利用LiDAR离散点云估测针叶林叶面积指数

通过对小光斑激光雷达离散点云数据进行处理,提取了6个变量参数分别用于估测针叶林叶面积指数,为了提高模型估测精度及弥补单变量模型的不足,在单变量模型的基础上尝试多变量组合共同用于估测森林叶面积指数,经过对比得出单变量模型中OGF模型最好,拟合相关性R=0.897,预测精度p=0.959;多变量预测模型结果差异不大,拟合相关性均＞0.905,估测精度均＞0.957。同时为了验证模型的推广性,对点云数据进行随机稀释操作获得4种不同密度的点云数据,分别用于验证点云密度对OGF模型及OGF与LPI组合模型的影响,结果表明点云密度对模型结果的影响不大,即使在0.125倍点云密度时模型仍能较好的估测针叶林叶面积指数,满足生产需要。     

基于最小二乘的点云叶面拟合算法研究

利用地面激光扫描仪(TLS)获取户外树木的大量点云数据,从中截取树叶点云数据并以此来进行曲面拟合,构建树叶真实三维模型。主要针对空间散乱点云数据的曲面拟合方法进行研究。在最小二乘法、正交最小二乘法、移动最小二乘法等3种二维曲面拟合方法基础上,针对空间散乱点云数据,提出新的曲面拟合方法。通过比较这3种方法对点云数据曲面拟合后效果,得出结论:针对树叶散乱点云数据,移动最小二乘法能够有效的拟合出树叶的曲面。     

基于激光点云数据的复杂植物叶片重建方法

植物叶片是植物最重要的器官之一,重建高精度的复杂叶片模型对于后续研究具有重要意义。但由于现实中复杂叶片的点云数据存在噪声、孔洞等问题,所以不易重建出高精度的叶片模型。基于激光点云数据的复杂植物叶片重建方法,该方法首先对原始点云数据进行去噪处理,然后采用三角剖分方法生成网格,再对网格进行优化处理,最后对存在孔洞的地方进行修补。结果表明,本方法能够根据激光点云数据快速重建出复杂植物叶片的高精度模型。     

云制造环境下知识云能力量化评估方法研究

云制造是一种智能化制造新模式,知识是支撑云制造服务系统运行的核心。但对知识云及其服务能力、影响因素和评估方法的研究尚不够深入。在建立知识云能力整体特征评估体系基础上,提出了一种基于云推理的量化评估方法。通过对知识能力评估指标的云化处理,采用知识能力云的期望和超熵对服务效能满意度进行定量评价,并构建了知识能力服务效能评估云推理发生器,实现通过知识能力变化云描述服务满意度的变化情况,为最大限度保障云制造系统知识资源与知识能力共享和按需使用提供智能化支持。实验表明,该方法较好地实现了知识云能力的最大效能服务过程,对云制造环境下知识云能力服务效能综合评估进行了有益的探索。     

一次强降水过程的干侵入分析

为了研究内蒙古地区干侵入与暴雨短时强降水相关性,认识实际系统的演变和发展及其对短时强降水暴雨的发生发展的作用进行诊断分析,基于气象观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料和FY-2C2D卫星资料,通过卫星水汽图像和大气动力场相结合的方法揭示东北冷涡影响下2014年7月7日发生的内蒙古兴安盟地区降水过程中干侵入的特征及其对短时强降水发生发展的作用机制。结果表明：（1）对于这次过程而言东北冷涡是直接影响系统,明显有从对流层高层到对流层低层的干侵入,对流层高层具有低湿、高位涡的冷空气不断地向对流层的中下层侵入,促使低层出现了“上干冷,下暖湿”的垂直结构,有利于对流不稳定层结的形成,此时在地面锋面斜压性非常强,使暖湿空气抬升有利于形成短时强降水,出现强降水出现时间段均与低层不稳定最强及θ_se等值线呈上下密集分布的时刻。（2）在红外云图上表现为形成逗点云系,黑体亮温高值区与干冷区相对应,干冷区的伸入使得对流云团边缘亮温梯度增大,中心亮温值达到-53℃,短时强降水发生在对流云团东侧亮温梯度最大区域,短时强降水落区与梯度较大的区域移动方向一致。     

基于WPF的粮仓三维激光测绘系统设计与开发

粮仓清仓查库是粮食储藏管理中必不可少的环节,关系国内粮食的宏观调控。该文针对传统的清仓查库方式中效率低,准确率低的问题,在搭建三维激光监测系统的基础上,提出基于三维激光扫描的粮堆快速三维建模与体积计算方法。利用三维激光测距传感器扫描粮堆表面轮廓,获取表面三维点云,再根据Delaunay原则对点云进行三角划分,最终利用微软WPF(windows presentation foundation)技术的3D渲染引擎完成粮堆三维模型的建立,而系统中粮堆体积的快速计算采用方格网算法。利用该系统在实验室搭建的试验粮堆上进行了试验。系统利用处理后的标准点云数据可快速准确地完成粮堆三维模型的建立。通过对试验数据的处理和分析,结果显示利用该系统对粮堆扫描后计算出的体积与真实体积的相对误差的平均值仅为0.318%。验证了该系统中所使用的体积计算方法的准确性与稳定性。该研究为粮仓的清仓查库提供了一种高效准确的方法。     

农业科技云服务平台设计与实现

围绕农业科技信息服务,以已建成的农业科技信息资源和系统为依托,通过云计算技术对底层近服务器集群资源、数字化资源及应用系统资源进行综合调配和利用,设计开发了农业科技云服务平台。该平台拥有5大模块和7个咨询通道,方便用户及时获取本地区各类农业数字资源信息,全面提升了农业科技信息服务的精准性和实效性。     

基于特征融合的林下环境点云分割

针对林下环境几何特征的复杂性,以及基于边检测、表面增长和聚类分割方法存在的效率低、分割不足及过度分割等问题,提出了一种基于特征融合的点云分割方法。采用地面激光扫描仪FARO在北京林业大学选择样本区域进行扫描,对扫描得到的数据进行采样点剔除及滤波,得到由1166302个点组成的林下环境点云数据,主要包括林木、地面、石块、人4类目标。综合利用点云法向量信息和激光反射强度信息可实现点云分割。其中,点云激光反射强度可直接从扫描得到的点云数据中获取;法向量可根据点云数据的三维坐标信息,通过对点云数据建立kd-tree数据结构,执行k-邻域搜索,并基于PlanePCA算法计算得到。将点云法向量和激光反射强度2方面的特征优势进行融合,计算中心点与邻域点的综合相异度,并判断其是否在阈值范围内,最终实现点云分割。比较基于特征融合、法向量和激光反射强度3种聚类分割方法得到的分割结果可知,基于特征融合的聚类分割方法能较好地保留数据特征,且分割完整度明显优于其他2种方法。      

海口市不同云天条件下水汽含量特征及降水效率分析

分析不同云天条件时的水汽含量及其变化,可以对人工增雨作业时机及效果评估提供有价值的信息。应用2005年11月海口市地基GPS遥感大气水汽含量资料、逐时降水资料分析了大气水汽含量在不同云天条件下的特征与实际降水的对应关系以及不同降水云系的降水效率。结果表明:GPS反演的水汽含量与探空计算得到的水汽数据具有较好的一致性,同时水汽含量值与地面降水吻合较好。在海南岛冬季三类热带降水云中,积雨云水汽含量最大,降水期间变化幅度也最大,浓积云次之,最低是蔽光层积云。海南岛冬季降水云的自然降水效率不高,空中水汽约97.6%不能转化降落到地面,有一定的人工增雨潜力。     

浊点萃取——火焰原子吸收光谱法测定水样中的痕量铜

以1-(2-吡咯偶氮)-2-萘酚(PAN)为配位剂,Triton X-114为中性表面活性剂,HNO_3-乙醇为黏度调节剂,pH为7的中性铜标液,对浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定铜的试验条件进行了优化。在最佳条件下,铜的检测限为0.33μg/L,富集倍数为50,方法的线性回归方程为:A=0.0449 c+0.007 1。对自来水,矿泉水,井水以及学校湖水中痕量铜的含量进行了测定,加标回收率为97%～104%。