LED激发光源叶绿素荧光参数在线监控系统

研究设计了一种基于MINIPAM荧光仪调制脉冲式荧光检测技术的LED阵列输出光强叶绿素荧光参数在线监控系统。该系统利用可编程电源为LED列阵提供恒流输出驱动,利用LED列阵作为激发叶绿素产生荧光的光化光,利用MINIPAM荧光仪对植物光系统II的稳态荧光Fs、光适应下最大荧光Fm'进行检测,并结合系统传感器对环境温度、光合有效辐射PAR等植物环境因子的测量,综合分析环境因素对实际量子效率ΦpsII等参数的影响。系统通过串口与上位机通信,上位机可利用DELPHI7语言编制的监控软件对植物光适应下的荧光参数进行实时在线监控。试验表明,与传统的试验方法相比该系统具有精度高、应用范围广等优点,是一种具有广泛应用前景的实时光合能力测量与控制仪器。     

关中地区夏玉米抽穗期叶绿素含量的高光谱估算

[目的]利用高光谱数据进行叶绿素估算,为快速获取作物的生长信息、生长诊断及精确管理提供依据。[方法]基于陕西省关中地区抽穗期夏玉米冠层光谱特征及叶绿素含量的测定,运用线性及非线性分析方法建立了基于原始光谱敏感波段和一阶微分光谱敏感波段叶绿素估算模型。[结果]夏玉米抽穗期反射光谱在可见光及中远红外区域,叶绿素含量越高,光谱曲线越向下偏移;在红边区域,叶绿素含量对光谱曲线影响不显著;在近红外波段,叶绿素含量越高,光谱曲线越向上偏移。基于一阶微分光谱敏感波段的夏玉米叶绿素含量估算模型拟合精度要优于基于原始光谱敏感波段估算模型,决定系数R2分别为0.81和0.60,均方根误差(RMSE)分别为2.39,4.41。[结论]基于一阶微分光谱敏感波段建模分析是估测抽穗期夏玉米冠层叶绿素含量的重要方法,对指导西北地区夏玉米种植与生产具有积极的借鉴意义。     

微生物管碟法与比浊法测定抗生素含量

采用微生物管碟法和比浊法测定注射用硫酸链霉素含量,微生物管碟法是将1.2和0.6U/mL的抗生素溶液加入到牛津杯中,通过溶液的渗透与摊布在固体平板中的枯草芽孢杆菌相互作用形成抑茵圈,通过测量标准品与供试品形成的抑茵圈直径来计算供试品的含量;比浊法是在石英比色管中按拉丁方排列顺序加入7.5和5.0U/mL的抗生素溶液及含金黄色葡萄球菌的液体培养基,通过在线测定标准品与供试品吸光度来计算供试品的含量,测定数据表明:微生物管碟法与比浊法测定注射用硫酸链霉素含量结果无显著差异,同时阐述2种试验方法各自的优缺点及应注意的问题.     

静冰生消室内模拟试验研究及关键参数确定

基于嫩江岸冰原位观测数据,开展静冰生消过程室内模拟试验研究并确定关键参数。结果表明,依据模型试验相似关系,确定室内模型试验需考虑关键参数为几何比尺C_l、温度比尺C_T、时间比尺C_t与试验室修正系数C_α;通过建立冰冻度日相似准则,应用相似原理推导得出:(C_l/C_α)~2=C_TC_t;基于原型试验中太阳辐射变化过程对室内模拟试验作合理光照补偿,在确定C_l=19,C_T=1.51条件下,得到试验室修正系数C_α值为0.55,冰厚增长系数α为1.76,时间比尺C_t=137.5;基于模型试验中相同参数,在冰厚生长后期对冰面作光照补偿,对比无光照组冰生消过程,光照补偿可较好模拟野外静冰生消过程,无光照冰厚增长系数α为1.96～1.98,有光照冰厚增长系数α为1.74～1.75,近似于模型比尺后原型α值(1.76);根据原型气温与太阳辐射变化过程,依据相同累积负温原则设计控温曲线,补偿合理光照,获得冰厚增长系数与冰厚生消过程均与原型相近结果。     

LED辐照叶绿素荧光参数检测与控制系统

本文基于植物叶绿素光系统II荧光参数фpsII与光合作用碳同化的相关性原理,设计了一种LED辐照叶绿素荧光参数检测与控制系统.实验表明,该系统具有精度高、使用方便等优点,具有广泛的应用前景.     

基于高光谱的渭北旱塬区棉花冠层叶面积指数估算

以棉花冠层高光谱反射率与冠层叶片叶面积指数(LAI)为数据源,在分析LAI与原始高光谱反射率、一阶微分光谱反射率、光谱提取变量和植被指数相关性的基础上,采用一元线性与多元回归的方法构建了棉花LAI高光谱估算模型,并进行精度估算。结果显示,在可见光范围内随着生育期的推进及施氮量的增加冠层光谱反射率逐渐降低,在近红外范围内从苗期到花铃期随着施氮量增加反射率逐渐增加,花铃期到吐絮期反射率明显降低;各生育期冠层光谱的提取变量与LAI的相关性不强,全生育期各种光谱提取量及植被指数与LAI的相关性高于不同生育期;棉花冠层叶片LAI在反射光谱1 461 nm处相关系数达到最大值(r=-0.726);对于一阶微分光谱,LAI的敏感波段发生在742 nm处,r=0.744;以敏感波段742 nm一阶微分光谱反射率建立的逐步回归估算模型精度最高,RMSE=0.94,RE=26.27%,r=0.78。说明以全生育期为基础,采用一阶微分光谱敏感波段,并根据实际条件选择有效的估测模型,可以进行棉花LAI的预测。     

高压直流输电系统智能控制器的设计研究

介绍高压直流输电系统的结构与特点,研究设计智能的模糊控制和神经控制,用Matlab对典型12脉冲系统模型进行仿真,并通过实时的仿真试验得出结论:智能控制能够有效改善直流电流电压稳定性,具有更好的适应性和鲁棒性。     

基于多分辨率遥感数据与随机森林算法的土壤有机质预测研究

遥感数据已经在数字土壤制图中得到广泛应用,并且可以一定程度上提高土壤属性预测的精度。本文以榆阳区的黄土丘陵和风沙滩地两种地貌区为例,利用不同分辨率的专题制图仪(thematic mapper,TM)、先进宽视场传感器(advanced wide field sensor,AWIFS)和中等分辨率成像仪(Moderate resolution imaging spectroradiometer,MODIS)的遥感影像数据(分辨率分别为30 m、56 m和250 m)和基于高级热量散射和反射辐射仪全球数字高程模型(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer global digital elevation model,ASTER GDEM)的地形衍生数据,结合其他影响土壤有机质分布的辅助因子,用随机森林算法(random forest,RF)对表层土壤有机质进行模拟预测,并通过实测数据的百分比抽样对预测结果进行了验证。结果表明,在榆阳区的黄土丘陵区,基于TM数据的土壤有机质预测结果较好;在风沙滩地区,基于AWIFS数据的土壤有机质预测结果较好。基于RF的土壤有机质预测在榆阳区的黄土丘陵区结果较好,三个分辨率下的平均绝对误差在1.27~1.57 g kg-1之间,在风沙滩地区预测精度较低,平均绝对误差在1.46~2.08 g kg-1之间。高程、地理位置和植被是影响黄土丘陵区土壤有机质预测的主要因素,在风沙滩地区,植被、高程和离水源地的距离是影响有机质预测的主要因素。可见,在地貌相对简单的地区进行土壤有机质含量的预测时可以使用较低分辨率的数据代替较高分辨率的数据,同时,RF算法在复杂地貌区的土壤有机质预测更有效。     

中国东北地区季节性积雪导热系数及温度变化特征分析

积雪作为一种重要的下垫面,其热力学性质对周围环境的影响至关重要。利用中国东北地区天然积雪在不同密度(0.30、0.35、0.40、0.45 g/cm^3)下的雪温数据,分析积雪温度的变化特征,研究不同温度(-5、-10、-15、-20、-25℃)、不同密度(0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60 g/cm^3)下的积雪导热系数变化规律。结果表明:雪的导热系数随密度的增加而逐渐增大,二者之间存在良好的指数相关关系;在不同密度下雪导热系数对温度的响应呈现明显的差异,密度为0.40~0.45 g/cm^3时,导热系数随温度的升高而增大,密度为0.50~0.60 g/cm^3时,温度在-15~-25℃的雪导热系数随温度的降低而增大;在温度观测期间,雪温与气温变化趋势一致,且均低于0℃,在一天的不同时段,表面雪层会出现冷暖中心,0~20 cm浅层雪层的温度变化剧烈,雪温变化幅度自雪面向下逐渐减小,雪温振幅与积雪深度之间存在良好的负指数相关关系。深层雪温达到极值的时间滞后于表面雪层约4 h。在相同深度的雪层中,雪层温度随密度的增加呈现减小的趋势。     

青海省北川河流域地下水水化学特征与水质评价

[目的]分析北川河流域地下水化学特征,从地下水的资源属性角度出发客观评价流域地下水水质状况,为区域地下水环境保护提供数据支撑。[方法]利用2019年北川河流域水文地质水资源调查所获取的189组地下水化学数据分析流域地下水化学成分的分布特征和来源。依据地下水富水性分级对单个样品点的水质类型赋予不同的系数,构建基于地下水富水性分级的区域水质评价方法。[结果]北川河流域地下水化学分布具有较大的空间变化。上游丘陵山区和河谷平原区广泛分布HCO₃~-型淡水,向下游逐渐出现SO₄^2-,Cl~-类型的微咸水、咸水以及指示人类活动影响的HCO₃·Cl-Na型淡水;碳酸盐岩和硅酸盐岩风化溶解对地下水水化学组分来源具有控制作用,局部区域因蒸发浓缩而富集;Al,Fe,Th等天然背景元素是造成流域地下水水质超标的主要指标,Pb,CCl₄、NO₃~-等典型污染组分在工业区和人口集中区地下水中超标更加明显,在人为污染及天然高背景双因素驱动下河谷区地下水质更加复杂;基于采样点数量统计的...