应用光谱反射测定的植物、土壤及混合光谱特性

以野外采集的土壤与活体植物叶片为研究对象,采用美国生产的SVC HR-1024便携式地物光谱仪,测定了纯土壤、纯植物叶片以及不同植物叶片盖度下的土壤光谱反射率,并对混合光谱特性进行了分析研究,建立了植物叶片盖度光谱估算模型。结果表明:(1)随着植物叶片盖度的增加,土壤光谱曲线逐渐呈现"五谷四峰"的特征,但始终不会高于植被光谱曲线;(2)植物叶片盖度与原始高光谱组成的差值、比值和归一化值3种形式的指数存在着良好的相关性,差值指数的显著性最为明显,组合较好的波段为410~710 nm与700~1400 nm,能反映相关系数最大的波段为690 nm和450 nm;(3)通过一元线性回归法、多元线性逐步回归法和偏最小二乘回归法预测植物叶片盖度可知:光谱特征参数与植物叶片盖度之间具有相关性,其中光化学指数与植被衰减指数的相关系数较大,模型拟合度较高,R^2均达到0.8以上;3种光谱特征参数(植被指数、红边参数、光谱吸收特征参数)中,植被指数与植物叶片盖度建立的模型最稳定、精度最高,可以有效地估算植物叶片盖度3种方法中,多元线性逐步回归法最适宜建立植物叶片盖度预测模型。     

沟槽滤棒压降影响因素的因子分析

[目的]深入研究沟槽滤棒特征参数及组成材料对滤棒压降的影响。[方法]选取常见的8种不同规格的沟槽滤棒及其主要组成材料为分析对象,采用相关性分析与因子分析,开展9个主要特征参数对沟槽滤棒压降的影响程度研究。[结果]试验表明,影响沟槽滤棒压降的特征参数间存在显著或极显著的相关性,相关系数矩阵中特征值大于1.0的前3个成分的累计贡献率达87.502%;由沟槽滤棒压降影响特征参数的旋转因子载荷矩阵得到3个公因子,总结定义后分别是:丝束总质量因子、单丝线密度/纤维素纸物理特性因子、沟槽特征参数因子。[结论]因子分析得出的公因子影响情况与实际沟槽滤棒生产检验过程中出现的情况基本吻合,进一步证实了沟槽滤棒特征参数对滤棒压降影响的准确性。     

基于数字图像处理技术的玉米长势预测

玉米长势是指玉米生长的状况与趋势，在生长期内实时掌握长势是玉米生产调控的关键，玉米长势可以通过叶面积、叶尖距、叶基角等特征参数来衡量。吉林省是我国主要的玉米种植区域，种植规模多为小地块，如果采用传统人工方式测量玉米长势，需要耗费大量人力、物力，而遥感技术适用于大面积种植，因此采用人工测量与遥感技术都具有明显的局限性。该研究采用数字图像处理技术，利用固定影像采集设备获取不同生长期玉米多尺度影像，首先利用灰度化和增强技术对影像进行前期预处理，然后使用迭代阈值分割算法提取影像中玉米植株区域，通过图像细化技术并结合参照物标定方法获取玉米植株的株高、叶尖距、叶基角和冠层面积等特征参数，最后对获取的特征参数使用回归分析建立玉米长势模型。试验结果证明，提出的方法有效可行，可以作为人工测量和遥感技术必要有益的补充。      

稻瘟病胁迫下水稻叶片叶绿素含量与光谱特征参数的相关性研究

为实现受稻瘟病侵染水稻叶片叶绿素含量的高光谱反演,以‘陵两优268’为研究对象,测定受稻瘟病侵染的85个水稻叶片样品的叶绿素含量和高光谱反射率,分析受稻瘟病侵染的水稻叶片高光谱反射率与叶绿素含量间的相关关系,使用线性与非线性回归技术建立叶绿素含量反演模型。结果显示:叶绿素含量与原始光谱及一阶导数光谱的敏感波段分别发生在700 nm和752 nm,基于光谱特征参数SDr的回归模型均方根误差为1.27,平均相对误差为10.2%。研究表明受稻瘟病侵染水稻叶片光谱反射率差异明显,基于光谱特征参数SDr的回归模型预测叶绿素含量具有较高的精度。     

基于高光谱特征参数的冬小麦氮营养指数估算

为了实现快速高精度获取冬小麦氮营养指数的高光谱监测技术，利用美国SVC HR-1024I型野外光谱辐射仪对2017-2019年关中地区的冬小麦进行遥感监测，获取“三边”参数、任意两波段光谱指数和植被指数，通过相关性分析和逐步回归分析方法筛选冬小麦氮营养指数的敏感光谱参数，结合偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林算法(RFR)、支持向量机回归(SVR)和梯度增强回归(GBDT)建立冬小麦氮营养指数模型，并对模型估算精度进行验证。结果表明，从拔节期到灌浆期，各时期的氮营养指数与任意两波段光谱指数均呈极显著相关，其中拔节期氮营养指数与任意两波段光谱指数相关性均高于其他时期，且基于一阶导数光谱的归一化光谱指数和比值光谱指数与氮营养指数的相关系数最大，为0.66。拔节期基于梯度增强回归的冬小麦氮营养指数预测模型的决定系数(r²)和均方根误差(RMSE)分别为0.96和0.05,模型验证的r²、RMSE和相对预测偏差(RPD)分别为0.95、0.12和2.12,模型预测精度最高。因此，拔节期基于梯度增强回归的冬小麦氮营养指数估算模型可用于冬小麦氮营养监测...     

薄膜预应力对连栋塑料温室结构极限承载力的影响

以连栋塑料温室整体结构为研究对象,采用实物模型试验和有限元分析相结合的方法,探讨薄膜预应力对连栋塑料温室结构极限承载力的影响。在ANSYS 10.0软件中,采用温度载荷模拟预应力,通过对薄膜施加不同的温度载荷建立6种薄膜预应力下的连栋塑料温室结构模型,并对该模型进行雪载荷工况下的双重非线性屈曲计算。通过分析不同薄膜预应力下的载荷-位移曲线,研究了薄膜预应力对连栋塑料温室结构极限承载力的影响。结果表明,薄膜预应力不会影响连栋塑料温室结构的屈曲模态,但会使结构极限承载力减小17%~63%。     

基于频域特征参数曲线拟合法的柴油机故障诊断

柴油机的频域分析是指将所测得时域信号经过某种变换(如傅立叶变换),将其转换到频域进行分析的一种方法.频域特征参数主要包括重心频率FC、均方频率MSF、方根频率RMSF、频率方差VF和频率标准差RVF.本文利用柴油机工作时频域特征参数拟合曲线与所设标准故障频域特征参数拟合曲线之间的距离来判断柴油机故障类型.     

飞秒激光微加工中热熔化与热传递现象研究

对飞秒激光能量密度为0.108~28.68J/cm2范围内加工的硅孔表面形貌尺寸进行分析,同时对热传递现象进行研究。理论分析了飞秒激光加工区域热传导时间及温度分布,并将其与实验测量值进行对比,验证了热影响的存在。通过理论与实验分析说明了在高能量飞秒激光加工中热传递现象不可避免,并获得了较好的孔加工质量的激光能量合理参数。     

猪笼草滑移区表面结构参数表征与捕集滑板仿生设计

猪笼草(Nepenthes)叶笼滑移区因具有特殊的表面结构而对昆虫表现出良好的滑移功能。利用扫描电子显微镜和三维白光干涉表面形貌仪对滑移区表面结构进行了显微观测并提取了三维结构参数,结果表明滑移区表面主要由两端略向下弯曲的月骨体和致密无序排列的蜡质晶体组成。基于滑移区表面微结构及其三维参数,利用3DSMAX软件设计了蝗虫捕集滑板的表面结构,为具有良好滑移功能的蝗虫捕集滑板的制造提供了理论基础。     

樟树幼林生物化学参数与高光谱遥感特征参数相关分析

高光谱遥感在植被研究中的应用使定量估算植被的生物化学参数和生物物理参数成为可能.分析了樟树幼林生物化学参数与高光谱特征变量之间的相关关系.结果表明:樟树幼林的大部分生物化学参数(叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总含量、类胡萝卜素含量和总磷含量)与高光谱遥感特征参数(蓝边内最大的一阶微分、绿峰反射率、红边位置、蓝边面积、绿峰反射率和红谷反射率构成的比值与归一化植被指数、红边面积和蓝边面积构成的比值和归一化植被指数)之间的相关系数达到了0.01极显著性检验水平;纤维素、总氮含量与高光谱特征参数的相关系数没有达到显著性检验水平.因此,可以利用相关系数达到了0.01极显著性检验水平的高光谱特征参数建立樟树幼林生物化学参数的高光谱遥感估算模型.