联合局部二值模式的CNN高光谱图像分类

卷积神经网络CNN（Convolutional Neural Networks）具有强大的特征提取能力,应用于高光谱图像特征提取取得了良好的效果,双通道CNN模型能够分别提取高光谱图像的光谱特征和空间特征,并实现了特征的决策级融合。局部二值模式LBP（Local Binary Patterns）是一种简单但有效的空间特征描述算子,能够减轻CNN特征提取的压力并提高分类精度。为了充分利用CNN的特征提取能力及LBP特征的判别能力,提出一种双通道CNN和LBP相结合的高光谱图像分类方法,首先,采用1维CNN（1D-CNN）模型处理原始高光谱数据提取深层光谱特征,同时采用另一个1D-CNN模型处理LBP特征数据进一步提取深层空间特征,然后,将两个CNN模型的全连接层进行连接,实现深层光谱特征和空间特征的融合,并将融合特征输入到分类层中完成分类。实验结果表明,该方法在Indian Pines数据、Pavia University数据及Salinas数据上能够分别取得98.54%、99.73%、99.56%的分类精度,甚至在有限数量的训练样本条件下也能取得较好的分类效果。     

基于相关邻域模型的SAR图像滤波

针对SAR影像滤波问题提出了一种基于相关邻域模型的SAR滤波算法。在邻域方向选择上采用计算梯度的方法,提高了本算法的速度。在平滑图像的同时,克服了多视平滑降低图像分辨率的固有缺陷,并且能较好地保持图像的边缘信息,提高SAR图像解释的效率。     

一株分离于湘江污染水域的酵母(Candida fermentati)的鉴定及其Cd~(2+)的吸附特性

对湘江湘潭段周边污染水域的微生物群落结构进行调查,筛选出一株能够耐受较高浓度镉的野生型酵母样真菌,命名为XTWJX菌株,并对其进行形态学特征、生理试验以及ITS序列和26S rDNA D1/D2区序列分析。结果表明,该菌株属于假丝酵母属的发酵假丝酵母Candida fermentati。金属抗性试验表明,XTWJX菌株对测试的9种不同金属离子显示出较高的抗性能力,尤其是对毒性较大的Cd2+的抗性能力高达6mmol/L,暗示该菌株可能具有应用前景。研究了XTWJX菌株对Cd2+的吸附特性,结果表明,在Cd2+浓度为10mg/L的水溶液中,该菌株对Cd2+显示出有较强的吸附能力。这一结果暗示XTWJX菌株的分离很可能为Cd2+污染的河流和湖泊等水生环境的生物修复提供了一种新型的生物材料。     

珊瑚礁区海底地下水排泄的环境效应及其珊瑚记录研究进展

海底地下水排泄(SGD)是近岸海洋化学和生态系统演化的重要驱动因素,其携带的大量物质对珊瑚礁发育和退化具有非常重要的影响。本文综述了珊瑚礁区的SGD特征及其对珊瑚礁发育和退化的潜在生态环境效应,SGD的珊瑚替代指标以及全球各海域SGD的高分辨率珊瑚记录研究进展,并以南海北部为例探讨珊瑚礁退化的主导因素及SGD的潜在影响。研究发现,目前珊瑚礁区,尤其是岸礁区长时间序列的SGD动态变化记录的研究极为薄弱;利用珊瑚骨骼的地球化学指标来重建局部海域的SGD通量的动态历史变化具有较强的可操作性;虽然SGD极有可能是以南海北部为代表的珊瑚礁区珊瑚礁退化的重要因素,但目前无论是政府机构还是公众对SGD的关注和重视相当有限。未来的研究应该聚焦于珊瑚礁区SGD及其携带物质通量的高分辨率珊瑚记录,进而探讨SGD对珊瑚礁发育和退化影响的关键过程与机制,并提出科学合理的应对建议。     

北部湾涠洲岛珊瑚礁底栖贝类的群落特征

珊瑚礁是全球生物多样性最高的海洋生态系统之一,底栖贝类是该生态系统的重要组成类群。为了解北部湾涠洲岛珊瑚礁底栖贝类的群落现状及特征,于2015年秋季(10月)与2018年春季(5月)采用水肺潜水截线样条定量调查法对涠洲岛珊瑚礁区6个断面的底栖贝类进行了调查,并分析了物种组成、丰度、生物多样性指数等群落特征。综合两次调查结果显示涠洲岛珊瑚礁区共有底栖贝类128种,分别属于多板纲1科1属3种,腹足纲25科46属68种,双壳纲22科31属57种。优势种为斑顶拟舌骨牡蛎、粗衣蛤、刺荔枝螺、马蹄螺、杂色牙螺、青蚶、旗江珧、甲虫螺、蕾丝蟹守螺、珠母爱尔螺。2018年春季定量断面采集到的样品为2纲14科43种,各断面的丰度、生物量、多样性指数、物种丰度指数和均匀度指数均值分别为3.39个/m2、86.94 g/m2、3.31、3.50、0.37。通过对两年的调查数据比较,发现2015?2018年涠洲岛珊瑚礁区的贝类生物群落呈现良好演替发育趋势。南海珊瑚礁区贝类群落结构可能受到了人为干扰强度和纬度的双重影响。本研究全面掌握了涠洲岛珊瑚礁底栖贝类的种类、分布区及群落的结构与变化,可为该地区海洋生物资源开发利用、珊瑚礁保护和生态修复等工作提供数据支持。     

南海黄岩岛珊瑚记录的1780-2013年的表层海温年代际变化特征

基于南海中部黄岩岛滨珊瑚生长率与表层海温距平（SSTA）的正相关关系,重建了1780-2013年（共234年）黄岩岛海域SSTA年际变化序列。结果表明,1780-1890年SSTA总体偏低,平均为-0.2℃,最低SSTA为-1℃（1837年）,对应于小冰期晚期;1890年以来SSTA总体呈阶段性上升,其中1971-1998年升温最快,1998年达到峰值（2℃）,之后SSTA略呈下降趋势,冷暖变化与北半球陆地温度变化基本是同步的。频谱分析显示,黄岩岛海域SSTA在过去234年主要呈现出26~34 a的冷暖周期波动,其相位转变基本与太平洋年代际振荡冷-暖位相同步。近234年来南海中部黄岩岛海域SSTA的年代际变率并不是持续不变的,1890年以来该海域SST年代际变率出现明显增强,可能与全球变暖导致的海洋内部变率的变化有关。考虑到热带西南太平洋SST年代际变率同样在1890年也发生了一次转变,我们认为这些证据可能指示了整个热带太平洋内部变率在1890年以后发生了一次转变。     

多层级二值模式的高光谱影像空-谱分类

利用高光谱遥感影像的空间纹理特征,可以提高高光谱遥感影像的分类精度。提出了一种多层级二值模式的高光谱影像空-谱联合分类方法。该方法将高光谱影像转化为局部二值模式特征图像获取像元微观特征,基于特征图像生成多层级特征向量获取像元宏观特征。为验证该方法的有效性,选取PaviaU、Salinas和Chikusei高光谱影像数据,利用核极限学习机分类器,分别针对光谱、局部二值模式、多层级二值模式等特征开展实验。结果表明,多层级二值模式空-谱分类总体精度分别达到97.31%、98.96%和97.85%,明显优于传统光谱、3Gabor空-谱等分类方法。该方法可为高光谱影像分类提供更加有效的类别判定特征,有助于提高影像分类精度并获取更加平滑的分类结果图。     

海洋有色溶解有机物的光化学研究进展

近20a来的研究表明,海洋有色溶解有机物(CDOM)具有显著的光化学活性,其光化学反应不仅在碳、氮等生源要素的生物地球化学过程中扮演重要角色,而且还可通过改变水体的光辐射影响海洋生态系统的结构与功能.在介绍CDOM光化学基本概念、反应原理和研究方法的基础上,综述了影响光降解的因素、CDOM光化学反应的生物地球化学以及生态环境意义,指出了研究中存在的主要问题,并对今后的研究进行了展望.     

湘西钾矿资源开发利用浅谈

国内钾矿资源极缺,而湘西分布有丰富的钾矿资源,合理开发利用湘西钾矿资源制取钾肥,将资源优势转化为经济优势,对处在西部大开发范围内的湘西具有重大意义.     

一株甲胺磷高效降解菌——巴氏葡萄球菌(Staphylococcus pasteuri)的筛选及其分子鉴定

从湘潭南天化工厂的甲胺磷废水和污泥中分离细菌样品,以甲胺磷为唯一碳源和能源,经过定向筛选,得到1株可高效降解甲胺磷的菌株HN003,气相色谱测定其对甲胺磷的平均降解效率在24h、48h和72h分别达到45.8%、88.5%和100%。对其进行常规生理生化测试,结果表明,菌株HN003革兰氏染色为阳性,在10-42℃、pH3.0-pH14.0范围内均能生长,并与巴氏葡萄球菌的表型特征非常相似。为了进一步确定HN003的分类学地位,测定了其16S rRNA基因序列(1541bp),分析了相关细菌相应序列的同源性,构建了分子系统发育树,结果表明,菌株HN003与巴氏葡萄球菌的亲缘关系最近。综合上述结果,菌株HN003可鉴定为巴氏葡萄球菌(Staphylococcus pasteuri)。