基于GIS与虚拟现实技术的土地整理规划研究

以湖北省赤壁市赤壁片土地整理规划为例,利用GIS(地理信息系统)与VR(虚拟现实技术)进行的土地整理规划,将实地测量数据在ArcGIS软件中进行数字化处理,采用GIS建立DEM(数字高程模型),同时将各种单体工程用三维制图软件3D MAX建模,并将3D模型嵌入在规划后的DEM中,获得规划后的虚拟场景,判断规划的合理性,同时对规划进行调整并加以完善.结果表明,基于GIS和VR技术进行土地整理规划,增强了规划后虚拟场景的仿真性,提高了土地整理规划结果的科学性.     

天然锰矿对钒(Ⅴ)的静态吸附性能

选取天然含铁锰矿,利用X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等方法进行表征,采用化学分析法进行成分分析.同时,考察了该锰矿除钒(Ⅴ)效果的影响因素,并利用响应面法优化正交实验得出最高响应值的拟合模型.结果表明:在钒(Ⅴ)初始浓度50mg/L,加入3g天然锰矿,吸附时间90min,温度35℃,pH 2.19时,该锰矿对钒(Ⅴ)的吸附效果最佳;Ca2+可有效促进钒(Ⅴ)的去除.锰矿对钒(Ⅴ)的静态吸附符合Freundlich等温吸附模型(R2=0.963 9),动力学数据符合二级动力学拟合模型(R2=0.999 5),最大吸附量为522μg·g-1.     

水热法制备锂电池正极材料o-LiMnO_2及其碳纳米管改性

Mn Cl2、Li OH、EDTA和Na Cl O混合溶液一步水热反应合成锂离子电池正极材料正交LiMnO2(o-LiMnO2),进一步在反应体系中添加碳纳米管(CNTs)制备碳纳米管改性的o-LiMnO2(o-LiMnO2/CNTs复合材料)。采用X-射线衍射和扫描/透射电镜表征产物的晶体结构、微观形貌,循环伏安法和恒流充放电测试得活性材料电化学性能。结果表明,体系中nLi∶nMn控制为8∶1,在180℃反应24 h得到目标产物;反应体系中添加CNTs形成复合材料可降低o-LiMnO2颗粒粒径、提高导电率。o-LiMnO2首次放电容量为76.0 m Ah·g-1,100周后容量保持为124.1 m Ah·g-1;o-LiMnO2/CNTs复合材料首次及100周放电容量(基于o-LiMnO2/CNTs的质量)分别高达94.1和159.8 m Ah·g-1。     

TS-A型温度传感技术实验仪的功能延伸--设计性实验温度报警器的制作

本通过设计性实验温度报警器的制作实现了TS-A型温度传感技术实验仪的功能延伸。     

钠钾替代条件下不同基因型棉花叶片的FTIR光谱研究

钾缺乏是制约棉花生长的重要因子之一,而钠钾替代的研究一直是国内外关注的重点。以不同钾效率基因型棉花(钾高效HG103和钾低效LG122)为材料,利用傅里叶红外光谱(FTIR)对不同钾钠处理下棉花叶片的物质组成进行研究,分析不同钾钠条件下,叶片红外光谱图谱的差异,探讨钠钾替代对其物质成分和结构的影响,以及基因型的差异。结果表明： (1)缺钾条件下施钠,2 960,2 855,2 926,1 103和1 078 cm-1这5个特征峰的相对吸光度均有所升高,其中HG103在2 960,2 855和2 926 cm-1处增加的量与LG122几乎一致,而在1 103和1 078 cm-1附近,HG103增加的量高于LG122;然而适钾的条件下施钠,这5个特征峰的相对吸光度都有所减少,且HG103减少的量都小于LG122,表明缺钾时施钠促进糖类、蛋白质和酯类的合成,其中对糖类的促进作用是HG103的大于LG122的,而对蛋白质和酯类的则没有差异;适钾时施钠则有抑制作用,对HG103的抑制作用小于LG122。(2)缺钾时,1 734和1 437 cm-1附近的特征峰缺失,而补充钠后这些缺失的峰也未出现,说明缺钾破坏了叶片中蛋白质酰胺Ⅰ带和纤维素的结构,而缺钾补充钠并不能缓解这种破坏,即对于钾的这些功能,钠不能完全代替钾。     

针对水稻植株三维叶绿素(SPAD)信息获取的最优波段选择问题研究

实时准确地获取作物叶绿素含量的三维空间分布信息,是作物营养、栽培和育种等科学研究和生产领域密切关注的问题。该研究以水稻植株为研究对象,采用改造后的普通单反相机加载近红外滤光片的方法,多角度获取水稻植株的多光谱图像。基于不同波段不同通道的组合图像计算多种植被指数,将其结果与对应的实测SPAD值之间建立水稻植株叶绿素(SPAD)预测模型,并筛选出最优预测模型。研究结果表明,近红外760 nm波段的R通道与可见光G通道构建的GNDVI植被指数,与实测SPAD值建立的二次函数预测模型能够很好地反演水稻植株叶绿素(SPAD)含量,其中,R2=0.758, RMSE=1.532。在此基础上,利用多角度成像三维建模方法建立具备纹理信息的水稻三维模型,将最优预测模型应用于水稻综合纹理图,得到水稻叶绿素含量三维空间分布信息, 从而实现水稻生长情况以及叶绿素养分分布状况的快速无损检测。     

应用ICP-MS测定双低与双高油菜籽的矿质元素含量

油菜籽中含有丰富的人体及动物必需的矿质元素,但有关不同品种油菜籽矿质元素含量差异的研究较少。选取我国长江流域冬油菜主产区正在种植的33个双低品种和12个传统双高品种,借助ICP-MS对比分析了两类甘蓝型油菜籽的矿质元素含量。检测结果表明,油菜籽中富含P,K,Ca,Mg,S,Fe,Mn等矿质元素,不同品种油菜籽矿质元素含量有一定差别。双低油菜籽中P,K,Ca,Mg和S的平均含量分别为6.26,10.17,6.75,4.82和4.52 mg·g-1,Fe,Mn,Cu,Zn和B含量为96.20,37.10,3.84,41.61和12.16 μg·g-1;双高油菜籽中P,K,Ca,Mg,S和微量元素Fe,Mn,Cu,Zn,B的平均含量分别为5.97,10.14,6.31,4.50,9.06 mg·g-1和77.03,49.86,3.72,40.58,11.79 μg ·g-1。在测定的10种元素中双低品种有八种(P,K,Ca,Mg,Fe,Cu,Zn和B)高于双高品种,其中Ca,Mg和Fe含量的差异达到显著水平。油菜籽在矿质元素含量上的差异可作为推广应用双低品种的必要因素之一。     

丹江口水库土壤和水体溶解性有机质的分子结构特征分析

采用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)分析了丹江口水库土壤和水体溶解性有机质(DOM)的分子结构特征,得到土壤和水体DOM的化合物类型分布、等效双键数及碳数分布特征。结果表明：该区土壤DOM由CHO、CHOS₁、CHON₁、CHON₂、CHON₃和CHON₁S₁ 6类化合物组成,其中以CHO类为主,该类化合物的主要组分为木质素;DOM分子的芳香性结构主要与CHO和CHON₁类化合物有关;低氧原子数和高氧原子数的特征分子均含有芳香结构。该区水体DOM的化合物组成与土壤相似,但不同种类化合物的占比在两者之间表现不同;芳香类化合物的组成与土壤相似,主要也与CHO和CHON₁类物质有关;低氧原子数的特征分子大多为支链结构,从O₄分子开始含有较多的羧基和芳香结构。该研究为深入理解不同生态系统DOM的分子结构特征提供了一定的理论依据。