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。     

水下三维激光扫描在导管架平台损伤测量中的应用

海洋石油导管架结构受损点的尺寸测量目前主要使用机械卡尺测量，这种测量方法存在较大的误差，无法全面评估损伤点对导管架的影响，为此，需要引进新的方法和技术来满足导管架损伤点的测量。为准确评估损伤点对导管架的影响，保证导管架运营的安全，采用水下机器人（ROV）搭载三维激光扫描仪，分别对中国某海域导管架的阳极和已知损伤区域进行激光扫描，通过对激光点云数据的处理，得到被测物的三维模型，从而实现损伤结构的尺寸测量。研究结果表明，激光扫描仪便于ROV搭载和安装，可以应用于导管架已知损伤点的测量，测量精度可达毫米级。激光扫描测量的精度受诸多因素影响，作业时需优化作业方式，从而得到高质量的数据。ROV搭载水下三维激光技术，为深水结构物的尺寸测量提供了一种高精度的可行性方案，可以进行水下结构物的三维建模和尺寸测量，调查结果准确可靠，为后续的完整性评估提供参考。     

微观剩余油赋存状态的矿物学机制探讨——以鄂尔多斯盆地中部中‒低渗砂岩储层为例

针对现阶段微观剩余油研究中可视化精度低、微观剩余油与矿物之间的依存关系不明确以及形态分类描述不完善等问题, 利用岩芯观察、铸体薄片分析、X射线衍射分析等手段, 以场发射环境扫描电子显微镜(FE-SEM)图像为基础资料, 联合能谱(EDS)分析资料, 研究鄂尔多斯盆地中部长2油层组和长9油层组的微观剩余油分布规律, 并探讨剩余油赋存状态的矿物学机制。结果表明, 微观剩余油的赋存状态由孔隙的大小和形态以及与孔隙相接触的边缘矿物的性质共同决定, 不同类型孔隙对剩余油的赋存能力取决于孔隙边缘矿物的形态、表面粗糙程度、比重和润湿性等物理化学性质。据此, 可将微观剩余油分为残留油团、半自由油岛、半自由油雾、半自由微油团和束缚油5个类型。     

地形图辅助的建筑物地面和机载点云特征配准

机载和地面激光扫描数据配准的实质是坐标转换问题.以建筑物的立面为研究对象,基于地形图的建筑物线性特征,提出建筑物线-面特征约束的地面和机载点云数据配准方法,实现机载和地面点云数据的配准及其向地形图坐标系的转换.采用拟合方法,获取地面与机载点云、地形图的建筑物线性特征参数.依据特征之间的空间关系,建立特征参数与坐标转换模型的关系,分别实现地面与机载点云向地形图坐标系的水平转换.垂直转换则通过建筑物水平屋顶边缘的高程相对配准以及控制点处的高程绝对配准计算.以上海海洋水族馆点云为例进行实验验证,结果表明该方法可以实现地面和机载点云数据配准.     

基于三维激光扫描的岩体结构面信息提取

以地下矿山工程中的岩体结构面信息为研究对象,应用三维激光扫描技术与地质构造分析相结合的研究手段,将岩体结构面信息提取和三维激光扫描技术进行系统集成.利用Z+Flasercontrol点云数据处理程序和Geomagic Studio逆向工程软件对围岩点云信息进行预处理.基于Java语言开发了由点云数据获取结构面信息的点云数据处理系统,并应用Dips地质构造分析软件分析结果,结合人工测量数据验证此系统的准确性与可行性.研究结果表明,和传统方法相比,该方法具有快速、自动、高精度和远距离测量的优点.     

电镜成像方式对数字散斑相关方法结果的影响

研究了扫描电镜成像方式对数字散斑相关方法计算结果的影响,在此基础上对等离子喷涂铜涂层的变形场进行分析。结果表明二次电子成像和背散射电子成像的机理不同,应用时需要以相关系数及其标准差为标准,选取更为合适的成像方式。通过数字散斑相关方法显化了等离子喷涂铜涂层在加载过程中的应变场,结果表明随加载力增加,裂纹尖端应变场逐渐由蝴蝶状区域转为圆形钝化区。     

不同插值的有损耗压缩法实现光学扫描全息重现的研究

采用3种不同的插值方法研究了有损耗全息压缩方法实现光学扫描全息的压缩重现过程,结果表明没有主要全息重现细节的丢失,有损耗全息压缩法可以实现压缩比达到100的全息压缩重现.     

基于激光共聚焦显微镜模拟微合金钢连铸过程中第二相的析出行为

通过高温激光共聚焦显微镜模拟了微合金钢在不同冷却工艺下的凝固过程,并原位观察该过程样品表面的变化,探讨样品表面变化与第二相析出的关联性。研究结果表明：随着微合金钢钢液的凝固冷却,样品表面会出现细小浮凸;该浮凸出现的温度及分布位置与第二相的析出理论计算及透射电镜表征结果一致;通过原位观察该浮凸的产生,可间接表征第二相的析出,有利于分析第二相对基体组织演变的影响。     

建筑物重建中的三维激光扫描精度分析

针对三维激光扫描技术在建筑物重建中数据采集、处理方面存在的误差,从三维激光扫描仪测站定向误差、仪器扫描误差、数据拼接误差进行分析,并构建了点位误差模型,为三维激光扫描技术在建筑物的重建中测量成果的精度评定及测量方案的优化设计提供了理论基础.最后以脉冲式三维激光扫描仪为例对建筑物重建进行精度分析.     

青钱柳产黄酮类物质真菌的分离与鉴定

【目的】对青钱柳产黄酮内生真菌进行鉴定,探究提取黄酮类物质的新方法。【方法】采用组织分离对青钱柳枝、叶、根、皮的内生真菌进行分离,用不同培养基进行培养,观察其形态特征进行初步分类;通过显色反应、薄层层析(TLC)、高效液相色谱(HPLC)对内生真菌的发酵产物进行分析,筛选产黄酮类物质的内生真菌,并测定总黄酮产量。根据菌株的形态学特征,结合真菌rDNA的居间序列(internal transcribed spacer, ITS)的系统进化分析鉴定。【结果】分离得到67株内生真菌,通过菌落形态和显微形态观察,隶属于3纲、4目、6科、10属;最终确定4株产黄酮物质的内生真菌:PZ06、CY12、CP06、PP03,其中黄酮产量最多的是菌株PZ06,产量为3.61 mg/L。分子鉴定结合4种菌株的形态学鉴定结果表明,PZ06、CP06、PP03均属于链格孢属(Alternaria),CY12属于正青霉属(Eupenicillium)。【结论】青钱柳产黄酮的优势菌群为链格孢属(Alternaria)。该研究对植物内生菌的开发利用有着重要参考意义,产黄酮类物质的内生真菌的发现为活性物质的提取提供了新方法。