自然科学
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苏州市特色农业气象服务技术手册苏州市气象局,苏州市吴中区气象局 编本书介绍了苏州市气候特征、主要农业气象灾害、特色农业气象服务技术等内容,阐述了茶果类作物、水产类生物不同生育期的气候适应性,讲解了各生育期的气象服务周年方案、相关农业气象灾害防御措施和服务实践过程中的典型事例。本书内容丰富、实用性强,对于最大限度地减轻气象灾害对农业生产造成的危害、提升地区农业综合防灾减灾能力具有现实意义。本书可作为农业气象服务技术人员业务参考用书,也可为广大农民科学种植养殖、防灾减灾提供参考。 -
基因工程王旭初等本书共 19章,从原理、技术和应用三个方面对基因工程进行了较为系统的阐述。首先,简要介绍了基因和基因表达调控原理,展示了基因组、转录组、蛋白质组等组学的最新进展。随后,系统阐述了基因工程操作中基因工具酶的使用、目的基因分离、载体构建、外源基因导入、阳性转化子筛选等技术方法,并概述了核酸杂交、基因芯片、基因编辑、基因沉默、转座子突变和干细胞转化等基因工程新技术。在此基础上,本书重点介绍了基因工程技术在原核细胞、酵母、植物、动物以及人类基因治疗工程中的应用进展,详细论述了分子抗体工程、基因编辑、合成生物学等基因工程新技术和新产业。最后,讨论了基因工程中可能存在的生物安全问题,并提出了相应的监管措施,展望了应用前景。 -
全球变暖下青藏高原河湖系统建模及演变分析方法叶松,闫飞,张秋文(1)提出了基于空天地水的青藏高原DEM协同方法:建立了面向青藏高原特殊地理环境,集成卫星遥感、UAV-SFM、地面实测和船载水深测量等的多维协同体系,并采用GNSS星站差分技术,构建了统一地理空间基准,实现了空天地水多源DEM数据的融合,扩大了数据覆盖范围,提升了高程精度和空间分辨率,为青藏高原河湖系统建模与演变分析,提供了一种有效的地形地貌数据获取方法。(2)提出了基于数学形态学的青藏高原内流区湖泊水文连通性建模方法:基于区域增长算法提取内流区湖泊,采用标记控制的分水岭分割方法建立湖泊分水线,计算相邻分水线的*小溢出点高程建立漫溢邻接矩阵,利用改进Priority-flood搜索算法构建湖泊级联漫溢模型,通过森林结构图实现建模结果的可视化。构建的青藏高原内流区融合型湖泊和瀑布型湖泊等漫溢级联模型,从地形特征上阐明并揭示了全球变暖下,内流区湖泊的水文连通性演变特征,分析了突变和早期信号,为青藏高原内流区湖泊水文连通性建模与分析,提供了一种数据结构简单、算法高效、易于编程实现、可视化程度高的新方法。(3)提出了基于DEM 先验知识的青藏高原外流区河网水系提取方法:针对D8算法在平坦地形条件下,容易出现迷失水流方向问题,将水文地貌特征信息作为先验知识进行辅助引导,从概念模型及其相应数学建模与实现方法,建立了集成DEM与先验知识的数字高程扩展模型DXM(Digital elevation-eXtended Model),提出了基于DXM的河网水系提取方法。青藏高原外流区可可西里河网水系提取实验表明,这种“DEM 先验知识”模式的DXM,利用水文地貌先验知识对DEM进行了扩展,能够在高程追踪失去作用时,及时发挥对水流方向的引导作用,为平坦地区河网水系的高质量提取,提供了一种简单、高效、实用的新方法。(4)模拟分析了青藏高原内流区湖泊漫溢溃决外流演变特征:根据湖泊级联结构模型,评估了全球变暖下青藏高原内流区湖泊的漫溢溃决外流可能性,分析了盐湖的潜在溢出点,模拟了盐湖发生漫溢溃决后洪水的外流演进过程,较好地预测了盐湖外溢给下游青藏铁路等重大工程带来的威胁,为制定应对保护措施提供了科学依据。 -
广东省岩溶塌陷及防治易顺民,张洪岩 著本书以广东省的岩溶塌陷地质灾害为研究对象,对广东省常见多发岩溶塌陷的区域性时空分布规律、成因机理、稳定性评价、灾情特征、突发性岩溶塌陷的应急处置、监测预警及工程治理技术措施等进行系统研究,并对典型岩溶塌陷地质灾害治理工程实例进行了详细的分析总结。本书可供从事工程地质、水文地质、环境地质、地质灾害、岩土工程或自然灾害防灾减灾工程的科研人员和工程技术人员,以及高等院校相关专业的师生参考。 -
非线性微分方程的同伦分析方法廖世俊 著 崔继峰、刘曾、杨小岩求非线性问题的解析近似解最著名的方法是摄动法,已有数百年历史,但其有效性强烈依赖物理小参数,且不能保证摄动数的收敛,原则上仅适用于弱非线性问题。本书作者1992年提出的同伦分析方法,其有效性与是否存在物理小参数无关,能确保级数解收敛,克服了摄动法几乎所有的局限性,被国内外学者誉为该领域的一个重要里程碑。 本书分为上下两卷。上卷描述同伦分析方法的基本思想和相关理论;下卷给出基于同伦分析方法和数学软件Mathematica开发的软件包BVPh 1.0及其应用举例,以及求解非线性偏微分方程的一些典型例子。本书适合大学高年级本科生和研究生,以及应用数学、物理、力学、金融、工程等众多领域的科学家和研究人员阅读。 -
西南河流源区径流变化和适应性利用胡春宏等本书着重介绍西南河流源区水文监测体系、径流水源解析、地表关键要素变化及其径流效应、径流变化规律及其未来趋势、泥沙输移与灾害、全物质通量、生源物质循环及其对梯级水电开发的响应、径流适应性利用方法、径流适应性利用技术、空中水资源利用技术。 -
前沿科学与先进技术2023中国科学技术发展战略研究院《前沿科学与先进技术2023》是中国科学技术发展战略研究院自2021年 6月前沿科学与先进技术发展研究所成立以来,第二次推出的前沿科技发展战略研究报告。主要包括两大部分内容:一是重点前沿技术发展趋势;二是2023年最受关注的前沿技术。其中,重点前沿技术发展趋势选择对6G移动通信、脑机接口、基因编辑作物育种、类器官技术、增强型地热系统、小型模块化核反应堆、人形机器人、增材制造技术、无人机海洋遥感技术的全球发展状况和发展趋势进行了重点分析;2023年最受关注的前沿技术,以紧密跟踪最新前沿技术发展动态为出发点,对2023年发布的国内外重点政府报告、知名研究机构和权威科技智库发布的前沿技术相关报告等前沿技术动态信息进行较为系统的跟踪监测。依据前沿性、重要性和权威性的原则,遴选出20项2023年最受关注的前沿技术,包括:人工智能大模型、5G / 6G移动通信、合成生物学技术、量子计算、脑机接口、氢能、增强型地热、智能机器人技术等。 -
移动式工业机器人制造系统张加波等著航空、航天等领域重大装备研发是推进我国制造业高质量发展,加快建设制造强国、航天强国的重要战略任务之一。龙门式数控机床等传统加工方式在进行大型结构件加工时面临诸多瓶颈问题,而以移动式工业机器人为代表的智能化加工单元正逐步成为大型化、整体化制造的新趋势。实践证明,优化移动式工业机器人机械结构,采用新的定位、测量技术,并通过工艺过程设计与软件系统优化,可以显著提高机器人的精度和智能化。这种全新的制造方式可以在大幅降低成本的同时提高效率。本书针对航空、航天等高端制造领域大型结构件面临的加工难题,对移动式工业机器人制造系统进行了系统研究。全书共五篇,概述了移动式工业机器人的发展历程、研究现状和发展趋势,系统介绍了移动式工业机器人的组成、控制架构和工艺规划与仿真等,以及其在航天器、卫星等大型结构件加工制造方面的具体应用,表明我国移动式工业机器人制造系统的技术和性能已达国际领先水平。本书适合具有一定工程基础的机械制造、机器人等专业的本科生和研究生阅读,亦可供相关领域工程师和科研人员阅读参考。 -
微纳尺度多相流与传热翟玉玲本书首先综述了国内外在微纳尺度流动与传热领域的前沿研究进展,其次介绍了作者近5年内围绕微通道强化传热技术及纳米流体高效传热性能所开展的研究工作,为微通道散热器及纳米流体的工业化应用提供了翔实的数据。本书主要分为三部分:第一部分对国内外微通道和纳米流体传热的研究现状进行了综述;第二部分介绍了作者团队在单相对流传热、两相沸腾及超临界条件下微通道传热的研究成果,揭示了各种强化传热机制;第三部分介绍了纳米流体作为传热工质时的稳定性及热物性参数的变化规律,结合实验现象及分子动力学,从微观层面揭示了纳米流体体系的强化传热机理,为纳米流体工业化应用提供了理论参考。 -
半导体光催化原理及应用任彦荣,杨顶峰,李园园近年来,半导体光催化技术在环境净化、CO2还原及有机合成化学等领域发挥了重要作用,利用光生电子及半导体表面结构可以实现特定的氧化还原反应。《半导体光催化原理及应用》不仅重点分类阐述半导体光催化前沿研究方向,而且重视半导体基础物理、化学及表面结构等基础内容。《半导体光催化原理及应用》前3章重点介绍了半导体物理、化学及表面结构的基础内容,这些为从基础物理和化学的角度理解和优化相关能源和催化科学中“卡脖子”及核心问题提供了重要基础。接着《半导体光催化原理及应用》结合前沿研究方向重点阐述和总结了半导体光催化在材料调控方面的策略和设计。第4章主要阐述半导体光催化分解水,第5章主要阐述半导体光催化在水体净化方面的前沿研究。第6章重点介绍半导体光催化在CO2还原及综合利用方面的研究,表明半导体光催化在“双碳”领域的应用潜力。第7章主要介绍半导体光催化在精细化工、药物合成及有机合成领域的重要应用,展示了半导体光催化在有机小分子转化方面的特殊能力。第8章重点介绍密度泛函理论在半导体光催化中发挥的作用,此外还有人工智能及机器学习等新理论手段在此领域下的发展前景。
