基于改进K-means的图片主色提取方法

提出了一种基于密度的聚类结果优化方法,利用传统K-means快速高效的特性和基于密度的思想,有效提取图像中的主色,避免了基于密度来定位初始聚类中心导致的运算速度缓慢的缺点,同时避免传统聚类算法无法分析出部分主色的问题.实验结果表明,提出的方法能够很好地提升聚类效果,且最终得到的主色分析结果也更精确.     

河岸杨树人工林缓冲带对径流水中磷素截留效果的研究

【目的】河岸植被缓冲带可以有效截留和吸收地表径流水中的磷素,从而减少进入湖泊水体中的磷。笔者在平缓坡地上构建适宜的植被缓冲带并研究其生态效果,为减缓农业面源污染、生态修复富营养化湖泊提供参考。 【方法】选定太湖流域4块大小为20 m×50 m不同密度的杨树林河岸缓冲带为研究对象,在缓冲带不同宽度处地面下不同深度(20、40和60 cm)处平行埋设PVC管,每个宽度分别设置3组淋溶管作为重复,每组3个,作为地表径流水的收集装置。分别于4、5、6、7、9月强降雨后采集水样,低温保存并测定其中磷素质量浓度。分析不同季节各宽度和密度的杨树林缓冲带截留径流水中磷素的差异,以确定适宜的河岸人工林缓冲带。【结果】① 7月径流水中可溶性磷(DP)、总磷(TP)去除率达到最大值(36.91%、26.50%),PO^3-₄去除率在6月达到63.30%,4、9月3种不同形态磷的去除率相比6、7月有所下降,不同月份PO^3-₄、DP、TP质量浓度呈显著性差异(P<0.05,F=2.382,2.052,2.758,df=180),去除率与时间呈极显著相关(P<0.01; F=3.464,3.265,3.279; df=180)。② 径流水中污染物去除率与缓冲带密度并不呈简单的正比例关系。稀植杨树林河岸缓冲带杨树数量稀少,截留污染物能力不足; 密植杨树林河岸缓冲带由于栽植密度较大,不利于杨树自由生长,吸收含磷污染物效果不佳。栽植密度并非越大越好,而是存在一个适宜栽植密度阈值。③ 随着河岸缓冲带宽度的增加,径流水中PO^3-₄、DP、TP质量浓度呈现下降趋势,截留率呈现上升趋势。河岸缓冲带对PO^3-₄的去除率最高,其次是TP,DP效果最差。不同宽度的缓冲带对20 cm深度径流水中PO^3-₄、DP的去除率较高,对40 cm深度的径流水中TP去除率总体高于20 cm深度的,60 cm深度径流水中PO^3-₄、DP、TP的去除率最低。在不同深度径流水中的3种磷素质量浓度在杨树缓冲带前15 m宽度变化差异显著(P<0.05; F=3.232,2.808,2.175; df=180); 之后随着宽度增加径流水中PO^3-₄、DP、TP的质量浓度变化不显著。15 m宽度的缓冲带对径流水中磷素平均去除率接近50 m宽度缓冲带的,说明15 m宽度的缓冲带基本能满足截污需求。【结论】杨树人工林河岸缓冲带在夏季对径流水中磷素的截留效果较好; 中等密度人工林缓冲带对径流水中磷素有较高去除率,但不同密度杨树林对于径流水中磷素截留差异并不显著; 15 m宽度的河岸缓冲带可以有效去除径流水中的各形态磷。含磷污染物只是造成湖泊湿地富营养化因素之一,合理的河岸缓冲带还应考虑对于其他污染物的截留作用。由于磷能促进植物苗期根系生长,因此在植物生长初期对磷的去除率较大。随着植物的生长和植物群落演替,磷素截留效率的动态变化尚有待长期的观测研究,以利于更为准确地评价其截留磷的能力。     

伏牛山森林土壤有机碳密度与环境因子的关联性分析

【目的】建立森林土壤有机碳(SOC)密度与环境因子之间的回归关系,为快速评估森林土壤有机碳密度的空间分布提供理论参考。【方法】在河南省伏牛山区玉皇顶和鸡角尖山体上,设置21块不同海拔、树种、地形等环境因子的典型样地,测定各样地不同深度土层的SOC密度,分析SOC密度与环境因子之间的回归关系,确定预测土壤有机碳密度的一般性因子。【结果】研究区0～40 cm深度的土壤有机碳密度变化范围为8.93～14.38 kg/m²,平均值为11.52 kg/m²。树种类型、山体间的SOC密度差异不显著,同一树种SOC密度与同一山体方位、坡度等地形因子回归关系显著; 所有样地SOC密度与树木密度、凋落物厚度和叶面积指数等植被因子回归关系显著,与地形因子回归关系不显著; SOC密度与植被因子间的回归关系可解释73.3%的针叶林地SOC密度的变异,76.7%的阔叶林地SOC密度变异,以及71.8%的研究区所有林地的SOC密度变异。【结论】同一山体同一树种SOC密度,可以用方位、坡度等地形因子来描述; 同一山体不同树种或不同山体不同树种林地的SOC密度,可以用植被因子来描述; 植被因子是土壤有机碳密度预测的一般性因子,可以通过遥感等手段快速评估复杂地形内土壤有机碳的空间分布。     

生物遮阴对银杏幼苗次生代谢的影响

【目的】高温和强光都会降低银杏的净光合速率,从而影响银杏叶黄酮、萜内酯的合成,降低其含量。笔者对银杏幼苗进行适当遮阴处理,研究幼苗的重要次生代谢物质含量对遮阴环境做出的响应,以期为银杏的科学培育提供参考。【方法】试验采用种植不同株行距的玉米形成不同遮阴度对银杏幼苗进行遮阴,挑选有规格一致、1年生健壮实生银杏苗的12块样地,同时在银杏幼苗的一侧按照不同距离点播一排玉米种子,待玉米长成稳定高度后,将玉米植株在阳光下形成的投影面积作为实际遮阴面积。试验设置3种玉米株距,即株距30 cm(形成遮光率约30%,编号L1)、株距20 cm(形成遮光率约50%,编号L2)、株距10 cm(形成遮光率约70%,编号L3),以全光照样地作为对照(CK,遮光率0%); 每个区组间空1块地作为隔离带,每个处理3个重复。通过玉米遮阴降低银杏叶片温度和光照强度,测定不同处理下银杏叶片中主要次生代谢产物含量,筛选出有利于提高银杏次生代谢物含量的合适遮阴度。【结果】不同遮阴密度处理下,槲皮素、山奈酚、异鼠李素及总黄酮含量均表现为L1>L2>CK>L3; 银杏内酯 GA、GB、GC以及总内酯含量均表现为L1>L2>L3>CK; 而白果内酯BB的含量则表现为L1>L2>CK>L3。总体来说,L1处理下银杏叶片中的黄酮、总萜内酯以及各个单体的含量方面均表现最高,其次是L2,而L3处理下不利于银杏次生代谢物含量的积累。【结论】L1处理(玉米遮光率约30%)对银杏叶黄酮、萜内酯合成效果最佳,对提高槲皮素、山奈酚素和异鼠李素等3个黄酮单体含量的效果均最好,且L1处理下,3个单体以及总黄酮的含量均高于CK; 随遮阴密度增加,银杏内酯(GA、GB、GC)以及白果内酯BB的含量均呈下降趋势。     

特高压直流输电线路离子流作用下人体电场效应分析

利用Comsol有限元仿真软件建立特高压直流输电线路和人体的三维模型,主要分析了输电线路产生的静电场和离子流作用下产生的合成电场两种情况下人体电场效应;以及在不同的风速下合成电场对人体电场效应。结果表明:在合成电场下:人体周围、人体内部以及头部的电场最大值均是静电场情况下的2.7倍左右,说明离子流作用下增加的电场是不可忽略的;并且对人体产生更大的作用。不同的风速情况下人体周围、人体内部以及头部的电场是不同的;风速逐渐增大,其电场值逐渐减小,说明在风速作用下,人体周围的离子流发生了变化并减小;且也减小了合成电场的大小,进而对人体的作用也变小。根据国际非电离辐射防护委员会(international commission on non-ionizing radiation protection,ICNIRP)导则限值对比分析,静电场和合成电场下人体内部电场最大值均超过普通民众限值和专业人员限值;而两种情况下的人体头部电场最大值在普通民众限值内,但是对于长期居住在特高压直流输电线路周边的居民会有一定的健康风险;因此在实际建设中需采取一定的降低电磁暴露防护措施或者避免穿越居民区。     

团簇NiCo2S4催化析氢活性研究

依据密度泛函理论(DFT)在B3LYP/Lan 12dz水平下对团簇NiCo2S4进行优化计算,确定11种优化构型,并对其催化析氢活性进行分析,结果表明:三重态构型整体上热力学稳定性强于单重态.团簇NiCo2S4与水分子反应时,三重态HOMO轨道的β电子在反应中起主导作用,且三重态反应活性强于单重态.团簇NiCo2S4...     

蔷薇属植物抗性与叶片和花瓣超微结构相关性分析

月季病害已成为其规模化生产的主要限制性因素之一，科学高效的抗病性鉴定方法可为抗病月季种质资源的筛选提供有力的技术支撑.以6份蔷薇属种质资源为实验材料，通过氯仿浸提法测定叶片蜡质含量，并利用电镜扫描观察不同种质材料的叶片和花瓣超微结构，对比分析月季抗病能力与蜡质含量及超微结构的关系.结果表明：高抗种质材料的蜡质含量均较易感种质高；气孔密度、气孔开合度均较易感种质低.因而，叶片蜡质含量、气孔密度及其开合度均可作为月季种质资源抗病性能力鉴定的形态结构初级指标.根据蜡质含量结果及其叶片和花瓣超微结构特征，可进行月季种质资源抗病性的早期鉴定，科学高效地筛选出不同抗病水平的月季种质资源，这对新种质资源的引进与开发利用以及杂交后代的抗病高效筛选提供了一定的科学理论依据.     

基于POI数据的贵阳市服务业空间格局及其影响因素

基于贵阳市中心城区178 749条POI数据,采用核密度分析、平均最近邻分析和区位熵分析,从服务业整体和分行业方面,探讨贵阳市服务业空间分布格局及其影响因素.研究发现:①贵阳市中心城区服务业已基本形成"双核多组团"的结构,极化成核现象显著,呈现出核心—边缘的空间结构;空间上整体呈"Y"型分布形态,主要分布在交通网络中心性好和地势低平的地区;②服务业分行业视角下,不同类型服务业的数量和集聚程度差异有统计学意义;存在明显的核心—边缘空间结构,具体分布模式呈现3种类型;专业化功能区差异明显,在城市边缘更易于形成专业化集聚区;③交通、地形、人口、城市规划是影响服务业布局的主要因素.最后从规划视角提出城市服务业布局优化的策略,对山地城市规划具有指导意义.     

Ce掺杂SnO_2的导电性及稳定性增强的第一性原理研究

为了提高SnO_2导电性以及稳定性,常对其进行掺杂使用。涉及金属的d轨道和稀土金属的f轨道,传统的理论计算往往低估了带隙。为了拟合实验数据,通常使用哈伯德(U)参数进行修正。结果表明,与纯SnO_2的能带结构相比,Ce掺杂后带隙引入了一种新的电子态。导带和价带变得更加致密,带间波动更加平稳。Ce掺杂后减小了价带和费米能级之间的宽度,电子跃迁所需的能量降低,增强了导电性。Ce掺杂后体系的局域化程度增加,可知掺杂后Ce-O的局域化强度大于Sn-O的局域化强度,掺杂体系的稳定性提高,为过渡金属的改性研究提供了理论基础。     

科尔沁沙地区风积沙路用性能室内试验研究

风积沙作为沙地区填筑路基材料,其路用性能与一般填土相比有其特殊性.依托内蒙古科尔沁沙地公路实体工程,通过室内试验,在分析科尔沁沙地区风积沙基本物理性质的基础上,研究风积沙的路用性能指标回弹模量、CBR受含水率、干密度、压实度影响规律,对该地区同类工程建设具有一定的参考意义.