2024年, 第33卷, 第03期　
刊出日期：2024-09-15

  

• 全选
  |

• Select
  鱼源枯草芽孢杆菌J5发酵棉粕条件优化

  徐一力, 戴子凡, 陈铭川, 丁皓天, 吴冰, 纪逸, 陈香凝, 丁祝进, 魏朝青, 程汉良, 孙宜防, 许建和

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 1-8.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了探究鱼源枯草芽孢杆菌J5在不同发酵条件下对棉粕中抗营养因子去除效果和棉粕营养组分影响，以鱼源枯草芽孢杆菌J5为发酵菌种，依据温度、湿度、接种量和发酵时间设计4因素3水平正交试验L9(3～4)。结果表明，温度30℃,湿度60%,接种量5%,发酵4 d,游离棉酚脱毒率最高达94.8%,植酸含量显著下降，同时发酵后棉粕中粗蛋白含量显著上升。以游离棉酚、植酸、粗蛋白主效应分析结果得到的3组发酵条件发酵后，与未发酵组相比发酵棉粕中氨基酸含量和组成均优于其他组别。因此，鱼源枯草芽孢杆菌J5对棉粕最适发酵条件为温度30℃、湿度60%、接种量5%、发酵时间4 d。
• Select
  海州湾浮游细菌群落多样性

  萧荣达, 朱宇昂, 狄美琪, 李慧芳, 徐军田

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 9-19.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  海洋细菌作为海洋中上层水体中丰度最高的微型生物类群，主导了海洋中的固碳、硫循环、硝化和氨氧化等生物地球化学循环过程。海州湾作为南黄海西端的开放海湾，资源丰富，是江苏省四大渔场之一。目前对海州湾浮游细菌群落的空间分布仍缺乏较为系统的研究。利用高通量测序技术，对海州湾北部、南部及靠近外海的8个站位进行浮游细菌群落结构多样性调查。研究结果表明，海州湾北部的生物多样性与丰富度最高，而外海站位最低。在海州湾海域共发现43个门、373个科，其中红杆菌科（Rhodobacteraceae）、莫拉氏菌科（Moraxellaceae）、黄杆菌科（Flavobacteriaceae）和放线菌科（Actinomarinaceae）是海州湾海域的主要优势科。基于Bray-Curtis距离的β多样性分析显示海州湾南部和北部的细菌群落结构差异显著，通过线性判别分析（linear discriminant analysis effect size, LEfSe）共找出172个差异分类单元。进一步分析发现，环境因子差异显著影响海州湾区域的细菌群落组成，其中温度、pH和NH₄⁺-N直接或间接地影响细菌生长代谢进而影响海州湾细菌的群落结构组成。
• Select
  基于视觉识别的智能浒苔打捞装置设计与试验

  夏小明, 申欣, 缪泉明, 李智鹏, 张键, 都鑫, 周庆贵, 杨棹迪

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 20-25.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对现有的浒苔打捞装置打捞效率低、自动化程度低等问题，设计了一种基于视觉识别的智能浒苔打捞装置。该装置主要分为硬件系统和软件系统。硬件系统主要由收集带、电动液压推杆、输送带、打包脱水装置组成，结构简单直接随船通用，其中电动液压推杆用于调节收集带的入水深度，以适应不同海况下不同厚度的浒苔打捞需求。软件系统包括搭载在高性能计算机上的上位机和监控系统，其中上位机包含3种控制方式且互为备份，提高了系统的鲁棒性，为海上作业提供了安全可靠保证。智能控制单元包含视觉传感器、可编程逻辑控制器(PLC)、遥控控制器以及按键控制组件，通过视觉识别和智能控制技术，实现自主识别、切换工作模式进而打捞浒苔的任务。通过设计制造该装置和海上试验，验证了智能浒苔打捞装置的有效性。
• Select
  基于物候特征的连云港滨海湿地植被提取方法

  黄唯澄, 高祥伟, 陶洋, 王圳, 高亚军, 李子威, 鞠海建

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 26-33.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  滨海湿地是介于海陆间的特殊生态系统，滨海湿地植被对其生态系统的功能具有重要影响。快速、准确的滨海湿地植被提取方法对滨海湿地的生态保护和管理具有重要意义。滨海湿地植被类型多为草本植被，不同植被类型之间影像的光谱特征和空间特征相似，可分离度小，导致植被遥感分类难度较大，而融合植被物候特征成为提高分类精度的重要手段。以连云港滨海湿地为研究区，利用PIE-Engine遥感云计算平台，获取2022年72景Sentinel-2影像构建NDVI时间序列模型，运用傅里叶函数(Fourier)拟合植被物候特征曲线，分析植被物候特征，并融合物候特征进行植被分类。结果显示：融合物候特征后，植被分类总体精度为83.83%,Kappa系数为0.76,相较于单时相影像方法，分类精度提高了16.6百分点，Kappa系数提高了0.23。因此，利用植被物候特征能有效地提高分类精度。
• Select
  水泥-碱渣固化高含水率海相软土力学性质试验研究

  徐振红, 杨天风, 江舜根, 于志龙, 赵晓晴, 张长杰, 曾强忠, 许传赓

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 34-42.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了解决低剂量水泥单独固化高含水率海相软土早期强度不足及固废碱渣资源化利用率低等问题，采用水泥、碱渣联合固化高含水率软土。通过30种不同质量配比的无侧限抗压强度试验得出，水泥-碱渣固化高含水率海相软土试样的无侧限抗压强度不仅与水泥、碱渣的掺量有关，还受到软土含水率的控制。在无侧限抗压强度研究基础上，推荐优选配比(碱渣、软土、水泥质量比为30∶70∶6),其7 d无侧限抗压强度为682.7 kPa。优选配比固化土的加州承载比(CBR)和回弹模量满足各级公路路基填料的指标要求。通过对高含水率软土中水的影响以及固化土级配和微观结构分析得出，水泥-碱渣固化高含水率软土的力学强度主要来源于碱渣吸水作用、碱渣骨架作用以及各组分材料化学反应的作用。化学作用产生的C-S-H,C-A-H和Aft等凝胶物质共同密实结构，提高固化土强度。研究结果可为固废物固化高含水率软土在路基中的应用提供理论支持。
• Select
  不同拱轴线反拱基础框架桥力学特性

  王煌森, 张军, 徐怀江, 洪太波, 陈静, 薛松领, 李家伟

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 43-52.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于框架桥整体性好、刚度大等优点，针对深厚海相淤泥软土地质场地设计了一种反拱框架桥结构。为获得其合理的结构形式，通过对反拱基础框架桥进行应力和变形规律分析，研究不同反拱轴线底板的反拱框架结构力学特性并进行比选。利用ABAQUS有限元软件建立3种反拱基础框架桥模型，在结构自重和车道荷载的作用下，计算获取结构主应力和沉降、变形数据。结果表明：该结构的最大主拉应力出现在与桥墩连接处的顶板上表面；最大竖向变形发生在顶板中跨跨中；最大纵向变形发生在墩顶塑性铰区范围。在相同条件下，最大主拉应力、竖向和纵向变形均出现在圆弧拱轴线桥，分别为2.272 MPa, 2.428 mm和0.131 mm;但最大沉降出现在抛物拱轴线桥，为6.913 mm。因此，悬链拱轴线桥的受力性能相对更加合理，结构变形较小，更适合后期的应用推广。基于此，根据结构受力和变形特征，建议在结构设计时宜优先考虑使用悬链拱轴线底板的反拱基础框架桥。
• Select
  基于FLAC3D软件模拟港池疏浚对高桩码头结构及岸坡的影响

  成小飞, 徐辰晗, 杨岳峰, 江浩, 白浩然, 杨欣昊

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 53-61.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于内河某码头港池疏浚项目，采用FLAC3D软件建立三维模型，对疏浚前后码头各构件以及岸坡的位移与应力变化进行分析研究。结果表明：疏浚工程会对码头部分构件产生重要位移及应力的影响。疏浚完成后，在码头与驳岸接驳位置产生了较大的沉降，为28 mm左右；在码头斜桩段位置出现了最大水平位移，为4 mm左右；在引桥纵梁正下方，所在区域土层发生了最大水平变形，为70 mm左右。随着码头南端与引桥距离的增加，桩基支撑作用逐渐减弱，桥梁的侧向变形逐渐增大，同时在引桥后方桩位置处出现了最大弯矩与最大剪力。
• Select
  基于多路特征的改进生成对抗网络水下图像增强算法

  赵雪峰, 陈荣军, 王宇翔, 仲兆满

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 62-69.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对水下图像颜色偏差、细节模糊以及对比度低等问题，提出多路特征增强生成对抗网络进行水下图像增强算法。首先，为实现对水下图像的色彩平衡，通过构建蓝绿通道与红色通道之间的衰减矩阵，设计红色通道补偿算法。其次，分别搭建生成网络和判别网络。为获得不同层次特征信息，生成网络由不同深度的特征提取网络组成，并搭建特征增强模块，并行增强多路特征，提高特征的质量。同时，为提高网络细节增强能力，搭建多尺度判别网络，对生成图像进行判别。最后，构建多个损失函数优化网络参数，提高网络鲁棒性。实验结果表明，增强图像相较原始图像色彩更加丰富，对比度较高。与现有的算法相比，该方法能够有效恢复水下图像的真实色彩和纹理细节，显著提高水下图像质量。
• Select
  基于CNN和ViT的三支路生成对抗网络的多源遥感图像融合

  姬云翔, 康家银, 马寒雁, 章洋洋, 张文慧, 王怀友

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 70-76.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  多源遥感图像具有信息互补性，其中同一场景的全色图像具有较高空间分辨率，而多光谱图像具有较高光谱分辨率。通过多模态图像融合技术，可将全色图像与多光谱图像的信息进行整合，从而得到同时具有高空间分辨率与高光谱分辨率的融合图像。为此，提出了一种基于CNN和ViT的三支路生成对抗网络的多源遥感图像融合方法。具体地，先将全色图像与多光谱图像分别输入至生成器的空间支路与光谱支路进行特征提取，与此同时将全色图像与多光谱图像经联结后输入至生成器的融合支路进行特征提取；然后，在融合支路，将空间支路、光谱支路提取到的特征逐级地与融合支路提取到的特征进行交互和联结，并重构得到融合图像；接着，采用两个判别器，即空间判别器与光谱判别器，分别对融合图像从空间信息与光谱信息两方面进行真伪判别；最后，通过生成器与两个判别器之间的对抗训练，最终得到同时具有高空间分辨率与高光谱分辨率的融合图像。实验结果表明，相较于CNMF,PanNet, Pan-GAN,SDPNet方法，所提方法得到的融合结果在定性、定量对比方面均具有优越性。
• Select
  基于TE-SIS模型的突发事件网民情感博弈演化研究

  胡青岳, 仲兆满, 吴加莹, 管燕, 张丽玲

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 77-85.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  社交网络的发展促进了对于突发事件网民的情感演化过程的研究，建立突发事件网民情感演化模型对于维持社会和谐稳定具有重要的意义。TE-SIS (two-dimensional emotional susceptible infectious susceptible)模型结合二维情感空间以及网民情感博弈进行演化分析。TE-SIS模型不仅考虑了网民对于突发事件持续关注的状态以及情绪反复感染的情况，同时突破传统传染病模型对于群体数量的限制，使网民个体间动态交互迭代出群体的情感演化方向，TE-SIS模型还能够仿真出真实突发事件发生后不同时期的情感演化情况。实验表明，提出的TE-SIS模型中情感输入率以及情感消解率极大影响对应情感状态的演化。同时根据模型中不同情感消解率所对应管控措施的强度来分析不同管控对于网民情感演化的影响。研究结果能够为分析突发事件网民情感演化机理提供新的思路和方法，对舆情的引导以及事件中网民情感调控具有重要意义。
• Select
  基于SSA-GRNN的铜CMP抛光液抛光速率预测

  栾晓东, 张拓, 穆成银

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 86-92.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  铜化学机械抛光(CMP)是集成电路制造的关键步骤之一，其中铜抛光速率是衡量抛光液性能的关键指标。在CMP过程中，由于铜抛光液中各组分与铜之间的化学反应复杂，需要大量的数据实验来实现可调的抛光速率。为提高铜CMP抛光速率预测的准确性，利用麻雀搜索算法对广义回归神经网络的平滑因子进行优化，提出了一种基于麻雀搜索算法的广义回归神经网络(SSA-GRNN)铜CMP抛光液抛光速率预测模型。首先，在MATLAB中建立SSA-GRNN网络模型，然后输入抛光液各组分数据，预测在不同组分下抛光液的抛光速率，最后将SSA-GRNN模型的预测结果与BP神经网络模型(BP-NCABC)的预测结果对比。结果表明，SSA-GRNN模型在训练集上的平均绝对百分比误差(MAPE)比BP-NCABC模型降低4.82百分点，在测试集上的MAPE比BP-NCABC模型降低1.78百分点；SSA-GRNN模型在训练集上的最优预测精度比BP-NCABC模型提高0.09百分点，在测试集上的最优预测精度比BP-NCABC模型提高0.32百分点。上述研究结果表明，在CMP抛光速率的预测上SSA-GRNN模型比BP-NCABC模型的准确性更高，这为指导CMP实验、提升实验效率、降低研发成本和优化抛光液组分提供了一种可选的模型。
• Select
  基于气体黏度锂离子电池热失控在线探测实验验证

  刘函如, 陈勇, 赵兰明, 曹东旭, 张洪铭, 徐国想

  江苏海洋大学学报（自然科学版）. 2024, 33(03): 93-98.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  根据泊肃叶定律基本原理，提出基于气体黏度变化的锂离子电池热失控实时在线探测方法并开展实验验证。研究构建外部加热条件下锂离子电池热失控气体探测试验平台，监测并记录锂离子电池热失控典型过程，获取外部加热条件下电池热失控外表面温度变化。利用气体黏度测量系统测量采集热失控释放气体压差响应，60%SOC和20%SOC电池试验结果均表明，在锂离子电池热失控初期有气体释放时，无论气体是否发生燃烧，都可以利用混合气体黏度变化这一特征量监测其组分变化，从而实现对电池热失控行为在线监测。相关试验结果验证了将气体黏度这一特征参量用于锂离子电池火灾早期探测与预警的可行性。