一种基于三维激光点云数据的单木树冠投影面积和树冠体积自动提取算法

树冠投影面积和树冠体积是研究单木生物量估测、三维绿量测算等的重要测量因子。针对树冠结构复杂、形态各异,树冠因子难以精确测量等问题,为实现单木树冠投影面积和树冠体积的自动提取和精准测量,以三维激光扫描获取的树木点云数据为数据源,运用平面散乱点集凸包算法——Graham扫描算法和不规则体切片分割累加算法,以VC++6.0和Matlab 7.0混合编程,实现树冠投影面积和树冠体积的自动提取。以实验区选取具有代表性的22株不同树种的样木为研究对象,并与传统人工测量方法进行了对比分析。试验结果表明,树冠投影面积人工测量(A₄)结果与点云数据的自动计算(A_V)结果相关性较好,r=0.964(p<0.01),A₄高于A_V的平均值为25.5%。近似规则几何体方法树冠体积测量(V_C)结果与基于点云数据的自动计算(V_VC)结果之间呈现较强的相关性,r=0.960(p<0.001),V_C低于V_VC的平均值为8.03%。该方法基于高精度单木点云数据,实现了树冠结构的高精度快速重构、单木树冠投影面积和树冠体积的无损自动提取,可以为单木树冠结构的研究提供参考,在精准林业领域具有推广应用价值。     

流动场对膜层层组装过程的影响

分别在层层组装膜的沉积和淋洗步骤中引入流动场, 用紫外-可见光谱对多层膜的组装过程进行了跟踪, 用原子力显微镜对膜的表面粗糙度进行了观察, 用X射线反射(XRR)对膜的厚度和粗糙度进行了评估. 实验结果表明, 在沉积步骤中, 流动场可以促进高分子与组装基底的接触, 从而提升组装速度; 而在淋洗步骤中, 搅拌下的流动场不仅可以冲洗掉膜表面物理吸附的高分子, 还能够降低膜的粗糙度, 使得膜表面更加平整.     

基于卤键的选择性吸附层层组装多层膜

以超支化聚乙烯亚胺为构筑基元、以卤键为推动力制备了可以选择性吸附带有负电荷小分子的层层组装多层膜. 为了将超支化聚乙烯亚胺引入多层膜体系中, 我们首先制备了接枝有卤键给体分子-碘全氟苯的超支化聚乙烯亚胺(BPEI-I). 然后将BPEI-I和含有卤键受体的聚(4-乙烯吡啶)(PVPy)在四氢呋喃和三氯甲烷的混合溶剂中组装成膜, 并用紫外可见光谱、AFM和XPS对膜的组装过程、形貌、厚度和推动力进行了表征. 制备得到的BPEI-I和PVPy多层膜可以吸附含有负电荷的2-蒽甲酸钠小分子, 而对有类似结构但带有正电荷的溴化-N-(2-蒽甲基)吡啶盐却没有吸附作用. 这种选择性吸附能力主要得益于包覆在多层膜中的超支化聚乙烯亚胺基元的正电荷空腔和由卤键构筑的弱极性微环境. 本文的研究为制备选择性吸附薄膜提供了一种新的思路, 在传感、富集分离和微接触印刷等领域都有潜在应用价值.     

Ultralow detection limit of giant magnetoresistance biosensor using Fe_3O_4–graphene composite nanoparticle label

A special Fe_3O_4nanoparticles–graphene(Fe_3O_4–GN) composite as a magnetic label was employed for biodetection using giant magnetoresistance(GMR) sensors with a Wheatstone bridge. The Fe_3O_4–GN composite exhibits a strong ferromagnetic behavior with the saturation magnetization M_S of approximately 48 emu/g, coercivity H_C of 200 Oe, and remanence M_r of 8.3 emu/g, leading to a large magnetic fringing field. However, the Fe_3O_4 nanoparticles do not aggregate together, which can be attributed to the pinning and separating effects of graphene sheet to the magnetic particles. The Fe_3O_4–GN composite is especially suitable for biodetection as a promising magnetic label since it combines two advantages of large fringing field and no aggregation. As a result, the concentration x dependence of voltage difference |?V| between detecting and reference sensors undergoes the relationship of |?V| = 240.5 lgx + 515.2 with an ultralow detection limit of 10 ng/mL(very close to the calculated limit of 7 ng/mL) and a wide detection range of 4 orders.     

滇池水体有色溶解性有机质(CDOM)三维荧光光谱特征

利用平行因子分析法(PARAFAC)解析了滇池水样的三维荧光光谱,揭示了其有色溶解性有机质(CDOM)组分的分布特征,并利用主成分分析法对影响滇池水体的CDOM的主控因素以及其相对贡献进行了研究。结果表明,滇池水体CDOM可分为四个组分,分别为类腐殖质荧光组分C1(240,415),C3(265,525),C4(255,505)和类蛋白荧光组分C2(230/280,330);空间分布呈现北部和入湖河口处等污染较重的区域CDOM组分荧光强度最高,而其区域较低的趋势,且四个组分呈现正相关(p0.01),说明其来源相同。主成分分析表明,滇池水体CDOM四个组分均来源于陆源有机质(贡献率74.18%);同时,DTN,DTP,DON受四DOM组分的控制比较明显,显示出强烈的陆源性质。滇池水体CDOM组分可以与溶解性营养盐较好的多元非线性拟合,进而通过CDOM的三维荧光光谱研究,可以在一定程度上指示滇池水体富营养化水平。     

Coherent Optical Frequency Transfer via a 490 km Noisy Fiber Link

We demonstrate the coherent transfer of an ultrastable optical frequency reference over a 490 km noisy field fiber link. The fiber-induced phase noise power spectrum density per-unit-length at 1 Hz offset frequency can reach up to 510 rad²·Hz^-1·km^-1, which is much higher than the fiber noise observed in previous reports. This extreme level of phase noise is mainly due to the fiber link laying underground along the highway. Appropriate phaselocked loop parameters ...     

Yb3+/Er3+共掺BaGd2ZnO5上转换发光动力学过程的研究

BaGd2ZnO5∶Yb3+,Er3+是目前报道的上转换效率最高的发光材料,有广泛的应用前景,但到目前为止还没有关于该基质材料中Er3+发光动力学过程研究的报道。采用溶胶凝胶法制备BaGd2ZnO5∶Yb3+,Er3+上转换发光材料,测量不同激发密度下上转换光发射功率及上转换效率。数据表明:当激发密度较低时,绿色光发射强度与激发光功率的二次方成正比;激发密度较高时,与激发光功率的一次方成正比;上转换能量效率先增大后减小,具有一个极大值。通过建立不同激发密度下,Er3+离子4 S3/2能级上转换光发射速率方程模型,阐述了产生这一现象的动力学过程和绿色光发射产生的机理。在弱激发条件下,用方波调制的971nm LD激光激发BaGd2ZnO5∶Yb3+,Er3+样品,测量上转换绿光的上升和衰减过程,用Er3+离子4 S3/2能级的速率方程拟合绿光的上升和衰减过程确定相关参数,证实Er3+离子4 S3/2能级粒子布居主要来自于Yb3+→Er3+的能量传递。     

容量法快速准确地测定硅铁中硅的要点

硅氟酸钾容量法测定硅铁中硅含量比质量法快速 ,且准确度也能达到要求。因此采用硅氟酸钾容量法较为实用。但由于容量法中溶样、沉淀、洗涤、滴定等过程复杂 ,往往一步控制不严造成试验数据超过允许误差。通过反复试验 ,掌握了以下快速准确测定硅的几个要点 :( 1 )硝酸和氢氟酸分解硅铁时 ,滴加氢氟酸一定要逐滴加入 ,且边滴边摇 ,使反应逐步完成。( 2 )加硝酸钾饱和液使硅氟酸沉淀时 ,一定要控制硅氟酸钾沉淀的酸度为 1 5%～ 2 5% (体积分数 ) ,沉淀温度在 2 5°C以下。夏天 ,在加饱和硝酸钾溶液时 ,应先把塑料烧杯直接放到盛有冷水的盘子…     

芳基乙炔预聚物流变性能研究

用L－90流变仪研究了芳基乙炔预聚物的流变性能。结果表明：在所研究的温度范围内,芳基乙炔聚物流体为牛顿流体,其粘度随温度增加而降低,粘流活化随预聚物分子量的增加而增加。预聚物在室温存储过程中粘度逐渐增加;在60－80℃恒温90min其粘度变化不大。     

The effect of an elastic triangular inclusion on a crack

IntroductionWiththedevelopmentofparticleandfiberreinforcedcomposites,theinclusion_crackinteractionproblemisbecominganimportantfieldbeingstudied .Andasamodel,itisalsousedtostudytheeffectsofmaterialdefectsonthestrengthandfractureofengineeringstructure.TheinterationbetweencircularinclusionandcrackwasstudiedinRefs.[1 -6 ] ;InRefs.[7-1 2 ] ,theinterationbetweenlineinclusionandcrackswasdiscussed ;TheinterationbetweenellipticalinclusionandcrackwasstudiedinRefs.[1 3,1 4] .However,withthedevelopmento…