成都信息工程大学学报

基于元学习的僵尸网络检测研究

2022年12月30 00:00

针对现实网络中僵尸网络流量占比远小于正常网络流量,新出现的僵尸网络类型缺乏标记样本,以及传统深度学习依赖大量标记数据的问题,提出了基于元学习的僵尸网络检测模型,用于小样本场景下的僵尸网络检测。该模型分为特征提取模块和比较模块两个部分,都由CNN实现。特征提取模块从一对网络流量中学习流量特征,包含正常流量和僵尸网络流量,并引入非局部注意力机制,用来捕获长距离依赖关系,提高模型的准确率; 比较模块用于获取这对网络流量特征图的相似度得分,进而判断两者是否为同一类型的样本。通过学习一定数量的小样本僵尸网络检测任务,使模型获得足够的先验知识,以便能通过极少量的标记样本实现对未知僵尸网络类型的检测。实验结果表明,1-shot设定下的小样本僵尸网络检测平均准确率达到96.79%,5-shot设定下的小样本僵尸网络检测平均准确率达到98.06%,验证了模型的有效性。

基于纹理和SVM的地面凝结现象观测方法研究

2022年12月30 00:00

地面凝结现象传统观测方法为人工观测,存在观测时效性差和主观性强等问题,影响观测数据质量。通过图像处理技术识别天气现象是当前研究的热点,但是霜露容易受到温度和光照的影响而消失,霜露在图像中的分布特征容易受到干扰,提取特征难度较大,因此该方法在地面凝结现象识别率方面还有较大的提升空间。对此提出一种高清CCD拍照自动识别地面凝结现象的方案,首先提取图片的感兴趣区域,然后将感兴趣区域通过Canny边缘检测提取纹理特征等一系列处理,最终利用支持向量机将结霜、结露、干燥3种现象进行识别。这种方法不受光线影响,可以同时支持在白天和夜晚观测。通过和人工观测对比,最终综合识别准确率为86.5%。

基于改进差分进化算法的Ⅱ型频率采样法FIR数字滤波器设计

胡仕兵, 聂喜, 陈子为 — 2022年12月30 00:00

在传统差分进化算法的基础上,增加缩放因子自适应生成策略、交叉概率抛物线式动态产生策略和新个体基因边界检查和处理方法,提出一种改进差分进化算法并应用于采用Ⅱ型频率采样法的FIR数字滤波器设计中。该优化设计方法以滤波器过渡带样点值为优化变量,以阻带最小衰减值作为优化目标并设计适应度函数,利用改进差分进化算法的全局寻优能力求解最优样点值。文中结合FIR数字高通、低通和带通滤波器设计的3个例子,给出算法实现的具体步骤和实验结果。实验数据表明:采用改进差分进化算法确定的滤波器过渡带样点值是最优的,设计的FIR数字滤波器频响特性(通带最大波动和阻带最小衰减)优于传统查表方法和遗传算法。

X波段双偏振天气雷达组网反射率因子订正研究

2022年12月30 00:00

X波段双偏振天气雷达具有造价低、探测精度高等特点,能够在业务应用上与常规天气雷达形成互补作用,但由于其波长较短,电磁波经过雨区时会发生衰减。因此,对组网前的单部雷达反射率因子进行适当订正处理,再依据S波段天气雷达波长较长、电磁波经过雨区时衰减更小的特点设计算法对组网区域的反射率因子进行协同对比订正。实验结果表明,设计算法能够对组网反射率因子进行有效订正。

基于广播式自动相关监视系统的高空风场短时预测方法研究

2022年12月30 00:00

使用飞机作为天气传感器是空中交通管理和气象研究的最新进展,其数据有利于提高气象信息监测和预报的准确性,这将是中国航空气象领域的重大突破。结合ADS-B和Mode S数据的风场反演结果,更加丰富的数据集使短时风场的预测效果优于传统方法。利用一种新的、多功能、高精度的优化风场数据进行短时高空风场的预测研究。为提高中尺度高空风场短时预报的精度,基于高精度、高覆盖的风场反演数据,研究了高空风场的短时预测算法。通过分析高空风场时间序列的分布特征和变化趋势,建立SARIMA和GPR两种时间序列预测模型,分别讨论两种模型的优缺点及其应用方向,并对模型的预测准确性进行定量分析。结果表明,基于GPR的方法优于基于SARIMA的方法。在可接受的预报时间范围内,基于GPR的预测模型能较好地捕捉高空风场的变化趋势,具有较好的泛化能力。在可用数据较少的情况下,GPR模型的复杂度不太高,时间相对较少,即用较少的时间换取更高的准确性,非常适合高空风场的短时预测。

安全资源池在省级气象网络中的部署及优化

2022年12月30 00:00

传统南北向网络安全防御已经无法满足新形势下网络安全需求,强化东西向网络安全是目前需要着力解决的一大问题。面对省级气象部门这种复杂网络环境,四川省气象部门采用安全资源池这一面向中小企业的安全服务系统,在省级气象业务网络上线部署方案,上线部署中遇到的交换机物理资源IFP ACL耗尽导致策略路由下发失败问题解决方法。系统部署上线后,有效提升了气象业务内网横向防护能力,完成了省级关键业务区域边界防护。为省级气象部门强化东西向网络安全提供了一种较廉价解决方案。

基于多模态融合的视频情感分析技术

陈诗汉, 马洪江, 王婷, 何松泽 — 2022年12月30 00:00

介绍一种视频多模态情感识别方法。一个视频通常通过文本、声音和视觉图像等多模态信息来表达同一种情感主题,而如何将同一个视频中不同异构数据之间的信息融合并最大程度地利用是目前需要重点攻克的难题。通过互信息最大化的方法,高效融合视频中的文本、声音与视觉图像等多模态异构数据,尽可能多地消除模态之间的差异,最终实现对视频的情感进行识别分析。在公开的MOSEI多模态数据集上进行实验,实验结果显示 MAE值达55.4。相比之前的一些模型,本模型效果更优,且实验模型构造不繁琐,为后面相关的研究打下良好的基础。

毕节市气象灾害预警调度系统的设计与实现

2022年12月30 00:00

毕节市复杂的地理环境,在夏季容易引发山洪、泥石流等自然灾害,如何高效地实时监测气象要素并及时发布预警信息是防灾减灾需要关注的一项重要课题。为提供一个可统一调度指挥的跨层级、跨部门的工作平台,文中设计了毕节市气象灾害预警调度系统。该系统采用分布式数据存储技术对业务数据进行存储,结合GIS和可视化技术,完成气象灾害数据的实时监测与展示; 在基于规则的预警模型上利用IVR技术,当监测数据到达所设阈值时自动生成预警叫应,实现了市县单位间工作协同和工作量分流,建立了精准指挥调度的气象服务可视化平台。

CINRAD/SA雷达发射机主控板芯片级故障诊断技术

刘洁, 邵楠, 陈玉宝 — 2022年12月30 00:00

主控板是发射机关键组件,是发射机控制保护中心,是影响发射机正常工作和稳定的关键。根据主控板线路图,总结主控板信号流程,在此基础上,依据实际测试的发射机主控板关键点波形或电平,研究规范化的主控板芯片级故障诊断技术,依据主控板芯片级故障诊断技术,解决主控板光耦芯片损坏导致发射机充电过压报虚警,引起发射机无法加高压故障, 以及修复主控板充电脉冲信号差分接收芯片故障导致发射机加高压后人工线无电压故障。主控板故障维修效果表明:主控板芯片级故障诊断技术可以快速定位主控板故障点到芯片,方法简洁、操作规范,雷达技术保障人员容易掌握,能满足国家级、省级雷达测试维修平台和雷达站器件(芯片)级维修需求,为发射机主控板智能故障诊断提供借鉴,可有效缩短雷达故障维修时间,提高雷达业务运行可用性指标。

2020年和1998年江淮流域梅雨期降水过程对比分析

胡佳洁, 王伟 — 2022年12月30 00:00

2020年与1998年均为典型的超强梅雨年,为探讨这两年江淮流域梅雨期降水过程的差异,利用对比分析方法,研究江淮流域2020年与1998年梅雨汛期降水特征的异同点,并对比分析这两年导致降水异常的大气环流特征。结果表明:(1)这两年夏季江淮流域降水量较常年均具有同期偏多,入梅时间早,出梅时间晚,雨季持续时间长,降水范围广,降水强度大的特征,2020年梅雨异常程度总体上强于1998年梅雨期。2020年多雨带覆盖整个江淮流域,最大累计降水量为1623.6 mm,位于安徽黄山附近。1998年多雨带位置较2020年偏南,最大累计降水量为1119.0 mm,位于江西景德镇附近。(2)这两年梅雨期间西太平洋副热带高压均经历了多次阶段性变化过程,副高的北抬和南撤与梅雨的起始和结束、主雨带的位置、降水过程的发生维持都有很好的对应关系。(3)这两年环流特征较相似,南亚高压偏强偏东,副高偏强偏西, 中高纬表现为典型的“两脊一槽”型,江淮流域为槽后南下冷空气与副高西南侧北上暖湿气流的水汽辐合区。(4)2020年梅雨期中高纬阻塞高压、东亚沿海低槽、冷空气势力活跃强度较1998年更强,且2020年MJO对流在印度洋的活跃程度强于1998年,更有利于西北太平洋对流层低层产生异常的反气旋环流,因此南下冷空气与北上暖湿气流在江淮流域的辐合更强,具有更有利的水汽条件, 导致2020年梅雨期降水强度强于1998年。

大渡河流域逐日降雨数据融合的误差分析

2022年12月30 00:00

为有效结合不同来源降雨资料的优势,发展多源降雨融合技术,采用数据融合方法,生成融合逐日降雨数据(以下称为Grid数据),再与气象观测站点资料、ERA5和NCEP2格点资料进行误差对比,探讨Grid数据在大渡河流域的适用性。结果表明:(1)Grid数据基本能完整展示大渡河流域的日均降雨分布,总体的、各区域内的降雨分布与观测数据展示出的分布规律基本吻合;(2)从插值站点来看,Grid数据的降雨量量级与观测数据差距小,总体的、各区域内的最大降雨量和最小降雨量与观测数据接近,表现优于ERA5和NCEP2数据;(3)从标准差、均方根误差来看,Grid数据的误差要明显小于EAR5和NCEP2数据;(4)从2008-2018年全流域、1～4分区的面雨量时间序列来看,Grid数据与观测数据较ERA5和NCEP2数据更接近。综上,Grid融合数据能较好地反映大渡河流域实际降雨情况。

气象条件对攀枝花地区主要传染病的影响研究

2022年12月30 00:00

为探讨气象要素对攀枝花地区主要传染病(手足口病、流感、痢疾、其他感染性腹泻、结核性胸膜炎)的影响程度,利用Spearman相关系数定性分析攀枝花2010-2019年传染病患病人数与同期气象要素关系,采用广义相加模型和分布滞后非线性模型定量研究气温、风速对患病人数的影响,并按年龄分层考虑温-湿协同作用。结果表明:(1)手足口病、流感、痢疾、腹泻高发群体为少儿(0～17岁),而结核性胸膜炎高发于中青年(18～64岁)。(2)结核性胸膜炎与流感在冬春季高发,其中结核性胸膜炎在低压时不易发病,而流感在高温、低压及低日照时数的气象条件下不易发病。腹泻、痢疾及手足口病在夏季高发,腹泻和痢疾在低温、低湿条件下不易发病,而手足口病在低温、高压、低湿等气象条件下不易发病。(3)气温、风速对传染病的影响均有明显滞后性,在21 ℃～23 ℃最舒适气温段及1.3～1.6 m/s、2～2.7 m/s风速段,传染病发病风险均最低。不同年龄段人群在温-湿协同作用下对传染病发病的响应有一定差异。

成都“8·11”强对流天气多普勒雷达与闪电特征分析

2022年12月30 00:00

为研究雷暴云雷达回波的典型特征,统计成都2020年4-9月天气雷达和闪电定位仪数据,通过“8·11”成都区域性特大暴雨天气过程,分析了强对流天气的闪电数据与雷达回波雨带的特征关系,得出以下结论:(1)2020年成都雷暴8月数量最多,闪电主要发生在雷达反射率因子40～60 dBZ,闪电强度主要集中在20～100 kA。(2)雷暴云有4个雷达回波特征:雷暴云的中低层仰角径向速度存在逆风区,可作为对流云闪电发生的标志; 雷暴云发展到成熟阶段时,雷达径向速度低层存在辐合,中层出现零速度闭合线,高层有弱辐散特征,闪电发生数量增加; 闪电位置主要分布在雷达VIL超过10 kg·m^-2的区域附近; 雷暴云存在质心下移现象。将这些雷达回波特征在35373次闪电数据中进行统计分析,得到较高的典型性结果,对提高雷暴云的识别和灾害预警速度有一定参考价值。

陇东局地地形对庆阳暴雨影响的定性分析

赵玉娟, 张洪芬, 张可心, 柳东慧 — 2022年12月30 00:00

为研究陇东局地地形对庆阳暴雨的影响,利用2013-2020年汛期庆阳市206个气象站点的日降水资料及地面填图资料,对暴雨的时空特征进行分析,重点针对局地地形对暴雨的影响进行研究。结果表明:2013-2020年暴雨频次呈波动状增加趋势,主要集中在7月下旬及8月上旬; 暴雨出现频次多、降水极值较大的区域均出现在庆阳市中部; 陇东局地地形对暴雨影响效应主要有地形坡强迫抬升,“喇叭口”地形、川道地形的辐合作用等,庆阳市产生的极端强降水均受多种地形效应共同影响; 冷槽东移型暴雨主要受地形梁、沟及河流的作用及子午岭西坡地形坡抬升及阻挡作用; 偏南型暴雨主要受地形沟、“喇叭口”地形的辐合及子午岭地形迎风坡的强迫抬升效应。

基于泊松分布的遵义市暴雨、大暴雨次数概率特征

邹德全, 邹承立, 宋鑫民, 田洪进, 张云秋, 张开华 — 2022年12月30 00:00

为得到遵义市年暴雨和大暴雨次数概率特征,利用遵义市行政辖区内12个国家气象站1961-2020年逐日降水数据,统计出各站暴雨、大暴雨频次,结合Poisson分布函数,得到年暴雨、大暴雨频次分布模型,计算理论年频次。结果表明:遵义市整体区域年大暴雨次数、各县市区暴雨次数都符合Poisson分布模式; 遵义市整体区域每年≥3次以上大暴雨的概率为0.62; 各县市区每年≥2次以上暴雨的概率在0.56～0.77,概率总趋势表现出自东向西减小,但西北部赤水、习水例外。东部、西北部概率较大,因而暴雨灾害风险较大; 中部概率相对较小,因而暴雨灾害风险相对较小。利用Poisson分布模式,还可以用于计算遵义市(各县市区)大于研究时段长度(60 a)出现的最大次数以上的大暴雨(暴雨)次数概率,对制定暴雨洪涝灾害防御规划、应急管理工作具有实际意义。

热电材料SnX(X = S, Se, Te)的电子结构和弹性性质的第一性原理研究

尹国庆, 虞游, 沈艳红, 王枥悦, 马颖, 李叶古 — 2022年12月30 00:00

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了热电材料SnX(X = S, Se, Te)的单层和块体结构的电子性质,并对块体结构SnX的弹性性质进行计算和分析,计算结果与文献中理论和实验结果相符。通过对能带和态密度的计算,发现单层和块体结构的SnX均为间接带隙半导体,带隙均随着X原子序数的增大而减小。根据计算得到的块体结构的弹性常数C_ij、体弹模量B和剪切模量G等值,发现SnX是力学稳定的,且它们都表现出脆性,并由弹性各向异性因子得到SnX具有弹性各向异性。

有界格上一致模的构造

蒋玉秀, 郑旭 — 2022年12月30 00:00

一致模的构造是研究一致模需要解决的首要问题。提出两种利用闭包算子(内部算子)和三角次模(三角次余模)在有界格上关于一致模的具体构造方法,得到有界格上基于闭包算子(内部算子)和三角次模(三角次余模)的两类一致模结构。

具有线性记忆项Plate方程周期解的存在性

张铁元, 杜先云 — 2022年12月30 00:00

考虑一类具有线性记忆项的二维plate方程在有界域上周期解的存在性。应用Leray-Schauder不动点定理验证具有线性记忆项plate方程近似周期解的存在,再在其工作空间内验证近似周期解的收敛性,从而得到具有线性记忆项plate方程周期解的存在性。