基于光学-ALS变量组合和非参数模型的天然次生林地上生物量估算

【目的】通过组合机载激光雷达(airborne laser scanning, ALS)数据和Sentinel-2A数据提取特征变量,探讨估算天然次生林地上生物量(aboveground biomass, AGB)最佳的变量组合方式和估算方法。【方法】以2015年ALS数据、2016年Sentinel-2A数据和黑龙江帽儿山林场森林资源连续清查固定样地数据为数据源,通过ALS数据提取高度特征变量(all the LiDAR variables, 记为A_L),Sentinel-2A数据提取若干植被指数变量(all the optical variables, 记为A_O),然后将光学-ALS结合变量(combined optical and LiDAR index, COLI,记为I_COL)结合成为新的变量 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} 和 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} ,以6组特征变量组合方式(A_O+A_L、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} 、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} 、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} +A_O+A_L、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} +A_O+A_L、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} + I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} +A_O+A_L)作为输入变量,分别使用多元线性逐步回归(stepwise multiple linear regression,SMLR)、K-最近邻法(K-nearest neighbor,K-NN)、支持向量回归(support vector regression,SVR)、随机森林(random forest, RF)和堆叠稀疏自编码器(stack sparse auto-encoder,SSAE)共5种方法构建了天然次生林AGB估算模型,探讨I_COLs变量以及不同模型对生物量估测精度的影响。【结果】结合变量I_COLs对于森林AGB的估算十分有效,加入I_COLs变量能够很大提高森林AGB模型的估算精度;与其他4种模型相比,无论使用哪些变量作为输入数据,SSAE模型的精度最高;当使用SSAE模型,以光学和ALS变量组合 ( I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} + I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} +A_O+A_L)作为输入特征变量时,模型的准确性最高:R²=0.83,均方根误差为11.06 t/hm²,相对均方根误差为8.23%。【结论】结合变量COLIs能够有效地提高天然次生林AGB的估算精度,而且深度学习模型(SSAE)在估算天然次生林AGB方面优于其他预测模型。总体而言,利用ALS和Sentinel-2A数据组合变量的SSAE模型可以较准确地估算森林AGB,为天然次生林地上生物量的估算和碳储量评估提供技术支持。     

MRI增强CIS/ZnS/GdS量子点对水溶液中Cu2+的选择性检测

铜是人体必需的微量元素,但过量的铜的摄入会扰乱细胞的内稳态,引起不同类型的神经退行性疾病.近年来,随着工业的发展,大量的铜通过各种途径泄漏到环境中,成为大量的饮用水污染物.因此,开发高灵敏度、高选择性的铜离子探测探针是十分必要和具有挑战性的.本文采用成本低、操作简单的MRI增强量子点-CuInS2/ZnS/GdS材料作为选择性铜(Cu²⁺)离子探针,对离子进行高灵敏度、高选择性的检测.当加入不同浓度的Cu²⁺时,CuInS2/ZnS/GdS量子点的荧光强度降低,而加入其他金属离子(如Al³⁺、Sn²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺、Na⁺和Gd³⁺)时,量子点的荧光强度不变.计算得到的Cu²⁺检出限可低至0.5ppb.该方法的感应机制可能是Cu²⁺诱导CuInS2/ZnS/GdS量子点聚集和沉淀而导致的荧光猝灭.     

毛乌素沙地的粉尘释放通量观测及DPM模型的野外验证

目前关于中国粉尘源区的释放通量观测数据很少, 被经常使用的DPM粉尘释放模型在中国源区的可靠性还没有得到验证. 2002年春季在毛乌素沙地开展了野外观测实验, 分别观测了跃移通量、< 10 μm的粉尘释放通量、温度和风速梯度. 观测期间平均摩阻风速在0.26~0.35 m·s-1之间, 实测的跃移通量约在0.07~8.00 g·m^-1·s^-1之间, 实测和模拟的跃移通量较为一致, 跃移通量方程经验系数取2.61比较合适; 在3次局地的粉尘释放过程中, 实测的粉尘释放通量约在1~3 mg·m^-2·s^-1之间, 模拟的粉尘释放通量偏高, 说明该模型在低风速条件下还需要校正. 通过与前人数据的比较, 发现松散的砂质土的跃移通量大于具有物理结皮的砂质土和存在大土壤团块的壤质土, 说明在相同摩阻风速条件下, 松散的砂质土的粉尘释放通量最大, 预示中国北方粉尘的主要源地在沙漠和沙漠化的土地.     

不同功能化基团修饰的硅纳米颗粒与人皮肤角质形成细胞系(HaCaT)的生物效应

系统地研究了纯硅纳米颗粒(SiNP)、磷酸化硅纳米颗粒(PO4NP)和氨基化硅纳米颗粒(NH2NP)与人皮肤角质形成细胞系(HaCaT)的生物效应. 考查了3种不同功能化基团修饰的硅纳米颗粒对HaCaT细胞的细胞黏附效率、细胞增殖及细胞周期的影响, 以及HaCaT细胞对SiNP, PO₄NP和NH₂NP的吞噬情况. 结果表明: SiNP, PO₄NP以及NH₂NP 3种颗粒对HaCaT细胞的影响均存在浓度依赖关系, 当3种不同功能化基团修饰的硅纳米颗粒在细胞培养液中的终浓度低于0.2 μg/μL时, 与HaCaT细胞具有良好的生物相容性, 但是随着纳米颗粒在细胞培养液中终浓度的增大, PO₄NP, SiNP和NH₂NP对HaCaT细胞的影响也逐渐增大, 其中PO₄NP所产生的影响随浓度增大的趋势最慢, SiNP次之, NH₂NP最快; 同时, HaCaT细胞对纳米颗粒的吞噬量和吞噬速度也因其表面修饰的不同而存在差异, 在同样的作用浓度和作用时间下, NH₂NP进入到细胞的量最多、速度最快, SiNP次之, PO₄NP则最少、最慢. 这些研究结果的获得为指导硅纳米颗粒在生物医学研究中的安全应用以及硅纳米颗粒的后续修饰提供了理论依据, 有利于进一步拓展硅纳米颗粒在生物医学领域中的应用.     

高排放标准下我国城镇污水厂A2/O工艺升级改造研究进展

以"十一五"和"十二五"期间的A2/O升级改造技术成果为基础,结合当前运行良好且具有代表性的改良A2/O工艺,从原位优化改造和深度处理等方面总结了高排放标准下城镇污水厂A2/O工艺升级改造的技术对策.介绍了具有代表性的A2/O升级改造示范工程的运行情况,并对A2/O工艺的优化和推广使用提供建议.     

ebay易趣与淘宝网的C2C电子商务发展状况分析

C2C电子商务模式是近年来互联网发展的主要方向之一。ebay易趣与淘宝网是目前我国最具实力的C2C网站,本文分析了其发展现状、存在问题和解决措施。     

载体焙烧温度对Pt/FeOx催化剂的CO催化氧化及其抗H2 O和CO2的影响

以不同焙烧温度的FeOx为载体制备了负载型Pt催化剂,考察了其在不同反应条件下的CO催化氧化性能及其抗H2 O和抗CO2性能.结果表明:在CO+O2条件下,Pt/FeOx-300催化剂(载体经300℃焙烧)性能最好,可能与催化剂中最高的Pt物种分散度有关;而Pt/FeOx-400催化剂中尽管Pt分散度较低,但其γ-Fe...     

(2+1)维海森堡铁磁自旋链方程的怪波解及其局域性质

(2+1)维海森堡铁磁自旋链方程可用于描述二维空间场和时间场中的铁磁自旋孤子激发.利用符号计算方法得到了该方程的怪波解.通过分析所得解的等高线,考察了怪波解的局域化特征.另外,求得该方程的两类呼吸子解,即Ma呼吸子和Akhmediev呼吸子.     

淮南市O3污染期间VOCs污染特征及来源分析

基于近地面观测的O₃、气象和在线大气挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)数据,文章通过2020年9月1—9日淮南市1次O₃污染天气过程,对O₃生成关键前体物VOCs的污染特征和来源解析开展研究。为识别VOCs关键活性物种,采用最大增量反应活性(maximum incremental reactivity, MIR)法对各物种的臭氧生成潜势(ozone formation potential, OFP)进行计算分析,利用后向轨迹聚类以及潜在源区(potential source contribution function, PSCF)模型对淮南市大气VOCs进行大气污染输送分析,利用正定矩阵因子分解(Positive Matrix Factorization, PMF)模型与特征值法对淮南市大气VOCs物种进行排放源解析。结果表明：淮南市O₃污染时段VOCs(88种)平均质量浓度为(145.7±58.1)μg/m³,烷烃、烯炔烃、芳香烃...