稀疏成份分析及在雷达成像处理中的应用稀疏成份分析是一种新兴的信号分析方法。它以过完备词典为基础,能从有限的观测数据中获得信号的稀疏表示,有效地挖掘信号的自然属性和本质的驱动源,提高变换域的分辨率,为信号处理提供了有力的工具。作为信号处理的重要组成部分,雷达成像技术无论在军事还是民用上都有巨大的应用潜力。雷达成像本质上就是一个信号表示过程,由于高频区雷达目标散射行为具有局部特性,用稀疏成份分析方法能提高雷达图像的质量,有利于图像分析和目标识别。针对雷达成像的应用背景,本文研究了稀疏成份分析中稀疏性度量函数构造的一般准则等理论问题,以及基于稀疏成份分析的雷达成像算法,包括一维距离像、二维逆合成孔径雷达成像和多频段雷达信号综合技术等。研究了稀疏成份分析中度量函数的构造和算法分析等理论问题。利用稀疏成份分析方法研究了高分辨一维距离像稀疏表示的原子构造与相关算法,并对算法的参数估计性能进行了理论分析。研究了基于稀疏成份分析的逆合成孔径雷达成像算法。根据雷达目标散射信号的稀疏表示模型,研究了多频段多分辨雷达信号综合技术。根据雷达目标的理想点散射体模型和几何绕射模型,分析了多频段雷达回波观测信号的联系与差别,并利用稀疏成份分析方法提出了高分辨一维距离像的多频段信号综合成像技术。针对多频段窄带组网雷达检测海上目标的应用背景,根据雷达目标在低分辨回波中的稀疏分布特性和海杂波的分布特性,提出了多雷达距离分辨率匹配处理技术,提高了雷达回波的距离分辨率并实现了多雷达距离分辨率的匹配统一,为多频段窄带雷达信号综合提供了统一的基础。
机载雷达是空中武器系统的重要组成部分,它的技术水平决定了军用飞机的作战性能,下面是我整理了机载侦查雷达技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
机载激光雷达测绘技术浅析
【摘 要】机载激光雷达技术通过将全球定位、惯性导航、激光、光学技术这四类先进技术集于一体运用于观测系统之中,此技术不仅成本投入低,而且使用效率极高。本文简单介绍了机载激光雷达测绘技术的理论概念及其系统构成的功能与原理,针对激光雷达测绘技术的数据处理特点展开分析,就其具体应用现状阐述了雷达测绘技术在目前的主要应用领域,展望激光雷达技术的发展趋势。
【关键词】机载激光雷达;测绘技术;全球定位;激光扫描;空间数据
1.机载激光雷达测绘技术
1.1机载激光雷达测绘技术简介
机载激光雷达技术一般是将机载激光系统安装于飞机之上,主要用于探测地面的三维坐标来生产相应的激光雷达数据影像,通过数据处理及相应软件处理生成相应地面的DEM模型、等值线图及DOM正射影像图。其中,机载激光雷达测绘技术主要是将激光、全球定位、惯性导航、光学技术集于一体运用光学遥感技术进行波段探测,从而可以有效的获取地面物体所反射能量的大小与物体反射波谱的幅度、频率与相位,针对所获取的数据进行及时的处理与定位,进而针对目标物体进行准确的测速与识别。
目前,我国主要将机载激光雷达测绘技术应用于数字城市规划、工程建筑测量、电力设计勘测选线和线路监测、灾害监测与环境监测、林业种植与规划等领域,为我国的社会发展作出了巨大贡献。
1.2机载激光雷达系统
1.2.1机载激光雷达系统的构成
机载激光雷达系统的构成部件主要包括:惯性导航系统、全球定位系统、激光扫描测距和数码成像系统等组成。
1.2.2机载激光雷达系统的功能及原理
(1)惯性导航系统,用于测量扫描装置主光轴的空间姿态参数(ω、?、κ)。
(2)基于动态相位差分技术的全球定位系统,用于确定扫描投影中心的空间位置参数(X0,Y0,Z0)。
(3)激光扫描测距系统,用于测量传感器到被探测目标的距离D;在激光雷达系统中,由发射机发出的无线电波射到空中后,一部分经物体或空气反射后,由雷达的接收系统接收,这部分反射波称为雷达信号,反映从反射无线电波的物体到雷达的距离。
(4)数码成像系统,主要用于获取目标的彩色或红外影像信息。
2.数据处理
2.1确定航迹
地面GPS基站和机载GPS的测量数据联合平差来确定飞机的飞行轨迹。
2.2激光点三维空间坐标的计算
利用随机的商用软件,对机载GPS数据、飞机姿态数据、激光测距数据进行联合平差,得到各测点的三维坐标数据,称之为“激光点云”。
2.3激光数据的噪声和异常值剔除
由于水体对激光的吸收及其他原因,使有些激光测距点无明显的回波信号以及因电路等原因产生的异常距离值,在处理激光测距的原始数据时必须先剔除噪声和异常值。
2.4激光数据滤波
目前用于机载激光扫描数据滤波的方法大部分是基于激光数据脚点的高程突变等信息进行的,主要分为形态学滤波法、移动窗口法、迭代线型最小二乘法、基于地形的坡度滤波等。
2.5激光数据拼接
在机载激光雷达系统作业时,可利用同步获得的影像信息,根据重叠区域的影像可确定航带间的系统误差。此外,为了保证DTM拼接正确,通常采用变系数加权平均法消除航带间出现的随机误差。
2.6激光数据分类输出
数据分类处理完毕后,一些不必要的数据被剔除,数据量将减小,可以以ASCII或二进制形式输出。
2.7坐标转换
利用POS动态定位所提供的定位结果属于WGS-84坐标系,而我们所需要的空三加密结果应属于国家规定的另一套坐标系或地方坐标系,因此必须解决动态定位结果的坐标转换问题,利用地面基站坐标和坐标系间的转换参数进行转换,一般采用GPS基线向量网的约束平差。GPS所提供的是以椭球面为基准的大地高程,必须转换为以大地水准面为基准的正常高,可通过测区内若干已知正常高的控制点拟合建立高程异常模型进行。
2.8影像数据的定向和镶嵌
数字影像先进行解压处理,结合激光扫描测量的DTM数据进行定向镶嵌,形成数字正射影像图。
3.机载激光雷达技术的应用现状
3.1数字城市应用
随着科技技术的快速发展,我国的城市化推进工作不断加快,其中尤以数字化城市建设为重。在进行数字化城市规划的过程中,必然需要通过运用相应的规划软件与技术来有效开展规划工作。二维规划技术已无法满足当前数字化城市的规划需求,而机载激光雷达测绘技术可以有效的实现三维城市形象规划。
其中,机载激光雷达测绘技术主要通过将获取的三维空间数据进行快速的数据处理,对城市进行系统化、全面化、形象化的规划与模拟,进而可以有效避免由于航高、阴影遮挡等限制因素而导致城市规划处理出现误差。由此可见,通过运用机载激光雷达测绘技术进行数字城市规划,不仅可以有效、快速、准确的采集相应的三维空间数据来生成影像,而且可以进行大比例尺地形图规划,以高精度、高自动化水平、高效率方式进行必要的数据获取与测量工作,确保其纹理映射自动化水平以及高效率的房屋建模工作,推进数字化城市的规划工作。
3.2工程建筑测量
如文中所述,机载激光雷达测绘技术具备高精确度,可以为建筑工程项目提供高精确度、高实效性的工程测量数据,确保工程项目按期按质完成。其中,将机载激光雷达测绘技术应用于建筑工程项目施工领域之中,主要是通过应用DEM结合GIS及CAD软件进行影像与数据搜集,以便及时筛选最优化的施工方案。由激光雷达系统对各方案中的施工组织设计及施工线路、施工位置进行测量,从而为工程项目,例如道路施工工程提供大量有效、准确的地形数据,提供工程施工方案设计的有效性。 3.3电力设计勘测选线和线路监测应用
机载激光雷达测绘技术的应用领域还包括电力企业中的相关工程项目之中,包括电力设计过程中的勘测选线与电力线路的实时监控,结合激光雷达测绘技术,可以对电力线路的设计区域中的地形与物体要素进行数据采集,以供线路监测与选线之需,提高电力企业施工的效率与质量水平。
3.4灾害监测与环境监测
根据机载激光雷达测绘技术,它可以生成DEM系统,从而可以针对我国社区进行必要的灾害控制、监测与环境监测。
水文学家可以通过采用激光雷达测绘技术,对我国社区的重大自然灾害进行监测与防治,包括地震、洪灾、泥石流滑坡、风害等,还可以对我国的环境进行实时监控。例如,在降水量大的季节进行洪水范围预测,以便应急消防救助小组根据灾害范围及灾害情况提前设计、组织灾害防治方案与救援组织方案,以便将灾害的损伤降到最低。其中,在一架固定翼飞机上安装一台机载激光雷达系统,可以实现在长30公里的区域之内进行维持四小时的实地勘测,为灾害监测及环境监测提供了重要的数据资料。
3.5林业应用
机载激光雷达系统在我国林业种植与发展方面(下转第22页)(上接第20页)也具有很大贡献。通过运用激光雷达系统,可以提供准确的森林及树冠下面的信息数据。通过数据的后期处理,独立的激光返回值可分为植被返回值和地面返回值,根据激光雷达数据,针对森林中的林木覆盖率与覆盖面积数据进行分析,以便林业管理者掌握树木的疏密程度,年长树木的覆盖面积和年幼树木的覆盖面积,从而促进森林管理工作的规范化与高效化,便于管理者针对森林进行宏观调控与管理,提高其管理水平与管理质量。
4.小结
结合上文中所述,随着科学信息技术的不断发展、改进与成熟,机载激光雷达测绘技术也将随之发展,其应用的领域与深度也将逐渐拓宽、加深。根据当前机载激光雷达市场来看,我国在今后的技术研讨工作中,将主要集中于开发、利用新的激光辐射源、多传感器系统集成和数据融合,通过不断探索机载激光雷达的新体制,力求为我国的社会经济发展作出更大贡献。 [科]
【参考文献】
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1.《CINRAD/CC多普勒天气雷达在一次滇中突发性暴雨过程中的应用分析》2005年气象增刊上发表;2.《一条中尺度雨带的多普勒雷达回波特征及环境条件分析》在2005年《应用气象学报》上第1期上发表;3.《初夏孟湾风暴造成云南连续性强降水的中尺度分析》在2006年《热带气象学报》上第1期上发表;4.《云南一次强对流冰雹天气过程的环流背景及其多普勒雷达特征分析》在2006年《高原气象》上第1期上发表;5.《“2003·8·16”云南暴雨过程的中尺度分析》在2006年《云南大学学报气象》上第2期上发表;6.《MESOSCALE ANALYSIS OF YUNNAN SUCCESSIVE HEAVY PRECIPITATION AROUSED BY THE STORM OVER THE BAY IN EARLY SUMMER》在2006年英文版《JOURNAL OF TROPICAL METEOROLOGY》第2期发表。
雷达,是英文Radar的音译,用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。下面是我精心推荐的一些雷达技术论文,希望你能有所感触!
雷达无源干扰技术
[摘 要]分析了雷达无源干扰技术中的假目标和雷达诱饵。论述了缩小目标雷达截面积也是一种重要的雷达无源干扰技术。指出了雷达无源干扰中的两种主要设备,即反射器和箔条干扰。
[关键词]电子对抗 雷达无源干扰 角反射器
中图分类号:TD367 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)04-0027-01
引言
无源电子干扰是指利用本身不发射电磁波的器材反射或吸收电磁波而形成的对电子设备的干扰。亦称消极干扰。按作用性质,分为压制性无源干扰和欺性无源干扰。按干扰原理,分为反射型无源干扰和吸收型无源干扰。反射型无源干扰是采用反射特性好的器材,大面积投放,形成强烈的干扰杂波,以掩盖目标回波信号;或者断续投放、布设反射器材,形成假目标,对电子设备进行欺。吸收型无源干扰是在目标上涂覆电波吸收材料,把照射到目标上的电磁能量尽量转换成其他形式的能量,而把反射的电磁能量减至最小,使电子设备接收的目标回波信号大大减弱,导致电子设备对该目标的探测能力严重下降;或者是在光电设备与目标之间的光波传播路径上,施放吸收型烟幕、水雾及其他消光气溶胶,阻断光电设备对目标的探测和跟踪。常用的雷达无源干扰器材主要有箔条、角反射器、龙伯透镜反射器、假目标、电波吸收材料以及气悬体等。本文主要讨论雷达无源干扰技术。
1.雷达无源干扰技术
1.1.假目标和雷达诱饵
用来欺雷达的反射体。它们对雷达产生假的目标信息,是破坏敌防空系统对目标的选择、跟踪和杀伤的有效对抗手段之一。主要用于飞机、战略武器的突防和飞机、舰船的自卫。假目标和雷达诱饵在使用场合和性能上是有区别的。假目标通常用于对付敌防空系统的警戒指挥雷达,一般在构造上比较复杂,性能较逼真,带有发动机,能主动、独立地飞行,如火箭式假目标和无人驾驶飞机等。雷达诱饵常用于对付飞机和舰船。为了破坏雷达或导弹的跟踪系统而发射或投放的假目标,使雷达或导弹的跟踪系统转而跟踪雷达诱饵。主要有火箭式雷达诱饵、拖曳式雷达诱饵和投掷式雷达诱饵等三种类型。对假目标和雷达诱饵的要求是它们的雷达截面积必须等于或大于真目标,并且具有与真目标相同的速度特性、回波跳动特性等。
1.2.缩小目标雷达截面积
雷达是依靠目标的回波来发现目标的。因此,缩小目标的雷达截面积可减小目标对雷达电波的反射。这是一种基本雷达对抗技术。正确设计目标的外形和采用强度高、比重小、能吸收雷达回波的复合材料制做目标,能使其雷达截面积显著减小。但是,进一步缩小目标雷达截面积的方法是将微波吸收材料涂在目标表面上,使雷达接收到的信号减弱,甚至接收不到回波信号,缩短雷达的探测距离。这种涂层称为反雷达涂层。按对电磁波吸收原理的不同,反雷达涂层可分为四种类型。①吸收型涂层:雷达电波碰到涂有这种材料的目标后不产生反射,能量绝大部分或完全为涂层所吸收。②干涉型涂层:进入涂层经由目标表面反射回来的反射波和直接由涂层表面反射的反射波相互干涉而抵消,使总的雷达回波为零。③谐振型涂层:包括很多吸收单元,调整各单元的电参数和尺寸,使它们对入射电磁波的频率谐振,从而使入射的电磁波严重衰减。④放射性同位素涂层:将放射性物质涂覆于目标上,使目标表面附近的局部空间电离,形成能够吸收电磁波的等离子体屏。
2.雷达无源干扰设备
利用本身并不产生电磁波辐射的器材对电磁波的反射、散射、折射和吸收作用改变雷达的回波特性,破坏和妨碍敌方雷达对己方目标探测与跟踪的技术,也称消极干扰技术。雷达无源干扰的优点是设备体积小、重量轻、制造简单、 价格低廉、 使用方便、适应性强,并能对不同方向上的各种频率、各种极化的雷达同时进行有效的干扰。雷达无源干扰常用的器材有箔条、反射器、假目标和雷达诱饵,以及微波吸收材料等。
2.1.箔条干扰
箔条是指干扰丝、干扰片和干扰绳(带)。通常是由金属箔切成的条、涂覆金属的介质(常用的是涂覆铝、锌、银的尼龙丝和玻璃丝),或直接由金属丝制成。箔条干扰就是在空间投放大量随机分布的金属反射体,以产生二次辐射对雷达进行干扰。
箔条干扰的样式主要有两种:一种是压制式干扰,即向一定的大气空间大量投放箔条,形成干扰走廊,用以掩护机群。这种干扰在雷达荧光屏上形成很强的类似噪声的杂乱回波,因而可以掩盖目标回波;另一种是欺式干扰,即当飞机、舰船被雷达跟踪时才投放箔条,形成假目标,这样雷达便跟踪比飞机、舰船回波强很多倍的箔条干扰团,使飞机、舰船摆脱雷达的跟踪。
箔条的长度和直径(或宽度)的选择,必须尽可能保证在宽的频率范围内对电磁波产生最有效的反射。因此,广泛使用的箔条长度约等于被干扰雷达波长的一半,通常称为半波长振子(也称偶极子)。这是因为半波长振子对电磁波谐振(实际上使箔条对电磁波谐振,半波长振子的长度应略短于被干扰雷达的半波长),反射最强,雷达截面积最大。在空中水平取向的单根半波长短箔条的平均雷达截面积为 σ/2=0.32λ2。在空中随机取向的单根半波长箔条(或经过加工的短的半波长箔条)的平均雷达截面积为:σ/2=0.17λ2。雷达截面积只与波长λ有关,箔条的宽度和厚度只是为了适应机械强度、制造工艺和空气动力方面的需要。
箔条通常都做成固定的包装(包或束),每包箔条的数量取决于被掩护目标雷达截面积的大小和干扰的波段。为了达到干扰敌方雷达以掩护己方目标的目的,每包箔条的总雷达截面积应大于被掩护目标的雷达截面积。单根半波长箔条都有一个相当于其谐振频率的10%~15%的半功率带宽,这样的频带对雷达干扰来说很窄。实际上,多采用很细的、长度不同的半波长箔条混合包装或投放多个箔条包,各个箔条包对应不同频带,以获得大的带宽。也可使用长达几米至几十米(长度为被干扰雷达波长的若干倍)的箔条,达到增大带宽和实现对各种频段雷达进行干扰的目的。
为了对任何极化的雷达均能有效地进行干扰,要求在空中投放的箔条是随机取向的。实际上,由于箔条的长短、材料和形状的不同,在大气中具有各自的运动特性。均匀的、短的半波长箔条,在空中基本上都是水平取向和旋转地下降。这种箔条对水平极化雷达的干扰效果较强,对垂直极化雷达的干扰效果较弱。长的或经过加工的短箔条,在空中的运动规律可能完全是随机的。短箔条在刚投放时,因受飞机湍流的影响也可能完全是随机的,它们都能对各种极化的雷达造成有效的干扰。
2.2.反射器
用作假目标产生强烈的雷达回波的反射器有角反射器、伦伯透镜反射器、范・阿塔反射阵、雷达反射气球等。
角反射器:由三个互相垂直相交的金属平面构成的反射体,有三角形、方形、圆弧形角反射器之分(图1)。角反射器可以在较大的角度范围内,将入射的电磁波经过三次反射,按原入射方向反射回去(图2),并产生很强的回波。尺寸不大的角反射器也具有很大的雷达截面积。最大的雷达截面积主要取决于反射器的各个面间保持直角的精确度,微小的角度偏差和板面不平都将导致雷达截面积的显著减小。角反射器的方向图约为25°~50°。三角形角反射器的方向图比较宽平,界面刚度较大,制造要求也不高,因而被广泛采用。
伦伯透镜反射器:在伦伯透镜的局部表面镀上金属而成。根据所镀金属反射面的大小,有90°、140°、180°反射器之分。伦伯透镜是一个层状结构的介质球体,其外层的介电常数与空气相近,越向球心介电常数越大。照射到透镜表面的平行电磁波射束,经介质在球体金属反射面内的一点聚焦,从金属反射面反射,又经过介质再返回发射源方向,因而具有很大的雷达截面积和良好的方向性、频率特性。伦伯透镜的方向图宽度约为90°、140°、180°,其中以140°左右时的特性为最好。
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1.文献计量学的理论
中国早在数年前就提出“科教兴国”的战略口号,邓小平同志也说“科技是第一生产力”,江泽民同志“三个代表”重要思想更是强调“共产党人必须是先进文化的代表”,而学术期刊是科技及先进文化的载体,面对世界经济日趋一体化的趋势,面对信息通讯技术及信息处理现代化方式日臻完善的今天,作为载体的学术期刊就应先行一步,高瞻远瞩这是形势使然。
科学技术研究的最终结果主要表现在发表科技论文、科技成果获奖和取得社会与经济效益三个方面。科技论文一般指在专业学术刊物上公开发表、具有一定学术水平的研究性论文,它是科技活动和科技成果的主要表现形式,是科学研究最直接产出形式之一。科技论文的数量和质量,一定程度上反映了科学研究的成果和效率,特别是论文的水平,是评价一个国家、一个单位以及科研人员科技能力和水平的一项重要指标。通过对科技论文的定量分析进而对科技产出能力和科技水平进行整体评价,国内外管理人员进行了许多有益的研究和尝试,如利用模糊数学模型分析等方法。其中,文献计量学分析方法是近年来广泛应用的定量分析方法之一。
文献计量学是一门新兴学科。它从定量的角度出发,采用数学、统计学等计量方法,通过对文献特征的统计分析,来研究文献体系的分布、结构、数量关系和定量管理,进而探讨文献的变化规律和科学管理。近几年来,文献计量学的研究成果被广泛应用于情报学以外的科学技术领域中,其中一个重要方面就是将文献计量学指标用于科学技术生产效率的评价,使决策者可以对科技研究进行有效的定量化管理。简单的文献计量学指标,例如出版著作数、发表论文数、被引用次数等等,已经被广泛应用于部门中作为考核、奖惩、晋升职工的评估依据。这些简单指标的组合,就可以评价大学、研究所、工业公司以至整个国家的科技水平与影响能力。在近10年中,文献计量学得到了很大的发展,取得了许多成果,各方面更趋成熟,研究层次更趋深入,定量化描述的手段与方法也日益改善。同时寻求更系统全面的数据集合,更现代化的文献数据处理手段,最终有效地指导文献情报工作。
近几年来,文献计量学的应用范围不断拓宽,应用研究的力度明显加大,特别是在科技管理与决策中的应用越来越受到有关领导部门和研究者的重视。国外对此十分重视,例如,美国、英国、匈牙利、印度等许多国家不仅把文献计量指标作为科学计量学指标体系中的重要组成部分,而且还从管理的高度,认为它是衡量一个国家科学文化水平乃至综合国力的一种重要途径和有效方法。早在20世纪60年代,美国就开始编制《科学引文索引》(SCI)。这一大型索引的出版和发行,为文献计量学研究提供了一种多功能的有力工具,一定程度上解决了文献计量学应用所必需的大量数据,有效地推动了文献计量学的全面发展,被誉为文献计量学史上具有划时代意义的研究成果。可以说,没有SCI就没有现代的文献计量学。我国著名学者赵红洲、蒋国华等人曾经利用文献计量方法,排出了我国主要大学发表论文的名次,并以“学术榜”的名义在报纸上公布后,引起了社会各界的强烈反响,并受到国家科委、中国科学院和国家自然科学基金会领导的高度重视。从1987年起,国家科委为了从一个侧面评价我国学科发展、科技投入产出情况及科研机构和科技人员的成就,委托中国科技情报研究所(今改名为中国科技信息研究所)利用ISI的三套出版物,对我国学者从1983年以来发表的论文情况进行统计分析。接着,国家科委专门下达资助课题,要求中国科技信息研究所进行更大范围、更系统的文献信息统计分析,对我国科技水平在世界上所处的地位以及主要大学、科研院、所的科学生产能力和学术水平作出客观评价,并逐步形成制度,每年召开一次新闻发布会,公布有关统计结果。中国科学院文献信息中心从1998年起也逐年出版《中国科学计量指标:论文与引文统计》(简称《指标集》)。集内有100多项统计指标,运用科学计量学和文献计量学的有关方法,对我国科技论文的产出力和影响力及其分布情况从总体上进行了客观的描述。该书的内容包括:统计源概貌,机构研究计量统计,国家重点实验室和部门开放实验室研究计量指标,地区研究计量指标,科技基金计量指标,合作研究计量指标,人才研究计量指标,文献评价计量指标。近几年来,国家自然科学基金会连续资助了6项文献计量学和科学计量学方面的研究课题,促使其研究上规模、上档次、上水平,从而有力地推动了文献计量学的深入发展。由于文献计量指标的评价功能与其它社会评价指标的功能是一致的,而且其研究成果和计量数据可以为有关部门的管理和决策提供定量依据与支持,因而越来越受到有关领导和管理部门的广泛重视。这一重要进展表明,文献计量学的某些内容和方法正在由课题研究向事业化方向发展,成为国家科技文化事业的一个组成部分。这有利于文献计量学冲破传统的局限,增强其渗透力和辐射力,大步进入“科技圈”、“管理圈”、“决策圈”,在更大的范围内充分发挥其作用,从而进一步得到社会各界的承认和重视。这是90年代以来文献计量学研究和应用发展的显著特点与趋势之一。
2.国内外地学文献统计分析系统
国内外地学文献统计分析系统建立的背景
文献计量学的应用是建立在大量数据的基础上的,因此必须利用计算机等现代化手段建立正规的文献信息计量工具,为应用提供大规模数据的获取渠道和来源,必须依托较为适宜的文献数据库才能进行。目前国内文献计量学研究大多利用SCI为数据源进行统计研究,但在本研究进行项目调研中发现SCI创建时间较短,在可追溯性方面不如一些历史悠久的传统检索工具(如地质学方面有200多年收录史的GeoRef),虽然SCI收录5000多种期刊,但由于其专业覆盖面很广,故每个学科的收录数量都不够。并且SCI对各学科的重视程度不同,所以各科学间的数据不具备可比性。此外SCI中没有“分类号”一项,不能按学科进行分类检索,因此用它进行某学科的统计就很困难,一些文献统计项目为了用SCI进行各学科综合统计研究不得不花费大量人力对原始数据重新进行分类等加工、录入,这一点可反映出数据源选定的是否得当在很大程度上影响着统计工作的结果和效率。可以认为利用SCI对国内外地球科学进行分学科和领域论文分布及其变化趋势分析,论文使用的分析测试方法统计分析,论文研究的区域分布统计分析,论文提出的新理论和新方法无法满足要求,因此,本项目组自行设计并完成了国内外地学文献统计分析系统。
国内外地学文献统计分析系统
国内外地学文献统计分析系统应用数据库技术和公共查询系统技术实现对地学文献数据的存储、查询、分析、输出,实现地学文献的信息化管理。
(1)系统运行环境:
a.服务器:WINDOWS NT及其以上平台,PIII 800、RAM/256M、Disk/20G;
b.客户机:DINDWOS 9X或WINDOWS NT及其以上平台,PII 350、RAM/64M、Disk/9G;
c.网络:互联网;
d.数据库:MS-SQL 2000。
(2)系统结构:
国内外地学期刊统计分析系统的设计采用了三级B/S体系结构,三层结构包括客户机、应用服务器、Web服务器、数据库服务器。这种方式又称瘦客户机系统,在客户机端没有或者有很少的应用代码。客户机负责数据结果的显示和用户请求的提交。应用服务器和Web服务器负责响应和处理用户的请求。而数据库服务器负责数据的管理工作。所有的空间数据和应用程序都放在服务器端,客户端只是提出请求,所有的响应都在服务器端完成。其中,Web服务器位于系统的中间,是原型系统的枢纽与核心部分,是系统设计和实现的关键。系统结构如图1所示。系统前端是Client/Brower,中间是Web Server,后端是Sql Server。
图1 国内外地学文献统计分析系统应用的结构图
(3)系统总体功能:
a.数据库管理:实现数据输入与维护、查询、显示输出等,系统也提供Web环境下的数据管理,数据信息可在远程或本地进行编辑、浏览、维护。
b.系统可进行文献计量统计初评估、总评估:依据文献查询结果进行学科、主题、作者、研究单位、研究区域等相关度的统计和分析。
c.数据交换功能:系统可通过转换工具将数据转换为其它标准格式,如2709等国标数据。
d.系统具有完整的桌面管理和帮助系统。
(4)系统构成框图(图2)与主要功能图(图3)。
图2 国内外地学文献统计分析系统的构成框图
(5)系统的开发和应用环境:在中文WIN2000下利用SQL2000、ULTRADEV、VBSCRIPT进行开发。
国内外地学文献统计分析系统数据源选定
国内外地学期刊统计分析系统建库主要收集和利用《GeoRef检索系统》(以下简称GeoRef)、《中国地质文献库及检索系统》(以下简称GDS)作为数据源,GeoRef是中国地质图书馆在1982年开始引进的美国地质调查所信息中心所建的地学文献数据库,该数据库收录了北美地区自1785 年以来的和世界上其它地区自1933年以来的地质文献,包含了地球科学领域国际上公认的5000余种期刊、会议资料等,总共约220万余条,其收录范围覆盖了地球科学近40 个类目,是目前国际最权威的地质学文献检索数据库。GDS由中国地质图书馆所建,收录1985 年至今的400 余种期刊、专著、论文集和国际会议中文资料,累积文献量达20 余万条,收录范围基本覆盖了地球科学、土地科学等40个类目,是我国地球科学和土地科学研究领域最大型的检索系统,是国内最权威的地质学文献数据库。选取上述两个数据库作为本系统数据源的主要原因是:①GDS的基本结构和选刊原则等诸多方面与GeoRef接轨,建库依据了文献计量学的结果;②两种数据库均有较为严格选刊标准,收录文献的种类较多,即将国家级单位主持的地球科学类专业杂志悉数收录,也将一些地方主办、流通区域有限因而影响较小的地球科学杂志收录;③两种数据库收录时间较长,GeoRef已有200年数据,GDS的数据年限已有近19年,非常适合于我们对多年来地球科学论文情况进行分析;④两种数据库的分类系统设立既遵循了地球科学的学科分类,又是从检索文献的实际需要出发,并且GDS是参考了GeoRef的类目名(表1、表2)。所以根据GeoRef和GDS得到的分析结果应该是代表国内外地球科学研究水平。不足之处是两种数据库都缺少引文分析。
图3 国内外地学期刊统计分析系统的主要功能示意图
表1 GeoRef数据各学科使用代码列表
表2 GDS数据各学科使用代码列表
续表
3.国内外地学期刊统计分析实例
国内外地学期刊统计分析是利用国内外地学文献统计分析系统,检索提取科技人员和研究机构发表论文数量的统计数据,进行科技人员群落及研究机构的学术榜的测定;检索提取分类统计数据,进行相关学科的学科体系演变和发展趋势分析。
国内研究机构论文数量的统计分析
国内外地学期刊统计分析系统框架结构中的选项有:题目、作者/单位、刊名、出版社、出版年、卷、页、文献索取号、语言、载体形态、关键词、分类号、文献识别号、记录状态、文献类型、目录级别、文献载体、ISSN号、ISBN号、会议、版次。如想了解我国近年来各研究机构发表论文的情况,通过系统选择框架结构中“出版年”,输入“年代(1997、1998、…2001)”,检索出各年代收录的全部文献,再选择系统框架结构中的“作者/单位”输入、并通过Excel运算处理,即可得到如下的统计数据(表3)。
表3 国内外地学期刊统计分析系统1997~2001年收录国内研究机构论文数量
国内外学科结构统计分析
利用国内外文献统计分析系统对GeoRef数据库100年、GDS数据库15年期刊论文进行学科的统计分析,数据采集的方法是利用分析系统框架结构中的“分类号”进行检索,GeoRef数据库的检索式:分类号的字段代码、GDS数据库的检索式:选择检索系统框架结构中的“分类号”,输入分类代码,采用上述方法我们采集了国外100年、国内15年的分类数据,编制了国际地质科学体系学科结构的百年演变图及国内地质学科体系学科结构近20年演变图(详见第一章)。
中外综合性期刊地学论文对比研究
(1)《科学通报》、《中国科学(D辑)》、《Nature》和《Science》的地学学科结构的统计分析
《Nature》和《Science》分别是英国和美国主办的世界顶尖的综合性科学杂志,所发表的地学文章一般都反映了地质科学研究的一些重要进展。而《中国科学(D辑)》、《科学通报》也可以算是我国顶尖的综合性科学杂志,4种杂志的学科结构,反映了近年来地质科学基础和前沿研究领域及其变化趋势。
比较4种期刊可知,第四纪地质学方面的论文数都居于其它学科之上,说明近年来对第四纪地质与全球变化科学研究日趋重视。词频统计结果也表明与其相关的术语出现最多,如“第四纪”、“新生代”、“全新世”等。因为第四纪从时间上离人类活动的历史最近,因此研究第四纪地质、环境、气候变化等,无不与我们人类的生存这个重大问题密切相关。《Science》和《Nature》上关于宇宙地质(或球外地质)的论文排名在前5位,比在《中国科学》《科学通报》上的排名要靠前。球外地质实际上也是一个涉及到未来人类居住环境的重要科学问题,当然它还反映了我们对地球起源等根本问题的不懈探索。之所以国内这方面的论文还比较少,其原因可能是多方面的,主要可能与国家经济实力、技术设备水平有关,其次是对人类环境问题的关注程度。另一方面,从统计结果中可以清楚地看出,在国外两著名期刊上关于经济地质(包括矿产、能源等)方面的论文数量较少,而国内两大期刊在油气地质、金属矿床两类论文数量均名列前茅,这与我国是发展中国家,对矿产、能源的需求量大有关。另外,地质找矿仍然在我国地质工作中占相当大比重,这方面的成果(论文)也就很多。
(2)《Nature》和《Science》国别分布的统计分析
从表4、表5可看出,前10位除中国之外都是当今世界上经济最发达的国家,尤其是美国更是遥遥领先,英、法、德为第二梯队,明显落后于美国。这表明只有经济上相对强大了,科技的发展才能得到有力支持。中国自20世纪90年代以来,经济发展较快,也很重视科技对社会生产力的推动作用,因而加大了对科技的投入,之所以能够跻身前10强,说明我国在地学领域已取得了一些领先水平的研究成果。
表4 在《Science》1996~2001年发表地学论文数前10位的国家
图4反映了过去20多年以来我国在国际著名期刊上发表地学论文的情况,论文数量总体上呈上升趋势,尤其近6年以来迅速攀升,表明我国地学研究在某些方面已经受到国际上的重视。
表5 在《Nature》1996~2001年发表地学论文数前10位的国家
图4 近年来我国学者在《Science》、《Nature》上发表的地学论文数量变化曲线
(3)《中国科学(D辑)》、《科学通报》、《Nature》和《Science》机构分布的统计分析
对《中国科学(D辑)》、《科学通报》、《Nature》和《Science》4种期刊1996~2001年每一年不同单位发表论文数的多少进行了排序,从图5、图6看,在《Nature》上大学、研究所、国际组织、公司和其他分别占58%、28%、15%、11%、0.2%;《Science》上大学、研究所、国际组织、公司和其他分别占47%、27%、0.4%、0.05%、24%,大学所占比重最大,其次为研究所。这与《中国科学(D辑)》、《科学通报》情况完全相反(表6、表7)。
从表6、表7中可以看出,我国发表地学论文最多的单位是研究所,其次才是大学或学院。按发表论文的多少进行排序的结果表明,中科院地质所、地球物理所及其所属各实验室发表论文数最多,其次为地科院、地震局、海洋局等所属研究所。中科院论文数遥遥领先于其它研究所。大学中学术论文数量较多的是中国地质大学(武汉)、中国地质大学(北京)、南京大学、北京大学、西北大学、同济大学(排名未分先后)。
图5《Nature》1996~2001年发表地学论文机构分布
图6《Science》1996~2001年发表地学论文机构分布
表6《中国科学D辑》1996~2001年发表论文作者单位分类统计
表7《科学通报》1996~2001年发表论文作者单位分类统计
中外期刊地学论文研究领域的对比分析
根据选定的国内外地学期刊统计分析系统数据源,采集和分析了16000多个数据,从而对矿物学、地球化学、岩石学、古生物地史学及地层学、构造地质学、矿床地质学、地球物理学、第四纪地质学与全球变化、环境地质学、工程地质学、能源地质学、行星与宇宙地质学、海洋地质学、地质年代学、地质观测技术等研究学科和领域进行了专题调研,反映了研究领域的变化趋势(详见学科分述部分)。
润湿性是固体表面的重要性能,描述润湿性的物理参数为液滴的接触角。既然是疏水材料,那么这种材料的水接触角必然大于一个固定数值,目前学术公认的数值是90度。那么要制作这种大接触角的材料一般需要考虑的影响因素首先是表面能,表面能与接触角的大小有直接的关系,低表面能物质 (硅烷化试剂、烷基化试剂和碳氟化合物等 )对于增大水滴接触角,增强表面的疏水性能具有重要作用。也就是说,在某种固体材料的表面修饰上低表面能物质可以增大其疏水性。除了化学因素外,表面物理结构形貌特别是微观几何是决定疏水的关键因素。大量的理论和实验表明,只要有合适的微观粗糙结构,在较小的本征接触角条件下也能使液滴处于稳定的复合润湿态(参考荷叶的疏水结构)。还有,一个润湿系统由固体表面、液滴、外部环境组成。为达到理想的超疏水性,固体表面的内在作用可在外部环境的刺激下得到进一步加强。更重要的是,通过外界影响,可人为调控超疏水行为,这对将来发展各种机敏智能超疏水材料意义重大。外部环境作用主要包括声、光、电、热、振动、压强等,它们对表面润湿性质有极大影响。不过,我个人认为,题干中的疏水材料制作,主要应该是考虑物理和化学因素,可以在基材上设计合理的微纳米结构进行蚀刻,然后通过化学反应或者吸附等物理过程修饰低表面能物质,就能制作出疏水材料甚至是超疏水材料(接触角大于150°)。
首先表达我的观点,超疏水材料在学术上风声水起,近几年发表的论文越来越多,尤其是中国的研究者异常活跃,发表的论文中约有50%来源于中国研究者。中科院的江雷院士更是这个领域的权威专家,去年好像还获评了美国科学院的外籍院士(虽然我个人不特别喜欢他,听过几次报告,完全不尊重听者,永远只有一个意思:我很NB,我文章很diao。他在这种技术的应用领域做得奇差,基本没有做成的应用项目。典型的学术研究者,永远只会水论文,水论文)。但是我的观点是,应用起来远没有大家设想的那么美好,很多应用领域是完全不切实际的,但是在一些特殊的领域确实展现出了巨大的应用前景。
其实很简单的:先进去高级检索,然后第一个条件选择机构,输入学校名称;第二条件限定时间为近几年,检索就行了啦。很简单的
近5年,在《Journal of Food Science》《Journal of Enology and Viticulture》等外文和国内核心期刊发表论文28余篇,其中SCI收录8篇;参编著作2部。代表性学术论著 :1、Zhao, Y., Y. Xu, J. Li, et al. Profile of Volatile Compounds in 11 Brandies by Headspace Solid-Phase Microextraction Followed by Gas Chromatography-Mass Spectrometry. Journal of food science,2009, 74( 2):C90-C99. SCI收录. 2、Zhao, Y., Y. Xu, J. Li, et al. Characterization of Aroma Compounds of Four Brandies by Aroma Extract Dilution Analysis. Journal of Enology and Viticulture,2009, 60(3):269-276. SCI收录. 3、Sun, S.Y., W.G. Jiang, Y.P. Zhao,et al.Characterization of the aroma-active compounds in five sweet cherry cultivars grown in Yantai (China) [J]. Flavour and Fragrance Journal, 2010, 25 (4): 206-213. SCI收录. 4、Zhao Yuping, Wang Lei, Li Jiming, et al. Comparison of Volatile Compounds in Two Brandies using HS-SPME coupled with GC-O, GC-MS and Sensory Evaluation. S.A. Journal of Enology & Vitivulture ,2011, 32 (1), 9-20. SCI收录. 5、Sun, S.Y., W.G. Jiang, Y.P. Zhao,et al.Evaluation of different Saccharomyces cerevisiae strains on the profile of volatile compounds and polyphenols in cherry wines [J]. Food Chemistry, 2011 (127): 547-555. SCI收录. 6、Yu Ping Zhao, JiMing Li, Bao Chun Zhang, et al. A comparison of the influence of eight commercial yeast strains on the chemical and sensory profiles of freshly distilled Chinese brandy [J]. journal of institute brewing, 2012, 118: 315-324. SCI收录. 7、Sun, S.Y., W.G. Jiang, Y.P. Zhao,et al. Comparison of aromatic and phenolic compounds in cherry wines with different cherry cultivars by HS-SPME-GC-MS and HPLC [J]. International Journal of Food Science & Technology, 2012, 47 (1): 100–106. SCI收录. 8、Zhao Yuping, Zheng XingPing, Song Pu, et al. Characterization of volatiles in the six most well-known distilled spirits[J]. Journal of the American society of brewing chemists, 2013, 71 (3): 161-169. SCI收录. 9、第七章废水的生物处理. 微生物工程技术原理[M]. 北京: 化学工业出版社. 2007, 7 10、 第十章植物饮料.饮料工艺学[M]. 北京: 科学技术出版社.2014,01, ISBN:978-7-03-039389-0
近3年发表的代表性论文:1. Na Shao, Jie Li, Rende Shui, Xiaojie Zheng, Jiangang Lu, Mowei Shen(通讯作者). Saccades elicit obligatory allocation of visual working memory.Memory & Cognition (2009,accepted)2. Hui Chen, Zaifeng Gao, Jun Yin, Junying Liang and Mowei Shen(通讯作者).Nonabstract representation for number:evidence from event-related potentials.NeuroReport,2009,20(14):1240-12443. 张锋,水仁德,周艳艳,梁君英,沈模卫(通讯作者).海洛因延迟强化物超快速折扣倾向的心理机制.心理学报,2009,41(8):763-7224.4. Zaifeng Gao ,Jie Li, Junying Liang, Hui Chen ,Jun Yin, Mowei Shen(通讯作者).Storing fine detailed information in visual working memory—evidence from event-related potentials. Journal of Vision,2009,9(7)17 1-125.5.. 张锋,周艳艳,李鹏,沈模卫(通讯作者).海洛因戒除者的行为冲动性:基于DDT和IGT任务反应模式的探讨.心理学报,2008,40(6):624-6536.6.. Tao Gao,Mowei Shen,Zaifeng Gao,Jie Li.How are Representations Constructed in Visual Working Memory . Visual Cognition, 2008,16 (1):103-1067.7.. Mowei Shen, Jifan Zhou, Tao Gao, Junying Liang, Rende Shui.The perceived position of a moving object is not the result of position integration. Vision Research 2007,47(24):3088-30958.8.. 沈模卫,高在峰,张光强,水仁德,乔歆新.三维倾斜平面的返回抑制.心理学报,2007,39(6):951-9589.9.. 沈模卫,李杰,朗学明,高涛,高在峰.客体在视觉工作记忆中的存储机制.心理学报,2007,39(5): 761-76710.10.. Tao Gao,Mowei Shen(通讯作者),Rende Shui,Zaifeng Gao. The reconfiguration of task set has no effect on the efficiency of feature search.Perception & Psychophysics, 2007,69(3)345-352
人文社科类期刊。南京大学中国社会科学研究评价中心已经公布了马克思主义理论,哲学,宗教学,语言,外国文学,中国文学,法学,民族学与文化学,政治学,社会学,高校学报,历史学,冷门绝学,考古学等学科的期刊目录。2创刊60年以来,该刊始终坚持正确的舆论导向,跟踪理论前沿,聚焦学术热点,坚持基础理论与与应用研究并重的原则,关注我国社会主义现代化建设的重大理论与实践问题研究。
查阅近五年的文献是指在撰写论文过程中,要尽可能地使用近五年内发表的文献来支持论文的观点和结论。但并不意味着论文的参考文献只能包括近几年的文献。
论文参考文献的选择应该基于以下原则: