黄金宝树树冠分形特征及枝系构型分析

以黄金宝幼树为研究对象，经过2a左右的生长观察，分析其树冠的分形维数及其枝系构型，采用主成分分析方法对9个枝系构型指标进行分析，结果表明，黄金宝树冠幅均值的分形维数为0.57，冠幅面积的分形维数为0.18，树冠体积的分形维数为0.21；该时期以高生长为主，各枝处于生长状态，但四级枝条较少，枝条由一级转化为二级的能力高于二级转化为三级和三级转化为四级。主成分分析结果还表明，第一主成分贡献率为40.37％，第二主成分贡献率为21.61％；通过第一和第二主成分分析体现了黄金宝树该阶段的2种生态适应机制，即冠幅、冠幅面积、冠幅体积和枝径均值均趋于增大，逐步分枝率3，4和枝条倾角则均趋于减小。     

地貌发育阶段判识方法研究——以泥河沟流域和枣子沟流域为例

为更加准确判识小流域地貌发育阶段，以黄土高原综合治理小流域——陕西省淳化县泥河沟流域和乾县枣子沟流域为例，分别应用盒分维方法和Horton分维方法进行水系分维值的计算，并利用面积高程积分和地貌信息熵进行验证。结果表明，泥河沟和枣子沟流域水系盒分维值分别为1.886和1.827。根据Strahler曲线积分值和地貌信息熵方法验证结果表明，盒分维方法计算的水系分维值对流域地貌发育阶段的判识更加准确、可靠；这2个流域地貌处于侵蚀发育阶段的壮龄期，其生态敏感性整体上处于较低水平，生态环境抗干扰能力增强并趋于更加稳定的状态。     

青土湖干涸湖底2种典型固沙植物群落土壤粒径分布分形特征与养分关系研究

以石羊河流域下游青土湖干涸湖底人工梭梭林和白刺灌丛沙包土壤为研究对象，通过分析2种植物群落5种立地条件土壤粒径分布和分形特征及其与土壤养分的关系，揭示了湖底2种典型植物群落土壤粒度的分布特征。结果表明:1）研究区固沙植被0~10 cm土壤颗粒以细砂粒为主，没有粗砂粒，其中白刺灌丛沙包表层极细砂含量、土壤颗粒物分形维数较梭梭林和对照区高。2）土壤颗粒分形维数与各粒级颗粒百分含量的关系差异较大，分形维数与黏粒、极细砂含量呈显著正相关，与细砂、中砂含量呈显著负相关，但是与粉粒含量关系不显著。土壤颗粒分形维数越大，土壤所含的细粒物质越多。3）土壤分形维数D值、黏粒、粉粒含量与有机质（SOM）、全N（TN）呈正相关性，土壤颗粒物的分形维数越大、土壤黏粒、粉粒含量越高，则土壤有机质、全N含量越高。综合分析，固定白刺灌丛表层土壤沙化程度相对较低，其他类型风蚀严重，因此，应积极采取生物措施和工程措施开展生态修复防治风蚀和盐尘暴的发生。     

基于逆运动学降维求解与YOLO v4的果实采摘系统研究

为提高采摘设备的执行效率，采用六自由度机械臂、树莓派、Android手机端和服务器设计了一种智能果实采摘系统，该系统可自动识别不同种类的水果，并实现自动采摘，可通过手机端远程控制采摘设备的起始和停止，并远程查看实时采摘视频。提出通过降低自由度和使用二维坐标系来实现三维坐标系中机械臂逆运动学的求解过程，从而避免了大量的矩阵运算，使机械臂逆运动学求解过程更加简捷。利用Matlab中的Robotic Toolbox进行机械臂三维建模仿真，验证了降维求解的可行性。在果实采摘流程中，为了使机械臂运动轨迹更加稳定与协调，采用五项式插值法对机械臂进行运动轨迹规划控制。基于Darknet深度学习框架的YOLO v4目标检测识别算法进行果实目标检测和像素定位，在Ubuntu 19.10操作系统中使用2000幅图像作为训练集，分别对不同种类的果实进行识别模型训练，在GPU环境下进行测试，结果表明，每种果实识别的准确率均在94%以上，单次果实采摘的时间约为17s。经过实际测试，该系统具有良好的稳定性、实时性以及对果实采摘的准确性。     

基于多指标评价和分形维数的坡耕地优先流定量分析

以重庆紫色砂岩区坡耕地田间染色示踪试验为基础,采用形态学和统计学方法,对3种坡耕地土壤剖面染色图像进行指标提取,运用多指标评价法确定了优先流指数PFI,并结合几何学中的分形理论,定量评价了土壤优先流的发育程度。结果表明:6个优先流特征指标(优先流区染色面积比、基质入渗深度、优先流分数、长度指数、峰值指数和变异系数)均表现出南瓜地和柑橘地的优先流程度高于玉米地;优先流指数PFI由大到小为南瓜地(0.88)、柑橘地(0.77)、玉米地(0);通过Fractal Fox 2.0软件计算得到的优先流湿润峰迹线分形维数由大到小为南瓜地、柑橘地、玉米地。与土壤优先流指数PFI进行比较,所得结果基本一致,说明利用分形维数来评价土壤优先流发育程度是准确可行的。     

驻极体对大肠杆菌的影响研究

为了有效防止空气中的大肠杆菌附着在食物等表面对人和动物造成腹泻等肠道疾病。以聚四氟乙烯制作的驻极体薄膜为试材,用控制变量法与理论分析和试验研究相结合的方法测得带负电和带正电的驻极体薄膜对大肠杆菌的影响数据。结果表明：带负电的驻极体薄膜对大肠杆菌的正常生长具有抑制作用,最高抑制率达到70.82%;带正电的驻极体薄膜促进了大肠杆菌的生长,最高促进率达到54.65%。进一步用光学显微镜观察到在带正电的驻极体薄膜下处理后的大肠杆菌菌落生长密集,带负电的驻极体薄膜处理后的菌落生长稀疏。驻极体薄膜对大肠杆菌生长造成影响的机制主要是静电场影响了大肠杆菌分子的膜电位,进而影响大肠杆菌的生长。带负电的驻极体薄膜对大肠杆菌具有良好的抑制作用,可为生产与驻极体灭菌有关的材料提供理论依据。     

Descending Dimension Algorithm of Nolinear Programming Problem with Linear Inequality Constraints

The general nonlinear programming with linear constraints was investigated. In the algorithm, the method of contributing set was used. Comparing with the general contributing set method, the descending dimension method was used to solve the sub-problem with equality constraints in iterative procedure and the problem with inequality constraints. The algorithm is effective by the numerical test. Finally, it was proved that the iteration points are descending, when the objective functions are convex.     

铣削刀具不同磨损期振动信号的分维特征

提出了应用铣削刀具磨损工作状态下的振动加速度信号的关联维数来描述刀具不同磨损状态下的特征,进而实现对状态的监测、识别。试验证明,刀具磨损在相同状态下,振动信号具有相近的关联维数,在不同状态下则有明显的关联维数。因此,关联维数不仅可以作为状态监测与识别的重要依据,而且可以作为其他特征提取方法的补充。     

木材断口分形的初步研究

木材是一种天然的多孔性生物高分子材料,结构复杂且变异性大,所以木材断裂表面定量分析的难度很高,对于木材内部裂纹产生、发展的研究一直没有大的突破.在木材断裂力学的研究中,国内外科学家运用传统的断裂试验方法研究居多,但普遍结论是规律不明显或找不到规律(费本华,1999).木材研究者们一直在寻找一种定量描述木材断裂表面形态的新指标,并希望在此基础上预测木材强度和了解木材断裂机制(Schmitt et al.,1996;Qin et al.,1999).     

Contributions of Extractives and Lignin to the Fractal Geometry of Internal Wood Surfaces

Internal wood surfaces can be treated as fractals, which are between Euclidean geometry and complete randomness. The fractal dimension Dfs is very informative in investigating the roughness of the internal surfaces of wood. In this study, the water sorption isotherms, including adsorption and desorption isotherm, of untreated, benzene-alcohol extracted and delignified (after benzene-alcohol extracted) spruce (Cuninghamia lanceolata) were measured at 30℃. On the basis of these isotherms, the Dfs values were calculated by FHH equation, which is based on multimolecular sorption. The results showed that both groups of Dfs values (respectively calculated from adsorption and desorption isotherms) of untreated, benzene-alcohol extracted and delignified wood have same order, that is, untreated > benzene-alcohol extracted - delignified. Therefore, the conclusion can be made that the benzene-alcohol extractives have significant contribution to the fractal geometry of internal wood surfaces. Lignin also has influ