激光雷达在森林生态系统监测模拟中的应用现状与展望

激光雷达是一种新兴的主动遥感技术,能够在多重时空尺度上获取森林生态系统高分辨率的三维地形、植被结构参数.其对森林生态系统变化的精确、高效监测和模拟在认识这些变化如何影响陆地生态系统碳循环、全球气候变化,并促进生物多样性保护方面将发挥重要作用.本文拟对激光雷达技术的概念和发展应用简史作一介绍,通过分析其在数字地形产品生成、森林生态参数提取反演应用中的主流算法和优势,继而阐明其推广应用所面临的挑战,最后指出未来激光雷达技术在生态学应用中可能的研究热点.本文认为,构建集太空、天空、地面多源传感器于一体的数字生态系统是未来生态系统观测网络发展的必然趋势,而激光雷达技术能够在数字生态系统建设过程中搭建可靠的数据支撑体系,最终有助于决策部门调控、优化人与环境关系,实现二者和谐共存.     

调制宽带转换器与多陪集采样在稀疏多频带信号采样中的应用

目前研究的亚奈奎斯特采样方法有调制宽带转换器和多陪集采样,二者都是用于获取时间连续、频谱稀疏信号的采样方法,多陪集采样是非均匀的亚奈奎斯特采样,调制宽带转换器是均匀的奈奎斯特采样.从采样方法、频谱支撑区恢复、信号重构和复杂度等方面,对调制宽带转换器与多陪集采样在稀疏多频带信号采样中的应用进行分析.仿真实验结果表明,在相同的平均采样速率下,调制宽带转换器的均方误差大于多陪集采样,但多陪集采样对各通道时延的精确要求给其硬件实现带了很大困难,而调制宽带转换器易于在实际应用中允许的误差范围内硬件实现.     

齐次自相似集的多重分形谱分析

给出了齐次自相似集满足分离性质的一个充分条件,对于直线上的一致压缩映射族,若齐次压缩比小于各个压缩映射平移量之间的最小距离,则相应齐次自相似集满足开集条件,从而它的各种多重分形谱都相等,于是得到了重分形谱的一个简便求法.     

基于支持向量机的生物发酵过程软测量建模

针对最小二乘向量机的缺陷,提出了一种改进的最小二乘支持向量机回归方法.根据输入变量和样本点间欧氏距离的大小,去除回归模型中大部分的样本点,从而获得回归模型的“稀疏”特性,大大提高计算速度.同时,将这一方法应用于生物发酵过程,建立了青霉素发酵过程中产物浓度的软测量模型,实现了青霉素浓度的在线预估.仿真结果表明,这一方法为生物发酵过程中难于在线测量质量参数的实时监测提供了一个有效的手段.     

应用遥感信息分析广西红树林动态变化特征

利用ENVI图像处理软件对广西沿海红树林的5个时相遥感数据和图像进行处理、分析并进行解译,通过对比分析,研究广西红树林在时空上的演变情况并分析其演变原因.结果得出,广西红树林在时空上的演化趋势是：1955年至1988年呈衰减的趋势,共减少4679.79hm^2,平均每年减少141.81hm^2;1988年至2004年呈递增趋势,共增加2395.05hm^2,平均每年增加149.69hm^2.变化的原因主要是人为因素影响,人们为了造地与围海养殖,砍伐红树林,使红树林面积迅速衰减;在无人为破坏的时候,红树林依靠自身的生长能力,能迅速生长,尤其是在海水富营养化的地段能恢复得很快.     

Fusion of multispectral and panchromatic images using multirate filter banks

In this paper, an image fusion method based on the filter banks is proposed for merging a high-resolution panchromatic image and a low-resolution multispectral image. Firstly, the filter banks are designed to merge different signals with minimum distortion by using cosine modulation. Then, the filter banks-based image fusion is adopted to obtain a high-resolution multispectral image that combines the spectral characteristic of low-resolution data with the spatial resolution of the panchromatic image. Finally, two different experiments and corresponding performance analysis are presented. Experimental results indicate that the proposed approach outperforms the HIS transform, discrete wavelet transform and discrete wavelet frame.     

高灵敏度光纤气体传感器的研究

研究了差分吸收式光谱吸收型光纤气体传感器．基于NO2的光谱吸收特性,设计了一种检测NO2浓度的光纤传感系统,以LED作为光源,采用双波长差分检测技术,有效消除了由光源、光纤和传感头的不稳定所引起的检测误差,提高了检测灵敏度,大大增加了该传感器的适用性．     

基于比特平面SBI变换的遥感图像无损压缩

提出一种基于子块互换(subblock interchange,SBI)的遥感图像无损压缩方案.采用小波变换对遥感图像进行分解,将生成的频域数据按不同比特平面分别进行SBI变换并用算术编码进行压缩.该方案改进了基于列的扫描方式,将小波系数按幅值大小进行重新排序,根据SBI变换后数据特点取消了文本压缩中常用的前移编码(MTF),在降低复杂度的前提下提高了压缩率,同时具有信噪比和分辨率可扩展特性.     

基于Radon-STFT的DSSS系统线性调频干扰抑制

提出了一种基于Radon-短时傅里叶变换(Radon-STFT)的直接序列扩频(DSSS)系统线性调频干扰的抑制方法.该方法只需估计得到线性调频干扰信号的初始频率和调频率即可进行有效的干扰抑制,使干扰抑制过程的复杂程度大为降低.性能分析和仿真实验表明,该方法可以在较大的动态范围内有效地抑制线性调频干扰.与基于STFT的抑制算法相比,其参数估计精度提高;与基于WHT的抑制算法相比,该方法在多分量条件下效果更为突出.     

MCS黏土防膨剂的合成

为了解决低渗透储层黏土膨胀所带来的地层伤害以及产量影响,合成了一种以一乙醇胺为反应原料的低分子量黏土防膨剂MCS,根据线性膨胀仪的测定结果得到最优反应过程;采用岩屑滚动实验评价其长效性;通过红外光谱验证其结构;利用显微镜对比观察作用黏土微观形貌得到不同溶液的实际作用效果。结果表明:最佳反应温度为80℃,一乙醇胺与环氧氯丙烷摩尔质量比为1∶1,溶剂用量为40%,反应时长为6 h;红外光谱表明其具备目标产物的各种特征峰;通过测试其不同添加浓度与不同p H下对黏土稳定性能的影响,得到最优添加量为3%,此时膨胀高度最低为2. 98 mm,具有良好的抗酸碱性且作用效果持久;使用显微镜观察得到MCS除具有一定稳定作用外,与高分子量阳离子聚合物相比,分散不产生聚块且使用效果显著。