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深海化能生态系统中的鳞虫新发现:七种Lepidonotopodini新物种的系统分类与演化研究
在浩瀚的海洋深处,存在着一种依靠化学能量而非阳光生存的特殊生态系统——深海化能合成生态系统。这些包括热液喷口、甲烷冷泉和有机质富集区(如鲸落)的极端环境,孕育着许多奇特的生物群落。其中,鳞虫科(Polynoidae)的鳞虫因其独特的形态特征和适应能力,成为研究深海生物适应与演化的理想模型。然而,由于采样困难和研究手段的限制,人们对这类生物的多样性及其演化历史仍知之甚少。隶属于鳞虫科的马塞尔头鳞虫亚科(Macellicephalinae)是一类主要栖息于深海极端环境(如深海和锚状洞穴)的鳞虫。其中的Lepidonotopodini族是一个得到良好支持的演化支,包含12个仅分布于化能合成生态系统的
来源:Marine Biodiversity
时间:2025-11-14
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肯尼亚北部非洲草原象活动范围动态的景观驱动因子识别:一项长达20年的追踪研究
在广袤的非洲草原上,体型庞大的非洲草原象不仅是生态系统的工程师,其巨大的空间需求和对水源、食物的高度依赖也使其成为研究动物如何响应环境变化的绝佳模型。然而,随着象牙盗猎、栖息地丧失以及人类土地利用的不断扩张,非洲象的生存正面临严峻挑战。理解影响大象活动范围大小和位置变化的驱动因子,对于制定有效的保护策略至关重要,尤其是在气候变化导致资源分布愈发不可预测的今天。尽管已有研究探讨了影响大象家域大小的因素,但利用长期、大样本的追踪数据,从多时间尺度(年度、季节性)系统分析其活动范围动态及其景观驱动力的研究仍较为缺乏。为了回答这些问题,研究人员在肯尼亚北部的莱基皮亚-桑布鲁生态系统开展了一项长达20年
来源:Landscape Ecology
时间:2025-11-14
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三川河流域生态系统健康与人类足迹耦合协调的生态功能区划研究——面向可持续景观管理的创新框架
在人类世背景下,如何协调生态系统健康与人类活动压力已成为景观可持续性管理的核心挑战。传统研究多停留在静态评估层面,难以应对复杂的人类-自然系统动态交互。三川河流域作为黄土高原水土流失重点治理区,生态本底脆弱且人类活动干扰强烈,亟需建立能够动态响应人地关系变化的景观管理框架。研究人员创新性地将景观生态学的"格局-过程-尺度"范式与景观可持续性科学(LSS)目标相结合,构建了包含四个核心环节的分析框架:首先采用VORS(活力-组织力-恢复力-服务)模型评估生态系统健康指数(EHI),结合直接观测法量化人类足迹指数(HFI);继而通过引力模型和耦合协调度(CCD)模型解析EHI-HFI的时空交互特征
来源:Landscape Ecology
时间:2025-11-14
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多尺度视角下气候梯度与生境破碎化对蜘蛛群落多样性格局的调控机制
在生态学研究中,理解生物多样性如何响应环境变化一直是个核心挑战。特别是在当前全球气候变化和生境破碎化加剧的背景下,预测物种分布格局变得尤为紧迫。传统研究多局限于单一空间尺度,难以揭示不同生态过程(如竞争、扩散等)在多重尺度上的交互作用。以色列南 Judea 低地提供了一个天然实验室——这里在短短30公里内年降水量从450毫米锐减至250毫米,形成了陡峭的气候梯度,同时密集农业活动导致自然栖息地斑块化,创造出东西向的破碎化梯度。蜘蛛作为重要的捕食性节肢动物,既是生物防治的关键因子,也对环境变化高度敏感,成为研究多尺度多样性模式的理想类群。研究团队创新性地应用测量生物多样性(MoB)框架,通过对3
来源:Landscape Ecology
时间:2025-11-14
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乌苏里江流域水源涵养服务时空动态与驱动机制:气候与土地利用的交互作用
水,是生命之源,也是生态系统健康与人类社会可持续发展的关键要素。在气候变化与人类活动双重压力下,水源涵养服务(Water Conservation Services, WCs)——即生态系统通过截留、下渗、储存等过程调节水循环的能力——正面临严峻挑战。尤其是在乌苏里江流域这样的典型农业开发区,如何平衡粮食生产与生态保护,厘清气候波动与土地利用变化对水源涵养能力的影响机制,成为区域水资源管理与生态安全格局构建的核心科学问题。以往研究多采用两年份情景分析,难以捕捉连续过程的累积效应与交互作用,且传统统计方法无法揭示驱动因子的作用路径与方向。为此,发表在《Landscape Ecology》上的这项
来源:Landscape Ecology
时间:2025-11-14
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配偶在经济支持方面的缓冲作用:在老年人中,从负面生活事件到孤独感的形成过程中所起的中介和调节作用
随着中国人口老龄化问题的日益加剧,老年人的心理健康逐渐成为社会关注的焦点。根据国家卫健委最新数据,中国60岁及以上人口已达到3.1亿,占总人口的22%。预计到2035年,这一群体将突破4亿,占全国人口的30%以上,标志着中国正式迈入“超老龄社会”。在此背景下,老年人的心理健康不仅关乎个体福祉,也对国家整体社会健康水平产生深远影响。因此,深入研究影响老年人孤独感的因素,尤其是负面生活事件(NLEs)的作用,以及婚姻满意度(MS)和配偶支持(partner support)在其中的中介与调节机制,具有重要的理论与实践意义。老年人群体面临诸多独特的挑战,包括生理机能衰退、社会角色转变、以及家庭支持系
来源:Frontiers in Psychology
时间:2025-11-14
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研究人机界面(HMIs),以促进传统车辆与自动驾驶车辆在交叉路口之间的通信
摘要:在涉及传统车辆(CVs)和自动驾驶车辆(AVs)的混合交通环境中,传统车辆驾驶员保持适当的情境意识(SA)对于确保与自动驾驶车辆的安全高效互动至关重要。虽然先前的研究已经证明了外部人机界面(HMIs)在传达自动驾驶车辆意图方面的作用,但本研究通过关注与传统车辆驾驶员之间的重要但尚未充分探索的互动,进一步扩展了这一认识。具体而言,我们通过系统比较内部(iHMI)和外部(eHMI)界面,研究了自动驾驶车辆通过这些界面与驾驶员的互动方式,并考察了其对驾驶员意识、认知负荷和行为的影响。首先,我们通过以人为中心的设计流程设计了八个HMI概念。其中评分最高的两个概念被选为eHMIs和iHMIs进行实
来源:IEEE Transactions on Human-Machine Systems
时间:2025-11-14
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数据驱动的多卫星轨道选择优化夜间野火遥感监测
野火,这一自然与人为因素交织的灾害,近年来其发生的频率和破坏力在全球范围内呈现出令人担忧的增长趋势。传统的灭火手段往往在火势蔓延后介入,事倍功半。因此,如何在野火发生的早期,尤其是夜间,及时、准确地发现并监测其动态,成为了防灾减灾的关键。夜间观测具有独特的优势:当太阳高度角(Solar Elevation Angle)降至0°以下,大地陷入黑暗,火点与背景环境形成极其鲜明的对比。这使得传感器能够在较低的信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)下工作,从而更容易探测到温度较低、处于 ignition 早期阶段的小火。然而,如何利用有限的航天资源实现高效、持续的夜间监测,是一
来源:IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing
时间:2025-11-14
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一种用于机载/航天主动电子扫描天线阵列的即时校准方法
摘要:大型扫描天线阵列需要定期进行校准,以修正激励幅度和相位中的误差,因为这些误差会降低性能。为了调整复杂的激励信号以纠正这些误差,必须有一种准确的方法来确定存在的误差。常见的校准方法需要使用远场校准目标或传感器、额外的硬件(如近场传感器或自采样电路),或者仅适用于特定的阵列配置。对于安装在飞机和航天器上的天线阵列来说,这些要求很难满足,因为这些设备在运行过程中无法轻易访问,或者在瞬态条件下工作。如果运行条件变化迅速,可用的校准类型也会减少。这可能是由于温度变化、电子元件老化、波动或阵列结构变形等原因造成的。在之前的研究中,我们展示了如何利用合成孔径雷达(SAR)成像技术,通过分布式目标来确定
来源:IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing
时间:2025-11-14
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ODinMJ:一个用于山地丛林目标检测的红色、绿色、蓝色热成像数据集
摘要:山地丛林是地球表面重要的土地覆盖类型之一,也是陆地生态系统的重要组成部分。据统计,山地约占全球陆地面积的24%,而丛林则覆盖了约31%的陆地表面[1]。这一复杂的生态系统孕育了众多稀有且珍贵的动植物物种,为维护和保护地球生物多样性做出了重要贡献。此外,山地丛林还是许多人类赖以生存的栖息地,提供了全球超过一半的淡水资源。因此,山地丛林具有极高的研究价值。山地丛林是地球表面重要的土地覆盖类型之一,也是陆地生态系统的重要组成部分。据统计,山地约占全球陆地面积的24%,而丛林则覆盖了约31%的陆地表面[1]。这一复杂的生态系统孕育了众多稀有且珍贵的动植物物种,为维护和保护地球生物多样性做出了重要
来源:IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine
时间:2025-11-14
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基于序列感知的重分析编码方法在台风风速估计中的应用
摘要:尽管再分析数据序列已被广泛用于热带气旋(TC)强度预测,但大多数现有方法仍然依赖于单帧或多帧卫星图像,或使用静态环境输入,很少有方法明确地对环境因素的短期时间动态进行建模。在这项研究中,我们通过提出一个轻量级的融合框架来探索序列建模在强度估计任务中对再分析因素的适用性,该框架结合了用于24小时因素序列的Transformer编码器和用于红外卫星图像的卷积神经网络(CNN)编码器。为了结合环境和结构线索,我们应用了一种轻量级的门控机制,在回归之前重新加权时间和空间特征。除了标准的气象输入外,我们还引入了一个平滑的生命周期指标,该指标能够捕捉风暴随时间的发展阶段,使模型能够更好地跟踪时间进展
来源:IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters
时间:2025-11-14
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迷你版《王者荣耀》:一个适用于多智能体强化学习的环境
摘要:游戏被广泛用作多智能体强化学习(MARL)的研究环境,但它们存在三个主要挑战:定制性有限、计算需求高以及过度简化。为了解决这些问题,我们为流行的手机游戏《王者荣耀》推出了首个公开可用的地图编辑器,并设计了一个轻量级环境——Mini Honor of Kings(Mini HoK),供研究人员进行实验。Mini HoK运行效率极高,可以在个人电脑或笔记本电脑上运行实验,同时仍能为现有的MARL算法提供足够的挑战。我们已经对常见的MARL算法进行了测试,结果表明这些算法尚未超越基于规则的策略的性能,这表明当前的MARL方法还无法解决该环境中的问题。这有助于在研究社区内推广和推进MARL方法的
来源:IEEE Transactions on Games
时间:2025-11-14
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利用特权信息进行部分可观测的强化学习
摘要:强化学习在多种场景中取得了显著的成功。然而,在部分可观测的游戏中学习最优策略仍然是一个巨大的挑战。在游戏过程中,状态中的关键私有信息往往被隐藏起来,但理想情况下,这些信息应该在训练期间是可访问和可利用的。以往的研究主要集中在完全基于部分观测或“神谕状态”来制定策略。然而,这些方法在实现有效泛化方面常常遇到障碍。为了克服这一挑战,我们提出了演员-交叉评论家(Actor-Cross-Critic, ACC)学习框架,该框架结合了部分观测和神谕状态。ACC通过协调两个评论家并调用最大化操作机制来动态地在它们之间切换,从而实现了这一目标。这种方法在计算优势时鼓励选择更高的价值,从而加速学习过程并
来源:IEEE Transactions on Games
时间:2025-11-14
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WemiEnv:一个用于微信小程序游戏的开源强化学习平台
摘要:近年来,移动游戏的流行程度激增。与此同时,小游戏的出现也引起了人们的关注。与传统移动游戏相比,小游戏更加轻量级、平台独立,开发成本较低,这吸引了成千上万的开发者和用户。微信小游戏平台是最受欢迎的平台之一,拥有超过10万款小游戏。微信小游戏的多样性和丰富性使其成为训练强化学习(RL)代理的理想平台。然而,大多数现有的RL基准环境都配备了预设的游戏,这些游戏通常局限于少数几种类型,缺乏对新游戏和多样化游戏的利用。为了将微信小游戏用于RL研究,本文提出了WemiEnv,这是一个轻量级、易于使用且开源的RL研究平台,专门针对微信小游戏设计。WemiEnv基于微信开发者工具构建,允许RL代理与小游
来源:IEEE Transactions on Games
时间:2025-11-14
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朝向计算机游戏中基于实时G缓冲区的风格迁移技术
摘要:艺术风格迁移(Artistic Neural Style Transfer, NST)在图像处理领域取得了显著的成功。然而,这一技术并不适用于动态的3D环境,例如计算机游戏,因为在这些环境中保持时间一致性仍然是一个挑战。我们的文章提出了一种方法,该方法利用游戏渲染管线中的G-buffer信息,根据风格参考图像生成具有鲁棒性和时间一致性的游戏内艺术风格化效果。我们使用从开源计算机游戏中创建的合成数据集进行实验,证明了深度、法线和边缘信息的使用使得风格化过程能够更好地理解游戏场景的几何和语义特征。所提出的方法在渲染管线中融入了风格迁移技术,并在推理过程中利用G-buffer信息,从而提高了风
来源:IEEE Transactions on Games
时间:2025-11-14
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在亚马逊雨林中部署BiodivX无人机以进行生物多样性监测
摘要:热带雨林是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一,同时也受到人类活动(如森林砍伐和气候变化)的最大威胁。要了解人类活动的影响以及保护和保存工作的成效,需要可扩展且全面的生物多样性监测方案。作为XPRIZE雨林竞赛的获胜 finalist,ETH BiodivX在24小时内从亚马逊地区的100公顷雨林中收集了生物多样性数据。他们收集了多种类型的数据,包括遥感地图、近距离图像、地表和水体环境DNA(eDNA),以及用于采集样本、拍摄近距离图像和进行生物声学记录的冠层浮筏。分布式网状通信网络确保了与无人机的持续连接,覆盖了整个竞赛区域。经过优化的作业流程使得仅需一个半小时即可生成完整的RGB图像
来源:IEEE Transactions on Field Robotics
时间:2025-11-14
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基于激光投影图像质量指标的岸基自主水下机器人多周海床测绘远程质量监控
在深邃的海洋中,隐藏着无数人类尚未探索的秘密。从监测海洋保护区的生态系统健康,到检查日益增长的海底基础设施(如电缆和退役的石油钻井平台),高分辨率的海床视觉测绘变得愈发重要。传统上,这项工作严重依赖配备摄像机的自主水下机器人(AUV),它们能在海底上方几米处飞行,采集毫米级分辨率的图像,覆盖数十公顷的区域。然而,挑战也随之而来:水下光学成像极易受到环境条件,特别是水体浊度(或称 turbidity)的影响。光线在水中传播时会发生衰减和散射,导致图像出现雾霾、颜色失真、细节丢失等问题。与对水体环境相对不敏感的声学测绘(如侧扫声纳)相比,光学成像的成功与否在很大程度上取决于AUV操作时未知且可能随
来源:IEEE Transactions on Field Robotics
时间:2025-11-14
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露天矿中激光雷达和相机的在线三角约束校准
摘要:激光雷达(LiDAR)与相机之间的外部标定对于智能车辆和移动机器人来说是一项至关重要的任务。然而,目前大多数外部标定方法都是离线的且基于目标的,这使得根据环境特性实现实时标定变得困难。尽管有一些在线标定策略可以解决上述问题,但它们仍然依赖于大量的标记数据,并且在有效目标稀缺的非结构化场景中难以取得令人满意的性能。在这项工作中,我们提出了一种针对采矿场景(一种典型的非结构化场景)的有效在线标定策略。通过对采矿区域数据的分析,我们采用了一种结合图像和点云分割的方法来完成整个标定过程。我们提出了一种支持单个刚性目标的初始化方法,有效解决了由于采矿区域目标稀缺导致的初始化失败问题。通过结合右侧相
来源:IEEE Transactions on Field Robotics
时间:2025-11-14
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一个人能够监督100个功能各异的机器人吗?
摘要:一个悬而未决的研究问题是:单个人类是否能够监督由真正异构的机器人群体在现实世界环境中完成任务。人们普遍担心的是,这是否会将人类的工作负担压垮。美国国防高级研究计划局(DARPA)的“进攻性群体战术”(OFFSET)项目在美国陆军城市训练场地进行的实地演习,为了解这种群体部署的影响提供了机会。该项目的“群体战术指挥与控制”(CCAST)集成团队的指挥官使用这些异构机器人群体来执行相关任务。在OFFSET项目的最后一次实地演习中,团队收集了与指挥官表现相关的客观和主观指标。研究人员使用了一种多维工作量算法来分析结果,该算法基于五个工作量组成部分来估算总体工作量。尽管指挥官的工作量经常超过负荷
来源:IEEE Transactions on Field Robotics
时间:2025-11-14
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在动态多目标优化中利用混合模型进行知识转移
摘要:大多数现有的动态多目标进化算法(DMOEAs)旨在处理环境变化规律的动态多目标优化问题(DMOPs)。然而,它们往往忽略了环境变化不规律且难以预测的情况。最近,知识转移被提出作为一种解决DMOPs的新方法。尽管如此,大多数转移策略仅考虑从先前环境转移知识,而忽略了由于环境变化不规律而可能存在的显著差异。为了解决这些问题,本文提出了一种基于高斯混合模型(GMM,简称KTMM)的新知识转移策略,用于解决环境变化不规律的DMOPs。具体来说,设计了一种自适应GMM来捕获历史环境中的知识,然后将其转移以生成新环境的初始种群。此外,还引入了一种控制环境不规律变化的新方法,用于构建包含不规律变化的D
来源:IEEE Transactions on Evolutionary Computation
时间:2025-11-14