南漪湖叶绿素a浓度荧光反演算法研究

叶绿素a（Chlorophyll-a, Chl-a）浓度是监测浮游植物和水质状况的代表性指标，对湖泊富营养化评价具有重要意义。为了探求南漪湖多时相的Chl-a浓度高光谱特征及反演方法，选取2020年—2021年间南漪湖8次走航式水体实验同步采集的98组高光谱数据和Chl-a浓度数据，分析不同Chl-a浓度条件下南漪湖实测光谱的变化特征，同时考虑水质组分变化和采样时间变化对光谱的影响，提取能反映Chl-a浓度信息的特征波段。然后引入峰谷距离法、荧光基线高度法、峰面积法和基于峰面积法改进的谷上峰面积法共同反演南漪湖Chl-a浓度，并利用5折交叉验证法比较不同反演算法的优劣。研究结果表明：（1）随着Chl-a浓度的增大，荧光峰位置向红外方向移动，Chl-a吸收谷和荧光峰分别有加深和升高的趋势，峰谷差异更加明显，荧光峰附近谱段能够有效反映Chl-a浓度变化；（2）利用5折交叉验证法将样本分为5组，依次作为验证集进行建模，对于不同组别的验证集各方法的RMSE和 MAPE极差平均值分别为0.437 5 μg·L-1和28.27%，可见样本建模集与验证集的选取会显著影响精度评价结果，5折交叉验证的方法可以减小上述误差，在样本范围内最大程度地比较出各方法的优劣；（3）结合Chl-a浓度吸收谷极小值处水平切线提出的谷上峰面积法取得了最优的反演结果，其验证精度分别为R2=0.756 7，RMSE=1.653 1 μg·L-1，MAPE=40.77%，相较于峰谷距离法、荧光基线高度法和峰面积法精度均有提升，为叶绿素a浓度荧光反演提供了新的思路。     

Thickness-dependent magnetic properties in Pt/[Co/Ni]n multilayers with perpendicular magnetic anisotropy

We systematically investigated the Ni and Co thickness-dependent perpendicular magnetic anisotropy (PMA) coefficient, magnetic domain structures, and magnetization dynamics of Pt(5 nm)/[Co($t_{\rm Co}$)/Ni($t_{\rm Ni}$)]$_{5}$/Pt(1 nm) multilayers by combining the four standard magnetic characterization techniques. The magnetic-related hysteresis loops obtained from the field-dependent magnetization $M$ and anomalous Hall resistivity (AHR) $\rho_{{xy}}$ showed that the two serial multilayers with $t_{\rm Co} = 0.2$ nm and 0.3 nm have the optimum PMA coefficient $K_{\rm U}$ as well as the highest coercivity $H_{\rm C}$ at the Ni thickness $t_{\rm Ni}= 0.6 $ nm. Additionally, the magnetic domain structures obtained by magneto-optic Kerr effect (MOKE) microscopy also significantly depend on the thickness and $K_{\rm U}$ of the films. Furthermore, the thickness-dependent linewidth of ferromagnetic resonance is inversely proportional to $K_{\rm U}$ and $H_{\rm C}$, indicating that inhomogeneous magnetic properties dominate the linewidth. However, the intrinsic Gilbert damping constant determined by a linear fitting of the frequency-dependent linewidth does not depend on the Ni thickness and $K_{\rm U}$. Our results could help promote the PMA [Co/Ni] multilayer applications in various spintronic and spin-orbitronic devices.     

Enhancement of spin-orbit torque efficiency by tailoring interfacial spin-orbit coupling in Pt-based magnetic multilayers

We study inserting Co layer thickness-dependent spin transport and spin-orbit torques (SOTs) in the Pt/Co/Py trilayers by spin-torque ferromagnetic resonance. The interfacial perpendicular magnetic anisotropy (IPMA) energy density ($K_{\rm s}= 2.7 $ erg/cm$^{2}$, 1 erg = 10$^{-7}$ J), which is dominated by interfacial spin-orbit coupling (ISOC) in the Pt/Co interface, total effective spin-mixing conductance $(G_{\mathrm{eff,tot}}^{\mathrm{\uparrow \downarrow }}=\mathrm{0.42\times }{10}^{15} \mathrm{\Omega }^{-1}\cdot\mathrm{m}^{-2}$) and two-magnon scattering ($\beta_{\mathrm{TMS}}= 0.46 {\mathrm{nm}}^{2}$) are first characterized, and the damping-like torque ($\xi_{\mathrm{DL}}= 0.103$) and field-like torque ($\xi _{\mathrm{FL}}=-0.017$) efficiencies are also calculated quantitatively by varying the thickness of the inserting Co layer. The significant enhancement of $\xi_{\mathrm{DL}}$ and $\xi_{\mathrm{FL}}$ in Pt/Co/Py than Pt/Py bilayer system originates from the interfacial Rashba-Edelstein effect due to the strong ISOC between Co-3d and Pt-5d orbitals at the Pt/Co interface. Additionally, we find a considerable out-of-plane spin polarization SOT, which is ascribed to the spin anomalous Hall effect and possible spin precession effect due to IPMA-induced perpendicular magnetization at the Pt/Co interface. Our results demonstrate that the ISOC of the Pt/Co interface plays a vital role in spin transport and SOTs-generation. Our finds offer an alternative approach to improve the conventional SOTs efficiencies and generate unconventional SOTs with out-of-plane spin polarization to develop low power Pt-based spintronic via tailoring the Pt/FM interface.     

基于GF-2影像的苏州市区水质遥感监测

城市水体水质遥感监测是治理城市水体水质遥感监测是治理城市水环境污染的重要基础,也是城市生态系统建设的重要组成部分。本文基于GF-2影像,建立城市水体水质参数反演模型,对2015年-2017年苏州市区水体的叶绿素a浓度、悬浮物浓度、透明度三种水质参数进行遥感监测,分析了苏州市城市水体水质参数的时空变化特征并且对苏州市水环境进行了评价。结果表明,苏州市区水体叶绿素a浓度整体偏高,但平均水平逐年降低。各个市辖区城市河道平均叶绿素a浓度相差不大。大型河流湖泊中,虎丘湿地叶绿素a的平均含量在2015年-2017年间均处于最高水平。三年间市区城市河道的平均悬浮物浓度降低明显,悬浮物浓度较高的河道均主要集中在虎丘区。大型湖泊的悬浮物浓度不高,逐年降低明显。盛泽湖的平均悬浮物浓度最低,透明度最高。京杭运河的悬浮物浓度一直保持在最高水平,且变化不大,吴淞江汇入京杭运河部分水体悬浮物浓度偏高。2016年元河塘悬浮物浓度突然增高并在2017年有所降低,但仍高于2015年。透明度的分布变化趋势与悬浮物浓度相反,符合常规规律。苏州市区水质逐年改善,但仍水质情况仍不容乐观。京杭运河、元河塘、虎丘湿地由于人为活动导致水质较差,今后需进行重点监测与治理。其余河流湖泊水质均逐年改善,盛泽湖的水质处于最优水平。根据相关资料查阅,遥感监测苏州市区水体水质情况符合实际情况,GF-2影像能有效地反演城市水体的水质参数信息并显示其分布变化规律。     

基于通信信道模型的关联成像系统质量评价方法

提出一种成像前评价关联成像系统性能的方法,基于通信系统信道评价方法对观测矩阵进行分析,计算成像系统的信道容量,以信道容量来评价系统性能。对100幅成像场景、20种不同类型的观测矩阵以及2种重建算法进行成像仿真,并与成像重建后的图像质量评测效果进行对比分析。结果表明：本文在成像前对系统性能的评价结果与成像后的验证结果具有较好的一致性,当采样比例相同时,重构图像的均方差和信道容量对矩阵元素分布类型具有相同的依赖关系;当矩阵元素分布类型相同时,归一化信道容量和归一化反转均方差随采样次数变化的曲线具有很高的拟合程度,其拟合系数R2值普遍大于0.8。本文方法具有很强的适用性,其效果不随图像尺寸的变化而变化,能够广泛应用于常见的遥感场景。     

基于J2ME的字符串自动换行算法在手机游戏开发中的实现

随着J2ME在开发移动设备上应用的增多,游戏开发已成为当前的主要应用领域之一.然而,针对在游戏开发中经常需要绘制长字符串的问题,J2ME并没有提供相应的解决方法.对此,通过设计一种切割字符串的算法来解决该问题.实验结果表明此算法是有效的.     

松辽盆地大安油田扶余油层储层特征及控制因素

利用普通薄片、铸体薄片、X射线衍射、扫描电镜、阴极发光等资料,综合分析松辽盆地大安油田扶余油层储集砂岩的成岩作用、物性特征和孔隙演化过程。研究表明,储集层砂岩主要为岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩,以粉细粒为主,主要发育原生粒间孔、粒内溶孔、粒间溶孔和少量微裂缝,孔隙结构差,储层物性差,属于低孔低渗储层。储层经历了压实、压溶、胶结、交代和溶蚀等成岩作用过程,储层胶结物类型多,包括各种黏土矿物胶结、碳酸盐胶结、硅质胶结、长石胶结和黄铁矿胶结等,主要处于中成岩A期成岩阶段。储层特征主要受到沉积、成岩作用影响:沉积作用控制着有利储层(水下)分支河道砂体的分布和原始孔隙度,储层物性与沉积物原始粒度中值、分选系数、杂基含量等沉积参数有明显的相关性;压实作用是研究区储层物性最主要的破坏作用;胶结作用一方面作为骨架支撑颗粒,抵御了部分压实作用的影响,另一方面也成为堵塞储层孔隙的物质;溶蚀作用在一定程度上提高了储层的孔隙度,连通了部分孔隙,增加了油气运移的通道。     

垂直点接触自旋霍尔纳米振荡器中自旋波动力学的微磁学模拟

基于微磁学模拟的方法，对垂直点接触自旋霍尔纳米振荡器(VNC-SHNO)中自旋波的激发和其非线性动力行为随电流、磁场及角度的依赖关系进行了详细的数值模拟研究.首先研究了纳米振荡器的频谱特性随激发电流的变化的关系，发现在低电流下，其频谱在远低于铁磁共振频率f_FMR处出现一个自旋相干性很好的振荡峰f₁以及几个高阶谐波峰，且其频率随电流增加表现出明显的红移；而在高电流下，其频谱除了出现低频f₁峰以外，在接近f_FMR处还出现了一个高频峰f₂，但其频率几乎不随激发电流变化.其次，通过振荡模式的功率谱的空间分布图，发现f₁是局域在点接触边界的一类非线性“子弹”型自旋孤波，而f₂是分布在局域模f₁外围的一类准线性传播型自旋波.最后，还细致研究了外加磁场强度及外加磁场面外角度对自旋霍尔纳米振荡器中这两类自旋波的激发和调控规律，为下一步实验研究该器件的非线性动力特性及其在非线性逻辑计算中的应用提供了理论基础.