原子吸收光谱法测定土壤及钾素肥料中的钾

钾是植物三大必需元素之一,土壤中钾的测定多用火焰光度法,钾素肥料中钾的测定一般以四苯硼钾重量法测定。钾的原子吸收光谱法测定多通过稀释并加入铯盐做电离抑制剂后测定,这样,可以增加分析手续和试剂消耗,同时大倍量的稀释也引入分析误差,     

SWAT模型对高精度土壤信息的敏感性研究

土壤信息是SWAT模型的重要输入数据,通常认为,土壤信息的精度直接影响着模拟结果的准确性。本文以美国Brewery Creek流域(19.5km²)为例,在其他输入不变的情况下,通过比较不同精度土壤数据(美国农业部SSURGO土壤图与SoLIM方法获得的土壤图)的模拟径流,分析SWAT模型对高精度土壤信息的敏感性。应用结果显示,在模型的校正前后,两种土壤数据的径流模拟结果均近似,差别并不显著。这表明在小流域水文模拟中,SWAT模型的径流模拟对高精度土壤信息的敏感性较弱,模拟径流不能很好的体现一定精度基础上土壤信息的差别。本文将此现象主要归因于:SWAT模型所采用的SCS-CN径流计算方法,在计算CN值(Curve Number)时将不同土壤类型综合到四个土壤水文组的做法,概括了土壤信息,模糊了土壤之间的属性差别,损失了土壤精度信息。本研究发现了SCS-CN径流计算方法在利用高精度土壤数据时存在的问题,并进行了分析,为水文模拟中参数的确定和数据的准备提供了参考。     

潍坊北部地区土壤盐分光谱特征分析

为提高海水入侵地区土壤盐分的监测效率,以潍坊北部地区作为研究区,利用高光谱测量技术野外实地测量,获得高光谱数据,并对该区域土壤盐分高光谱数据进行分析,获得土样盐分含量相关数据,与光谱数据结合分析。通过分析各类离子与全盐量之间的相关关系,分析潍北地区土壤盐分的离子构成与离子的相关来源。对高光谱原始测量数据进行包络线去除、变换,选取特征波段、一阶二阶微分变换等提高模型精度,建立高光谱数据与土壤盐分数据之间的逐步回归模型,并对模型进行精度检验,对比各类模型检验结果,分析各类离子对高光谱数据的响应效果。其中,光谱数据一阶微分变换后的逐步回归模型对土壤中K+Na+估算精度较高,R2=0.894且均方根误差最小,精度较高,可为该地区的高光谱土壤盐分监测提供有力的数据分析结果。     

土壤粒径的光谱响应特性研究

以实验室制备的5个不同粒径水平的土壤样本和室内高光谱数据为基础,通过对光谱数据进行重采样、数学变换等预处理并进行单因素方差分析、相关性分析和回归分析,探讨土壤粒径的高光谱特性,建立了光谱数据预测土壤粒径的校正模型。结果表明,土壤粒径对反射光谱有显著的影响,波长越长影响越大;在全波段范围内土壤粒径和光谱数据都呈负相关关系,对原始光谱数据进行微分变换能增加其与土壤粒径的相关性;以反射率一阶微分建立的回归模型为反演土壤粒径的最佳模型,其建模决定系数■、预测决定系数■、预测相对偏差RPD分别为0.666,0.653,2.043,预测均方根误差RMSE为0.175。     

基于土壤重金属含量指数变化的冠层光谱遥感分析

为提高水稻冠层光谱反演水稻田土壤重金属含量的精度,针对实测土壤重金属含量进行信息提取研究,对其分别进行了对数变换、最大值变换和Box-cox变换。在实验分析中,为得到土壤重金属(Cu、Pb、Cd)反演模型,将土壤重金属及其变换数据与冠层光谱及其变换后的数据进行偏最小二乘回归分析,并分析所得模型精度和稳定性。分析结果表明,对测定重金属数据进行变换能够普遍提高模型的精度与稳定性;对属重度污染重金属Pb和中度污染重金属Cd有较好的预测结果,而对未形成污染的Cu则难以形成有效的预测分析。其成果对耕地土壤重金属含量监测评价具有重要的参考价值。     

基于神经网络模型的干旱区绿洲土壤盐渍化评价分析

土壤盐渍化严重制约了农业可持续发展和生态安全,土壤盐渍化的精确评价分析,对土壤盐渍化的改善和治理具有重要的意义。本文以新疆焉耆盆地为研究对象,Landsat8 OLI遥感影像和实测采样数据相结合,提取地下水埋深（GD）、盐分指数（SI）、地表蒸散量（SET）和改进型温度植被干旱指数（MTVDI）建立了土壤盐渍化评价模型。结果表明：①结合野外实测土壤盐分数据,对BP神经网络模型进行训练。最终以最优的4-4-1结构的3层BP神经网模型对研究区土壤盐渍化进行了预测（R²=0.864,RMSE=0.569）。相比传统多元线性回归模型（R²=0.741,RMSE=0.767）,神经网络模型对土壤盐渍化的预测精度更高;②土壤盐渍化分布与GD、SI、SET和MTVDI等存在较强的关联性,不同等级的土壤盐渍化是不同影响因素不同程度上组合而引起的结果,盐渍化土地主要分布在地下水位较低以及土地开垦之后没有利用的荒地区域;③整个研究区大部分区域受到不同程度的盐渍化影响,耕地退化为盐渍地导致该区域土壤盐渍化以及土壤次生盐渍化进一步加剧。     

三维动态趋势面模型在地面沉降分析中的应用

在趋势面拟合模型的基础上考虑时间项,建立三维动态趋势面模型,并通过模拟数据验证模型的适用性,最后对南沙地区GPS沉降监测网数据进行分析。结果表明,三维动态趋势面模型可以反映区域沉降的整体时空变化趋势,并具有良好的时空插值效果。     

网络安全动态防御体系研究及应用

在分析P2DR2模型的基础上,阐述了发展网络安全动态防御体系的重要性,讨论了其功能需求,提出了改进的IDS分析响应系统模型,并以其为核心构建了网络安全动态防御体系,还讨论了实现的关键技术并给出了应用实例.     

用球面波函数展开法求解时谐电磁场

对于时谐电磁场,推导出求解矢位的球面波函数展开式,应用该展开式可计算电流分布区域外部和内部的时谐电磁场,给出了用文中公式求解时谐电磁场的具体例子。     

元胞自动机(CA)模型在土地利用领域的研究综述

通过模型对区域土地利用/覆盖变化(LUCC)进行分析已经成为了当前全球的研究主要内容之一。元胞自动机(CA)模型是一种通过定义局部的简单的计算规则来模拟和表示整个系统中复杂现象的时空动态模型,其"自下而上"的研究思路,强大的复杂计算功能及高度动态,使得它在模拟空间复杂系统的时空动态演变方面具有很强的能力。CA模型通过与其他模型相结合,在综合考虑各种限制因素和转换规则的前提下,通过反复迭代综合空间分析与非空间分析,模拟土地利用变化情景,在国内外已经形成了较为成熟的研究模型。本文首先提出了CA模型在土地利用变化中应用的背景及其特点;然后,分析了CA模型的构成原理以及在国内外的应用进展与现状;最后,详细阐述了CA模型在土地利用变化中的发展趋势及今后研究工作中应注意的问题。     

Research on modeling source effect of 3D CSAMT based on staggered-grid finite difference method

There is usually source effect in the field work of controlled-source audio-frequency magnetotelluric method.Source effect is a thorny problem during field working,data processing and interpretation.Therefore,it is very important for the results of field prospecting to model source effect and summarize its influence rules.Based on the previous research,the authors use 3D finite difference method to simulate the electromagnetic field and set different anomaly situation to study the source effect in near-field measurement,then conclude the in-fluence rules of source effect.Simulations provide the reference for the actual field work and data processing to correct the influence of source effect,so the information of the underground will be more approaching to the real.     

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基于包络检波和STFT谱分析的探地雷达土壤分层信息识别

土壤分层信息,特别是表土层结构,对土地生产力具有重要影响,是评价土壤质量的一个重要指标。为了快速、准确地获取土壤分层信息,本文利用探地雷达对分层土壤进行了回波信号采集,并分别在时域和频域分析土壤层位置和层厚信息。首先在信号预处理的基础上,借助包络检波方法确定在土壤分层界面在时域上的位置;然后获取电磁波速度,得到土壤分层厚度。考虑到土壤介电常数与电磁波在土壤中传播速度的相关性,采用短时傅里叶变换方法（Short-time Fourier Transform,STFT）获取各土壤层时频域特征值,并利用回归分析建立特征值与介电常数之间的数学关系,实现对各土壤层的介电常数估算,从而计算出电磁波传播速度,进而确定土壤各层厚度。为验证算法的有效性,分别对理想模拟实验环境和农田环境进行了探地雷达实验,结果表明利用包络检波对探地雷达回波信息进行分析,土壤层检出率达到94.5%,借助STFT谱分析进行探地雷达回波速度估计,对于70 cm深度以上土层厚度计算误差大都保持在10%以下,但随着土壤深度的增加,误差变大。总体来说,本方法能有效识别浅层土壤的分层信息,可应用于实际生产中耕层厚度的估测。     

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瞬变电磁法三维模拟计算研究进展

瞬变电磁法应用于矿产资源、环境工程等领域。目前主流的瞬变电磁三维正演模拟方法包括积分方程法、有限差分法、有限体积法和有限元法。随着观测环境的复杂化以及探测精度要求的提高,有必要研究瞬变电磁法高精度三维模拟计算,以便推动数据处理解释方法的进步。本文系统介绍了瞬变电磁三维正演计算研究进展,分析了准静态差分方程的构建和发射源的加载及边界的处理等有限差分法的关键技术,厘定出空间和时间离散以及大型线性方程组的求解等有限元法的难题。瞬变电磁数值模拟今后的发展方向是深入开展近源情况下受场源效应、复杂地形、极化效应等影响的三维模拟,以及特殊场情况下的多源多分量响应计算,为瞬变电磁法精细探测提供理论支撑。     

基于剪切波速的深层砂土地震液化研究

阐述了剪切波速法判别饱和砂土液化的原理，结合武汉地区某工程实例，对场地内埋深超越“规范法”适用范围的砂层进行液化判别，确定场地的临界液化深度。通过与室内动三轴试验的对比得出，2种方法的液化判别结果及确定的临界液化深度均吻合较好，验证了以剪切波速为指标的液化评估方法的可行性。     

电磁地理环境监测数据空间插值方法

电磁地理环境无所不在,电磁环境的“时间、空间、频率”特征进行监测与分析对于评估电磁地理环境对人类的日常生产生活的影响具有十分重要的现实意义。目前电磁辐射数据的获取方法和空间化表达的研究非常有限。电磁现象有着自身的空间传播与衰减特性,传统的空间插值方法并不适用于电磁现象的空间化表达。全频段车载电磁环境监测系统沿道路密集采集获取不同频段电磁辐射强度信息,需要对其进行空间插值才能刻画其二维空间的分布特征,本文根据电磁波空间传播规律,提出并实现了基于电磁辐射传播模型的电磁环境空间插值方法,对车载移动电磁环境监测系统获取的数据进行空间化处理,并将该方法与常用的IDW和Ordinary Kriging空间插值方法进行实验对比分析。实验结果表明,本文方法比其它空间插值方法更适合于电磁地理环境数据的空间化表达。     

Factors acquisition and content estimation of farmland soil organic carbon based upon Internet of Things

Aiming at the shortage of sufficient continuous parameters for using models to estimate farmland soil organic carbon (SOC) content, an acquisition method of factors influencing farmland SOC and an estimation method of farmland SOC content with Internet of Things (IOT) are proposed in this paper. The IOT sensing device and transmission network were established in a wheat demonstration base in Yanzhou Distict of Jining City, Shandong Province, China to acquire data in real time. Using real-time data and statistics data, the dynamic changes of SOC content between October 2012 and June 2015 was simulated in the experimental area with SOC dynamic simulation model. In order to verify the estimation results, potassium dichromate external heating method was applied for measuring the SOC content. The results show that: 1) The estimated value matches the measured value in the lab very well. So the method is feasible in this paper. 2) There is a clear dynamic variation in the SOC content at 0.2 m soil depth in different growing periods of wheat. The content reached the highest level during the sowing period, and is lowest in the flowering period. 3) The SOC content at 0.2 m soil depth varies in accordance with the amount of returned straw. The larger the amount of returned straw is, the higher the SOC content.     

EH-4大地电磁测量仪在山东泰安徂徕地热田勘察中的应用

EH-4大地电磁测量仪是近几年引进的美国Stratagem大地电磁测量系统。该系统设计了特殊的人工电磁波发射源,提高了700 m深度范围的勘探效果,同时又避免了地形地物对物探勘察的工作布置限制。大地电磁测深反演电阻率断面较清晰地反映了地热田导水导热断裂构造的地热地质特征,是基岩构造裂隙带状热储类型的有效勘探方法。     

2020-07唐山M5.1地震前电磁资料综合分析

2020-07-12河北唐山M5.1地震的发震时间、强度、震中位置均满足2020-05-22全国电磁年中会商会电磁学科2020年下半年度全国预测意见。地震发生前,电磁学科组依据中国地震局《地震电磁分析预测技术方法工作手册》和《地震电磁分析预报方法清单》对中国大陆华北地区电磁台站的数据进行异常梳理,发现首都圈台站电磁存在地磁日变化、谐波振幅比、地电场等多项异常。震前异常综合预测意见与实发地震基本一致,2016~2019年地震电磁学科预测指标体系建设工作已初见成效。