黄土丘陵区林草地枯落层盖度遥感估算研究

枯落层盖度的定量估算对于植被防蚀功效的评价具有重要作用。在陕北黄土丘陵沟壑区选取典型落叶林和退耕草地作为光谱测试样地,通过室内和野外实验分析枯落层—土壤混合场景的光谱变化规律,研究高光谱指数NDLI(normalized difference lignin index)和CAI(cellulose absorption index)估算枯落层盖度的有效性。结果表明,受颜色及含水量等因素的影响,不同盖度枯落层—土壤混合场景的光谱反射率呈现不同的变化规律。干和湿状态下,随着枯落层盖度的增加混合场景的NDLI、CAI指数值均呈现增大的趋势,CAI与枯落层盖度的相关性高于NDLI,R2最高为0.98(阔叶林和退耕草地干的混合场景),CAI能够更有效地估算枯落层盖度。野外实测验证了室内实验结果,退耕草地混合场景的CAI值与枯落层盖度相关性最高(R2=0.90),野外条件下两种高光谱指数估算枯落层盖度的有效性均有一定程度的降低。该研究为枯落层盖度的遥感定量反演提供了基础与依据。     

HR-ICP-MS研究丰水期黄河甘宁蒙段过滤水和悬浮物中重金属的含量特征和污染评价

为研究黄河甘宁蒙段丰水期过滤水和悬浮物中重金属的含量特征及污染状况,采用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS)对黄河甘宁蒙段昭君浮桥 (S1)、包头浮桥(S2)等10个采样点过滤水中六种重金属(Cd, Pb, Cr, As, Cu和Zn)及悬浮物中九种重金属(Cd, Pb, Cr, Ni, Cu, V, Co, Zn和Mn)的含量特征、污染评价和源分析进行研究。结果表明：(1)过滤水中只有Cr元素含量在所有采样点超出《地表水环境质量标准》(GB3838—2002) 的标准限值,且在10个采样点中均为最高(74.8～94.7 μg·L-1);单因子指数(I_i)评价结果表明除包头浮桥(S2)未受总氮(TN)污染外,其余采样点水质均受Cr元素和TN污染;内梅罗综合指数法(I)得出所有采样点的I值均在1～2之间(轻污染程度),表明黄河甘宁蒙段水质,尤其是下游段(S1～S6)已不是生活饮用水、水产养殖等的理想水源。(2)悬浮物中Ni含量(34.7 μg·L-1) 只在玛曲点(S10)低于中国土壤元素背景值(35.2 μg·L-1),在其余点均高于背景值,而其余八种元素在10个采样点的含量均高于背景值;地累积指数法(I_geo)结果表明九种元素中Cd元素的I_geo值(0.452～2.89)在10个采样点中均为最高值,且在昭君浮桥(S1)、包头浮桥(S2)、乌海(S5)和东大沟入黄河口(S8)这四个采样点处达到中污染-重污染程度,其余八种元素在各采样点的I_geo值均小于1,为无污染或无污染-中污染程度。研究结果为全面研究该流域重金属分布、迁移及有效保护提供可信的实验数据。     

黄河甘宁蒙段表层沉积物中重金属元素含量及其形态分析

到目前为止,关于水环境中重金属浓度和形态分布的研究有许多报道。但是关于黄河上游,特别是对黄河甘宁蒙段区域重金属的研究报道仍需进一步深入。在相关研究工作的基础上,使用HR-ICP-MS和BCR连续提取法主要对2011年丰水期黄河甘宁蒙段12个采样点表层沉积物Cd,Pb,Cr,V,Co,Ni,Cu和Zn重金属元素的含量,形态和潜在风险进行测定与分析。结果表明：所有采样点各重金属元素含量顺序相同：Cr>V>Zn>Cu>Ni>Pb>Co>Cd,与各采样点所在区域土壤中背景值相比,S5采样点Cd元素的含量水平最高(1.30 μg·g-1) 约为背景值(0.103 μg·g-1)的13倍。通过I_geo对重金属进行污染评价,结果显示S5采样点Cd元素为强污染水平(I_geo=3.08),内蒙古段四个采样点(S1—S4)Cd表现为中强度污染水平,I_geo位于2.02~2.90之间;此外,富集因子(EF)评价结果发现,研究区域表层沉积物中八种重金属均受到人为活动的污染。根据潜在生态风险指数(RI)结果,S5和S3采样点为高生态风险,其他采样点为中等生态风险。BCR连续提取法结果显示Cd的有效性最高,其次为Co和Ni,V和Cr有效性最低。根据形态分析风险评估准则 (RAC),Cd在S1—S4采样点有高风险,在S5采样点有很高风险;而对于Ni和Co来说,12个采样点中均表现为中等风险。研究结果和结论可为相关政府部门提供重要的研究信息。     

A new operational vector approach for time-fractional subdiffusion equations of distributed order based on hybrid functions

This research study deals with the numerical solutions of linear and nonlinear time-fractional subdiffusion equations of distributed order. The main aim of our approach is based on the hybrid of block-pulse functions and shifted Legendre polynomials. We produce a novel and exact operational vector for the fractional Riemann–Liouville integral and use it via the Gauss–Legendre quadrature formula and collocation method. Consequently, we reduce the proposed equations to systems of equations. The convergence and error bounds for the new method are investigated. Six problems are tested to confirm the accuracy of the proposed approach. Comparisons between the obtained numerical results and other existing methods are provided. Numerical experiments illustrate the reliability, applicability, and efficiency of the proposed method.     

A multistep collocation method for solving advection equations with delay

Advection equations with delay are appeared in the modeling of the dynamics of structured cell populations. In this article, we construct an efficient two-dimensional multistep collocation method for the numerical solution of a class of advection equations with delay. Equations with aftereffect and equations with both aftereffect and retardation of a state variable are considered. Computability of the algorithm and convergence properties of the proposed numerical method are analyzed for solutions in appropriate Sobolev spaces, and it is shown that the proposed scheme enjoys the spectral accuracy. Numerical examples are given and comparison with other existing methods in the literature is made to demonstrate the efficiency, superiority and high accuracy of the presented method.     

氮化铝薄膜的光学性能

分别使用X衍射仪和紫外（190 nm～800 nm）分光光度仪,测量了用分子束外延法生长在SiC（001）基底面上的AIN薄膜的X衍射、透射谱和不同温度下的吸收谱.X衍射表明:实验所用的AIN薄膜在c-轴存在应变和应力,该应变和应力主要是由于AIN的晶格常量与基底SiC的晶格常量不匹配所致.透射谱表明:AIN薄膜的禁带宽度大约为6.2eV;而其对应的吸收谱在6.2eV处存在一个明显的台阶,此台阶被认为是AIN薄膜中的带边自由激子吸收所产生,忽略激子的结合能(与禁带宽度相比),则该值就对应为AIN的禁带宽度.而其对应的不同温度下（10 k～293 k）的吸收谱的谱线的形状和位置无明显的变化表明:温度对AIN薄膜的禁带宽度亦无明显的影响,这主要是由于在AIN薄膜中存在着应力所致.     

银盐干板的皱缩控制及其在彩色反射全息上的应用

分析了影响全息干板银盐乳胶在处理过程中收缩的几个因素,并通过实验,找出了在拍摄及处理体积反射全息图过程中,曝光量、漂白液温度及脱水的方式对乳胶收缩影响的规律.在此基础上提出控制乳胶的收缩,即控制反射全息图衍射波长的方法,从而达到彩色反射全息图的实现.实验结果表明该方法做出的全息图效果良好.     

基于队列式缓存结构的视频图像存储算法

针对视频图像数据实时存储过程中普遍存在的丢帧问题,通过深入分析典型的存储算法,找出实时存储过程中视频图像数据丢失的原因：计算机在连续存储相同大小的文件时,存储速度在一定的范围内波动.本文采用队列式缓存结构有效地消除了存储速度波动所带来的影响,保证了在数据流速小于磁盘平均存储速度的前提下,高速视频图像数据的实时存储,解决了丢帧问题.实践验证了该算法的可行性与可靠性.     

Two long-standing problems in Tsallis’ statistics

On the basis of Tsallis’ entropy and the joint probability factorization condition, two controversial problems existing in Tsallis’ statistics are investigated, where one is whether energy is extensive or not and the other is whether it is necessary to introduce the so-called generalized zeroth law of thermodynamics or not. The results obtained show clearly that like entropy, energy is also nonextensive in Tsallis’ statistics, and that the zeroth law of thermodynamics has been implicitly used in Tsallis’ statistics since 1988. Moreover, it is expounded that the standard energy additivity rule adopted by a great number of researchers is not suitable in Tsallis’ statistics, because its corollary is in contradiction with the zeroth law of thermodynamics.     

甲醇分子(CH3OH)光谱性质的理论计算

研究了气相甲醇分子(CH3OH)基态和激发态性质。在对不同方法基组所得计算结果和实验结果进行比较之后,选用MP2(full)/6-311++G(2d,2p)理论方法进行计算,得到甲醇分子(CH3OH)基态和三重激发态的几何结构、能量以及频率信息;频率计算显示基态和三重态都为稳定构型。从三重态的结构出发,解释了三重态势能面为排斥型势能面的合理性。计算了甲醇分子单重激发态的垂直激发能,比较不同方法不同基组计算的甲醇分子单重激发态的垂直激发能,发现用TDDFT 中的b3p86方法使用6-311++G**基组的计算值和实验值符合得最好。计算得到的甲醇分子在MP2(full)/6-311++G(2d,2p)的绝热电离能和垂直电离能分别为11.18eV和11.32eV;计算得到的绝热电子亲和势与垂直电子亲和势分别为0.888eV和0.893eV。计算结果对实验研究有指导意义。