基于SARIMA-BP神经网络组合方法的MODIS叶面积指数时间序列建模与预测

植被叶面积指数(LAI)时间序列的建模及预测是陆面过程模型和遥感数据同化方法的重要组成部分。MODIS数据产品MOD15A2是目前应用最为广泛的LAI数据源之一,然而MODIS LAI时间序列产品包含了一些低质量的数据,例如由于云层、气溶胶等的影响,该产品在时间和空间上缺乏连续性。MODIS LAI时间序列包含线性部分和外在干扰产生的非线性部分,单一的线性方法或非线性方法都不能对其精确建模和预测。首先利用Savitzky-Golay(SG)滤波和线性插值平滑受到干扰的LAI时间序列,然后采用季节自回归积分滑动平均(SARIMA)方法、BP神经网络方法及二者的组合方法(SARIMA-BP)对MODIS LAI时间序列进行建模及预测。在SARIMA-BP神经网络组合方法中,各自在线性与非线性建模的优势得以充分发挥,其中SARIMA方法用于建模及预测LAI时间序列中的线性部分,BP神经网络方法用于对非线性残差部分进行建模及预测。实验结果显示：SG滤波和线性插值后的LAI时间序列比原LAI时间序列更平滑;SARIMA-BP神经网络组合方法的决定系数为0.981,比SARIMA和BP神经网络的0.941和0.884更接近于1;SARIMA-BP神经网络组合方法的预测值同观测值之间的相关系数为0.991,高于SARIMA(0.971)和BP神经网络(0.942)的相关系数。由此得出结论：SARIMA-BP神经网络组合方法对MODIS LAI时间序列具有更好的适应性,其建模和预测准确性高于SARIMA方法或BP神经网络方法。     

小麦超弱延迟发光测试系统

应用一种新型高灵敏度光电倍增管作为传感器,设计一套用于检测小麦超弱发光的光子计数测量系统,实现对储藏小麦超弱发光的定量测量.适当安排LED阵列分布,设计适合延迟发光需要的照明系统,通过对白光LED光源辐射等效单光子能量和流明效率的计算,建立起光照度与光子数强度之间的联系,实现了光源照射强度与样品延迟发光强度之间的定量比较.对不同光照强度下小麦样品延迟发光的测试和双曲函数拟合,探讨了小麦超弱延迟发光双曲函数拟合参量的变化规律;发现不同照射强度下存在不同的饱和照射时间;小麦超弱延迟发光强度曲线符合双曲衰减规律,超弱延迟发光持续时间达数小时.通过对光照时间和数据采集时间的精确控制,以及在拟合函数中设置延迟时间参量因子,实现了延迟发光测试数据对应时间点的精确标定.     

空地激光通信系统中捕获子系统仿真

针对空地激光通信系统,推导了复合光栅螺旋扫描捕获方法所需的最大捕获时间、平均捕获时间和捕获概率的计算公式,建立了捕获性能仿真模型,分析了捕获时间和捕获概率的关系,以及空中平台的相对速度对捕获系统的影响和抑制方法.仿真结果表明,当通信终端的捕获不确定区域为50mrad,扫描重叠因子为0.12时,捕获探测器的信噪比大于6时,空地激光通信系统总的捕获概率优于95%,最大捕获时间约为36s,平均捕获时间约为12s.     

基于改进模拟退火算法的推动式生产-配送协调优化

为减小物资生产与配送不协调造成的成本及生产资源浪费,建立了考虑推动式生产调度的物资配送优化模型,并针对标准模拟退火算法受随机因素影响易陷入局部最优的缺点,设计带有回火与缓冷操作的改进模拟退火算法对模型求解,确定了优化的车辆配送路线以及物资生产计划。对比实验结果表明：相对于单纯的物资配送优化模型,考虑推动式生产调度的配送优化模型,能够有效减小物资滞留时间以及配送延误成本;相较于标准模拟退火算法,改进算法搜索到了更优解,且计算结果的标准差减小了93.42%,稳定性更好;同时,改进模拟退火算法具有较低的偏差率,在中小规模算例中求解质量较高,平均偏差率在0.5%以内。     

大豆油煎炸过程理化指标与LF-NMR弛豫特性的相关性研究

在对大豆油无料/薯条煎炸过程[温度:(180±5)℃,持续36 h]中的酸价(AV)、粘度(V)、吸光值(A)及总极性化合物(TPC)含量等及低场核磁共振(LF-NMR)弛豫特性(峰起始时间T21、T22、T23、相应的峰面积比例S21、S22、S23、单组份弛豫时间T2W)变化规律研究的基础上,利用多元回归分析建立了理化指标与其LF-NMR检测结果的相关性模型,并进行验证。结果表明:大豆油的酸价、TPC含量及S21峰面积均随煎炸时间的延长而线性增大,T21、T22峰起始时间及T2W则随煎炸时间的延长而线性减小(r2>0.90),粘度、吸光值随煎炸时间的延长逐渐增加并符合二项式关系(r2>0.90),而T23峰起始时间及S22、S23与煎炸时间之间无明显规律性变化。煎炸薯条后,油样的酸价、粘度、TPC含量、吸光值及S21均较无料煎炸显著增大(P<0.05),而T21、T22峰起始时间及T2W显著缩短。多元回归分析表明,酸价及TPC含量与T2W、T21,粘度与T2W,吸光值与S21间均可建立良好的相关性模型(R2>0.93)。模型验证合理可靠,可通过油样的LF-NMR检测结果有效预测其理化指标的变化。     

Wrinkling and Growth Mechanism of CuO Nanowires in Thermal Oxidation of Copper Foil

We report a systematic study on wrinkling and CuO nanowires （NWs） growth in the thermal oxidation of copper foil. Copper foils with thickness of 0.5 mm were thermally oxidized in air at 500℃ for 0.5-10 h. It is found that all the samples have wrinkles and the size of the wrinkles increases with the oxidation time increasing. CuO NWs can grow on both the sidehill and hilltop of wrinkle. The CuO NWs on sidehill are longer and denser than those on hilltop. The growth direction of the CuO NWs on sidehill is not vertical to the substrate but vertical to their growth surfaces. The process of wrinkling and CuO NWs growth can be divided into three stages： undulating, voiding, and cracking. The CuO NWs on both sidehill and hilltop grow at the undulating stage. However, only the CuO NWs on sidehill grow and those on hilltop stop growing at the voiding and cracking stages because of the void in hilltop. The local electric field in a wrinkle at undulating stage was calculated, and it is found that the difference of local electric field strengths between hilltop and sidehill is small, which indicates that the predominant driving force for the diffusion of Cu ion during CuO NWs growth is internal stress.     

飞秒时间分辨荧光非共线光参量放大光谱技术

时间分辨荧光光谱技术是研究激发态弛豫、能量传递以及电荷转移等光化学过程的重要且直接的工具．飞秒时间分辨荧光非共线光参量放大光谱技术是一种新发展的具有高时间分辨率、宽探测带宽、高增益的时间分辨光谱技术．本文对该技术的基本原理与工作特性、系统配置、荧光收集和会聚、数据采集模式、时问分辨光谱数据处理等进行了系统阐述．最后简单介绍了飞秒时间分辨荧光非共线光参量放大光谱技术在物理、生物和化学领域的3个典型应用,并以此展现该技术的高时间分辨率、宽光谱探测及高增益优势．     

宽离子能量检测范围垂直引入反射式飞行时间质谱仪的研制

本实验室研制了国内首台宽离子能量检测范围飞行时间质谱仪。仪器采用紧凑式电子轰击源设计,配合离子透镜系统有效的调制离子流,飞行时间质量分析器采用了离子垂直引入式,双场加速和双场反射以及大尺寸MCP检测装置设计。仪器单离子信号半峰宽约2 ns,仪器分辨率优于1600FWHM,检测实际样品质量范围为1~127 amu(仪器理论质量检测上限优于800 amu),可检测离子能量范围优于2个数量级(3~140 eV)。若该TOF质量分析器与短瞬高压脉冲放电离子源耦合联用,可广泛应用于高能离子束的快速检测,如真空阴极放电对制备薄膜、离子注入材料的表征,导电材料的离子电荷态分布以及离子扩散速度的测定等。     

基于无线传感器网络的飞行器测控通信系统测量方案设计

随着航天技术的发展,飞行器测控通信系统需要测量的参数种类和数量不断增加,但同时要求系统在进行方案搭建时满足更高的可靠性、更小的体积和更小的设备质量。为解决这类问题,提出了基于无线传感器网络的飞行器测量方案,方案重点从节点配置、时间同步、网络拓扑、能源供应等方面对方案进行阐述,最后给出了应解决的关键技术攻关方向。     

晶化时间对ZSM-5/MCM-48复合分子筛结构及MTG反应性能的影响

采用两步晶化法制备ZSM-5/MCM-48微介孔复合分子筛,通过调变前驱体溶胶的晶化时间获得不同结构的ZSM-5/MCM-48基分子筛催化剂。采用XRD、N2-吸附、SEM、TEM、FT-IR和Py-FTIR等手段进行表征,结果表明,前驱体溶胶的晶化时间对ZSM-5/MCM-48复合分子筛的结构和表面酸性产生重要的影响,而特定结构的复合分子筛基催化剂可以显著改变甲醇制汽油(MTG)反应的产物分布,与ZSM-5基催化剂相比显著降低了油品中芳烃和均四甲苯的含量。阐明了其催化作用机制是由于介孔结构的MCM-48对微孔结构的ZSM-5界面或表面的修饰作用。