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期刊信息/Journal information
北京大学学报（自然科学版）
北京大学
北京大学学报（自然科学版）

北京大学

赵光达

双月刊

0479-8023

xbna@pku.edu.cn

010-62756706

100871

北京海淀北京大学校内

北京大学学报（自然科学版）/Journal Acta Scientiarum Naturalium Universitatis PekinensisCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报创建于1955年12月，是北京大学主办的自然科学（包括技术科学）综合类学术性刊物。主要刊登北京大学教师、研究生及海内外校友在基础科学、技术科学和边缘科学等领域的研究成果及综述性文章。由北京大学18个理科院、系、所的30名教授组成学报编委会，负责确立学报的办刊宗旨及审定论文的学术质量。学报被国际权威检索文献数据库CA，SA，MR，GR以及EI等收录，是国内自然科学综合类学科的核心期刊，在国内的被引用率、影响因子等在综合类学术期刊中都名列前茅）。
正式出版
收录年代

    基于肌肉协同和肌肉力相对关系的人体行走下肢肌肉力计算方法

    张岭黄岩王启宁
    585-596页
    查看更多>>摘要：针对现有计算肌肉力的方法中缺乏对运动过程中肌肉协同机制和肌肉力相对关系考量的问题,提出一种基于行走过程中肌肉力相对关系与肌肉协同的肌肉力计算方法.该方法在二次优化的基础上,将人体行走过程中一段时间的肌肉力以及不同肌肉收缩力之间的关系纳入逆动力学计算中.在所建立的肌肉骨骼模型的基础上,利用该方法得到行走过程中下肢主要肌肉的肌肉力,计算结果可以有效地反映人体运动规律以及行走过程中的肌肉协同机制.该计算方法可为人体运动形成机制、运动康复与训练以及仿人机器控制等提供理论依据.

    人体肌肉骨骼模型逆动力学计算肌肉协同肌肉力相对关系

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    轮式移动机器人的反演二次滑模优化轨迹跟踪控制策略研究

    马梓竣张欣刚张树翠姚文莉...
    597-606页
    查看更多>>摘要：为提高轮式移动机器人(WMR)轨迹跟踪控制的精度,提出一种反演二次滑模优化控制策略.首先,基于WMR的运动学与动力学模型,设计运动学反演滑模控制器和动力学反演积分滑模控制器,并通过Lya-punov稳定性理论证明控制器的稳定性.然后,利用粒子群优化(PSO)算法,对控制器的参数寻优.最后,考虑外部扰动以及系统输入饱和的情况,利用Matlab/Simulink对该控制策略进行仿真验证.结果表明,所提出的控制策略在保证系统鲁棒性和实时性的同时,还提高了系统的控制精度.

    轮式移动机器人(WMR)滑模控制反演控制粒子群优化(PSO)输入饱和

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    定量研究地球轨道参数和温室气体浓度变化对中全新世气候的影响

    亢一博杨海军
    607-614页
    查看更多>>摘要：依据最新的古气候耦合模式比较计划(PMIP4)协议,利用完全耦合的气候模式CESM1.0,研究中全新世与工业革命前气候的差异,量化地球轨道参数(ORB)和温室气体(GHG)对中全新世气候变化的影响.3个模拟试验结果表明,与工业革命前相比,中全新世北半球高纬度地区气候偏温,全球其他地区气候偏冷,北半球大部分地区更湿润,南半球则较为干燥;ORB导致全球中高纬度地区升温,GHG在降低全球气温和减少中高纬度地区降水方面发挥作用;这种差异引起大气和海洋环流的变化,导致地球经向热量输送的差异;就总经向热量输送的变化范围而言,ORB对气候的影响大约是GHG的5倍.研究结果对深入了解中全新世气候及其对不同外部强迫的响应有积极意义.

    中全新世全球气候地球轨道参数温室气体经向热量输送

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    云南地区介质衰减、场地响应及震源参数研究

    杨周胜杨晶琼张会苑秦敏...
    615-625页
    查看更多>>摘要：利用云南区域地震台网2012—2023年的地震波形记录,采用联合反演方法,获得研究区的介质衰减Q值、67个台站的场地响应以及区内ML 2.0以上2819次地震的震源参数.结果显示,在三段地震波几何衰减模型基础上,非弹性衰减模型较准确地反映了云南地区构造复杂、地震活动性较强的特征.在研究区67个台站中,场地响应总体上没有出现明显的放大效应,但存在显著的高频衰减现象.在卓越频段1～6 Hz,场地放大倍数大多为1～4倍;在10 Hz以上高频段,场地的衰减幅度大多在0～95％之间.其中,12个台站的场地响应值在1附近波动;4个台站的场地响应值在低频段接近1,在高频段放大;5个台站的场地响应值整体上略小于1;46个台站出现低频段稍微放大,高频段衰减的现象.各震源参数的相关性分析结果表明,地方性震级与矩震级、地震矩、应力降、视应力及辐射能量均正相关,与拐角频率负相关.滇西漾濞、盈江、芒市地震余震区及滇南红河断裂南段是中小地震应力释放水平相对较高地区,沿金沙江-红河断裂带,尤其是滇南红河断裂带南段沿线则是高应力降地震集中的区域,说明这里的断层可能受到相对较强的构造剪应力作用.

    介质衰减场地响应震源谱震源参数

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    山东寒武系崮山组褶颊虫类三叶虫Jiulongshania acalla个体发育过程中的头盖形态变化及其生态学意义

    秦树健董琳
    626-638页
    查看更多>>摘要：基于大量采自山东济南唐王寨剖面寒武系崮山组的阿克利九龙山虫Jiulongshania acalla Walcott,1905标本,用传统的形态测量方法和几何形态测量方法,对头盖形态特征进行度量和定量化分析,揭示其在个体发育过程中的形态变化特点.研究结果显示,在个体发育过程中,J.acalla鞍前区的生长速率最快,头盖宽度的生长速率最慢,头盖形态变化主要表现为头盖整体形态由半扁椭圆形向半长椭圆形转变,鞍前区的宽度逐渐增加.推测三叶虫外骨骼形态的变化,特别是头盖形态的变化,可能与三叶虫的取食方式有关;J.acalla头盖标本在个体发育过程中的形态变化,可能指示从幼虫到成虫取食方式的改变.

    Jiulongshaniaacalla头盖形态变化寒武系崮山组山东

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    膏盐岩-碳酸盐岩共生层系岩石微相及储层特征——以阿布扎比B油田侏罗系Arab组为例

    彭渝婷刘波石开波刘航宇...
    639-656页
    查看更多>>摘要：为探究膏盐岩-碳酸盐岩共生层系强非均质性问题,基于岩芯及测井资料,探究阿布扎比B油田Arab组岩石微相类型,分析各类微相的储层特征及优质储层主控因素.Arab组可识别出12种微相类型(MF1～MF12),微相类型及组合指示其为局限-蒸发背景下萨布哈潮坪-潟湖-障壁滩沉积体系.微相类型控制储层品质,其中MF2及MF9～MF12孔喉较粗,连通性好,孔隙度和渗透率较高,是储层发育有利微相类型.MF2和MF10发育白云岩储层,储集空间以晶间孔、残余粒间孔及粒内溶孔为主;MF9,MF11和MF12发育颗粒灰岩储层,储集空间以粒间(溶)孔、铸模孔及粒内溶孔为主.相对海平面的震荡性变化导致各沉积相带在纵向上的有序叠置,不同沉积相带之间或同一沉积相带内微相类型及成岩作用的差异性是Arab组储层强非均质性的根本原因.障壁滩和潮上带是优质储层发育的有利相带,其中障壁滩相优质储层原生粒间孔保持较好,并叠加显著的早期暴露溶蚀,导致次生孔隙的产生和孔隙结构的改善;潮上带优质储层的发育受控于早期白云石化和准同生溶蚀作用,白云石化改善孔隙结构,有利于早期孔隙保存,分散状硬石膏的早期溶蚀产生大量次生孔隙,显著地改善了储层物性.

    膏盐岩-碳酸盐岩共生层系Arab组岩石微相类型储层特征储层主控因素

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    一种基于硅传感器的空间中子探测器设计

    杨哲沈国红张斌全张珅毅...
    657-664页
    查看更多>>摘要：针对空间站轨道复杂的中子辐射环境,设计一种中子探测器,采用硅层叠结构,利用核反冲法及核反应法进行中子的间接探测,获取空间站轨道中子辐射的能谱信息.该中子探测器的探测范围指标为0.025 eV～10 MeV,搭载于天宫空间站梦天实验舱的空间辐射生物学暴露实验装置上,用于监测空间站低地球轨道的中子辐射环境,获取在轨探测数据,可为研究空间中子对生物体造成辐射效应的作用机理提供重要依据,也可为研究次级粒子对航天器电子元件造成的单粒子效应提供必要的空间环境参数.

    空间中子探测器空间中子辐射环境硅传感器中子能谱测量天宫空间站梦天实验舱

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    一种基于自适应边界约束的高效遗传算法

    黄铭王龙波肖明虹傅毓...
    665-672页
    查看更多>>摘要：针对遗传算法中用于多父体重组的系数向量缺乏高效生成方法的问题,提出一种基于自适应边界约束(ABC)的高效遗传算法.该方法依据前一个系数的值,自适应缩放后一个系数的边界,可在任意多的父代重组情形下快速生成系数向量.在CEC2017标准数据集上的实验结果表明,所提算法在29个复杂优化问题上的表现都优于经验概率分布(EDBF)算法.

    最优化理论遗传算法系数向量收敛效率经验概率分布(EDBF)自适应边界约束(ABC)

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    大尺度自然地理实体边界智能化提取方法——以大别山为例

    杨涵珺孙敏楼夏寅杨仕浩...
    673-681页
    查看更多>>摘要：为了解决语义明确但空间位置与分布范围并不明确的自然地理实体(PGO)在地图中的分布范围或边界表达问题,提出一种PGO边界的智能化提取方法.首先利用给定的语义词,自动搜索网络地图大数据;接着在顾及PGO的连续空间分布特性基础上,运用空间聚类算法确定PGO的大致范围;然后利用PGO的几何特征(如山地的起伏变化),运用特征识别算法,进一步确定自然实体的分布范围和边界.考虑到此类实体的复杂性,仅以山地(大别山)为例进行实证研究,验证所提方法的有效性.

    大尺度自然地理实体地图大数据智能化提取

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    长江入海热通量及其生态效应

    尹航杨善卿梁恩航李斌...
    682-690页
    查看更多>>摘要：通过对陆地卫星Landsat 5,7,8长时间序列遥感影像资料的提取和分析,采用实用单通道算法反演1997—2016年长江入海口逐月的长序列水温数据集,同时基于全球径流数据,核算同期长江河口处的多年月均热通量,分析其时空变化规律及对气候变化和人类热排放的响应特征.在此基础上,结合全球海洋表面温度数据和哥白尼全球海洋颜色与生物-地球-化学数据集,探究长江入海热通量变化对近海水温和近海生态环境的影响.结果表明,长江河口热通量总值为77.5 EJ/年,热通量的季节性变化明显,对近海的热作用以输"热"为主,显著强于其他典型大河系统,预计年均向近海输入6.1 EJ的热量,增温效应明显.相较海岸带,长江口对近海水域温度的影响程度更大,影响的空间范围更远.可将近海水温的空间影响划分为两个梯度,即温度下降的河流强作用带(0～40 km)以及温度上升的海洋强作用带(40 km以上).1997—2016年间,长江口的近海水域温度整体上呈现先增后减的变化规律.进一步的分析表明,长江河口热通量的变化对近海水温产生深刻影响(R2=0.7495),同时与近海初级生产力密切相关(R2=0.9651),说明长江对近海的热输入是调控近海热环境和生态环境的重要因素.

    长江口热通量环境遥感近海生态环境

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