珠江口重金属变化特征与生态评价

根据2002年5月和8月珠江口生态环境调查的数据,对水体和沉积物中重金属元素Cu、Pb、Zn、Cd的含量与变化特征进行分析讨论,并对研究海域的生态环境进行质量评价和生态危害性评价。结果表明,珠江口水体和表层沉积物中-6、48.9×10-6、153.3×Cu、Pb、Zn、Cd的平均含量分别是6.53μg/L、2.22μg/L、48.3μg/L、0.16μg/L和43.8×1010-6、0.82×10-6;沉积物对Cu、Pb、Zn、Cd的富集倍数平均在1.5～3.3。水体中Cu、Pb、Cd的含量在河口不同区段(上、下游)季节变化特征不同,这种变化与水体中Cu、Pb、Cd的存在形态、迁移转化过程有关;受水动力条件及冲淤特性的影响,表层沉积物中8月份Cu、Pb、Zn、Cd的含量高于5月份的含量。生态环境质量评价的结果表明,5月份珠江口水体处于中污染状况、沉积物属轻污染状况,8月份水体和沉积物分别为较清洁和中污染;对沉积物的生态危害评价显示,8月份沉积物重金属的潜在生态危害性高于5月份,Cd的潜在危害性高于Cu、Pb、Zn。     

江西红壤缓坡地壤中流影响因素分析

针对地表植被覆盖、死地被物敷盖、裸地3种类型的坡面,采用径流小区试验方法,研究江西红壤表层(距地表30 cm)、底层(距地表60 cm)壤中流及地下径流(距地表105 cm)特征,运用数理统计方法分析壤中流流量、流速、历时与降雨、径流因子的相关关系。结果表明:1.与裸地相比,百喜草覆盖、死地被物敷盖显著增加壤中流量,2种措施都延长壤中流历时;2.壤中流量与雨量、雨强、降雨历时、初渗雨量呈正相关关系,覆盖、敷盖小区壤中流量受雨量影响较大,而裸地小区壤中流量受雨强影响较大;3.表层壤中流历时与降雨因子有较好相关性,而底层壤中流历时与降雨因子相关性很差;降雨历时对壤中流历时影响最大,降雨量影响最小;4.壤中流流速与因子的关系受措施及土层深影响,在植被覆盖、死地被物敷盖小区表层与雨量相关性最好,在裸地表层与雨强相关性最好。在各小区底层流速均与降雨历时相关性最好;5.裸地地表径流量与壤中流量相关关系不显著,在采取2种措施后,地表径流量与壤中流量呈线性正相关关系。随地表径流量的增大,覆盖措施壤中流量增大幅度大于敷盖措施。     

基于GF-2数据结合多纹理特征的塑料大棚识别

塑料大棚在全球范围的大量使用带来经济效益,同时也引发了很多环境问题,及时准确的塑料大棚空间分布信息是农业生产和土壤治理决策的重要依据。塑料大棚的使用改变了土壤表面的光谱特性和空间结构,塑料薄膜材质的特殊性,使其反射光谱具有强烈的方向性和不确定性,因而仅依靠地物反射光谱特征难以准确识别塑料大棚。本文以GF-2影像作为单一数据源,针对塑料大棚特有的空间分布细节信息,分析不同纹理提取算法对塑料大棚识别的适用性。结果表明:1)纹理能有效提高基于遥感影像的塑料大棚识别精度;2)使用单一纹理算法识别不同空间分布结构塑料大棚的分类方案中,采用LBP (local binary pattern)纹理算法的塑料大棚识别精度均优于GLCM (gray-level co-occurrence matrix)、PSI (pixel shape index)纹理算法,其中研究区A基于LBP纹理特征的塑料大棚识别总体精度为96.85%,Kappa系数为0.95,研究区B的总体识别精度为95.58%,Kappa系数为0.94;3)本文使用3种不同的纹理特征组合分类方案,均能提高塑料大棚的识别精度,但不同纹理特征组合算法运用到空间结构差异较大的2个区域时表现不同。加入GLCM的纹理特征组合能提高分布范围较大且聚集度高的塑料大棚识别精度(研究区A塑料大棚斑块平均面积为3.39 hm2,聚集度指数为80.64),对于塑料大棚使用面积小且分布破碎的区域识别精度提升效果不明显(研究区B塑料大棚斑块平均面积为1.37hm2,聚集度指数为72.98)。本试验结果中研究区A的地物光谱特征、NDVI和3种纹理特征组合的大棚识别精度最高,总体识别精度和Kappa系数分别达到了98.13%和0.97,研究区B的地物光谱特征、NDVI、PSI和LBP纹理特征组合识别精度最高(总体精度为96.13%,Kappa系数为0.95)。基于影像对象的多纹理特征能够实现塑料大棚的精细识别,该方法对塑料大棚空间分布精确制图具有重要意义。     

Prediction of soil saturated water content using evolutionary polynomial regression (EPR)

The measurement of saturated water content (SWC) is necessary in the estimation of soil water retention and unsaturated hydraulic conductivity curves. In several studies, pedotransfer functions (PTFs) were developed to predict SWC. Among them, evolutionary polynomial regression (EPR) is one that can operate on large quantities of data in order to capture nonlinear and complex interactions between the variables of the system. In this study, the evolutionary data-mining technique was used to derive new PTFs and different methods were evaluated, such as the soil porosity method, Rosetta method, and others, for the estimation of SWC. For this purpose, 270 soil samples (3:1 ratio for development and validation) from three data sets were used. Among 190 PTFs provided by EPR, one equation with the highest accuracy and the least number of inputs was selected. The EPR predictions were compared with the experimental results as well as the PTFs proposed in previous studies. Comparison of the statistical indicators showed that the ‘proposed PTF’ and ‘porosity method’ are the best and worst methods for the prediction of SWC, respectively. Also, good predictions were achieved from the proposed approaches by the groups of Scheinost, Vereecken, and Williams.     

鱼粉在猪生产中的应用及质量问题分析

鱼粉作为一种动物蛋白质原料,具有粗蛋白质含量高,消化性好;钙、磷含量高,比例佳,利用率高;富含矿物质、维生素和重要的脂肪酸等特性。鱼粉营养价值及应用效果被饲料业界普遍认可,广泛应用于饲料中。文章针对鱼粉营养组成与特点、在猪生产中的应用效果以及质量问题作以综述。     

丁香叶片叶绿素S_(P,A,D)值颜色与空间分布特征

以丁香(Syringa Linn.)为研究对象,在选定合适丁香植株叶片后,采集和测定叶片不同部位叶绿素S_(P,A,D)值,利用Photoshop软件和MAPGIS软件,分析了叶片S_(P,A,D)值的颜色特征和空间分布特征。研究发现:生长期叶片的S_(P,A,D)值与颜色参数R(红)、G(绿)、V(明度)均呈极显著负相关,而与参数H(色调)呈极显著正相关;生长期同一叶片不同部位的叶绿素S_(P,A,D)值存在明显差异,且阴面叶片S_(P,A,D)值的空间分布与阳面叶片不同;落叶期丁香叶片叶绿素S_(P,A,D)值出现明显的下降,其中叶尖部位下降较为明显。     

不同浓度镉胁迫下水稻冠层光谱特征及其预测评价

以南粳44和两优培九两个水稻品种为材料,通过盆栽试验,研究了不同浓度镉胁迫下水稻冠层光谱特征及植株各器官镉含量间的定量关系。结果表明,两水稻品种整株、茎、叶和穗各器官镉含量均随着镉胁迫处理浓度的增加而加大,且茎中含量最高;不同浓度镉污染胁迫下的水稻冠层反射光谱曲线在可见光红光波段也存在差异,随着镉处理浓度增大,光谱曲线反射值降低,去除包络线后归一化深度加大,红边位置在两个品种中有不同程度的红移。通过构建植被指数NDVI（x）与水稻器官中镉含量的多种关系模型,比较了模型预测的显著性,分别构建了适用于两个水稻品种各器官的镉胁迫遥感监测的预测模型,南粳44分别为y整珠=86．207x2-56．633x＋9．7361,y茎=157．65x2-101．89x＋17．317,y叶=21．619x2-14．192x＋2．5283以及y穗_4．701lzz_1．4549x＋0．1628;两优培九分别为y茎=41．495x2-29．34x＋5．1829,y茎=53．364x2-36．778x＋6．3612,y叶=22．981x^2-15．768x＋2．7588,y茎=36．347x^2-25．477x＋4．4473。进而说明,地面高光谱遥感对水稻重金属镉污染及其胁迫水平有较好的响应,可通过水稻冠层光谱的差异性分析,实现水稻镉污染的快速、无损伤探测。     

基于剩余电流固有模态能量特征的生物触电故障诊断模型

针对未来低压电网剩余电流保护技术中,生物触电故障诊断与剩余电流之间具有不确定的潜在规律及关系映射,提出了一种基于剩余电流固有模态能量特征的生物触电故障诊断模型。首先应用Hilbert-Huang变换明确了生物触电故障时,剩余电流各固有模态能量在时间和各种频率尺度上的分布,其中低频IMF分量的能量占有率高达86.35%,建立了剩余电流固有模态能量特征的提取方法;然后以选取剩余电流各IMF分量5维度能量特征向量,为生物触电故障诊断模型提供有效特征的信息源,利用量子遗传计算的快速寻优性和神经计算的自适应性有机结合,建立了一种量子遗传模糊神经网络作为触电故障模式分类归属的决策系统,仿真试验准确率达到100%。为研发基于人体触电电流而动作的新型剩余电流保护装置,提供可靠的理论依据和方法支撑。     

华北冲积平原区土壤剖面质地层次空间分布的三维随机模拟

土壤质地层次的空间分布(或土体构型)的复杂变异性是冲积土壤的典型特点之一,定量描述土体构型对于土地利用和溶质运移研究来说极其重要。本研究根据华北冲积平原上一块面积约15km2区域内的139个土壤剖面观测数据,运用转移概率地统计学方法分析了区域内土壤质地层次空间分布的变异特性。结果表明,土壤质地层次的空间分布不是纯随机的,而是具有一定的空间毗邻转移趋势。将本文得到的土壤质地层次空间分布的三维马尔可夫链模型用于指示条件模拟后,最终模拟结果反映了不同质地层次间的交叉协相关关系,所得结果为进一步模拟水分溶质在区域土壤中的运动提供了有力的支持。     

温室植物病害的图像处理及特征值提取方法的研究——基于色度的特征值提取研究

为了进行温室植物病害的智能化防治,运用计算机图像处理技术对生产中常见的两种黄瓜病作了研究,比较了几种常见的色度学系统,以色调H作为颜色特征参数的研究域。以色调直方图统计特征参数的计算,和百分率直方图区间值特征作为区分病变叶片与正常叶片的重要依据。结果发现色调H偏度可以较为明显的区分不同病变情况,在进一步研究不同色调区域病变叶片和正常叶片的色调分布情况时,发现在色调(48~50)和(45~47)区间,区分正常叶片与病变叶片的效果最好。该研究为后期的模式识别提供了重要的特征参数。