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基于卡尔曼算法的激光告警自适应控制系统
1
作者 张卓奇 张瑞 +3 位作者 牛家麒 薛鹏 李孟委 王志斌 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第5期62-68,共7页
针对二维激光告警系统在极端环境下成像质量差的问题,设计了一种基于卡尔曼算法的自适应控制系统。采用两个InGaAs焦平面阵列探测器分别对来袭激光的角度进行精测和粗测,对卡尔曼算法进行推导优化和仿真验证,同时,基于改进后的卡尔曼算... 针对二维激光告警系统在极端环境下成像质量差的问题,设计了一种基于卡尔曼算法的自适应控制系统。采用两个InGaAs焦平面阵列探测器分别对来袭激光的角度进行精测和粗测,对卡尔曼算法进行推导优化和仿真验证,同时,基于改进后的卡尔曼算法,通过FPGA实现两个探测器的自适应积分控制,达到系统输出自适应控制的目的。结果显示,精测的卡尔曼预测平均误差为0.56%,粗测的卡尔曼预测平均误差为0.78%,在532 nm的模拟光源照射下,自适应控制系统在极端光强下减少了欠曝和过曝的干扰,在不同光强下光斑大小稳定在55个像素左右。实验表明,自适应控制系统提高了激光告警系统在不同光强下的成像稳定性,对激光告警系统在恶劣环境下工作具有重要意义。 展开更多
关键词 二维激光告警 卡尔曼算法 FPGA 光电探测
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基于改进卡尔曼算法的室内温度数据融合 被引量：1
2
作者 刘陈男 罗恒 《计算机测量与控制》 2024年第1期179-184,共6页
针对传统建筑物内部空间结构复杂,布线成本高,数据采集精度不高等问题,采用LoRa无线通信技术构建传感器网络,主要用于监测室内温度参数的变化;对于传统的卡尔曼数据融合结果存在较小波动的现象,引入了孤立森林算法,提出了基于改进的卡... 针对传统建筑物内部空间结构复杂,布线成本高,数据采集精度不高等问题,采用LoRa无线通信技术构建传感器网络,主要用于监测室内温度参数的变化;对于传统的卡尔曼数据融合结果存在较小波动的现象,引入了孤立森林算法,提出了基于改进的卡尔曼滤波算法的室内温度数据融合算法;通过在采集到的数据集中随机添加扰动样本和畸变数据,对3种算法产生的误差进行比较,改进的卡尔曼数据融合算法在有扰动样本的情况下,误差范围控制在-0.12~0.1之间,在带有畸变数据时,误差范围在-0.03至0.14之间,均远小于传统的卡尔曼数据融合算法和平均值算法;实验仿真的结果表明,改进的算法提高了室内温度数据采集的鲁棒性和准确性。 展开更多
关键词 LoRa技术 孤立森林算法 数据融合 卡尔曼滤波算法 无线传感器网络
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基于卡尔曼算法的网络安全态势预测方法分析 被引量：5
3
作者 李小玲 胡海 《现代电子技术》 北大核心 2016年第3期84-85,89,共3页
近几年,网络信息技术发展迅速,并逐渐进入社会各行各业的发展中,不仅改变着人们的生产方式,同时也改变了人们的生活方式,给人们衣食住行带来了很大的方便。但是应该看到网络在给人们带来极大便利的同时也存在较大的安全隐患,威胁人们的... 近几年,网络信息技术发展迅速,并逐渐进入社会各行各业的发展中,不仅改变着人们的生产方式,同时也改变了人们的生活方式,给人们衣食住行带来了很大的方便。但是应该看到网络在给人们带来极大便利的同时也存在较大的安全隐患,威胁人们的隐私和网络安全。所以必须要对网络安全态势进行分析和预测,找到一种合理的算法进行态势分析,建立科学的网络安全态势模型,为网络管理者做出安全防护的决策提供有效信息,提高网络安全度。这里主要利用卡尔曼算法进行网络安全态势预测方法的分析,并分析该算法的优越性。 展开更多
关键词 卡尔曼算法 网络安全态势 预测方法 网络安全
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基于卡尔曼算法的回归信度模型研究 被引量：1
4
作者 王涛 蔡敏 +2 位作者 林杉 李洋 吴黎军 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2016年第9期133-137,共5页
主要研究在卡尔曼算法下的回归信度模型的信度估计问题,即将卡尔曼算法运用到回归信度模型中,得出了回归信度模型推导的另一种方法。由结果可知:用卡尔曼算法推导出的递推公式与用贝叶斯方法推出的结果一致,但用卡尔曼算法更直接、更简... 主要研究在卡尔曼算法下的回归信度模型的信度估计问题,即将卡尔曼算法运用到回归信度模型中,得出了回归信度模型推导的另一种方法。由结果可知:用卡尔曼算法推导出的递推公式与用贝叶斯方法推出的结果一致,但用卡尔曼算法更直接、更简单,从而推广了经典的信度理论。 展开更多
关键词 卡尔曼算法 回归信度模型 信度理论
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无线传感器网络中丢包扩散卡尔曼算法的改进 被引量：4
5
作者 聂文梅 卢光跃 《西安邮电大学学报》 2013年第4期9-12,17,共5页
针对无线传感器网络数据融合时的丢包问题,对传统扩散卡尔曼滤波算法进行改进,并探讨丢包问题的改善方案。丢包情况下,改进算法在传统算法增量更新时,从邻居节点集合中剔除有丢包的节点,在融合更新时,节点重新调整融合权值,以减小丢包... 针对无线传感器网络数据融合时的丢包问题,对传统扩散卡尔曼滤波算法进行改进,并探讨丢包问题的改善方案。丢包情况下,改进算法在传统算法增量更新时,从邻居节点集合中剔除有丢包的节点,在融合更新时,节点重新调整融合权值,以减小丢包对估计值的影响。仿真结果表明,在一定条件下,改进算法的平均误差偏置比传统算法小2～3dB。由于"领导"节点较普通节点对系统的估计值影响更大,所以,可以通过选择能量大的节点作为"领导"节点,或者加强对"领导"节点的维护来改善丢包问题。 展开更多
关键词 分布式滤波 扩散卡尔曼算法 丢包率 传感器网络
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一种改进的遗传卡尔曼算法在室内定位中的研究 被引量：4
6
作者 刘天华 殷守林 《沈阳师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第2期265-269,共5页
提出了一种基于改进卡尔曼滤波和遗传算法的室内定位方法。首先利用共轭梯度收敛法计算稳态卡尔曼滤波器的增益值和离散时间卡尔曼滤波器的Riccati方程的解,该算法利用逼近自回归模型建立一步预测方程,所有非线性方程都可化为该线性方... 提出了一种基于改进卡尔曼滤波和遗传算法的室内定位方法。首先利用共轭梯度收敛法计算稳态卡尔曼滤波器的增益值和离散时间卡尔曼滤波器的Riccati方程的解,该算法利用逼近自回归模型建立一步预测方程,所有非线性方程都可化为该线性方程求解。新方法利用卡尔曼滤波预测目标在下一时刻可能出现的位置,以该位置为中心建立该点的邻域,以预测目标坐标范围为模板,并且基于欧氏距离公式原则建立适应度函数,候选区的中心坐标为参数编码,结合遗传算法进行定位,对适应度函数通过泰勒级数展开式进一步优化定位坐标。实验结果表明,这种方法稳定性好,收敛速度快,有效消除噪声干扰,得到比较准确的位置坐标。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 遗传算法 遗传卡尔曼算法 室内定位 共轭梯度收敛法
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基于卡尔曼算法的计算机网络安全态势预测方法 被引量：3
7
作者 陈宏伟 李华 《电子世界》 2016年第7期28-28,32,共2页
本研究主要分析与探讨卡尔曼算法在计算机网络安全态势预测中的实际应用价值,以期为计算机网络安全性的提升提供有效借鉴。
关键词 卡尔曼算法 计算机网络 安全态势 预测
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基于卡尔曼算法的有源电力滤波器谐波检测方法的研究 被引量：2
8
作者 杨琳霞 《电力学报》 2012年第6期571-573,共3页
谐波电流检测技术是有源电力滤波器的关键技术之一,谐波电流检测的精度与速度直接影响有源电力滤波器的补偿精度及速度。常规的谐波电流检测方法速度慢、精度不高,提出采用基于卡尔曼算法的谐波电流检测方法,该方法是以最小均方误差为... 谐波电流检测技术是有源电力滤波器的关键技术之一,谐波电流检测的精度与速度直接影响有源电力滤波器的补偿精度及速度。常规的谐波电流检测方法速度慢、精度不高,提出采用基于卡尔曼算法的谐波电流检测方法,该方法是以最小均方误差为准则的最优线性估计,只包括矩阵的加、乘与求逆运算,因此,可实现快速、精确的实时检测,还通过仿真验证了该方法的有效性与实用性。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 谐波 谐波检测方法 卡尔曼算法 仿真
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基于热导传感器和卡尔曼算法的氧分析仪设计
9
作者 王文蓉 彭明仔 吴黎明 《机电工程技术》 2020年第12期107-110,共4页
气体检测主要通过原子间共价键的差异,采用朗伯比尔定律进行检测。但对于双原子分子气体的检测,目前尚没有非常成熟的检测方式,检测精度也还有待提高。基于氧化锆传感器,采用热导检测方法,设计一款高精密电化学氧气浓度检测分析仪。该... 气体检测主要通过原子间共价键的差异,采用朗伯比尔定律进行检测。但对于双原子分子气体的检测,目前尚没有非常成熟的检测方式,检测精度也还有待提高。基于氧化锆传感器,采用热导检测方法,设计一款高精密电化学氧气浓度检测分析仪。该仪器基于嵌入式系统,完成信号采集电路、传感信号放大电路、大气压传感器对比检测电路、氧传感器温度传感器电路和高精度AD转换电路的设计,通过软件算法对信号进行滤波,实现系统的精密检测。该装置不需要参考气体,可在高温、高湿和高氧压的条件下工作,线性误差约为±2%RS,漂移误差小、精度高。 展开更多
关键词 气体检测 氧传感器 卡尔曼算法 氧分析仪 热导传感器
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一种适用于惯性-地磁组合的自适应卡尔曼算法 被引量：3
10
作者 戎海龙 彭翠云 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第3期57-63,共7页
现有的适用于惯性-地磁组合的姿态解算算法存在一个共性问题,即或者过于依赖陀螺仪而使得算法的动态精度较高但静态精度较差,或者过于依赖加速度计和地磁传感器组合而出现相反的结果,利用线加速度矢量的模动态调整对上述两者的依赖程度... 现有的适用于惯性-地磁组合的姿态解算算法存在一个共性问题,即或者过于依赖陀螺仪而使得算法的动态精度较高但静态精度较差,或者过于依赖加速度计和地磁传感器组合而出现相反的结果,利用线加速度矢量的模动态调整对上述两者的依赖程度虽然有效但问题较大。提出实时估计加速度计输出矢量与地磁传感器输出矢量的向量积的模,并将估计残差作为姿态解算算法-扩展卡尔曼算法的观测噪声而构成自适应卡尔曼算法,该估计残差的特点是零均值、平稳且其方差在运动体运动时会明显增大,从而使得所提出的自适应卡尔曼算法兼具良好的静动态性能。实验比较了MTi及ADIS16480内置的卡尔曼算法和该文构造的自适应卡尔曼算法,结果证明了后者的有效性。 展开更多
关键词 惯性-地磁组合 自适应卡尔曼算法 人体姿态跟踪 估计残差
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改进型卡尔曼算法解算小型弹箭姿态角研究 被引量：2
11
作者 崔敏 马铁华 刘一江 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第1期115-118,共4页
弹箭飞行姿态参数的准确获取是实现精确高效打击敌方的重要前提。其中最重要的关键环节是姿态角的算法解算,决定着最后的精确导航。卡尔曼滤波算法是组合导航中最常用的解算算法,然而仍不能满足精度要求。为了进一步提高解算精度,提出通... 弹箭飞行姿态参数的准确获取是实现精确高效打击敌方的重要前提。其中最重要的关键环节是姿态角的算法解算,决定着最后的精确导航。卡尔曼滤波算法是组合导航中最常用的解算算法,然而仍不能满足精度要求。为了进一步提高解算精度,提出通过BP神经网络对误差建模,进而修正卡尔曼滤波增益矩阵系数的改进算法。实验证明,应用于高速旋转弹姿态角测试,改进后的卡尔曼算法较传统卡尔曼算法精度提高了3°左右。 展开更多
关键词 姿态角 卡尔曼滤波算法 BP神经网络 改进算法
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多路快速卡尔曼算法
12
作者 杨大成 王德隽 《北京邮电学院学报》 CSCD 1989年第1期42-50,共9页
在实际应用中,往往遇到需要处理具有多输入单输出的系统。在要求快速收敛和跟踪的场合下,LMS 算法及常规的快速卡尔曼算法均不适用。本文导出了一种适用于这种情况的复值多路快速卡尔曼算法。理论分析和计算机模拟结果均表明了这种算法... 在实际应用中,往往遇到需要处理具有多输入单输出的系统。在要求快速收敛和跟踪的场合下,LMS 算法及常规的快速卡尔曼算法均不适用。本文导出了一种适用于这种情况的复值多路快速卡尔曼算法。理论分析和计算机模拟结果均表明了这种算法的可行性。 展开更多
关键词 数字信号处理 卡尔曼算法 多路快速
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一种改进扩展卡尔曼算法的伪码跟踪优化仿真 被引量：1
13
作者 卢来 邓文 《计算机仿真》 北大核心 2019年第7期6-9,15,共5页
针对当前方法存在伪码跟踪结果不准确的问题,提出基于改进扩展卡尔曼算法的伪码跟踪优化方法。利用振幅、采样时间和码相位等条件计算输入信号,获取到伪码信号的初始位置,建立伪码跟踪环路模型。通过代价函数的计算来分析伪码的跟踪性能... 针对当前方法存在伪码跟踪结果不准确的问题,提出基于改进扩展卡尔曼算法的伪码跟踪优化方法。利用振幅、采样时间和码相位等条件计算输入信号,获取到伪码信号的初始位置,建立伪码跟踪环路模型。通过代价函数的计算来分析伪码的跟踪性能,获取状态的预测值和预测方差,并计算代价函数的极小值,利用高精度的迭代方法对方差和协方差展开计算,得到分解因式,计算伪码的容积点,完成对伪码的跟踪,并求得伪码环路模型的解,实现伪码的跟踪优化。实验结果表明,所提方法在对伪码跟踪优化时,具有较好的跟踪性能,并且伪码的相位误差较小,能够准确的完成对伪码的跟踪。 展开更多
关键词 改进扩展 卡尔曼算法 伪码 跟踪优化
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数字式自适应均衡器卡尔曼算法的改进
14
作者 桑林 蹇锡钧 《北京邮电学院学报》 CSCD 1989年第1期79-85,共7页
快速Kalman算法是收敛速度最快的算法之一。本文在此算法上对其稳定性能进行了改进,用本文提出的保护措施能防止算法发散。本文提出的快速Kalman算法与随机梯度法(LMS)结合的方法,可使收敛速度与运算量都比较理想。对文中所得结论均进... 快速Kalman算法是收敛速度最快的算法之一。本文在此算法上对其稳定性能进行了改进,用本文提出的保护措施能防止算法发散。本文提出的快速Kalman算法与随机梯度法(LMS)结合的方法,可使收敛速度与运算量都比较理想。对文中所得结论均进行了较详细的计算机模拟。 展开更多
关键词 自适应均衡器 卡尔曼算法 数据传输
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卡尔曼算法在船舶运动模型参数辨别中的应用
15
作者 杨丽 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第10X期19-21,共3页
人工智能技术飞速发展,人们已经实现了依靠智能算法识别船舶运动轨迹,这对船舶的航行安全起着重要的推进作用。在对船舶运动状态进行跟踪识别过程中,首先要从视频图像中提取出目标物体的特征值,然后在数据库中进行比对,进一步获得目标... 人工智能技术飞速发展,人们已经实现了依靠智能算法识别船舶运动轨迹,这对船舶的航行安全起着重要的推进作用。在对船舶运动状态进行跟踪识别过程中,首先要从视频图像中提取出目标物体的特征值,然后在数据库中进行比对,进一步获得目标物的具体参数。本文采用卡尔曼算法对船舶运动目标的特征参数进行分析,首先建立船舶运动时的动力模型,然后结合目标的灰度统计特性,对船舶的运动状态和运动参数的转移算法进行设计。从仿真结果可知,本文所提出的运动模型识别算法满足基本的鲁棒性和准确度,能够对船舶目标进行速度识别和航迹跟踪。 展开更多
关键词 船舶运动 模型 卡尔曼算法
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均方根卡尔曼算法在短波信道均衡中的应用
16
作者 寇键 《电信技术研究》 1991年第11期10-13,共4页
关键词 短波通信 信道均衡 卡尔曼算法
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基于分数阶模型多新息无迹卡尔曼滤波算法的超级电容SOC估计
17
作者 郑轶 许永红 +3 位作者 张红光 童亮 李力华 张兆龙 《自动化应用》 2024年第7期103-105,共3页
对超级电容的SOC估计展开了研究。首先,搭建了超级电容测试平台,用于超级电容的参数辨识,并对超级电容进行了常规性能测试;其次,在不同的环境温度和动态工况下采用多种算法进行超级电容SOC估计。结果表明,采用分数阶模型多新息无迹卡尔... 对超级电容的SOC估计展开了研究。首先,搭建了超级电容测试平台,用于超级电容的参数辨识,并对超级电容进行了常规性能测试;其次,在不同的环境温度和动态工况下采用多种算法进行超级电容SOC估计。结果表明,采用分数阶模型多新息无迹卡尔曼滤波(FOMIUKF)算法对超级电容SOC的估计精度最高,对超级电容的路端电压跟随情况最好,估计结果的均方根误差和平均绝对误差的最大值分别约为1.8%和1.73%。 展开更多
关键词 超级电容 分数阶模型 参数辨识 多新息无迹卡尔曼滤波算法 荷电状态估计
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基于卡尔曼滤波算法的无人机定位控制
18
作者 李艳红 金晨 +3 位作者 师浩杰 王若彤 李朝若凡 万冰雪 《内江科技》 2024年第10期40-42,109,共4页
对于无人机飞行过程中精准定位问题,以四旋翼无人机为研究对象,针对随机噪声干扰下无人机位置测量值与真实值存在较大误差的情形,提出一种基于卡尔曼滤波的无人机定位算法。仿真结果表明,经卡尔曼滤波后的无人机位置测量值与真实值之间... 对于无人机飞行过程中精准定位问题,以四旋翼无人机为研究对象,针对随机噪声干扰下无人机位置测量值与真实值存在较大误差的情形,提出一种基于卡尔曼滤波的无人机定位算法。仿真结果表明,经卡尔曼滤波后的无人机位置测量值与真实值之间误差明显减小,验证了卡尔曼滤波算法可以提高无人机定位的控制精度,仿真结果同时还说明若想要达到最佳的滤波效果,测量噪声协方差数值取值要合适,过大或过小都会对滤波效果产生影响,文中研究内容对无人机定位精准控制具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 卡尔曼滤波算法 随机噪声 控制精度 无人机飞行 定位算法 仿真结果 精准定位
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有色噪声下基于改进卡尔曼滤波的结构响应重构
19
作者 李志娟 彭珍瑞 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期46-52,共7页
针对传统卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)算法进行结构响应重构时无法处理有色噪声,导致重构精度降低的问题,提出一种基于自适应一步相关卡尔曼滤波(Adaptive One-step Correlated Kalman Filter,AOCKF)算法的结构响应重构方法。首先使用A... 针对传统卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)算法进行结构响应重构时无法处理有色噪声,导致重构精度降低的问题,提出一种基于自适应一步相关卡尔曼滤波(Adaptive One-step Correlated Kalman Filter,AOCKF)算法的结构响应重构方法。首先使用AOCKF算法处理测量过程中的时变有色噪声,得到状态的最优估计。然后利用估计的状态向量重构出感兴趣位置处的结构响应。最后对二维桁架和外伸梁分别进行数值模拟和试验分析,验证了所提方法的有效性。结果表明,根据所提方法重构出的响应时程曲线可以较好地拟合真实响应或测量响应时程曲线,且具有较高的重构精度。 展开更多
关键词 声学 有限测量响应 时变有色噪声 卡尔曼滤波算法 响应重构
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应用集合卡尔曼滤波算法对土壤呼吸速率同化及NEP估算
20
作者 贾科 于颖 +1 位作者 杨曦光 范文义 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期77-84,110,共9页
为了对净生态系统生产力(NEP)进行准确估算,以长白山通量观测站观测数据为基础,构建土壤温度、湿度耦合因子的更新模型(线性函数、指数函数、二次式函数),结合集合卡尔曼滤波算法(EnKF)获取高精度土壤呼吸速率数据,应用陆地生态系统碳... 为了对净生态系统生产力(NEP)进行准确估算,以长白山通量观测站观测数据为基础,构建土壤温度、湿度耦合因子的更新模型(线性函数、指数函数、二次式函数),结合集合卡尔曼滤波算法(EnKF)获取高精度土壤呼吸速率数据,应用陆地生态系统碳循环综合模型(InTEC模型)准确估算NEP。结果表明:二次式模型的EnKF算法同化结果估算效果最好,决定系数(R^(2))为0.782,均方根误差为52.90 g·m^(-2)·a^(-1);指数模型EnKF算法同化结果估算值的R^(2)为0.755,均方根误差为56.47 g·m^(-2)·a^(-1);线性模型EnKF算法同化结果估算值的R^(2)为0.742,均方根误差为62.80 g·m^(-2)·a^(-1)。选取二次式模型优化后的土壤呼吸速率数据,InTEC模型模拟长白山通量观测站长时间序列净生态系统生产力的R^(2)为0.900,均方根误差为61.77 g·m^(-2)·a^(-1);InTEC模型模拟东北三省森林生态系统2003—2010年的净生态系统生产力年均值,由初始模拟的30.07 g·m^(-2)·a^(-1),经EnKF算法更新后提升到176.87 g·m^(-2)·a^(-1)。因此,采用EnKF更新土壤温度-湿度耦合因子获取的土壤呼吸速率数据,能够提高InTEC模型估算NEP的精度,为大区域尺度森林生态系统NEP估算提供技术支持。 展开更多
关键词 集合卡尔曼滤波算法 土壤温湿度 陆地生态系统碳循环综合模型 净生态系统生产力 土壤呼吸速率
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