基于梯度尺度空间的遥感影像多尺度分割方法及应用研究

针对当前高空间分辨率遥感影像数据的迅速普及和面向对象影像分析技术的发展成熟等特点,引入基于梯度尺度空间的多尺度分割技术,对遥感影像自适应平滑滤波处理、梯度尺度空间的构建、多尺度分割等系列处理技术作了一些理论探讨和应用研究工作,并结合面向对象影像分析方法,用具体的影像实例验证了该方法在面向对象影像分类中的适用性和有效性。     

数据网格化的多尺度特性研究

由于数据网格化便于多源数据的比较分析、匹配和融合、适合空间模型构建等,早年在气象学领域就得到了广泛的应用.地理信息数据随着全球信息化的发展得到了越来越多的应用,应用方式也在多样化,数据网格化在该领域的应用也越来越广泛.该研究提出了数据网格化的多尺度特性,并对其进行了实验验证,以北京市房山区土地利用动态度数据为例,生成不同大小的网格的土地利用动态度数据,通过网格动态度数据和原始动态度数据的比较得出,基于原始数据的不同大小,网格化数据与原始数据的接近程度会有所差别,所以不是所有格网数据都能代替原始数据进行分析,格网数据要择优选择.     

水合物技术在天然气储运中的应用

介绍了天然气水合物(NGH)的结构及物理性质.用NGH运输天然气具有安全、可靠和费用低的优点.研究表明,NGH物理性质稳定,除需要绝热条件外,不需要冷却到平衡温度即可投入大规模储运.分析了典型的水合物生成及分解流程,并将NGH储运方法与液化天然气法进行了经济比较.     

H1[0,1]空间中多尺度分析在数值逼近问题中的应用

应用H1[0,1]空间多尺度分析方法解决数值逼近问题,仿真及误差分析结果表明了这一方法对函数逼近的可行性,从而为再生核空间数值逼近提供了一种新的思路。     

水体叶绿素遥感反演中的多尺度分析

水体遥感影像提取污染物信息普遍存在着尺度效应问题,选择合适的空间分辨率影像能够准确地表征水域污染的空间分布状况.充分利用水体空间尺度信息,研究水色遥感的尺度问题,有利于提升湖泊水体遥感反演模型的应用能力.以巢湖水域HJ-lA卫星HSI高光谱和CCD多光谱遥感数据为例,以Matlab为平台,采用基于离散小波多尺度变换分析方法,生成多光谱尺度和空间尺度影像,然后利用水体污染物的定量遥感反演方法,获取湖面水体叶绿素多尺度空间分布浓度,并利用水面同步实测数据对反演结果进行验证.通过结果比较,确定100 m分辨率的HSI高光谱数据为较优分析空间尺度.     

基于孪生多尺度空洞胶囊网络的黄瓜叶部病害检测方法

在黄瓜叶部病害检测中,传统方法简单但检测正确率低,难以处理多种多样的病害叶片图像,深度卷积网络的检测正确率高,但依赖于大量训练样本,训练时间长。本研究提出一种基于孪生多尺度空洞胶囊网络(Siamese multi-scale dilated capsule network, SMSDCNet)的黄瓜叶部病害检测方法,该方法整合了孪生网络、空洞卷积网络和胶囊网络的优势,将多尺度空洞卷积模块Inception引入胶囊网络,作为孪生网络的子网络,构建孪生多尺度空洞胶囊网络模型,提取多尺度判别特征,再进行矢量化处理,最后经动态路由算法得到具有空间位置信息的胶囊向量,进行病害检测与识别。SMSDCNet克服了深度卷积网络需要大量训练样本、训练时间长以及对旋转和仿射变换敏感的问题,并且克服了多尺度卷积网络训练参数较多的问题。在一个较小的黄瓜病害叶片图像数据集上进行试验,病害检测精度达90%以上。结果表明,该方法能够实现小训练样本集的黄瓜叶部病害检测,为训练样本有限情况下的作物病害检测提供了一种新方法。     

卷积神经网络的多尺度改进及其在玉米病害症状识别中的应用

为解决传统卷积神经网络模型训练时间长、参数量大、泛化能力弱等问题,提出了一种基于VGG-16的改进多尺度卷积神经网络模型。用一个叠加卷积层替换VGG-16模型的最后3×3×512卷积层,并进行批归一化处理,提高模型训练速度;用全局池化层替换全连接层,大大减少模型参数总量。利用Plant Village公共数据集(健康玉米叶片、灰斑病、锈病和叶枯病叶片)结合大田试验采集的玉米病害图像数据对改进后模型进行训练和测试,并与常见的传统卷积神经网络模型进行对比。结果表明,模型参数和收敛时间均小于传统卷积神经网络,单一背景下的平均分类识别准确率达99.31%,明显优于传统神经网络模型(VGG-16的90.89%、ResNet-50的93.60%、Inception-V3的94.23%、MobileNet-V2的93.83%和DenseNet-201的95.70%)。同时,利用大田复杂背景病害图片测试新模型的泛化性,识别准确率达98.44%,单张图片测试平均仅需0.25 s。     

基于多尺度引导注意力的人物图像合成方法研究

针对现有生成对抗网络合成的人物图像存在的残缺和模糊问题,提出一种基于多尺度特征提取和姿势引导特征转换的人物图像合成方法。利用深度卷积神经网络对图像和姿势进行多尺度特征提取,有效获取丰富的语义信息;在不同尺度特征的转换过程中注入引导注意力机制,利用姿势信息引导纹理特征进行正确转移和变换;使用马尔可夫判别网络(PatchGAN)作为判别器,增强对图像纹理细节的鉴别能力;最后在DeepFashion数据集上进行测试。结果表明：在定量上,该方法的结构相似度(SSIM)达到了0.772 9,峰值信噪比(PSNR)达到了19.060 4,Fréchet初始距离得分(FID)达到了11.476 5,可学习感知图像块相似度(LPIPS)达到了0.209 2;在定性上,比传统方法合成的人物图像具有更好的视觉效果。所提方法能有效解决残缺和模糊问题,提高合成人物图像的质量。     

油水体系水合物行为实验研究装置及其应用进展

油水体系中水合物生成机理及浆液流动规律的实验研究对制定水合物风险管理策略、保障管道运行安全具有重要意义。为明确水合物实验研究装置的特点及其在油水体系中的应用进展,阐述了水合物行为研究中常用的宏观与微观装置的结构组成、突出特点及应用情况,对比分析各装置优缺点,综述了研究装置在水合物成核过程研究、生长与分解速率表征、颗粒聚集效果评价、浆液流变特性分析及量化模型建立等方面的应用成果。针对研究现状提出油水体系中水合物研究的建议,未来可将谱学仪器与现有装置耦合进行油水体系中水合物的多尺度研究,在高压环境中进行水-水合物颗粒界面性质研究,同时基于水合物生长速率、聚集特性及浆液流动性等参数建立水合物堵管风险评估方法。（图9,表3,参84）     

不同合成树脂工艺对改性材性能影响研究

为研究树脂对改性材性能的影响,采用2种不同工艺合成三聚氰胺-脲醛树脂（MUF）,测试了树脂的相关性能。结果表明,不同合成工艺路线下制备的 MUF 树脂在固体含量、粘度、固化时间、游离甲醛含量间存在显著差异。最终树脂的分子结构类型相似性极高,但相同结构组分在不同树脂中所占比例各有差异。羟甲基基团在MUF2中所占比例高,而亚甲基桥键及醚键在MUF1中含量高。MUF1改性材的增重率（weight percent gain,WPG）值更大,但MUF2改性材的抗溶胀性（anti-swelling efficiency,ASE）和体积膨胀率（bulking rates,B）更高,MUF2改性材的尺寸稳定性更好。     

利用核磁共振自由感应衰减曲线测定木材含水率

为定量测定木材含水率,以水分子中的质子为探针,利用核磁共振技术探究木材内部水分的变化情况。通过对胡桃木、红橡木和水曲柳解吸过程中,水分变化的核磁共振自由感应衰减曲线（FID）进行分析,发现木材的含水率与核磁共振的FID信号量高度线性相关,相关系数均超过0.99;因此,可以通过建立含水率与核磁共振FID信号的标准曲线实现木材含水率的核磁共振定量测量。同时,可以根据绝干木材的核磁共振FID信号量比较不同材种基本密度的大小。      

用31P核磁共振研究鸡腿肉中4种多聚磷酸钠的水解

用31P核磁共振技术(NMR)研究了添加到鸡腿肉(CT)中的焦磷酸四钠(TSPP)、焦磷酸二氢二钠(DSPP)、三聚磷酸钠(STPP)和六偏磷酸钠(HMP)的水解变化。按200 mL.kg-1的比例分别将5种腌制液(50 g.kg-1NaC l、50 g.kg-1NaC l 60 g.kg-1TSPP、50 g.kg-1NaC l 60 g.kg-1DSPP、50 g.kg-1NaC l 60 g.kg-1STPP、50 g.kg-1NaC l 60 g.kg-1HMP)均匀注入鸡腿肉样品中3。1P核磁共振技术分析结果表明,TSPP、DSPP和STPP在鸡腿肉中均发生水解。TSPP和DSPP水解成正磷酸钠,STPP水解成焦磷酸钠和正磷酸钠,生成的焦磷酸钠又被水解成正磷酸钠。DSPP的水解速度比TSPP慢得多,10 h时DSPP相对含量仍然为0.62,TSPP相对含量仅为0.21。STPP在10 h时水解完全,而此时水解产生的焦磷酸钠的相对含量高达0.49。HMP在鸡腿肉中比较稳定,没有水解产生焦磷酸盐。     

脲醛树脂固化过程的热机械性能分析

为了进一步了解脲醛树脂的固化过程,用热机械性能分析（TMA）,同时辅以差式扫描量热法（DSC）分析和胶合性能测试,分析了TMA图谱信息构成,评估了固化剂种类和固化剂用量对脲醛树脂固化的影响。结果表明:①TMA图谱可以提供脲醛树脂固化反应起始温度、固化反应速率、固化后树脂机械性能以及固化后树脂热稳定性能等信息,这些信息与DSC和胶合性能测试的结果互相印证。②不同固化剂种类对脲醛树脂固化起始温度和固化速率影响各不相同。在该研究范围内,增加固化剂用量对脲醛树脂固化起始温度、固化速率等没有显著影响,但过量使用固化剂将导致树脂热解,从而降低树脂机械性能。③较高甲醛/尿素摩尔比的脲醛树脂对固化剂用量改变的反应更为敏感。      

12份福建乌龙茶的同步热分析

采用同步热分析仪研究12份福建乌龙茶茶样的热分解过程.试验条件为:茶样由室温以10℃·min-1匀速升温至600℃,气氛为空气,铝坩埚加盖(盖上钻1 mm的孔).结果表明:茶叶的热分解过程分为5个失重阶段:1室温至100℃左右主要为脱水阶段;2100-226℃为茶叶挥发物逸出阶段;3226-345℃为变味热分解阶段;4345-482℃为碳化阶段;5482-600℃为燃烧阶段.茶叶具有相似的失重过程,差示扫描量热法(DSC)曲线体现茶叶的特征,阶段2主要体现茶叶内含物的品质特征,阶段345主要体现茶叶的纤维素、半纤维素和木质素及粗蛋白、粗脂肪和无机盐等其他物质的含量特征,可反映不同品种、季节和加工工艺茶叶组成的差异.因此同步热分析可作为一种初步的鉴别方法.     

DSC法研究水分含量对低分子量MUF树脂固化特性的影响

  目的  探究水分含量对低分子量三聚氰胺脲醛（MUF）树脂溶液固化特性的影响,为阐明树脂浸渍材在不同干燥阶段、不同空间层位中的树脂固化特性提供数据支撑。  方法  以实验室自制的MUF树脂溶液为研究对象,将其稀释成20%、30%、40%、50%后进行升温差示扫描量热测试（DSC）,通过外推法消除升温速率对峰顶温度的影响,拟合求解其最佳固化温度,定性阐述水分含量对MUF树脂固化特性的影响,并运用Kissinger微分法和Flynn-Wall-Ozawa积分法计算20%、30%、40%、50%树脂溶液固化反应的表观活化能,定量分析水分对树脂固化特性的影响。  结果  随着MUF树脂溶液质量分数的降低,DSC曲线中峰顶温度整体上呈现向高温方向偏移的趋势,但是在升温速率15和20 ℃/min条件下,20%树脂溶液DSC曲线的峰顶温度峰位置向低温区域发生了偏移;通过外推法得到的20%、30%、40%、50% MUF树脂溶液的最佳固化温度分别为93.99、90.71、85.46和79.71 ℃;运用Kissinger微分法计算得到其表观活化能分别为92.94、82.37、65.93和50.68 kJ/mol,其结果与Flynn-Wall-Ozawa积分法验算结果相近。  结论  整体上,消除升温速率的影响后,水分对树脂固化反应起阻碍作用,并且水分越多,阻碍效应越明显;但在较高升温速率（15和20 ℃/min）条件下,20%MUF树脂溶液的DSC测试结果表明水分促进树脂固化反应,这可能是由分子运动加剧造成的。      

柑橘大实蝇滞育型与非滞育型蛹的代谢谱比较

【目的】明确柑橘大实蝇（Bactrocera minax）滞育型（D）与非滞育型（ND）蛹各自在不同时间点之间的代谢谱差异,以及相同时间点上D型与ND型蛹之间的代谢谱差异。此外,发掘在不同对比组合中具有显著差异的代谢物种类。【方法】在化蛹后1 d内,注射20E溶液解除滞育,获取ND型蛹;注射10%乙醇溶剂获取对照D型蛹。在注射后1、15和30 d收集两种类型的蛹,利用核磁共振（NMR）技术对样品进行检测。运用Chenomx软件将NMR谱图信号与数据库逐一比对分析,确定代谢物种类和对应的浓度。再使用偏最小二乘判别分析法（PLS-DA）进行数据分析,明确D1对D15对D30、ND1对ND15对ND30、D1对ND1、D15对ND15、D30对ND30共5个对比组合之间的代谢谱差异。最后结合变量投影重要性分析（VIP）和单因素方差分析或t检验,发掘在不同对比组合中具有显著浓度差异的代谢物种类。【结果】 在所有样品中,共获得50种代谢物及其浓度。其中,氨基酸及其衍生物20种、有机酸11种、糖类4种、核酸组分5种,其他代谢物10种。PLS-DA分析表明,D型蛹在3个时间点之间代谢谱差异显著;ND型蛹在注射后15 d和30 d之间代谢谱无显著差异,但两者均与注射后1 d之间差异显著;在3个不同时间点上,D型与ND型蛹之间代谢谱均差异显著。VIP分析和单因素方差分析或t检验结果表明,共有21种代谢物浓度至少在一个对比组合中呈现显著差异,其中,D1对D15对D30组合中有10种;ND1对ND15对ND30组合中有12种;D1对ND1组合中有6种;D15对ND15组合中有12种;D30对ND30组合中有8种。柠檬酸、葡萄糖、麦芽糖、脯氨酸、海藻糖、谷氨酸、天冬酰胺和N-乙酰谷氨酸出现显著差异的次数最多。【结论】出现显著差异次数最多的代谢物中,柠檬酸、葡萄糖、麦芽糖、脯氨酸、海藻糖、谷氨酸和天冬酰胺能直接或间接进入三羧酸循环,说明柑橘大实蝇滞育期间能量代谢和物质转化产生了显著的变化。此外,海藻糖、脯氨酸、N-乙酰谷氨酸和肌醇的显著差异有助于调控柑橘大实蝇滞育期间的耐寒性。研究结果可为后续解析重要代谢物及相关生理途径在柑橘大实蝇滞育中的作用机理提供依据。     

含氟聚合物对电解质电导率的影响

采用溶液浇铸的方法制备了以PEO LiClO4(聚氧乙烯高氯酸锂)为基质的共混聚合物膜.运用差热示差扫描热分析和交流阻抗的测试方法,研究了聚合物电解质电导率的影响因素.交流阻抗的测试结果显示,随着PVDF(偏氟乙烯)的加入,含有PEO LiClO4的聚合物电解质的离子电导率会随之下降,然而偏氟乙烯六氟丙烯共聚物P(VDF HFP)加入后,在适量范围内聚合物电解质的电导率会增加.当PEO∶P(VDF HFP)的质量分数为1∶0.5时,电导率(δ)最大,其值为2.3×10-4S/cm.DSC的测试结果表明,P(VDF HFP)的加入后,混合物的熔融温度和熔融峰热焓都会随之下降.研究表明对PEO的共混改性可以显著提高电解质电导率.     

死亡时间对雌性仔猪脑海马组织影响

为研究母猪脑海马死亡后变化情况,试验以同一遗传背景(杜×长×大)、体重及出生日龄相近的健康雌性仔猪作研究对象,采用核磁共振成像检测及光镜技术,检测母猪麻醉状态与死后10 min、1、2、3、6和10 h时段左侧、右侧海马体积,观察两侧海马齿状回区颗粒细胞形态,建立母猪死后海马形态学变化模型,为长期处于应激状态下妊娠母猪心理疾病的核磁共振诊断提供理论依据。核磁检测结果表明,仔猪死亡10 h内,与活体对照组海马体积比较,左侧海马体积无显著变化(P=0.901);右侧及总海马体积在死亡3 h内无显著性变化(右侧P=0.078;总P=0.104),但从死亡6 h开始显著变小(右侧P0.01;总P0.05);光镜观察表明,仔猪死亡3 h内,左侧及右侧海马齿状回区颗粒细胞形态与活体对照组相比,均未发生严重损害。死亡3 h内,仔猪脑海马组织无显著生理变化。