傅里叶变换红外光谱技术在植物学中的应用

综述了傅里叶红外光谱技术的工作原理及其在生物大分子、亲缘地理学和生理学上的应用,指出了傅里叶红外光谱技术今后的发展方向,为傅里叶红外光谱技术在植物学领域的研究提供借鉴。     

中草药大黄的小波变换红外光谱的聚类分析鉴别

采用傅里叶红外光谱法(FTIR)扫描41种不同品种大黄(Rheum palmatum L.)红外指纹图谱,建立了中草药大黄的红外指纹图谱,运用小波变换技术对近红外光谱进行压缩,应用聚类分析方法对红外数据进行处理,可以有效地鉴别不同产地的大黄,减少训练时间,结果与传统鉴别的结果基本一致.红外光谱法可用于中药大黄的质量控制,为中草药大黄的鉴定提供理论依据和实用方法.     

水青树木材红外光谱特征研究

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)法测定了水青树等6种木材红外光谱。结果表明,通过各自的特征峰和共有峰相对峰强的比较可以区别6种木材。水青树木材的红外光谱各官能团吸收峰的特征表明,其化学组分交错于针阔叶材之间,木质素含量和结构具有一定针叶材的特征。通过红外光谱共有峰率和变异峰率双指标序列法的分析,在系统位置上,水青树与金缕梅科处于更近的位置,而与木兰科更远。红外光谱在木材分类研究和鉴定领域有较好的应用前景,此技术也有望成为木材司法鉴定体系中的有效方法之一。     

Effects of long-term green manure application on the content and structure of dissolved organic matter in red paddy soil

Dissolved organic matter (DOM) plays important roles in soil biogeochemistry activity and nutrients transportation in soils, but studies regarding the long-term effects of green manures on the content and structure of DOM in red paddy soil have not been reported yet. A long-term green manure experiment established in 1982 was utilized to test the DOM contents in different treatments, and the spectral characteristics of DOM were investigated by using ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrometry and Fourier transform infrared (FTIR) spectrometry. The experiment included four cropping systems: rice-rice-milk vetch (RRV), rice-rice-rape (RRP), rice-rice-ryegrass (RRG) and rice-rice-winter fallow (RRF), among them, milk vetch, rape, and ryegrass are popular winter green manure species in southern China. The results showed that the content of dissolved organic carbon (DOC), which is widely used to estimate the concentration of DOM, was significantly promoted after the incorporation of green manures compared with the other sampling stages. The contents of aromatic groups and the degree of humification of DOM increased in RRV and RRP, suggesting more complex compositions of the soil DOM after long-term application of milk vetch and rape. The contents of phenol, alcohol and carboxylic acid group at the mature stage of early rice were significantly higher than those at the stage of after green manures turned over, especially for the RRV treatment. The absorption ratio of FTIR indicated that winter plantation of rape increased the aromatic-C/aliphatic-C ratio, and ryegrass increased the aromatic-C/carboxyl-C ratio. In conclusion, long-term planting of milk vetch and rape as green manures increased the degree of aromaticity, humification and average molecular weight of DOM, and made the DOM more stable in red paddy soil.     

小波分析与光谱学信号处理

本文从小波变换的概念及其应用的基本原理出发，就其在光谱学方面的应用概括为红外光谱、紫外-可见光谱、核磁共振光谱、质谱四个方面的应用作了简要评述。     

基于傅立叶变换的发动机缺缸故障检测

对发动机缺缸故障的诊断进行了研究,通过利用傅立叶变换对正常状态和缺缸状态下发动机的声音信号进行处理和分析,提取出发动机缺缸的故障特征.并用检测实例进行了验证;结果表明缺缸故障可以准确判定,这为分析发动机缺缸故障提供了一种有效的方法.     

农田非结构特征视觉导航研

研究了农田非结构环境下,通过机器视觉提取导航线的处理算法.首先,根据农作物的特点提出了使用聚类的方法检测作业区域终点;其次,为避免噪声干扰,利用移动窗口检测二值图像白色像素的个数,确定导航路径区域;最后,使用改进的Hough变换提取导航线.实验表明,该算法可以准确提取绿色植物的行信息,处理一帧分辨率为320×240像素的彩色图像平均需要57.404ms,正确识别率达99%.     

华东地区水稻产量与东亚季风的相关分析

采用连续小波变换和交叉小波变换等方法,分析了1951～2006年华东地区水稻产量和同期东亚季风的时频变化特征,探讨了相对气象产量与东亚季风环流指数之间的相关关系.结果表明,华东地区水稻产量与东亚季风环流的变化均存在年际和年代际尺度的变化周期.气象产量与同期亚洲环流经向指数以正相关为主,14年两者的正相关程度最大,少数频率尺度上呈较弱的负相关,如准2、4、6年以及18年之后.气象产量与同期亚洲环流纬向指数在2～4、6～8、10～12年尺度的共振频率上表现为正相关关系,8～10年以及12年之后的尺度上两者表现为负相关,14年左右两者的负相关程度最大 东亚季风环流的变化导致区域气候变暖,进而引起的气象灾害频发以及区域气候资源的改变,是华东地区水稻产量波动的主要原因.     

遥感图像压缩技术——小波变换

根据当前国内外遥感图像数据压缩技术的现状及发展趋势,重点介绍小波压缩特点、算法及其关键问题,结合遥感影像方面的知识,提出了新的方法和见解.