基于ULS、TLS和超声测高仪的天然次生林中不同林冠层树高估测

【目的】应用不同数据源分析不同林冠层中探测提取树高的异同,探索适用于中国北方天然次生林树高估测的方法。【方法】以东北林业大学帽儿山实验林场中林施业区0.25 hm²样地为研究区域,基于无人机激光雷达(unmanned aerial vehicle laser scanning, ULS)、地基激光雷达(terrestrial laser scanning,TLS)和Vertex IV超声测高仪实测单木树高,根据冠层高度分布(canopy height distribution, CHD)对林冠层进行分层,对不同林冠层(上层和下层)、不同树木类型(针叶树和阔叶树)探测提取的树高进行对比与分析。【结果】由CHD计算得到的冠层分层阈值为8.5 m。树高的离群值大多产生在林冠上层,阔叶树比针叶树更容易产生离群值,ULS比TLS更容易产生离群值。在林冠上层,ULS比TLS估测树高的相对均方根误差(rRMSE)低2.56%,ULS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低2.68%;在林冠下层,ULS仅能探测到少量树木,ULS比TLS探测提取树高的 rRMSE高6.31%,TLS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低1.16%。【结论】针叶树的树高估测精度普遍高于阔叶树;当TLS和ULS均能对单木进行完全扫描时,具有准确提取树高的潜力;树高离群值多由冠型不规则或相互交叉的阔叶树产生,而大部分针叶树,由于具有规则的冠型,所以产生的离群值较少;基于CHD对林冠层进行划分能够较好地反映不同数据源估测树高的适用范围,具有一定的推广意义。     

超高功率超短脉冲发展的现状及相关科学问题

超高功率超短脉冲激光系统在其聚焦焦点附近可以实现高达1022-24 W/cm2的峰值功率输出,为强场物理实验研究,以及实验室内模拟极端环境下的天体物理条件提供了直接的实现方案.自从国际上首次提出了建造EW激光的概念,即输出总功率达到1018 W的大型激光系统后,国际上很多国家都在设计和建造大规模的超高功率超短脉冲激光系统.本文简要介绍了国际上这种规模激光系统的发展状况,并结合国内超高功率高能超短脉冲激光的发展,对超高功率超短脉冲激光系统发展中相关技术问题进行阐述.     

激光快速成型TC4合金显微组织及力学性能

采用金相显微镜、扫描电镜、电子拉伸机等，研究了激光快速成型TC4合金沉积态在平行沉积方向和垂直沉积方向的组织和力学性能.结果表明:激光快速成型TC4合金沉积态宏观组织沿沉积方向生长的粗大β柱状晶呈明暗相间的条带状结构，具备典型的魏氏组织特征;垂直沉积方向的强度比平行沉积方向的强度高，但塑性低;合金断口为韧窝状断口，垂直沉积方向的断口韧窝尺寸比平行沉积方向的小.     

激光冲击强化对Ti2AlNb合金微观组织及残余应力的影响

Ti2AlNb(O-Ti2AlNb)具有优异的力学性能,在航空发动机方面有远大应用前景.激光冲击强化(Laser Shock Peening,LSP)是一种先进的表面改性技术,能够在材料表面诱导产生高幅值、大深度的残余压应力,改善材料微观组织,提高材料抗疲劳、高温氧化等性能.本文采用激光冲击强化对Ti2AlNb合金进行表面改性,并研究其组织演变、残余应力以及高温环境对性能的影响.结果表明:激光冲击强化能够显著减小Ti2AlNb合金近表面的晶粒尺寸.显微硬度由冲击前的350 HV提升到395 HV;在冲击区域近表面产生了约-377 MPa的残余压应力;而在高温环境中,由激光冲击强化所诱导的材料近表面残余应力随时间逐渐释放,在600℃条件下,残余应力释放较为缓慢;而在720℃条件下,残余应力迅速释放.     

扫描探针检测交变力场

设计了一个可检测交变力场的扫描探针系统，针尖受到与样品间的交变电场力或磁场力的作用而振动，针尖振动由一超外差激光干涉仪检测。从而确定作用力的大小，该文分析了系统的灵敏度，测量了针尖与样品间的交变电场力随两者间距的变化曲线，对周期性分布的电场进行了一维扫描检测，并进行了金属薄膜厚度的测量。该文还利用磁性探针进行了交变磁场力的检测，系统的电磁力检测灵敏度为１０＾－１１Ｎ。     

检测陀螺仪转子安装精度的一种新方法

陀螺仪转子的安装精度对其运行的稳定性和精确性有很大的影响。由于要求的安装误差很好，因此，对其误差的测量要求准则。其测量误差应经安装误差小1／10以及上，一般的检测方法很难达到要求，为此介绍了一种新型的光电检测方法，该方法利用狭缝的光学傅立叶变换提取陀螺仪转子的误差信息，采用计算机进行信息处理，从而完成陀螺仪转子的自动检测和分类，该方法也可用于其他一些精密年的自动检测处理。     

激光光束质量的评价方法

激光光束质量是一个很有现实意义的论题，对不同应用的激光光束其质量的评价标准一般不同。给出了几种有代表性的激光光束质量的评价方法，并分别对各种评价标准的合理性与适用性进行了详细的分析；研究了实际应用中对激光光束质量的一些要求和相关的评价参数。     

双脉冲TEA CO_2激光器电路参数的选择

分析了电路参数及电路结构对双脉冲TEA CO_2激光器输出稳定性的影响,并提出合理选择电路参数与结构的原则。实验结果,证实了分析的正确性。     

双模三次激光模型的微扰解法及统计特性

采用微扰方法,得到了双模三次激光模型在不满足势条件下的相关结果.并对该模型的等时自相关和互相关系数进行了计算和讨论.     

Orthogonally linear polarized lasers(Ⅰ)--principle and devices

Two kinds of orthogonally polarized lasers, i.e. Zeeman dual-frequency lasers and four-frequency ring lasers (laser gyros) have been developed since the invention of lasers, in which circularly polarized lights oscillate. This paper summarizes recent progress of the study on orthogonally linear polarized lasers with the standing wave cavity. Firstly, the expression of producing orthogonally linear polarized lights in standing wave cavity, i.e. laser frequency splitting, is given. Almost all the birefringence effects made in laser cavity are used to produce orthogonally linear polarized lights. The effect includes quartz crystal birefringence effect, calcite birefringence effect,stress (photo-elastic) birefringence effect and electro-optical birefringence effect. Secondly, several physical phenomena of orthogonally linear polarized lasers are discovered such as aberrance of frequency splitting curves caused by optical activity of quartz crystal, order-passing of longitudinal modes with frequency splitting and strong modes competition. Finally, because the traditional Zeeman dual frequency laser cannot output frequency difference larger than 3 MHz, the approaches of obtaining larger frequency difference are studied. The sequential results, several kinds of orthogonally polarized lasers, are described, such as birefringence dual frequency lasers outputting a frequency difference from 40 MHz to hundreds of megahertz, birefringence-Zeeman dual frequency lasers outputting a frequency difference from 1 MHz to hundreds of megahertz, the LD pumped YAG birefringence dual frequency laser outputting frequency difference of several gigahertz, and the lasers whose longitudinal mode spacing is c/4L instead of c/2L.