Sentinel-2卫星的多光谱轻量级船舶目标检测算法

近年来深度卷积神经网络在可见光船舶检测方面取得了显著的进展，然而，大多数相关研究是通过改进大型的网络结构来提高检测性能，因此加大了对更高计算机性能的需求。此外，可见光图像难以在云、雾、海杂波、黑夜等复杂场景检测到船舶。针对以上问题，提出了一种融合红（red, R）、绿（green, G）、蓝（blue, B）和近红外（NIR）4个波段光谱信息的由粗到精细的轻量型船舶检测算法。与现有的方法中根据光谱特性利用水体检测算法提取水体区域不同之处是该算法是利用改进的水体检测算法来提取船舶候选区域。为获取更准确的候选区域，对船舶、厚云、薄云、平静海面、杂波海面5种场景中4个波段的像素值进行了统计分析，选取近红外大于阈值作为辅助判断，并以其中心点获取候选区域32×32大小的切片，并对切片进行非极大值抑制，由此获得了船舶粗检测结果。随后构建了轻量级LSGFNet网络对船舶候选区域切片进行精细识别。构建的网络融合了1×1卷积提取的波谱特征与3×3的提取几何特征，为防止光谱特征与几何特征的信息在融合时“信息不流通”，在LSGFNet网络中引入了ShuffleNet中的通道打乱机制，并减小了模型结构，与典型的轻量级网络相比具有更好的效果且模型较小。最后，利用Sentinel-2卫星多光谱10 m分辨率数据构建了512×512大小的1 120组数据进行粗检测，以及32×32大小的6 014组数据进行精细网络训练，其中候选区域粗提取的查全率为98.99%，精细识别网络精确度为96.04%，不同场景下的平均精确度为92.98%。实验表明该算法在抑制云层、海浪杂波等干扰的复杂背景下具有较高的检测效率，且训练时间短、计算机性能需求低。     

具有时滞的非自治的捕食-食饵系统的全局吸引

考虑一个具有离散时滞的非自治的捕食—食饵系统。系统是由3种群组成的，其中一个为捕食者，另两个为食饵种群。本文的目的是给出时滞对系统的持续生存是无害的，从而确定了系统的周期解全局吸引的条件。     

河口水体中痕量稀土元素的共沉淀预富集-电感耦合等离子体质谱法测定研究

建立了氢氧化铟共沉淀预富集 -电感耦合等离子体质谱法测定河口水体中痕量稀土元素的方法。实验结果表明 ,在80mg·L -1的In3 +和pH9.5的实验条件下 ,在1.0L水样中添加5.0～200.0ng的混合稀土标准溶液 ,均能定量回收 ,回收率在82.2 %～106.9 %之间。方法的分析流程空白为0.04(Tb)～10.17(La)ng·L -1,检出限在0.17(Yb)～1.46(La)ng·L-1之间 ,精密度 (RSD ,n=3)小于11.7 % ,可满足河口淡水和海水样品中的痕量稀土元素定量分析的要求     

离子色谱法测定西湖水体中的Cl-和NO2-

采用离子色谱法进行水质分析时,Cl~-与NO_2~-的分离一直是个难题,特别是水体中Cl~-浓度较大,而NO_2~-的浓度较小时,Cl~-的色谱峰会完全覆盖NO_2~-的色谱峰。虽然可以分别采用色谱法测定Cl~-、分光光度法测定NO_2~-,但步骤繁琐且测定的精确度不高。笔者用改进的离子色谱法分离测定西湖水体中的Cl~-与NO_2~-,取得满意效果。 1 实验部分 1.1 主要仪器与试剂 离子色谱仪:DX-100T型,配以IonPacAs4-     

天然水体底质中腐植酸的光谱表征

分别用紫外-可见光谱、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、三维荧光光谱和荧光等高线谱对提取的腐植酸和商品腐植酸进行了表征，并将分析结果与Aldrich和上海试剂二厂生产的腐植酸进行了比较。结果表明：3种底质腐植酸之间以及同商品腐植酸的紫外-可见光谱、傅立叶变换红外光谱(FTIR)相似，含有相同类型的官能团。对不同腐植酸的三维荧光光谱和荧光等高线谱的分析表明其在结构上存在一定的差异；腐植酸有较明显的荧光光谱特性，可以尝试使用三维荧光光谱技术来揭示其在结构上的差异。     

固相萃取-气相色谱-高分辨质谱法测定巢湖水中半挥发性有机化合物

描述了巢湖水中半挥发性有机化合物的提取、测定过程和初步结果。湖水中半挥发性有机化合物的提取采用XAD-2和XAD-4混合树脂富集，用气相色谱-高分辨质谱法测定了所萃取的有机化合物，并给出相应的分子式和结构式。春季湖水中检测到14种有机化合物。     

水中镉化合物粒子消光系数及其反射率光谱(400～900nm)测量

测量出水中镉化合物单位浓度消光系数光谱曲线和镉化合物干燥环境下的反射率光谱曲线是水体镉元素含量遥感反演的关键。首先采用自主设计的透射光测量装置,利用Analytical Spectral Devices(ASD)光谱仪分别测量了相同厚度不同浓度的两种镉化合物粒子溶液(硫化镉和氧化镉)的透射光辐亮度,通过比值法计算出不同浓度的镉化合物粒子溶液的消光系数,最终得到其400~900nm波长范围内的单位浓度消光系数光谱。然后再利用ASD光谱仪在户外晴好干燥的环境下对这两种镉化合物的反射率光谱进行了测量,为日后进一步计算其单位浓度吸收和散射系数打下基础。单位浓度消光系数光谱测量结果表明,硫化镉在675nm出现极大值,在550和830nm出现极小值;氧化镉则随着波长的增加呈逐渐减少的单调趋势;两种化合物在水中的消光作用主要在紫蓝光波段。反射率光谱测量结果表明,硫化镉的反射率从500nm开始快速增大至650nm后趋于平缓;氧化镉从525nm开始呈近线性递增至900nm;二者都具有明显的光谱特征。本文在国内首次专门针对水质遥感领域开展了具有光活性的镉化合物的光学参数测量工作,并获得了这两种化合物的单位浓度消光系数和反射率光谱曲线,是水体镉含量遥感反演模型所必需的光学参数之一,为镉含量遥感反演这一难题提供一个突破口,测量结果可以为镉含量提取的遥感工作波段选择提供有力的参考依据,同时也为水体镉含量的遥感提取提供了模型必需的重要参数。     

掺硼金刚石阳极电氧化和电芬顿工艺处理真实水体中低含量药物的研究(英文)

本文报告了采用掺硼金刚石阳极(BDD)电氧化和电芬顿工艺处理真实水体中注入含有少量药物残留物的单组分和多组分溶液(即1 mg.L-1对乙酰氨基酚和(或)1 mg.L-1水杨酸,pH=3)的研究结果.以恒定电流密度方式在BDD/Pt电解池中进行电氧化,而在BDD/空气扩散电解池中进行电芬顿,从而在阴极电生H2O2.结果表明,由于乙酰氨基酚和水杨酸均与溶液中氯离子氧化所产生的活性氯物种发生反应,因此,电氧化处理真实水体中两种药物的降解要比超纯水中添加0.05 mol.L-1Na2SO4快.这种含氯氧化剂的反应活性甚至超过了阳极形成的有限的羟基活性基,提高电流密度大大加速了两种污染物的消除.在真实水体自然碱性pH下得到了类似的结果.当电氧化处理两种药物的混合物时,两种药物上面产生的氧化剂的竞争作用,导致药物的降解变慢,只有电芬顿处理真实水体时药物的降解才稍微加快,这是由于H2O2与Cl-的反应,生成了反应活性弱得多的含氯活性基,从而抑制了电生的H2O2和添加的Fe2+之间发生的芬顿反应所形成的同相羟基活性基的累积.对于添加了药物的真实水体,在较高的电流密度下电氧化可得到较好的天然有机物成分(NOM)矿化度,且添加0.05 mol.L-1Na2SO4效果会更好.虽然在药物溶液的电氧化中检测出微量的氧化副产物,如对苯醌、NO3-和NH4+离子,但在本研究条件下无法去除真实水体中所含有的氮基化合物.     

黄渤海近岸海域酚类内分泌干扰物分布特征及其来源解析

在黄渤海近岸海域采集了34个水体样品,利用HPLC-MS/MS分析了双酚A、辛基酚、壬基酚、2,4-二氯酚、对叔丁基苯酚和对特辛基苯酚等6种酚类内分泌干扰物的含量,并探讨了其分布特征及来源.结果表明,中国北部近岸海域6种酚类内分泌干扰物的含量范围在5.25～1351.20ng/mL之间.结合因子分析和层次聚类分析结果,说明渤海、黄海近岸海域中酚类化合物主要以辛基酚、壬基酚、2,4-二氯酚为主,局部海域伴有双酚A的高残留;从整个海域范围看,黄渤海近岸海域水体中酚类化合物污染状况具有区域特征,整体呈现出南高北低的特点,且酚类物质分布具有明显的地区特性,一定程度上具有聚集性;来源解析结果表明黄渤海近岸海域中酚类内分泌干扰物主要来源为生活污水和工业废水.     

基于共价有机骨架材料的磁固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定水中4种杀菌剂

杀菌剂在环境中长期富集后会引起土壤和植物病害,并能借助雨水或灌溉渗透到深层土壤和地下水中,威胁水体环境和人体健康。因此针对水中杀菌剂开发简单快速、高效灵敏的分析方法至关重要。该研究通过原位合成法制备了磁性共价有机骨架材料Fe₃O₄@TpBD,将其作为萃取吸附剂,富集环境水体中苯并咪唑杀菌剂(噻菌灵、麦穗宁、多菌灵)和有机硫杀菌剂(稻瘟灵)。利用Fe₃O₄@TpBD与杀菌剂之间的π-π共轭、氢键和静电作用进行吸附,结合超高效液相色谱-串联质谱法(UHPLC-MS/MS)进行检测,建立了测定水中4种痕量杀菌剂的分析方法。通过透射电子显微镜、X射线衍射及傅里叶变换红外光谱等方式对Fe₃O₄@TpBD进行表征,以证明材料的成功合成。对萃取条件进行一系列的优化(Fe₃O₄@TpBD的磁性比例及用量、水样pH、吸附时间、洗脱液的种类及体积、洗脱时间、NaCl含量),确定了最佳萃取条件。4种杀菌剂在3~1200 ng/L的范围内线性关系良好,线性相关系数均大于0.998,方法的检出限和定量限分别为0.06~0.28 ng/L和0.20~0.92 ng/L。在15、150和600 ng/L 3个加标水平下进行加标回收试验,日内和日间精密度分别为2.8%~10.0%和4.4%~15.7%。将该方法用于实际水样的检测,4种杀菌剂的加标回收率为77.1%~119.1%,在水库水中检测出多菌灵,含量为27.5 ng/L。该方法灵敏度高,准确度和精密度良好,操作简单,耗时短。