法拉第电磁感应定律定量实验的创新

本装置结合现代技术利用Arduino与电子元器件等定量验证法拉第电磁感应定律,探究感应电动势与磁通量变化率、角速度、匝数等因素的关系,有助于教师教学演示及学生理解,激发学生对科技与物理的学习兴趣.     

基于SOPC的钢琴调音系统设计与实现

研究了一种基于FPGA的SOPC技术和NIOSII软核处理器的全新设计方法,结合FPGA中数字信号处理的相关技术设计出了一款钢琴调音系统。设计中对采集到的钢琴声音信号进行FFT、FIR等处理,提取出基波信号,然后对信号基频进行测量,并直观显示被测频率与标准频率之间的差异,从而调整琴弦,达到调音目的。     

新型水波干涉仪

介绍了自制水波干涉仪的结构,原理,制作及使用方法,利用该装置演示水波的干涉及衍射。     

利用遥感植被指数模型研究青狮潭水源林变化

漓江近30年来出现了水量减少、枯水期越来越长的问题,而其上游青狮潭水源林覆盖的变化是影响漓江水量的重要因素之一。分别利用遥感比值植被指数(RVI)和归一化植被指数(NDVI)模型,提取美国ETM遥感图像青狮潭水源林不同时相的植被指数,通过分析植被指数的变化来研究水源林覆盖的变化。结果表明,1999年12月15日至2002年1月5日,研究区青狮潭水源林大部分面积(约80%)的植被覆盖度出现下降趋势,但植被覆盖度减少的数值不大,RVI减少值主要在-1.5≤·RVI<-0.1,NDVI减少面积中超过一半面积的NDVI减少值在-0.2≤·NDVI<-0.1,增长、不变的面积各占10%左右,遥感植被指数为定量分析漓江上游水源林覆盖的变化提供了一种有效手段。     

太阳辐射下不同绿化植被表面温度的观测

地表温度直接影响着城市地表热场的分布和地表气温的高低,从而影响城市小气候环境。在太阳辐射条件下,利用红外测温仪连续观测桂林市不同绿化植被种类、水泥地、干燥裸土的表面温度,研究不同植被种类由于蒸腾作用不同所造成的表面温度差异,为城市绿化降低城市地表热场的热效应而合理选择植被种类。结果表明,樟树、紫荆等叶片的面积较大或者叶片表面的角质层较少,蒸腾作用较强,其表面温度日最高值低于裸土、水泥地分别约6℃、14℃,降温效果较显著;次之桂花、银杏和竹子的表面温度日最高值低于裸土、水泥地分别约4℃、12℃;棕榈、草地的蒸腾作用相对较弱,其表面温度日最高值低于裸土、水泥地分别约2℃、10℃,降温效果较差。     

环境因子对人工林显热通量的影响分析

风速、空气温度、空气湿度、土壤含水量是影响地表显热的主要因素。利用观测数据应用以BP神经网络为主并结合相关系数的分析方法研究显热通量的动态特征,将显热通量与风速、空气温度、空气湿度、土壤含水量做了相关性分析。结果表明空气温度和空气湿度与显热通量相关程度显著,它们的相关系数绝对值都在0.5以上,BP网络权值的点积明显高于其它两个影响因子;风速和土壤含水量与显然通量相关程度普通,它们的相关系数仅略高于0.3。此外,风速、空气温度与显热通量呈正相关关系而空气湿度、土壤含水量与显热通量呈负相关关系。通过对这些影响因子进行分析将有助于提高测定显热通量的精度,利用BP神经网络预测显热通量值可以为气象、生态环境等方面的研究提供可靠的决策数据。     

冬季水源林植被覆盖度变化对地表温度的影响

水源林地表温度受植被覆盖度变化的影响,而植被覆盖度变化、干旱引起的地表温度异常又会影响河流水量,研究植被覆盖度对地表温度的影响关系可以监测水源林可能旱情的发生、预测对河流水量的影响。因此,利用遥感反演模型,提取2002年1月5日桂林市灵川县青狮潭水源林ETM遥感图像的植被覆盖度和地表温度,分析冬季水源林植被覆盖度变化对地表温度的影响。结果表明,冬季水源林地表温度随植被覆盖度的增加而升高,呈现明显的正相关关系,但呈现显著的非线性关系,这与夏季水源林地表温度随植被覆盖度的增加而降低恰好相反;相同植被覆盖度的水源林的地表温度存在差异,尤其是阔叶林、竹林、针叶林的地表温度存在差异;受地形的影响相同植被覆盖度的水源林阳坡地表温度高于阴坡、山谷。     

大气物理参数对漓江水位的影响分析与预测

大气物理参数是影响漓江的水位变化的主要因素,对2000～2006年连续各月桂林市的大气温度、大气相对湿度、降水量、日照时数等大气物理参数和桂林水文站漓江水位数据,使用相关分析法分析大气物理参数对漓江水位变化的影响程度,并应用径向基人工神经网络由大气物理参数对漓江水位变化进行预测。结果表明,造成漓江水位变化的最重要大气物理参数是降水量,次之为大气温度;正常气象情况下,根据降水量和大气温度利用径向基神经网络可较为准确地预测漓江年最低水位和年最高水位,预测最低水位的误差小于5%,预测最高水位的误差略大于5%,预测最低水位比最高水位更准确,可为漓江流域可能发生的旱情、洪水等问题提供科学的决策数据。     

改革实验仪器与探究式教学

探究式教学不仅是学生科学知识的获取、科学技能的掌握及科学的情感态度与价值观发展的有效方法，也是学生个性发展、学习方式的改变以及终身学习能力的培养的一条有效途径。本文以波的干涉为例，介绍了通过改革实验仪器，为探究式教学的实施创造条件，优化教学活动设计，从而达到教学目的。     

利用遥感图像检测地震的地表地物变化

为了分析汶川县、茂县和理县地震重灾区的灾情状况,对震前2007年4月19日和震后2008年5月23日美国Landsat7ETM遥感图像进行辐射纠正、几何纠正、图像配准,然后使用Otsu最大类间方差阈值法二值化,分别通过二值图像逻辑异或处理、图像差值法自动检测地震造成的地表地物变化。结果表明,地震造成的地表地物变化主要沿岷江、杂谷脑河等河流两岸以及陡峭的沟谷地形地区,分布广且密集,其中杂谷脑河及流入其的溪谷地区的地表地物变化较大,地表地物变化的主要原因是地震引发了陡峭山体的大量崩塌、滑坡和坡面泥石流,灾情非常严重。遥感图像变化检测可有效检测出较大山体形态完整的块体滑坡的规模与形态。