主成分分析法与植被指数经验方法估测冬小麦条锈病严重度的对比研究

通过人工田间诱发不同等级小麦条锈病,在不同生育期测定染病冬小麦冠层光谱及其病情指数(disease index,DI)。利用主成分分析法提取冠层光谱350～1 350 nm范围内的前5个主成分(principal components,PCs),以及一阶微分光谱在蓝边(490～530 nm),黄边(550～582 nm)和红边(630～673 nm)内的前3个PCs,并利用逐步回归法建立反演模型,其结果分别与植被指数经验模型进行对比,结果表明:以一阶微分PCs为变量的模型精度优于其他模型,其RMSE为7.65,相对误差为15.59％。通过对预测值与实测值对比发现,以微分指数SDr′/SDg′为变量的模型适合监测冬小麦早期病情,而以一阶微分PCs为变量的模型特别适合监测冬小麦条锈病病情较严重期。研究结果对利用高光谱遥感监测与评估小麦病害程度具有实际应用价值。     

基于高光谱影像的小麦条锈病光谱信息探测与提取

为了理解与定量分析农作物光谱特征和相关参数,基于PHI高光谱影像建立了农作物病害光谱响应与探测模型,即光谱点位与参数模型（FPPM）.为了识别和提取小麦条锈病信息,根据多时相高光谱影像光谱特征,提出了一种可调节的多时相归一化植被指数（MT-NDVI）.结果表明,FPPM能很好地响应与感知该病害在小麦生长期的光谱特征;结合光谱角制图法（SAM）,MT-NDVI能清楚地呈现不同区域该病害的轻重程度,准确地区分和提取小麦条锈病与健康小麦及土壤的信息.     

基于破坏概率的岩土试件剪切破坏角分析

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岩土体剪切破坏时剪切破坏角是一个一直在探讨的问题,传统理论解为Mohr-Coulomb解和Roscoe解,基于试件的宏观破坏现象受微观破坏概率的分布制约这一前提,从岩土体试件内部破坏概率分布函数的角度重新研究了这一问题。通过对试件内部微观破坏概率由微观到宏观的统计分析与坐标变换,发现在形式上破坏概率主轴即相当于主应力,并基此给出了破坏概率破坏莫尔圆。还对Mohr-Coulomb破坏准则与微观破坏概率统计之间的关系开展了探索分析,结果表明 Mohr-Coulomb准则是描述试件剪切破坏时大量微破坏行为共同作用的统计结果,Weibull分布仅是岩土试件内部破坏概率分布形式的一种描述,基于数学概率推导的岩土试件破坏模型能更好的与试件的破坏准则联系起来。

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Zn2+掺杂高岭石基纳米TiO2光催化材料的表面特性研究

基于高岭石表面是以Si-O键为主的亲水表面且具有巨大比表面积,易于复合光催化优异的TiO2膜.以高岭石为基材,溶胶-凝胶法制备了具有光催化活性的Zn2掺杂TiO2/高岭石复合光材料.采用XRD、FrIR、Raman、XPS等技术对材料的晶体结构、分子结构、表面元素组成及化学态、纳米TiO2晶体膜的覆盖面积进行表征分析.结果表明:Ti-O与高岭石结构的Si-O发生化学键合,在高岭石表面形成Si-O-Ti键合的纳米TiO2晶体膜,占高岭石表面积的91.35;.掺杂的Zn2只是在TiO2晶体表面复合氧化成红锌矿,而不能进入TiO2晶格.物理化学复合增加了基材高岭石表面晶体缺陷,有利于TiO2晶体表面光生载流子的增生和传输.     

用冠层光谱比值指数反演条锈病胁迫下的小麦含水量

通过高光谱遥感估测条锈病胁迫下的小麦冠层水分含量。通过人工田间诱发不同等级小麦条锈病,在不同生育期测定感染不同严重程度条锈病的冬小麦冠层光谱、相对含水量(relative water content,RWC) 以及调查小麦条锈病病情指数(disease index,DI)。研究发现随着小麦RWC的减少,冠层光谱反射率在近红外区域(900～1 300 nm)逐渐降低,而在短波红外区域(1 300～2 500 nm)逐渐增大,且RWC与DI间具有强负相关性。对冠层光谱进行平滑处理,利用冠层光谱近红外与短波红外水分敏感波段构建比值指数,然后建立以比值指数为变量的反演RWC线性模型,并分析对比各模型反演RWC的精度以及稳定性,结果发现比值指数R_{1 300}/R_{1 200}反演RWC的精度及稳定性(R2=0.63)都优于其他指数,其线性模型反演绝对误差为3.43,相对误差(relative error,RE)为4.78%。该研究结果不仅为判别小麦病害提供辅助信息,而且也为未来利用高光谱图像反演植物含水量提供理论与方法支持。     

氰根桥联CrⅢ-CrⅡ一维配合物{[Cu(cyclam)] [Cr(bpb)(CN)2]2·2H2O}n的合成、结构与磁性

基于构筑单元K[Cr(bpb)(CN)₂] 和[Cu(cyclam)] (ClO₄)合成了一个氰根桥联的Cr^Ⅲ-Cr^Ⅱ一维化合物{[Cu(cyclam)] [Cr(bpb)(CN)₂]₂·2H₂O}_n[cyclam=1,4,8,11-四氮杂环十四烷;bpb^2-=1,2-二(2-吡啶甲酰胺基)苯] (1),并通过X-衍射单晶分析表征其结构特征.结果表明:化合物1是由氰根桥联的2种不同金属组成的聚合物,其结构属于三斜晶系, P1空间群,a=0.9667 3(19) nm,b=1.345 1(3) nm,c=1.382 0(3) nm,α=77.12(3)°,β=76.93(3)°,γ=82.02(3)°,V=1.699 1(6) nm³,Z=2,D_c=1.567 g·cm^-3,μ=1.086 mm^-1,F(000)=828,R₁=0.0413,wR₂=0.1200.磁性研究表明:配合物1中的Cr^Ⅲ离子和Cr^Ⅱ离子之间存在弱的铁磁耦合作用.     

同异反灰色相关分析法中同异反趋势划分方法的改进

为了优化同异反(Identical-Discrepant-Contrary,简称IDC)灰色相关分析中同异反趋势划分方法,提高同异反趋势划分结果的精度,文章在分析两种传统划分方法存在不足的基础上,对其进行改进,提出了均分迭代划分法和回归系数比值划分法,并结合土壤中有机质含量和砷含量相关性的实例,对改进后的两种方法进行数值模拟.结果表明:改进后的两种划分方法得到结果的可靠度均较高,采用均分迭代划分法得到结果的可靠度为70%,采用回归系数比值划分法得到结果的可靠度为55%,略低于前者,这是因为土壤有机质含量中存在"异常"数据,对回归系数影响较大,降低了回归系数比值划分结果的精度.     

基于互信息的含水岩石近红外光谱特征选择

传统的相关分析方法无法准确刻画含水岩石的近红外光谱与其含水量之间的非线性关系。针对这个问题,首先进行了莫高窟崖壁砾岩水分运移的室内试验,分别采集了砾岩样品3个不同位置从初始干燥状态到饱和状态的全过程,共计51条近红外光谱信息;然后采用多点平滑与基线校正相结合（NPS+B-corr）的方法对原始近红外光谱进行预处理,根据强吸收谱段1 450和1 950 nm处的光谱曲线特征提取峰高,半高宽,峰面积,左肩宽度,右肩宽度,左右肩比共6个初始特征变量建立初始特征集,同时对所提取的光谱特征变量进行归一化处理,根据处理之后的结果绘制各光谱特征参数与含水量变化的曲线,确定含水量级别;接着,进行初始特征集各光谱特征变量间相关性筛选,以便去掉冗余特征,将初始特征集简化为,即由峰高（Height）,左肩宽度（LHW）,右肩宽度（RHW）三个特征变量构成特征集;最后利用互信息作为相关程度的度量标准,分别采用BIF（best individual feature）法和MIC（maximal information coefficient）法,研究了光谱特征变量与含水量级别之间依赖关系的强弱程度,结果表明：（1）砾岩的近红外光谱在波长1 450和1 930 nm附近有明显的吸收峰,且吸收峰随着含水量的变化表现出较强的关联变化,说明岩石近红外光谱反射率与岩石含水量有着明显的相关性;（2）初选光谱特征变量与岩石含水量的动态规律曲线呈S形,含水量可划分为干燥、吸水、饱和状态三个级别;（3）两种信息法选取的近红外光谱特征不完全一致,基于BIF法,波长1 450 nm处特征变量与岩石含水量级别之间的相关性从高到低排序为右肩宽度,峰高,左肩宽度;1 900 nm处为峰高,右肩宽度,左肩宽度。基于MIC法,1 450和1 900 nm处的特征变量与岩石含水量级别之间的相关性从高到低排序均为左肩宽度,峰高,右肩宽度。（4）利用决策树评估MIC和BIF法的有效性,MIC法比BIF法对含水量级别的识别精度更高。     

小分子有机酸改性尿素的多谱学分子结构表征

尿素是我国主要的氮肥品种,但其活性高,在土壤中水解后极易通过挥发和淋洗损失,利用率低,造成养分资源浪费并污染环境。使用有机酸对尿素进行改性可以延缓尿素分解,提高尿素利用率,但有机酸与尿素的结合方式及其增效机理尚不明确。研究中选取柠檬酸和水杨酸两种小分子有机酸作为添加剂,分别加入到熔融尿素中,获得柠檬酸尿素与水杨酸尿素。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）分析材料的化学结构,利用液相色谱-质谱联用（LC-MS）研究材料的物质组成及相对分子质量,尝试通过以上多谱学的分析方法,明晰两种有机酸与尿素的结合方式。结果表明,柠檬酸和水杨酸与尿素结合后,FTIR在3 348 cm-1处产生了加强的伯胺振动峰,推测小分子有机酸与尿素在伯胺处发生了反应。XPS C(1s)和N(1s)图谱分别出现新的碳结构（-CX）和新的氮结构（-NX）,降低了柠檬酸/水杨酸中原有羧基碳结构和尿素中酰胺基氮结构的相对含量,O(1s)图谱出现C-OH化学键断裂,表明,柠檬酸/水杨酸的羧基与尿素的酰胺基相互作用生成了新的物质。LC-MS分析发现柠檬酸尿素/水杨酸尿素中的新物质可能是柠檬酸/水杨酸的羧基与尿素的酰胺基发生脱水反应,生成含有O═CNHC(O)NH₂结构的物质。因此,利用光谱分析等手段明晰了有机酸与尿素的结合方式与结合产物特征,为有机高分子与尿素反应机理的研究提供了理论依据,为后续高效肥料增效剂的筛选提供了方向。     

网络RTK电离层误差研究现状分析

近年来,网络RTK电离层延迟改正成为高精度实时定位中最感兴趣的研究课题之一,对基准站电离层延迟改正和改正数内插算法两个方面的主要研究内容、研究方法和研究进展进行了讨论,并探讨了目前存在的问题及探索性解决方法.