2014年, 第50卷, 第2期　
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  影响台风“鲇鱼”（2010）强度的环境系统的诊断分析

   禹梁玉1,2，方 娟2*

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 113.

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   本文采用日本气象厅的最佳路径数据和美国国家环境预报中心1°×1°逐6小时再分析资料，利用分部位涡反演的方法，分析了不同天气系统对台风“鲇鱼”（2010）强度变化的影响。研究结果表明，在“鲇鱼”的生成和发展阶段，西北太平洋副热带高压扰动促进水汽向台风中心输送，为台风增强提供充足的水汽条件；台风自身扰动的增强，其自身的抽吸作用使得高层流场具有较强的辐散特征，同时配合低层强的辐合，有利于“鲇鱼”强度的维持和增强；与此同时，台风自身扰动和西风槽系统扰动共同引导弱冷空气向“鲇鱼”中层入侵，有利于“鲇鱼”内部对流的发展，激发其强度进一步加强。在“鲇鱼”减弱阶段，由于台风自身环流导致水汽流出增多，加上西风槽扰动向台风中心带入的大量干空气，造成“鲇鱼”内部水汽供应不足；“鲇鱼”中心高层流出气流受西风槽扰动以及位于“鲇鱼”南侧的反气旋阻挡，气流辐散减弱，也不利于台风强度的维持。
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  一种高选择性液相氧化甲苯制备苯甲醛的方法

  颜久娟1，巫先坤1，左凎丞1，张  锋1*，张志炳1*

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 129.

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  苯甲醛是一种重要的化学中间体和美国食品药物管理局认证的添加剂。现代化工生产苯甲醛的工艺存在很多的不足，本文通过向溶剂中添加乙酸酐的方法提高了苯甲醛的选择性和产率，讨论了乙酸酐在甲苯氧化过程中的作用，并获得其优化工艺条件。在该条件下苯甲醛选择性最高达68.69%，产率最高为26.12%，且反应温度（98 ℃），反应压力（1 atm O2）都较之前报道的文献温和很多，该反应条件有腐蚀性低、能耗低、副产物少等优点。此外，本文还研发出一种简便有效的催化剂回收方法。
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   异质结型有机太阳能电池材料的最新研究进展

   张超智*，李世娟，胡 鹏，沈 丹，张 骁，孙晓飞

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 135.

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   异质结型有机太阳能电池作为一种低耗、高效的有机光伏器件，成为研究热点。本文简介异质结型有机太阳能电池的特点和工作原理；综述电子给体和受体材料的研究进展；最后展望了异质结型有机太阳能电池发展趋势和应用前景。
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  锆酸锶掺Co后磁性质的第一性原理研究

  唐春红1，2＊,吴庆春1,崔云康1

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 143.

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  本文使用在位库仑作用、局域密度近似下的投影缀加平面波方法，计算了钙钛矿材料锆酸锶（SrZrO3）-Co之间的间距L为0.4097 nm，即最近邻，且体系为铁磁构型时对应的总能B位后，容易出现Co离子的团簇聚集，出现铁磁性；电子能带结构图显示Co部分替代Zr4+后变为Co4+（3d）3+（3d）d轨道未占据，又由于掺杂Co后其d轨道与近邻O的p轨道有强烈杂化，有部分Co的d轨道及O的部分p轨道越过价带进入带隙，在0～2.60 eV之间，自旋向上出现3条Co3d能带,自旋向下出现7条Co3d能带，且导带底向低能移动；部分Co离子替代钙钛矿B位的Zr4+后，体系出现磁性，由于Co离子形式化合价为+3，替代Zr4+后，这种空穴掺杂将在价带顶引入空的掺杂能级；态密度结果表明该能级为Co4+离子部分空的d轨道，通过O的p轨道，造成体系中Co3+、Co4+离子的出现，而它们之间的双交换耦合使得体系出现铁磁性。
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   基于微多普勒的锥体目标进动和结构参数估计

   王兆云，张兴敢**，柏业超

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 148.

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   真假目标识别是弹道导弹防御的一大技术瓶颈，目标识别的正确与否在一定程度上决定了反导系统的成败。微动引起的雷达可观测量微多普勒特征包含了目标的运动、尺寸、形状等大量信息，因此微动特征是当前学术界公认的弹道中段目标识别的有效特征之一，对微动特征的提取为弹道导弹防御目标识别提供了新的解决手段。该文以旋转对称锥形目标为研究对象，根据散射中心理论以及攻防对抗条件，推导了目标两个等效散射中心的位置与回波模型，建立了基于滑动型散射中心的锥体目标进动模型。分析了目标的结构参数与雷达回波微多普勒参数的显式关系，推导出微多普勒随时间变化的解析表达式。结合弹道中段目标识别等应用背景，提出了基于TFD-Hough变换的联合参数估计的方法。该方法综合两个散射中心的微多普勒参数，联合求解二者的参数空间，对进动和结构参数进行估计。仿真结果表明目标回波的微多普勒时频曲线与解析微多普勒曲线吻合，所提联合参数估计方法可准确估计进动角、进动频率、锥体高度、锥底半径等进动和结构参数。
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  ADS1298和ADS1252用于普通心电采集时的配置研究

  安 康,司峻峰*,刘红星*,黄晓林,肇 莹,梁永刚

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 154.

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  TI公司推出的ADS1298和ADS1252两集成芯片是开发生物电采集系统的理想器件，本文先对两芯片用于生物电采集时的采样配置机制进行了归纳总结；在此基础上，提出了两芯片用于普通心电采集时的具体采样配置方案，并对两芯片具体配置方案的性能进行了仿真。本文还基于ADS1298和单片机C8051F320搭建了一实际普通心电采集系统, 并按提出的采样配置方案进行了配置，实际测到了心电图，并实际测试了所实现系统的幅频响应，与仿真结果基本一致。相信本文的讨论对两芯片用于生物电采集时的采样配置会有参考作用。
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  基于改进混合蛙跳算法的粗糙属性交叉熵优化约简

  丁卫平1, 2, 3*, 王建东2, 陈森博1, 2, 程学云1, 沈学华1

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 159.

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  结合粗糙集属性约简二进制优化模型，提出一种基于改进混合蛙跳算法的粗糙属性交叉熵优化约简算法, 该算法将粗糙集属性划分至不同蛙群进化模因组内，每个模因组内属性集设计成以精英个体为中心力的蛙群并行演化方式，并采用交叉熵最小原理进行精英个体寻优全局最优约简集，快速而有效地处理大规模信息系统的属性约简。UCI仿真实验结果表明本文提出的算法在搜索全局最小属性约简解效率和精度方面具有明显优势，该算法应用于含噪音的人脑核磁共振图像MRI分割实验，其对MRI图像分割的高效性进一步表明该算法具有较强的适用性。
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  基于频谱校正技术的光学相干振动和热变形层析系统研究

  陈丹阳1，张秋坤2，钟剑锋2，郭金泉2，钟舜聪2,3*，沈耀春5，姚立纲2

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 167.

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  本文提出采用基于频谱校正技术的增强型频域光学相干层析系统（EOCT）EOCT系统采用基于CCD的宽带光谱仪以及宽带低相干的白光，所以这个增强型光学相干层析系统具有很高的检测分辨率，可达到0.9微米精度。但是，由于光谱信号作傅里叶变换的过程中产生了能量泄露，从而导致振动或热变形检测存在一定程度的误差。为了解决这个问题，本文提出采用一种频谱校正技术来校正此误差。从振动、热变形以及压电驱动器标定等实验的结果可知该方法的检测精度最高可达0.1微米。因此，自研制的EOCT系统在非接触振动、热变形测量以及压电驱动器在线标定等领域具有很好的应用前景。
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  无线多媒体传感器网络拥塞感知的流控制机制

  曹磊1,3，韩涛2，张婧2，沈航3，白光伟3

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 173.

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  研究和改进无线多媒体传感器网络实时传输视频数据的性能首先深入分析和研究在无线传感器网络环境下实时传输MPEG视频流存在的主要问题，在此基础上，提出一种基于跨层设计的拥塞感知通信流量控制机制其基本思路是根据MPEG编码视频序列的特点，当无线链路质量变差，通信拥塞可能出现时，发送节点主动丢弃部分对接收方播放质量不太重要的低优先级视频帧数据，以降低通信负载，增加高优先级视频帧的成功传送概率。这一策略可以改进视频流在接收方的播放质量，同时减少不必要的能耗。仿真实验结果表明该策略有效克服了性能瓶颈，提高了无线多媒体传感器网络实时多媒体传输的服务质量。
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  南京大平山铜矿砷的赋存状态

  王少华，徐兆文，陆现彩，王汝成，王浩，陈，朱翔

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 181.

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  本文通过显微观察电子探针分析，发现大平山铜矿矿石中砷元素主要以硫化物方式，呈毒砂和少量砷黝铜矿独立矿物赋存于矿石中。毒砂主要呈自形-半自形粒状、他形粒状，赋存方式主要有：（1）以独立矿物呈稀疏浸染状分布于矿石中，局部呈条带状和中等稠密浸染状分布于矿石中；（2）呈交代方式与黄铁矿和黄铜矿生于矿石中，毒砂形成一般晚于黄铁矿和黄铜矿；（3）有少数毒砂被晚期黄铜矿、黄铁矿晶体包裹。砷黝铜矿呈他形粒状与黄铁矿、黄铜矿和毒砂生，往往交代黄铁矿和黄铜矿。硫同位素分析结果砷主要来自晚期岩浆热液，可能来自晚期火山热液；铅同位素分析结果表明砷可能主要来自上地壳。
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  网纹化对皖南红土特征剩磁的影响

  叶晓雯1，韩志勇1*，李徐生1，房迎三2，王晓勇1

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 192.

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  皖南的红土是形成于亚热带的风尘沉积，建立红土的年代框架主要依据磁性地层，但红土磁性地层的可靠性却存在争议。为查明风化作用对古地磁特征剩磁的影响，我们选择了安徽宣城官塘的红土剖面进行了高分辨率的磁性地层研究。结果显示，均质红土层的特征剩磁比较稳定，而网纹红土层的特征剩磁方向不稳定，极性变化频繁，难以准确划分出极性界线。岩石磁学的研究表明，均质红土与网纹红土的载磁矿物种类与含量不完全相同，原因在于沉积后强烈的网纹化作用，一方面使得原生碎屑磁性矿物发生转变，含量明显下降，另一方面形成了较多的次生磁性矿物，碎屑剩磁因此受到化学剩磁的严重干扰，导致常规方法获得的网纹红土的特征剩磁方向不可靠。据此我们认为在皖南网纹红土层内确定的B/M界线需要慎重对待。这一发现对其它南方网纹红土的古地磁测年也有参考意义。
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   基于最小费用距离模型的高标准基本农田建设区划定方法

   杨绪红，金晓斌*，郭贝贝，周寅康

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 202.

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   高标准基本农田建设是当前农村土地整治工作的重要内容，合理制定相关规划，明确重点区域与建设时序是有效开展工作的保障，但在具体实践中由于缺乏相关研究，仅依靠其规定要求难以确保建设区顺利落地。基本农田保护区划定的传统方法包括图层加权叠加法、逻辑规则划分法和综合区划法，这些方法侧重考虑数据的客观性、分区的主观能动性和图层的纵向叠加性，易忽视地块之间的水平扩展效应。本文从地块单元受相邻地块的水平影响入手，采用最小费用距离模型，以陕西关中地区作为研究区，选取社会经济基础、农业生态环境和水土资源条件三个方面构建分区阻力面指标体系，以高等级耕地作为扩散的“源”，依据累积阻力值的突变性建立了关中地区高标准基本农田建设区划定方案，将高标准基本农田建设区划定为重点区、限制区和禁止区。研究结果表明，关中地区划定为高标准基本农田建设重点区的面积为14 828 km2，占区域总面积的30.22%；其限制区面积31 897 km2，占区域总面积的65.00%；其禁止区面积2 345 km2，占区域总面积的4.78%；通过与传统的综合区划法比较，最小费用距离模型对高标准基本农田分区在现状耕地延续性、分区连续性等方面具有优势。
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  渭北黄土台塬区水资源约束下的种植业结构多目标优化研究

  林忆南1，金 晓斌1*，李效顺2，郭贝贝1，周寅康1

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 211.

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  渭北黄土台塬区是关中灌溉农业区的重要组成部分，近年来随着当地经济社会快速发展，生活用水、工业用水及生态用水不断增加，种植业灌溉用水受到显著影响，农业发展与水资源供需矛盾日趋突出。本文建立了以充分利用水资源、保障粮食安全、增加种植业产值和提高投资收益等为目标的模糊优化模型，测算了不同投入水平和粮食保障率下的优化方案，利用DEA进行方案优选，结果表明高资金投入（规划目标年种植业总资金投入水平为基期年的1.38倍）粮食供给型（粮食供给率为1.05）方案是该区种植结构优化调整的最佳方案。建议至2015 年，研究区播种面积应提高18.8 %（增加至52.16×104 hm2），适当提高经济与饲料作物播种比例，将粮经饲作物的三元种植结构比例调整为64:31:5。
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  基于多线性主成分分析的支持高阶张量机

  曾奎1, 何丽芳2, 杨晓伟1

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 219.

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  为了传统的学习算法张量向量破坏原始数据固有的高阶结构和内在相关性，信息丢失产生高维向量，使得后期学习过程中容易出现过拟合、维度灾难和小样本问题。近年考虑到张量的高维性和高冗余性，提出基于多线性主成分分析的支持高阶张量机分类算法(Multilinear Principle Component Analysis ased Support High-Order Tensor Machine, MPCA+SHTM)。该算法首先利用多线性主成分分析对张量进行降维，然后利用支持高阶张量机对降维后的张量进行学习。在12个张量数据集上的实验表明：MPCA+SHTM在保持测试精度的情况下有效地降低了SHTM的计算时间。
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  基于强模态辅助的弱模态图像概念分类及检测

  邹晓川，叶翰嘉，詹德川*

  南京大学学报(自然科学版). 2014, 50(2): 228.

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  在对图像中的主要描述物体进行检测或者对图像进行分类时需要利用多种不同类型的图像特征，例如HoG、BoW等。从多模态学习的角度来说就是需要对多种不同通道的特征加以利用。虽然将多种特征协同使用可以提升图像中物体检测或者图像分类的性能，但提取多种模态特征需要使耗费大量时间，难以满足实时性要求较高的环境（移动设备，网络搜索等）的要求。本文提出在训练阶段利用强模态的特征来辅助较弱的模态进行学习，通过让弱模态的分类器能够在大量的未标注样本上取得和强模态一致的效果，从而增强弱模态分类器的泛化性能；同时在测试阶段，只需提取弱模态特征，就可以利用使用弱模态特征的分类器进行预测，并达到较好的效果。在INRIA person和caltech101数据上的实验表明，本文的方法在测试时由于只使用了相对抽取开销小的弱模态特征，从而可以应用在实时性要求较高的环境，同时还带来了泛化性能的提升。