联合摄影及斜点样方法的单株植物冠层结构参数测量(Ⅰ):冠层三维重建

联合摄影、三维立体体元模型及光线跟踪法开展了面向高精度总面积指数(plant area index,PAI)测量的冠层精细三维模型重建研究.研究发现,冠层背景及天气条件对冠层影像分类影响显著;相机外方位元素解算精度受控制点精度影响较大,但受控制点数目影响相对较小.合理的单位体元大小及分区大小组合对于冠层三维重建至关重要,任意单位体元大小及分区大小组合可引起冠层三维重建异常.与立体体元大小相比,分区大小对冠层三维重建影响更为显著.     

基于多光谱冠层成像仪的单株植物冠层体积及总面积指数测量误差分析

基于多光谱冠层成像仪(MCI)测量方法,开展龙眼树冠层体积及总面积指数测量研究,以地面实测数据为基础,重点分析MCI外方位元素(测站三维坐标及三个姿态角)测量、测站距离及测量方案(测站距离、体元及影像分区大小参数组合)三大误差来源及其对测量精度影响.研究发现,测站外方位元素解算精度受控制点成像质量、分布方式、控制点数目等因素影响显著;当体元、影像分区大小固定时,冠层体积及PAI参数测量结果受测站距离、测量方案影响整体较小,且偏差范围均小于8%,但少量方案存在测量结果不稳定性现象,其体积及PAI测量偏差可高达15%.     

基于地面激光雷达的单株树木叶面积指数测量研究

以单株树木为研究对象,实现一种基于地面激光雷达点云数据的单株树木叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)测量过程,以减小冠层木质组分对LAI测量结果带来的误差。首先,借助支持向量机(Support Vector Machine,SVM)实现单株树木地面激光点云数据树枝与树叶的分类。然后,基于间隙率模型利用分类后得到的树叶点云数据计算得到叶面积指数。最后,以直接测量方法获取得到的LAI测量值作为真实值进行精度验证和评价,基于未分类点云数据得到的LAI相对误差为115.93%,而基于分类后的树叶点云得到的LAI相对误差为16.3%。实验结果表明,该方法可有效减小冠层木质组分带来的LAI测量误差。     

风险估值在沪深股市风险测量中的应用研究

以中国沪、深股市的风险测量为研究对象,收集了近5年的沪深股市每日指数收盘价;运用风险估值(VaR)常用的方差-协方差法和历史模拟法,通过对单一金融产品和资产组合的风险测量,论证了利用VaR技术计算股市风险的可行性.与传统的风险测量方法相比,方差-协方差法和历史模拟法在精确量化投资风险方面具有简捷易行的显著优势.利用指数加权移动平均方法考察了VaR对股市收益率波动性的描述能力,结果表明VaR计算值基本涵盖了绝大部分交易日的损失,有效降低了"幽灵效应",并且捕捉了波动的聚集性.从资产组合的VaR小于单个金融产品的VaR的结果看,VaR技术在股市风险测量上符合现代投资组合理论的基本思想.     

用试验参数表达的应变速率敏感性指数的理论公式及其测量

从理论上建立了一组恒应变速率、恒变形速度和恒变形载荷变形路径下的应变速率敏感性指数测量公式,并给出在对应的试验曲线上的测量方法.同时针对Zn质量分数5%Al合金在常态(18℃)下的试验结果进行了测量和比较,从而说明这种合金即使在常态(18℃)下也具有较强的结构敏感性.     

非对称共面波导特性参数的时域反射测量

提出了采用时域反射测量方法测量背敷金属化层非对称共面波导的特性参数，介绍了测量不连续点特性阻抗和传输线有效介电常数的原理与方法，给出了测量背敷金属化层非对称共面波导的实验结果和有关数据，对实验进行了说明，并对实验结果及其误差进行了分析。     

不同林分密度下杨树树冠结构与溃疡病的关系

针对不同林分密度对树冠结构的影响以及不同密度条件下杨树树冠结构与溃疡病的关系进行 了分析。结果表明：不同密度条件下的杨树一级分枝粗度和冠层密度存在极显著差异。病情指数与 密度呈显著正相关(0.631),与冠形率呈显著负相关(-0.540)。通径分析结果表明,各树冠结构指标 对病情指数的综合作用均为负,从大到小依次为：冠幅、单株总叶面积、冠长树高比、叶面积指数 、枝下高、树冠表面积、冠层密度、一级分枝粗度、冠形率、一级分枝角度。其中以冠幅和单株总 叶面积的综合负向作用最大。因此,杨树溃疡病密度调控的树冠结构指标选择应着眼于冠幅和单株 总叶面积。在调查的5个林分中,株行距为2.0 m×3.0 m的林分密度最为合理,林中溃疡病病情最轻 。     

工业机器人几何参数标定综述

工业机器人几何参数误差是影响机器人作业精度的主要误差源,对其精确标定能够在不改变硬件设备前提下提高机器人绝对定位精度.在深入分析国内外有关几何参数标定方法基础上,根据测量方法的不同将机器人几何参数标定总结为外部测量标定法和自标定法两种.对外部测量标定法从建模、测量、参数辨识和误差补偿方面进行总结;对自标定法从基于空间约束和冗余传感器两个方面展开阐述.分析现有机器人几何参数标定方法存在的不足,提出面向新一代几何产品技术规范(GPS)的机器人几何参数标定发展方向.     

小麦超高产基因型冠层结构有关问题的研究

本文以24个小麦基因型为试验材料，对超高产基因型的冠层结构特性进行了研究．结果表明，与非超高产基因型相比，超高产基因型：1．冠层平均高度显著降低，平均穗长、最大叶面积指数、上部三叶叶面积指数、单位面积有效茎数、单茎干物质重和单位面积干物质重显著增加；2．叶面积指数发展协调而稳定、透光率适宜、旗叶叶绿素含量高、SOD酶的活性强、MDA含量低，上三叶光合速率显著提高；3．单位冠层空间生产能力显著提高，平均单位空间生物产量和籽粒产量分别提高13．6％和25．1％．相关分析结果表明，粒重／叶(mg／cm^2)比值和灌浆期叶面积指数与产量关系最为密切．     

乳源木莲冠层特性与生长的相关及通径分析

对17年生杉木×乳源木莲混交试验林中的乳源木莲冠层特性与材积生长进行相关分析,结果表明:乳源木莲材积指数(VI)与各冠层因子间的相关系数不同,除叶面积指数(LAI)、冠层密度(CLD)外,单株总叶面积(TLA)、树冠表面积(TCA)及冠形率(CSR)与材积指数均达极显著正相关。通径分析表明:TCA对材积生长的直接作用最大(Pyxi=1.201 3),是木莲材积生长的主导因子,TLA、CLD、CSR通过TCA起作用,5个主要冠层参数对乳源木莲材积生长相对重要性的大小顺序依次为TCA,LAI,TLA,CSR,CLD。在分析冠层空间结构对材积生长的影响中发现:垂直方向上,冠层中、下层的叶面积对材积生长有决定性作用;水平方向上,以叶面积多分布于内部、外部的结构有利于乳源木莲材积生长,而中部叶面积的作用较小。     

基于真实三维结构的玉米冠层生化参数垂直分布的定量化分析

为了定量研究作物生化参数在冠层中的垂直分布情况,本文以2000年栾城实验测量的玉米冠层自上而下不同叶位叶片的光谱数据为基础,利用PROSPECT模型进行反演,获得每层叶片的叶绿素(a b)含量、等效水厚度、干物质含量等叶片的生化参数.通过比较发现:玉米冠层叶绿素等含量生化参数具有明显的随高度垂直分层现象,最明显的就是叶片的叶绿素含量,最大和最小叶绿素含量的相对差值甚至可以达到最大值的79.1%.在此基础上,根据实测玉米冠层结构,利用扩展L系统生成玉米真实三维结构冠层场景.通过统计计算每层叶片的生化参数,进而得到冠层生化参数的垂直分布.这为进一步基于冠层光谱的参数反演和定量分析以及农业应用等研究奠定了理论基础.     

复合材料薄壁回转体零件锥度在机测量系统研究

复合材料薄壁回转体零件(例如套筒类零件)是航天工程中的大型重要零件,几何参数的在机测量技术是保证这一类零件加工精度的有效手段.研究了一种复合材料薄壁回转体零件锥度的在机测量方法,以高精度长度计和高速计数卡作为测量和采集设备,对加工后未拆卸工件的X和Z轴坐标及径向误差在机测量,提出了一种基于最小二乘法拟合与多母线均值的锥度计算方法;揭示了锥度误差产生的机理,并对锥度算法做了合理补偿.测量结果表明,在机测量的锥度值与三坐标测量机测量结果相比在允许误差范围内,充分验证了测量方法的可行性和有效性.     

一种基于高斯计的新型砝码磁参数测量系统

电子比较仪(天平)是基于电磁平衡原理进行工作的,由于砝码与电子比较仪之间产生的相互磁力作用对称量结果具有重大影响,磁性参数满足要求的砝码才能被用于质量测量和量值传递.鉴于目前国际上使用的测量方法和仪器对于低准确度等级或者非圆柱体砝码磁参数的测量效果较差,建立了一种新型的基于高斯计的砝码磁参数测量系统,利用高斯计和计算机对测量系统进行控制以及数据采集和处理,实现了直线、平面、转动等多种测量模式.实验结果表明了该系统的有效性.     

单丝热线旋转法用于旋流燃烧器出口参数测量

为了提高湍流流场的测量精度 ,针对旋流燃烧器出口截面上一次风和二次风的不同速度分布特征 ,引入了一种相应的单丝斜热线多方位旋转测量方法 .通过对一旋流燃烧器模型出口参数的测量和分析 ,证明在不同的速度特征区域选取不同的参考速度更加合理 .测量方法的不确定性分析证明该方法的测量误差波动较小 .给出了平均速度和雷诺应力分布的测量结果 ,将平均速度与采用五孔探针的测量结果进行了比较 ,两者趋势基本一致 ,表明了测量方法的可靠性     

应变片敏感栅结构参数对测量精度的影响

电阻应变式传感器的系统误差主要是由测量过程中的应变传递误差引起的,而这一误差的大小随着传感器敏感栅结构参数的不同而有所差异。针对这一问题,建立了由悬臂梁(被测基体)、粘结剂和应变电阻丝所组成的测量模型,运用有限元方法研究敏感栅电阻丝结构参数对测量结果的影响,同时通过实验验证了有限元分析方法的有效性。结果表明:栅长、栅间距在基体应变传递中具有中间最优值,栅丝直径越小应变传递误差越小。根据有限元分析结果给出了各结构参数对应的相对误差大小,为测量过程中电阻应变式传感器结构参数的选择和进行适当的误差补偿提供了有效参考。     

上海地区基坑底部粉质黏土回弹变形参数分析

根据压缩试验的回弹—再压缩曲线,得到了根据回弹指数及孔隙比计算回弹模量的理论公式.通过对大量上海地区相关土层勘察资料的统计分析,得到了上海地区⑤层、⑥层、⑧层粉质黏土回弹指数、压缩指数与塑性指数和比贯入阻力之间的线性关系.由于塑性指数和比贯入阻力不受取样扰动影响,可利用这些统计公式估算回弹指数,并结合上述理论公式进一步求得回弹模量.经多个实例验证,此方法精度可满足工程实践需要,且方便可行.研究结果可用于缺少回弹变形试验参数工程的回弹变形量验算.     

具有对数-指数参数特征的螺旋曲面参数化精确造型

对参数中含有对数-指数的新型螺旋曲面进行质点的成形运动学分析和描述,依据质点成形运动组合系统化定义和分类新螺旋曲面,以揭示此型螺旋曲面几何特征、数学性质、工程应用可能及推测新型螺旋曲面.构建具有对应具有对数-指数参数特征的螺旋曲线数学模型,应用Pro/E二次开发工具Pro/TOOLKIT,修正的螺旋曲面扫描算法和参数传递原理构建单一全关联数据库.对整个模型任意点,任意特征数字信息的提取实现了该类螺旋曲面的精确参数化造型.该参数化模型中对应具有对数-指数参数特征的螺旋曲线生成直接来自数学模型,所构建的参数化模型理论上无任何误差.     

激光熔覆中工艺参数对形成层几何特征及硬度影响分析

激光熔覆技术的实质是合金粉末快速熔化和凝固的过程,其形成层的形状和性能与工艺参数密切相关.为了了解工艺参数对激光熔覆形成层几何特征及硬度的影响规律,根据正交试验设计方法设计研究了工艺参数(激光功率、扫描速率、送粉速率)对单道单层熔覆层几何特征(熔覆层高度、宽度与熔池深度)与硬度影响的试验,根据试验结果归纳了工艺参数对单道单层熔覆层几何特征与硬度的影响规律,解释了造成这些影响的原因,试验表明激光功率是影响熔覆层几何特征的最显著因素.此外,使用了一个激光熔覆层的几何特征数学模型对照验证了试验结果.     

湿蒸汽两相流流量及干度的双参数测量研究

本文采用孔板及均速管组合形式,对汽-水两相流的流量及干度的双参数测量进行了实验研究。实验结果表明,这种测量方法可以满足高干度湿蒸汽测量的要求,具有很好的工业适用性。     

语言传输指数直接与间接测量方法实验对比

通过对4个不同房间内12个测点共48个听音条件的测量,分析了直接测量方法和间接测量方法测量语言传输指数(STI)、公共广播系统语言传输指数(STIPA)时的差异以及不同频率响应的测量系统对这两种测量方法的影响.结果表明,只要采用标准化的测量系统、测试程序,测量过程严格按照规定执行,这两种方法测得的STI和STIPA都能准确反映出语言经过声传输通路后与语言可懂度相关特征的变化,测量结果都可以用于语言可懂度的客观评价,差别较小.