，木文提出BPSO的改进方法，新方法采用新的概率映射函数和混合遗传算法的方法.通过对基准函数的仿真试验，验证了改进方法的有效性.
  •  基于Laguerre正交基神经网络的动态手势识别*
     李文生1**，解梅1·2，姚琼1
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 515-523.
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    提出一种基于Laguerre正交基前向神经网络的动态手势识别方法.首先根据多项式逼近和矩阵理论，构造了一种以Laguerre正交多项式作为隐含层神经元激励函数的多输入、多输出三层前向神
    经网络模型，在网络权值迭代计算公式基础上推出一种基于伪逆的直接计算网络权值方法，避免求取权值的反复迭代过程;提出一种快速的基于颜色的指尖检测跟踪算法以便实时获取指尖运动轨迹，并提取
    指尖运动轨迹的特征向量作为Laguerre神经网络的输入向量;通过预先获取的动态手势样木(包括手势输入向量和预期结果)训练Lagecrre神经网络，利用经过训练的Laguerre神经网络来识别通过摄像头获
    取的动态手势.测试结果表明:Laguerre正交基前向神经网络能够提高学习训练速度和精度，而且在动态手势识别方面具有较好的鲁棒性和泛化能力，具有较高的识别准确率.
  •  地表非均匀加热影响对流边界层湍流特征的大涡模拟研究*
     殷雷1,2，孙鉴泞1**，刘罡
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 643-656.
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     木文运用大涡模拟方法研究了地表非均匀加热对边界层湍流特征的影响.共进行五个算例的数值模拟，其中一个算例为地表均匀加热，四个非均匀算例的地表加热方式均采用“马赛克”分布，非均
    匀尺度分别为1. 2 km, 2. 5 km, 5. 0 km和10. 0 km，其平均地表热通量与地表均匀加热算例相同.模拟结果表明:地表非均匀加热激发出有组织湍流涡旋，非均匀尺度越大越有利于有组织湍流涡旋的维持;当
    非均匀尺度足够大时，边界层湍流能量明显增大，增大的原因在于水平湍流运动的显著增强;湍流温度方差随着非均匀尺度增大而增大，但该效应在边界层发展过程中逐渐减弱;地表非均匀加热造成热量垂
    直输送的水平分布不均匀，当边界层高度小于非均匀尺度时不均匀性贯穿整个边界层，当边界层高度大于非均匀尺度时这种不均匀性只存在于边界层的卜部;非均匀尺度为1. 2 km的算例结果表明，地表非
    均匀加热在混合层中造成的扰动影响的水平范围不超过非均匀尺度的4倍.
  •  台风Sinlaku ( 2008)生成过程环境场分析*
     杨蜀都，方 娟**
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 659-669.
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     木文利用美国国家环境预报中心1ºX 1º逐6h分析资料和半球观测系统研究与可预报性试验一亚太地区计划获得的云图资料，从背景条件、环流演变和背景场纬向风等方面入手，对西北太平洋
    地区的超强台风Sinlaku(2008)的生成过程进行了详细分析，探讨了近年来人们提出的热带气旋形成的新机制—波动临界层理论在这次台风生成过程中的作用.研究结果表明Sinlak。形成前位于有利的背
    景场中，是一个大东风波系统里的一系列扰动经过发展演变、并最终由其中两个弱波动合并生成的.在Sinlaku形成前的两口，由于东风波扰动与季风槽的相互作用，东风波扰动附近出现了波动临界层，在这
    一有利于台风生成的最佳区域里("sweet spot"),Sinlaku前期扰动逐渐加强发展为热带气旋.与之相对应的是，在Sinlaku前期扰动西侧的东风波扰动虽然大部分时间都位于临界层附近，但最终并没有发展
    为热带气旋.这一结果表明热带东风波扰动附近临界层的出现有利于热带气旋的形成，但并不一定会导致热带气旋的形成，台风Sinlak。的形成除了与波动临界层密切相关外，其前期扰动位于大尺度背景场
    纬向风辐合区有利于扰动尺度收缩、波动能量积累，这也是促进台风形成的一个重要因子.

  •  赤道太平洋海域对C02加倍的敏感性试验*
     胡海波1,2，张媛2，于亮1
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 670-678.
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     摘要:利用Fast Ocean-Atmosphere Model (FOAM)海气祸合模式，分析了CO2加倍后热带太平洋海气系统的变化趋势并进行了机制研究.结果表明，CO2加倍后，模式中整个赤道海域海洋表面温度升
    高，但赤道西太平洋海面温度的增幅要强于东赤道太平洋的现象.产生这种增暖趋势的主要原因是由于热带区域160ºF以东海面东风的增强及东赤道次表层海洋冷水上翻的增强，使得赤道太平洋东部海域
    上层海洋增暖减缓.CO2增加后，模式中Nino事件的演变过程与控制试验相似，但La Nina事件的演变在两个试验中有明显区别:CO2加倍试验中La Nina事件的冷海温异常强度更强、维持时间更久，且Fl
    Nino-Southern Oscillation circulation (FNSO)事件的周期也有所增长.ENS0周期的改变是由于模式中CO2浓度增加后，热带与热带外热容量交换的减小，使得热带海域热容量的充放电速度减慢，根据“充放
    电理论”，FNSO事件周期将拉长.

  •  中国东部地区城市化及土地用途改变对区域温度的影响*
     孙敏，汤剑平**，许春艳
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 679-691.
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     基于经过非均一性检验及订正前后1979-2003年中国东部地区130个气象台站的口平均、最高和最低温度常规观测资料，利用研究区域内气象台站常规观测资料和NCEP/NCAR(Thc National
    Centers for Atmospheric Prediction and the National Center for Atmosphetic Research)再分析资料温度变化趋势的差值，木文定量考察了研究区域内城市化及上地利用类型改变对区域温度气候趋势的贡献.
    研究结果显示，经过订正后的台站观测数据具有一定的可信度，比订正前更具合理性.城市化及上地利用类型的改变造成了研究区域内城镇气象站点口平均、最高和最低温度的上升，其中口最低温度的上升
    程度大于口最高温度，从而导致了口较差温度的卜降.进一步研究表明，从1980年代后期开始，城镇气象站点的口平均和最低温度明显上升.从不同季节来看，冬季是区域温度变化趋势最为明显的季节，但
    却是城市化及上地利用类型改变对区域温度气候趋势贡献最小的季节，对研究区域温度气候趋势贡献最大的季节为夏季.
  •  南京地区一次降水过程湍流特征研究*
     杜云松1，彭珍1,2，张宁1，宋丽莉2
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 703-711.
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     利用南京大学浦II校区大气科学园的近地层湍流脉动资料及Meteorological information Comprehensive Analysis and Process System气象数据资料，针对2008年5月南京地区一次降水过程，
    分析比较了降水前后的湍流强度、归一化湍流动能、近地层通量输送和速度能谱特征.结果表明:从气象要素上看，降水临近时风速变化大，温度、气压降低明显，降水期间湿度很高.从湍流特征上看，降水时湍
    流强度突变增大，归一化湍流动能也变大，湍流活动增强;u、υ 方向动量输送一u ω一υ ω强度都增大，但输送方向相反，此时近地层归一化摩擦速度也明显变大;感热通量ωT，迅速减小，甚至微弱逆向输送;
    降水前后风速能谱惯性副区基木满足Kolmogorov的一2/3次方律，降水时u、υ 能谱低频段峰值频率左移明显，分析低频段峰值对应涡的尺度发现，近地层中降水前后贡献湍流能量最大的涡尺度存在很大差异.
  •  大气CO2浓度升高条件下土壤镐污染对土壤酶及微生物群落多样性的影响*
     田然1，周辉1，黄娟2 朱建国3，尹颖1，孙媛媛1，王晓蓉1，郭红岩1. 3 **
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 713-717.
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     摘要:木文利用开放式空气二氧化碳(CO2)浓度增加FACE(frec air concentration enrichment)平台，研究不同大气CO2浓度条件下，Cd污染胁迫对稻麦轮作上壤中上壤酶及上壤微生物群落多样性的
    影响.结果表明，在清洁上壤中，大气CO2浓度升高显著诱导蛋白酶、眠酶、尿酸酶的活性以及上壤微生物群落的多样性.在低Cd污染组中，CO2浓度升高显著抑制了上壤眠酶和蛋白酶活性.与正常大气条件
    相比，FACE圈上壤微生物多样性在低浓度和高浓度Cd条件卜均降低.上述结果初步表明大气CO2浓度升高后，Cd污染对上壤中酶系统、微生物系统的胁迫作用有加剧趋势，其影响机制及最终胁迫程度有待进一步研究.
  •  大别山碧溪岭榴辉岩相平衡模拟及温压计算*
     吴倩怡1.2**
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 718-730.
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     大别山碧溪岭超高压榴辉岩主要由石榴石、绿辉石、柯石英/石英、蓝晶石、多硅白云母、金红石、黝帘石、滑石、角闪石组成.含滑石变斑晶的榴辉岩样品中石榴石变斑晶在背散射图像中可观察到深
    浅不一的两种色调.深色部分比浅色部分含有更高的Xmg.矿物结构关系显示岩石可能曾经含有硬柱石.峰变质阶段后，随着温度和压力下降，硬柱石分解，形成硬柱石假象(蓝晶石+绿帘石+石英).但是，
    这些矿物所构成的结构也可以解释为帘石生长，包围属于峰变质阶段矿物组合的蓝晶石及石英(柯石英).相图计算结果指出这两种可能性对应于不同的P-T路径.浅色榴辉岩中滑石与早期形成的石榴
    石、绿辉石一同在榴辉岩变质演化初期己经存在.在经历峰变质阶段后，帘石开始生长.退变质过程进一 步发生，滑石变斑晶生长.利用石榴石一绿辉石一多硅白云母一柯石英温压计计算得到浅色榴辉岩所经
    历的峰变质阶段的P-T条件为3. 8 GPa,640ºC.

  •  西秦岭厂坝一李家沟铅锌矿床流体包裹体特征及成因意义*
     王天刚1，倪培1**，沈昆2，王国光1，赵超1，丁俊英1
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 731-743.
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     厂坝一李家沟铅锌矿床位于秦岭造山带西段的西成盆地内，是秦岭泥盆系铅锌成矿带中规模最大的铅锌矿床.由于矿床经历了三叠纪的秦岭造山过程，使得矿床的原始流体的记录全部被消除，现
    存的包裹体仅记录了后期造山过程中产生的变质流体活动的信息.木次通过对矿床块状和条带状矿石中石英内流体包裹体详尽的包裹体岩相学、显微测温学和拉曼光谱学研究，鉴定出矿床中的包裹体类型
    主要为H2O-NaCI型包裹体、H2 O-NaCl-CH4-CO2型包裹体和CH2-CO2型碳质流体包裹体三类，矿床的包裹体的典型特征是富含CH4和CO2.测温结果显示，H2O-NaCl型包裹体和富气的H2 O-
    NaCl-CH4-CO2型包裹体的均一温度范围基木一致，说明该变质流体经历了不混溶过程.拉曼探针分析结果显示，流体包裹体的主要成分为盐水溶液和以CH4和CO2为主的碳质流体.厂坝一李家沟铅锌
    矿的流体包裹体特征表明这种碳质流体为代表的变质流体对矿床存在改造作用.


  •  尾矿库淋滤液中氟垂向迁移的土柱淋滤试验*
     胡鹏1,2，朱国荣1**，王倩3，张世杰3，李林子4，江思氓5
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 744-750.
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     淋滤液引起地下水系统污染问题口益突出.木文针对承钢双大尾矿库淋滤液引起地下水氟污染问题展开研究，通过现场勘探、取样，以及尾矿砂矿物成分和粘粒含量分析，在此基础上进行室内上柱
    淋滤试验以模拟氟在尾矿砂中的迁移过程，研究其迁移行为特征和影响因素.研究结果表明，由于尾矿砂矿物成分中铁绿泥石和正长石等粘上矿物居多，是氟的良好吸附剂，因此该过程主要受解吸一吸附作
    用控制.具体表现为在上部尾矿砂中解吸作用占优和下部尾矿砂中吸附作用占优，致使氟含量随深度增加有增大的趋势，这与钻孔岩芯段中氟含量随深度变化曲线相符，也与尾矿砂粘粒含量随深度增加的特
    点相一致，说明氟迁移过程的主要影响因素是尾矿砂的矿物成分和粘粒含量.了解这一过程为后期地下水氟污染治理提供参考
  •  自然资源对干旱区经济发展和城市化的增长阻尼—以新疆库尔勒市为例*
     阿依吐尔逊·沙木西，金晓斌触，曹雪，王千，周寅康
    南京大学学报(自然科学版). 2011, 47(6): 751-756.
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     在对传统经济增长阻尼模型修正的基础上，建立了基于水、上地和能源资源对经济发展和城市化的增长阻尼模型，选取经济增长和城市化快速发展的在西北干旱区具有良好代表性的库尔勒市进
    行实证研究.结果表明，水资源对库尔勒市经济发展的增长阻尼明显地大于上地与能源的约束，而对经济发展和城市化的增长阻尼分别为0. 02和0. 10,即水资源对城市化的增长阻尼约是对经济发展的5
    倍，表明水资源对经济发展的约束会加倍地作用于城市化，并提出了相应的建议，对我国西北干旱区经济发展和城市化具有良好的借鉴与参考意义.
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