基于ICESat-GLAS数据和模糊模式识别算法识别森林类型

【目的】利用冰、云和陆地高程卫星-地球科学激光测高系统(ICESat-GLAS)回波波形数据,通过模糊模式识别算法,提出波形特征参数组合,对森林类型进行识别研究,以期提高森林类型分类精度。【方法】利用不同森林类型冠层在GLAS回波波形上表现出的差异性,提取波形特征参数 R_{\mathrm{fi}{\mathrm{t}}_1} 、K₁'和 \overline{K_1} ;将本研究提取的波形特征参数与其他波形特征参数相结合,建立波形特征参数组合;对样本数据波形特征参数进行指标归一化和奇异点检测处理,剔除样本数据中的奇异点样本;结合模糊模式识别算法,计算不同森林类型分类精度。【结果】针叶林和阔叶林森林类型分类总精度为96.30%,其中,针叶林和阔叶林森林类型分类精度分别为92.86%和97.50%;针叶林、阔叶林和混交林森林类型分类总精度为84.51%,其中,针叶林、阔叶林和混交林森林类型分类精度分别为85.71%、97.50%和52.94%。【结论】模糊模式识别算法在森林类型分类方面具有一定优势,尤其在针叶林和阔叶林森林类型识别方面,识别精度较高。     

基于ULS、 TLS和超声测高仪的天然次生林中不同林冠层树高估测

【目的】应用不同数据源分析不同林冠层中探测提取树高的异同,探索适用于中国北方天然次生林树高估测的方法。【方法】以东北林业大学帽儿山实验林场中林施业区0.25 hm²样地为研究区域,基于无人机激光雷达(unmanned aerial vehicle laser scanning, ULS)、地基激光雷达(terrestrial laser scanning,TLS)和Vertex IV超声测高仪实测单木树高,根据冠层高度分布(canopy height distribution, CHD)对林冠层进行分层,对不同林冠层(上层和下层)、不同树木类型(针叶树和阔叶树)探测提取的树高进行对比与分析。【结果】由CHD计算得到的冠层分层阈值为8.5 m。树高的离群值大多产生在林冠上层,阔叶树比针叶树更容易产生离群值,ULS比TLS更容易产生离群值。在林冠上层,ULS比TLS估测树高的相对均方根误差(rRMSE)低2.56%,ULS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低2.68%;在林冠下层,ULS仅能探测到少量树木,ULS比TLS探测提取树高的 rRMSE高6.31%,TLS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低1.16%。【结论】针叶树的树高估测精度普遍高于阔叶树;当TLS和ULS均能对单木进行完全扫描时,具有准确提取树高的潜力;树高离群值多由冠型不规则或相互交叉的阔叶树产生,而大部分针叶树,由于具有规则的冠型,所以产生的离群值较少;基于CHD对林冠层进行划分能够较好地反映不同数据源估测树高的适用范围,具有一定的推广意义。     

基于地面激光点云数据的单木三维重建方法

目的 使用地面三维点云数据,提出一种单株树木三维网格模型重建方法,为精准获取测树因子提供技术支撑。 方法 对获取的点云进行预处理,使用k-d树构建近邻关系图,用Dijkstra算法求算出子图的根。检测出有效路径后,使用探测半径计算关键路径。计算树枝骨架,然后对初始骨架进行Bezier曲线半径平滑,得到平滑的骨架,再将骨架连接,使用半径平滑和圆柱拟合减少点云密度小造成的拟合不足的情况,能够最大限度保留树枝的细节。结果 使用3株落叶松点云数据构建了树枝树干表面网格模型,重建了树木三维结构。将树干、树枝的三维网格模型与点云匹配后,效果较好;所构建的模型能够进行细小枝条的重建,而不是模拟细枝,通过观察重建结果,一级枝的重建效果非常好,大的二级枝也能得到很好的展示;整套算法计算快速,计算时间与枝条的复杂程度、连接关系有关。结论 基于关键路径探测的方法能够很好地构建树木的三维网格模型,可以用于单株树木测树因子的精确提取。     

He—Ne激光对鲱鱼DNA X射线衍射谱的影响

用He-Ne激光处理鲱鱼DNA，测试处理前后鲱鱼DNA的X射线衍射谱。结果显示处理前后鲱鱼DNA的X射线衍射谱发生了明显变化。为激光生物学效应的机理解释提供了实验依据。     

基于工控机控制方式的CO2激光雕刻机的研究

采用工控机控制方式,可以将激光器电源与控制线路实现空间上的集成一体化,控制系统在对光、机、电、气、液实施控制的同时,能自动识别和处理文字、图像,并自动生成控制指令代码。研究设计一台在高分子聚合物材料上用高能束激光束雕刻一般纸板的印刷模版专用的激光雕刻机。     

狭窄光学共振的飞秒脉冲激光稳频性研究

稳频的连续飞秒脉冲激光器以狭窄的光学共振作为水准基点，这种激光器具有稳定频率成分的宽带光谱和大功率的超短脉冲，能够有效的快速转变频率。在本文中可以看出这种双光子吸收共振使氢原子1S-2S能级之间跃迁的钛宝石激光器稳频飞秒脉冲振荡机制。     

New Voronoi Diagram Algorithm of Multiply-Connected Planar Areas in the Selective Laser Melting

This paper studies the practical generation of Voronoi diagrams for multiply-connected planar areas bounded by line segments. The core of the algorithm was calculating Voronoi polygon of every Voronoi object in planar areas independently. The main approach had two steps. The first step was calculating all relevant bisectors of every Voronoi object. The second was combining obtained bisectors into completed Voronoi polygons individually. All code was implemented in Visual C++ platform. The resulting code was extensively tested in real-world data and its practical running time grew only linearly. Three statistical CPU-consumption charts had been drawn with the Voronoi diagrams computation data, and compared with other published codes for computing Voronoi diagrams. The algorithm was applied to compute offsetting of slice area consisting of large-scale line segments for the selective laser melting (SLM) trajectory scanning technology which is a kind of rapid prototyping (RP). The experimental results of offsetting for slice area based on Voronoi diagrams show that the approach is effective and simple for polygon offsetting problems. The method is helpful to those offsetting work and can provide more effective offsetting solution.     

激光显示的概念与分析

激光显示相关的技术，是一种新兴的显示领域技术，其将激光光源作为主导，具有色域覆盖区域大、饱和度高和方便实现较高分辨和大屏幕影像等特点。文章介绍了激光显示的概念、特点、现存状态与发展趋势，讨论了激光显示的优势以及现阶段所存在的主要问题，分析了激光显示的发展前景，展示了激光显示作为新生一代显示相关技术的巨大潜力。     

光纤激光焊接镀锌板的工艺研究

为提高车身常用镀锌板的焊接质量和焊接效率,采用4000W光纤激光对厚度为0.8mm常用的镀锌板进行了焊接试验,分析了焊接速度,焊接气体和搭接间隙对焊接质量和焊接效率的影响.结果表明:焊接速度随着功率的增大而加快,,焊接间隙应该控制在0.07-0.1mm之间.     

一个用原子激光测量引力场微小变化的实验设计

利用原子激光良好的相干性,以及在引力场中会发生相位变化的特点,设计一个能够测量引力场微小变化的实验方案.