基于日光诱导荧光叶绿素估算的全球陆地植被总初级生产力

全球尺度陆地植被总初级生产力(GPP)估算的过程机理模型参数复杂、难以确定,数据驱动模型和光能利用效率模型对数据的依赖性强,陆地生态系统显著的空间差异使得已有的3大类GPP估算模型在地面观测数据相对缺乏的地区存在明显的应用局限性.通过日光诱导叶绿素(SIF)的连续观测数据和土地覆盖数据,对不同植被类型分别构建了GPP-SIF经验关系,并验证了GPP-SIF关系在相同植被类型中的稳定性和不同植被类型之间的差异.基于建立的GPP-SIF经验关系,利用最新的RTSIF数据,生产了全球陆地生态系统8d、0.05°空间分辨率的GPP_SIF产品.GPP_SIF与其他GPP估算模型的产品以及站点观测GPP进行交叉验证结果表明,建立的全球尺度GPP估算方法具有计算简单和结果可靠的优势,并在数据缺乏地区估算的GPP_SIF表现优异.     

日光诱导叶绿素荧光在估算半干旱草原生态系统总初级生产力中的应用

陆地生态系统总初级生产力（gross primary productivity,GPP）是陆地生态系统碳循环研究的重要组成部分。日光诱导叶绿素荧光（sun-induced chlorophyll fluorescence,SIF）与GPP之间存在的密切联系使得SIF逐渐被应用于全球和区域的GPP的模拟研究中。利用锡林浩特国家气候观象台涡度相关通量观测系统数据以及GOME-2卫星Level2SIF数据,分析2010～2012年生长季锡林郭勒半干旱区针茅（Stipa）草原生态系统GPP与SIF之间的联系,并对SIF进行光学几何校正以消除观测引起的误差,分析光学几何校正对该生态系统SIF的改善效果,探讨SIF在该生态系统中模拟GPP的应用潜力。结果显示在该生态系统生长季GPP与SIF之间具有较显著的线性相关性,在15天和8天的时间尺度上R²分别为0.564、0.373;经过光学几何校正可以改善SIF与GPP之间相关性,但其改善受到植被叶面积指数的影响导致效果并不显著;2010年和2011年,生长季降水量较少,生态系统受到一定程度的干旱胁迫使得植被触发光保护机制,造成SIF和GPP变化趋势存在一定差异。研究结果表明,SIF在模拟和监测半干旱针茅草原生态系统GPP时,效果受土壤干旱程度的影响,适用性有限。     

结合冠层密度的森林净初级生产力遥感估测

【目的】 森林冠层密度与林分年龄、植被生长状况有关,在区域森林净初级生产力遥感估测中,结合森林冠层密度以期提高估测精度。【方法】 以广东省韶关市为研究对象,选用2017年Landsat-8 OLI影像、2017年357块森林资源连续清查固定样地数据为主要信息源,分别采用随机森林、多元线性回归、人工神经网络和K最近邻分类法等4种模型,结合森林冠层密度制图器(FCD)进行区域森林净初级生产力特征变量的选取、参数建模、模型精度评价和森林净初级生产力空间制图。【结果】 特征变量中,红光波段(B4)、归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、叶面积指数(LAI)、缨帽变换土壤植被因子、纹理特征和地形特征在森林净初级生产力反演中有重要作用。将森林冠层密度因子加入反演模型后,4种遥感估测模型精度均有大幅度提高。对4种遥感估测模型进行性能比较,随机森林模型精度最高,其次是多元线性回归模型、人工神经网络模型,K-最近邻分类模型精度最低。研究区内森林净初级生产力平均值为10.689 t/(hm²·a),高森林净初级生产力 [≥18 t/(hm²·a)]林分面积仅占研究区的19.61%,主要分布在海拔较高的西北部。【结论】 结合冠层密度进行森林净初级生产力的建模,可有效提高模型估测精度。     

陆地植被净初级生产力估算及影响因素研究现状

植被净初级生产力(NPP)是植被在自然条件下的生产能力,是表征生态系统质量与功能、研究生态系统碳循环的重要指标.在总结NPP估算方法的基础上,分析了实测法、气象模型、光能利用模型、过程模型的特点;探讨了自然及人为因素对NPP的影响,以期为今后的研究工作起到一定借鉴作用.     

叶绿素现场连续测定的基本原理及其数据校正

介绍小型荧光计在走航过程中连续自动测定叶绿素的基本原理及其仪器的校正,并与台湾海峡及厦门西海域萃取荧光法测定叶绿素浓度进行对比,讨论了结果的差异性。     

2009年冬和2010年春滇池外海叶绿素a及初级生产力的时空分布

2009年冬季12、1、2月和2010年春季3、4、5月每月对滇池外海叶绿素及初级生产力进行一次调查.调查研究表明:2009年冬季滇池外海水域表层叶绿素a浓度介于17.77～189.10 mg.m-3,平均值为56.17 mg.m-3;原初溶解氧浓度介于4.38～7.43 mg.L-1,平均值为5.93 mg.L-1;表层水柱日生产量值介于0.38～2.15 g(O2).m-2.d-1,平均值为1.05 g(O2).m-2.d-1.2010年春季表层叶绿素a介于22.24～366.05 mg.m-3,平均值为96.8 mg.m-3;原初溶解氧浓度介于4.12～9.9 mg.L-1,平均值为7.45 mg.L-1;表层水柱日生产量值介于1.31～6.07 g(O2).m-2.d-1,平均值为2.79 g(O2).m-2.d-1.总体趋势是各生产力指标值在空间上:北部水域高于南部水域,中部和南部区域不存在显著差异;在时间上:春季高于冬季,春冬季水柱生产量、原初氧和叶绿素都存在极显著性差异(P<0.01),叶绿素和水柱日生产量呈正相关(R2=0.439).     

水分胁迫及复水对滴灌甜菜冠层温度及光合生理特性的影响

实验以甜菜品种Beta356为材料,在甜菜块根膨大期设置对照T1(70%田间持水量灌溉下限)、中度水分胁迫T2(50%田间持水量灌溉下限)和重度水分胁迫T3(30%田间持水量灌溉下限)3个处理,分析甜菜冠层温度和叶片光合荧光特性对不同水分条件的响应。结果表明:滴灌甜菜块根膨大期进行水分胁迫后冠层温度升高1.7～9.1℃,复水后可降低1.2～5.7℃。灌水前后T2和T3处理叶片气体交换能力显著低于T1处理,但T2和T3处理间未达到显著差异。与灌水前相比,复水后甜菜叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间二氧化碳浓度(C_i)分别提高0.14～7.09 g·m~2·h~(-1)、0.31～5.43μmol·m~2·s~(-1)、5.09～189.92 mmol·m~(-2)·s~(-1)、25.62～116.88μmol·mol~(-1)。荧光参数中F_v/F_m、Φ_(PSⅡ)、NPQ随水分胁迫程度的增加而降低,复水可提高PSII反应中心的q P和NPQ,并在T2处理较为显著(17.21%和19.05%)。块根膨大期经历50%～30%田间持水量下限后复水可激发甜菜产生缺水补偿效应,但叶片气体交换参数在复水后48 h尚不能恢复至对照水平。     

光照强度及环境要素对海洋初级生产力的影响

在不同光照强度下着重探讨聚生角毛藻和牟氏角毛藻的生长。并采用灵敏度高、准确性较好的~(14)C示踪法,测定藻类生长的光合作用速率作为海洋初级生产力的指标。结果表明,聚生角毛藻最佳生长光照强度为9 000～15 000 lux,牟氏角毛藻为7 000～12 000 lux。同时对环境因子 pH、盐度、温度的效应及其机制进行了研究。     

福建省三沙湾白马港海域叶绿素a与初级生产力的调查

以2013年福建省三沙湾白马港海域的现场调查资料为基础,对该海域叶绿素a和初级生产力的季节分布特征进行了分析和探讨,并对比福建省其它海湾海域(罗源湾、湄洲湾、围头湾)叶绿素a和初级生产力的调查资料。研究结果表明:该海域叶绿素a和初级生产力含量符合春季大于秋季的趋势;该海域叶绿素a和初级生产力含量比福建省其它海湾海域(罗源湾、湄洲湾、围头湾)低;另外,该海域水质中无机氮、磷酸盐含量已达到水体富营养化指标,因此,三沙湾白马港海水水质状况应得到重视。     

干旱对云南省植被净初级生产力的影响研究

基于CASA模型估算云南省1982—2019年植被净初级生产力（NPP）,分析其时空变化特征,并结合标准降水蒸散指数SPEI,探讨不同时间尺度干旱与NPP的关系. 结果表明,随着SPEI积累程度增加,干旱频率大于30%的面积比例也在增加;遭受大规模干旱的年份,植被NPP相对较低,年均NPP与干旱影响范围整体上呈负相关关系,主要集中在滇中高原地区;当干旱面积比例从小于30%上升至30%～40%、40%～50%、50%以上时,NPP分别下降3.3%、4.5%、8.7%;12个月尺度的长期干旱对植被NPP的影响大于中短期干旱;整体上植被NPP对干旱的敏感期出现在5月份和10月份. 但是,不同植被类型对干旱的敏感性响应存在差异,热带森林在6月份对于3个月尺度干旱最为敏感;在8月份对于12个月尺度干旱最为敏感,灌丛、草地、农业植被对3个月尺度干旱最为敏感,高山植被对6个月尺度干旱最为敏感.       

浅谈基于3GPP规范的在线计费系统

本文通过分析3G计费系统的特点,结合3GPP规范,论述了3G在线计费系统对于离线计费系统相关问题的解决。     

高塑性土蠕变破坏的新模型

提出一个新的表征高塑性土蠕变破坏的模型。基于常规三轴试验得到土的归一化特征曲线和三轴蠕变试验得到n值应力水平曲线后,可以预测任何应力水平下的蠕变破坏时间;并得出如下结论:土体存在一条归一化特征曲线来表征其直到峰值应力前的应力应变行为,该曲线能辅助确认蠕变试验中的峰值应力和临界应变;模型在双对数轴上是一条直线,其斜率为n值;且不同应力水平下n值基本相同,n值可被认为是土的黏土指标;任何应力水平下土体都可能蠕变破坏,只是所需的时间长短不同,土体蠕变破坏的依据是蠕变累积应变超过临界应变。     

分区带测井曲线标准化及其在EI反演中的应用

渤海A区油田是国内目前已发现的规模最大的中生界花岗岩潜山油气田。由于潜山复杂多样、横向非均质性强,传统的测井曲线标准化很难满足EI反演对测井数据的要求。为了进一步提高测井数据精度,本文提出了一种分区带测井曲线标准化方法:首先根据研究区地震断块构造空间解释,结合测井解释结果,将工区合理划分为不同的标准化区带,然后采用均值校正法进行分区带标准化。在渤海A区油田的EI反演中对比未标准化、用常规方法标准化和分区带标准化的反演结果,发现分区带标准化方法得到的反演剖面与地震剖面对应最好。在渤海A区油田进行分区带测井曲线标准化是获得合理、准确的EI反演结果的关键。     

结合Shortcut Connections结构的卷积稀疏编码图像去噪算法

卷积稀疏编码网络模型(convolutional sparse coding network, CSCNet)虽然能够有效解决去噪问题,但是该算法并没有考虑到迭代求解近似编码向量过程中卷积层、反卷积层之间的叠加会改变原始数据分布方式。为解决该问题,借鉴深度学习领域常用方法对原始模型进行改进。讨论了在CSCNet模型中加入以及不加入批处理标准化(batch normalization, BN)、非线性激活函数、残差学习(residual learning, RL)对模型图像去噪效果的影响,然后再此基础上分别设计了两个不同的网络模型结构。为使输入数据分布方式不因模型层与层之间传播而改变,模型1是在原始CSCNet网络的每一层加入非线性激活函数以及BN层。CSCNet模型中所训练的卷积核都是同样大小,为增加图像特征的多样性,模型2在模型1基础之上加入了简单残差块结构改变了原始模型参数传播方式,并将其通过Shortcut Connections结构与原始输入联结起来。从实验结果可以看出,在不降低原始模型计算效率的前提下,使用文中设计的模型所得去噪后的结果相比原卷积稀疏编码网络略有提升。     

3GPP系统全系列信息安全及其算法设计与应用

介绍了GSM/GPRS与3GPP系统安全体制的安全功能及其算法;研究了GSM/GPRS中A3/A8、A5/GEA算法的实现技术;给出了3GPP中AKA协议和空中接口安全算法的设计要求及其多种设计方案;并结合我国<商用密码管理条例>的要求,探讨了3GPP中保密性与完整性算法的国内应用的特殊化和国际标准化的问题.     

钾原子双光子电离光电子成像光谱分析

基于光电子角分布成像光谱技术的基本原理,以钾原子为例,在理论上讨论单光子共振双光子电离方法获得的光电子成像光谱.光电子空间角分布与电离过程中的干涉作用有关,最后分析干涉图与原子能态信息的关系.     

当前IMS技术发展与应用状态浅析

随着通信需求的转变,IMS技术不断演进,新的应用需求不断变化,其技术和商用水平的发展已经进入快车道,本文主要对当前IMS技术发展与应用状态进行了一些分析。     

角矢量空间理论

利用质点角位移矢量复合的公式和两次绕相交轴有限转动的角位移矢量复合的公式,定义了三维角矢量及其运算规则,创立了角矢量空间的基本理论体系.结果表明,不但质点的运动和刚体的有限转动都能用这种全新的理论体系来描述,而且,还揭示了质点运动和刚体转动的各种关系式,其关系式简洁,物理意义突出.     

基于RTX增强Windows实时性的虚拟无线电实现方案研究

Windows线程切换与线程调度存在毫秒级的时延和不确定性,无法满足通信系统底层协议处理的实时性需求,使得完全基于Windows操作系统的虚拟无线电的应用受到很大限制。提出并实现一种虚拟无线电实时性增强方案,解决上述实时性问题。RTX(real-time extension)是对Windows系统进行实时性扩展的实时操作系统,能保证线程处理的实时性和确定性。设计了基于Windows和RTX的虚拟无线电实现架构,将通信系统的协议处理实现划分为基于RTX实现可满足实时性要求较高的物理层通信协议处理和基于Windows实现实时性要求较低的高层通信协议处理,并给出了两部分处理模块间数据与信令的交互机制。仿真测试结果表明,基于RTX实现通信协议的处理能够达到微秒级的控制时延,可以满足大部分现代通信系统的实时性要求,从而为采用Windows的虚拟无线电的实现提供一种有效的实时性增强解决方案。     

椭圆偏振光电矢量转动的角速度

对椭圆偏振光电矢量转动的角速度进行分析,澄清一些文献中的错误。