基于三维激光点云的靶标探测系统研究与试验

【目的】使用R-Fans-32三维激光雷达(LiDAR)研究植株三维激光点云与植株叶面积之间的关系,为变量喷雾系统提供数据支撑。【方法】假设植株激光点云数量与叶面积之间存在线性关系。搭建基于三维激光点云的靶标探测的试验系统,先测量靶标植株的高度来探究该探测系统的精度,激光雷达以10Hz的扫描频率和1m的探测距离实现对10株番茄的三维点云数据的获取,激光雷达上位机软件Ctrlview实现对三维激光点云数据的储存。利用Cloud Compare软件对储存的点云数据进行处理,利用LiDAR360软件对植株进行高度测量和点云数量的获取。对采集的植株点云进行数量统计,利用CL-202植物叶面积测量仪对采摘的靶标植株叶片测量叶面积,验证植株点云与叶面积之间的关系。【结果】激光雷达探测所得到的番茄植株的高度与手工测量值的最大相对误差为7.92%。利用线性函数拟合植株点云数量与叶面积,拟合度为0.7805,最大相对误差为5.64%。【结论】设计了一种用于探究基于激光点云的变量喷雾系统可行性的试验系统,依据三维激光点云计算植株的叶面积精度良好,R-Fans-32三维激光雷达可作为变量喷雾系统的探测部件。     

应用脉冲加热/探测扫描技术进行表面下微尺度热结构探测过程的仿真

提出脉冲加热/探测扫描技术进行微尺度表面下热结构测量原理。通过对于复合材质试样表面受到脉冲热流作用时的瞬态热传导问题进行数值解析,得到各被扫描点的温度响应,根据对温度响应的数据处理结果给出热对比度的定义方式,进行扫描过程的仿真。根据仿真结果讨论分布状态,复合物深度,复合物与母材的物性比对于测量结果的影响。     

三维激光雷达果园路面不平度采集试验与分析

以果园典型路面不平度的采集为研究对象,建立基于激光雷达点云处理的路面不平度采集方法,搭建了基于三维激光雷达的路面不平度采集系统平台,结合点云处理技术完成路面高程信息的提取;采用AR(auto regressive,自回归)模型依据比例分析法对路面功率谱密度进行计算,确定不平度等级,并通过加速度振动记录仪进行系统验证,利用系统开展典型果园路面不平度数据信息采集试验。试验结果显示,果园路面不平度结果为水泥路面主要集中在B级,B级占比82.33%;砂石路面主要集中在C级,C级占比84.00%;泥土路面主要集中在D、E等级,D级路面占比48.67%,E级占比31.00%,表明基于三维激光雷达采集系统与数据处理方法在果园路面不平度采集和评价上是可行的。最终不平度评价结果显示,三维激光雷达果园路面不平度采集系统应用可靠,评价结果准确,适合于山地林、果、茶园路面不平度的采集。     

顶空固相微萃取气相色谱-质谱分析黄焖乌骨鸡的挥发性物质

以黄焖乌骨鸡为研究对象,采用顶空固相微萃取(SPME)结合气相色谱-质谱(GC-MS)对黄焖乌骨鸡的挥发性物质进行分析检测,检测到包括烃、醇、醛、酮、酯、醚等在内的119种化合物,其中烷烯烃类化合物含量最高、为61.83％,其次是含氮含硫化合物、为32.07％;所鉴定的化合物主要是脂肪氧化降解产物和香辛料挥发成分.     

汉中仙毫香气成分分析与评价

选用陕西汉中6个茶叶主产县12个具有代表性的汉中仙毫样品,采用顶空—固相微萃取与气质联用法(HS-SPME-GC-MS)共鉴定出85种香气成分。采用聚类分析,将样品分为3类。通过主成分分析,并建立汉中仙毫香气质量评价模型。结果表明:汉中仙毫的特征性香气成分有芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇、(-)-α-荜澄茄油烯、茉莉酮、肉豆蔻酸乙酯、13-甲基十四烷酸乙酯、丁基十四烷基酯、棕榈酸乙酯、十五酸乙酯9种芳香物质,所构建的香气评价模型评判的结果与感官审评结果有较好的一致性。综合评价样品香气品质排序为C类(采自南郑和城固)A类(采自西乡和镇巴)B类(采自南郑和城固)。     

东方蜜蜂微孢子虫染色体结构维持(SMC)蛋白的分子特性与系统进化分析

目的 解析东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae染色体结构维持(Structural maintenance of chromosome,SMC)蛋白的分子特性,鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的SMC的保守基序和结构域,并进行系统进化分析,旨在丰富东方蜜蜂微孢子虫SMC的基本信息,为功能研究的深入开展提供依据。方法 使用Expasy网站的相关软件预测和分析SMC的理化性质、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构,利用MEME软件鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种SMC的保守基序,采用TBtools软件鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种SMC的结构域,通过Mega 11.0软件采用邻接法构建东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的SMC系统进化树。结果 东方蜜蜂微孢子虫SMC包含1 102个氨基酸,分子式为C₅₇₈₇H₉₄₁₈N₁₅₂₆O₁₇₇₁S₄₁,相对分子质量约130 020,脂溶系数为93.49,等电点为8.28,平均亲水系数为−0.740,亲水氨基酸多于疏水氨基酸,不含典型信号肽;包含50个丝氨酸磷酸化位点、26个酪氨酸磷酸化位点及28个苏氨酸磷酸化位点;包含787个α−螺旋、106条β−折叠、49个β−转角及160个无规则卷曲;可同时定位于细胞核、细胞质和线粒体。在东方蜜蜂微孢子虫、海伦脑炎微孢子虫Encephalitozoon hellem、麦格水蚤汉氏孢虫Hamiltosporidium magnivora、颗粒病微孢子虫Nosema granulosis、康氏泰罗汉孢虫Thelohania contejeani、菲尼斯毕罗酵母Piromyces finnis、指间毛廯菌Trichophyton interdigitale、紫色毛廯菌Trichophyton violaceum、发廯菌Trichophyton tonsurans和黑曲霉Aspergillus melleus 的SMC中预测到相同的9个保守基序;东方蜜蜂微孢子虫和上述其他9个物种的SMC中均含有1个SMC_N结构域和1个SMC_hinge结构域。进一步分析发现,东方蜜蜂微孢子虫与菲尼斯毕罗酵母的SMC序列相似性最高(61.96%),与康氏泰罗汉孢虫的SMC序列相似性最低(34.73%);东方蜜蜂微孢子虫与颗粒病微孢子虫的SMC聚为一支,置信度达到99%,进化距离最近。结论 本研究明确了东方蜜蜂微孢子虫SMC的分子特性,丰富了SMC的基本信息,并揭示SMC在东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫中具有较高的保守性,为功能研究的深入开展提供了依据。     

广西家蚕核型多角体病毒株gp64基因 克隆与序列分析

[目的]了解广西家蚕核型多角体病毒(Bombyxmori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)毒株gp64基因的保守性,并掌握其具体的突变位点,为研究核型多角体病毒(NPV)种内的微进化模式提供参考依据.[方法]对广西不同桑蚕产区的19株BmNPV毒株进行gp64基因克隆与测序,分析完整开放阅读框(ORF)序列的同源性和单核苷酸多态性,并构建基于gp64基因的遗传进化树.[结果]广西BmNPV毒株的gp64基因ORF序列不一致,存在1590、1593和1599 nt三种类型,是由于第94~96位缺失GCG或第97~102位插入GCGCCG所致,且插入核苷酸突变仅在广西BmNPV毒株中出现.仅GXSL毒株与T3毒株的核苷酸及其推导氨基酸序列同源性均达100.0%,其余18株毒株与T3毒株的核苷酸序列同源性在98.5%~99.2%,其推导氨基酸序列同源性在98.7%~99.6%.19株广西BmNPV毒株被分为两个亚群(cladeⅠ和cladeⅡ),其中11株独立形成cladeⅡ,7株独立形成cladeⅠ中的一个亚群;广西毒株在多个位点出现同义核苷酸突变,呈一定的规律性.[结论]广西BmNPV毒株的gp64基因具有遗传多样性,在遗传进化上较独立,插入突变显示出地域特点.     

地面LIDAR在地籍测量中的应用

随着科学技术的不断发展与完善,三维激光雷达技术在地籍测量中得到广泛应用。为了更加完善地籍测绘任务,使用地面激光雷达系统对新疆伊犁地区进行地籍测量,通过实例操作,并进行精度验证,最终得到较传统测量更加客观的效果,为地籍测量提出了一种更加方便、高效率、高精准的测量方法。     

机载激光雷达林区数字高程模型的建立

选择地处草原和森林过渡地带的上库力农场作为研究区(E120°36'50.48″~120°52'56.53″,N50°21'11.08″~50°24'32″),由机载激光雷达Leica ALS60采集实验数据,对Terra Solid分类获取的地形点建立数字高程模型(DEM);利用IDL编译一次样条有限元内插法对点云数据进行分块处理,分析生产DEM的精度。结果表明:1.0、1.5、2.0 m三种不同分辨率的DEM精度,分别为0.034、0.078、0.096 m。     

基于沙漠场景的可见近红外遥感器辐射定标研究进展

沙漠场景法是一种基于时间序列的相对辐射定标方法,通常用于气象卫星等低空间分辨率卫星。沙漠场景法选择均匀稳定的大面积沙漠地区作为研究区,通过长时间序列图图像的统计分析,假设实验场地的地表和大气稳定,监测传感器的长期变化趋势。分析沙漠场景法的基本原理及场地选择标准,介绍国内外利用沙漠场景进行辐射定标的研究现状,指出各种方法的优缺点,为今后开展国产卫星沙漠场景的时间序列定标提供参考。     

2008年桂林降雪天气的雷达回波特征分析

2008年1月10日-2月5日桂林出现了一次持续的低温雨雪冰冻天气,通过对桂林新一代天气雷达资料降雪回波的特征进行了详细分析,总结出桂林市冬季降雪的回波特征,着重提出了“牛眼”的意义及在降雪量分析中的特征和风廓线产品对预报的指示作用,并对新一代天气雷达在降雪监测、降雪预报的应用方面进行了讨论,为南方降雪天气的雷达回波特征做一些总结。     

2007年7月31日暴雨过程卫星云图和雷达对比分析

使用卫星红外云图和多普勒雷达资料,分析2007年7月31日～8月1日暴雨过程,其中抚顺、海城降水量超过100m,抚顺、丹东6h降水量都在50mm以上。通过强降水时段的分析发现,云团发展到成熟时期结构略有倾斜,降水大值中心灰度值及其与周围的梯度都较大。     

1993～2008年辽宁省鞍山市雷雨云及冰雹云的雷达回波分析

对辽宁省鞍山市1993～2008年16年的雷达观测雷雨云、冰雹云回波资料进行了统计分析,得到了鞍山市雷雨云、冰雹云的基本回波特征及鞍山地区冰雹云在雷达高显上的V型缺口特征,为鞍山地区的人工消雹作业提供了判别指标。     

贵州春季一次强冰雹天气过程双线偏振雷达观测分析

为探索X波段双线偏振雷达对冰雹云识别效果,对贵州春季一次强冰雹天气过程偏振雷达降水识别进行分析。结果表明,双线偏振雷达能够从水平反射率因子识别出冰雹云,在有效探测范围内能够获取冰雹粒子真实回波信息。偏振雷达的降水类型识别能够正确识别冰雹,同时识别到冰雹落区与实际降雹落区基本一致。在人工防雹作业时,可以利用双线偏振雷达识别冰雹云,获得科学作业时机和作业部位。     

两次对流天气的天气形势和多普勒雷达回波的对比分析

利用河北新乐多普勒雷达的探测资料和气象常规资料,通过对河北省中南部的两次灾害性天气（2005年7月12日和7月31日）对比分析,得出了对流天气（冰雹、大风）发生时有利的多普勒雷达产品的演变特征,“快速减少的垂直积分液态水可以引起风灾”、“逆风区”是造成灾害性天气的最明显和直接的表现。     

冰雹与对流性强降水天气的物理量和雷达参数对比分析

利用2002～2006年济南雷达资料和探空资料对冰雹和强降水天气的物理量和雷达参数特征进行了对比分析。结果表明,SI愈小愈有利于降雹天气生成;K〉35℃时产生强降水天气的概率明显增加,K〈20℃时产生强降水天气的概率明显降低;CAPE值大于1 500 J/kg时,产生冰雹天气的概率明显减小,而产生强降水天气的概率明显增加;风切变小于5 m/s时产生冰雹单体的概率较小,风切变大于20 m/s时产生冰雹天气的概率较大。冰雹单体雷达预报指标为：VIL值达到35 kg/m2（5月）、43 kg/m2（6、7月）,单体高度大于9km,最大反射率因子大于60 dBz,强中心高度达到3.3 km（5月）、4.3 km（6月）、5.5 km（7月）;强降水单体的VIL值一般在25 kg/m2以下。     

可见植入荧光标记和微金属线码标记标志拉萨裂腹鱼的研究

[目的]研究不同标记方法对拉萨裂腹鱼的标记效果,为其增殖放流与效果评估提供技术支撑。[方法]分别采用可见植入荧光标记(VIE)、微金属线码标记(CWT)和空白对照处理对拉萨裂腹鱼幼鱼(5~7 cm)进行为期40 d的标志试验,研究不同标记方法对拉萨裂腹鱼的标记效果。[结果] VIE组试验鱼的存活率明显高于CWT组和对照组。 VIE组和CWT组试验鱼的标志保持率分别为100%和98%。 VIE和CWT标记对试验鱼生长均没有显著影响。[结论] VIE标记是拉萨裂腹鱼幼鱼较适宜的短期标志方式。