测量精度与测量不确定度研究

通过对测量精度和测量不确定度本质的比较得出两者之间的区别,论证了测量不确定度的优越性,并总结出测量精度与测量不确定度之间相互转化的关系与表示方法.     

铅精矿中铅含量测定的不确定度评定

建立了酸溶解-EDTA滴定法测定铅精矿中铅含量的测量不确定度评定的数学模型,对测量过程中的不确定度来源进行逐项分析与合成.得出了酸溶解-EDTA滴定法测定铅精矿中铅含量的不确定度结果.     

泵子吸收分光光度法测定岩石中盒的不确定度评定

文章根据《测量不确定度评定与表示》中的方法,以原子吸收分光光度法测定岩石中金含量,对测量时样品制备过程、配制标准溶液、拟合曲线、待测样品定容、重复测量等产生的不确定度进行了评定,认为金含量测量不确定度主要由制样过程中样品回收率引入。     

滑石矿中三氧化二铁含量测定的不确定度评定

文章通过对滑石矿中三氧化二铁含量重复测定,建立数学模式,分析了测量过程的不确定主要来源于样品制备的不确定度、标准物质引入的不确定度、曲线拟合中产生的不确定度,以及重复试验的不确定度.当三氧化二铁平均含量为1.26%时,评定其扩展不确定度为0.015%.     

极谱法测定土壤样品中钨元素的不确定度评定

本文依据《岩石和矿石分析规程》DZG 1993-01 13.3通过极谱法对土壤样品中钨元素重复测定六次,依据标准曲线建立测定结果不确定度的数学模型,讨论了样品称量、标准溶液配制、重复测量、校准曲线重复性等对钨元素测量结果引入的不确定度的组分,从而评定其不确定度.     

离子色谱法测定生活饮用水中溴酸盐的不确定度评定

采用离子色谱法对生活饮用水样品中的溴酸盐进行测定,并对测量结果进行不确定度评定。剖析了影响测量不确定度的主要因素,对储备标准溶液、稀释标准溶液、拟合标准曲线、重复性测量、仪器稳定性等影响不确定度的因素进行评定,并计算出扩展不确定度,使结果的表达更加客观,为实验室质量控制提供参考依据。     

星洲银罗非鱼线粒体细胞色素b基因的序列分析

克隆并测定了星洲银罗非鱼(Oreochromis sp.)细胞色素b基因(cyt b)的全序列,得到全长1 141bp的序列用于分析,用MEGA4.0分析软件与GenBank中的线粒体DNA序列进行序列比较,显示星洲银罗非鱼与其他鱼类的cyt b基因的同源性较高,同源度介于83%~93%间;根据星洲银罗非鱼与莫桑比克罗非鱼、尼罗罗非鱼等12种鱼类的cyt b基因序列构建的系统进化树,初步确定尼罗罗非鱼、莫桑比克罗非鱼为星洲银罗非鱼的父母本。     

水准仪磁致误差检定的测量不确定度分析

通过对由亥姆赫兹线圈和测微平行光管构成的水准仪磁致误差检定装置的测量方法及其不确定度来源的分析,讨论了水准仪磁致误差检定的测量不确定度的评估方法,阐述了检定结果不确定度主要由测量重复性、测微平行光管的刻划误差和读数误差、磁场以及磁致误差特性曲线拟合引入。对这些分量分别进行分析与公式推导,最终评定出检定装置的扩展不确定度。     

现行业务湿度传感器测量不确定度研究

依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,针对自动气象站各要素传感器的测量误差会随时间、温度等环境因素的变化而发生漂移.为确保观测数据的准确、可靠,以CP340恒温恒湿箱为湿度发生环境、采用英国michell公司的Optidew Vision精密露点仪为标准器,介绍了利用HMP155A温湿度传感器进行湿度测量不确定度评定的一般方法和详细步骤.最后给出一个评定实例,在温度为22℃和40℃,相对湿度为30％ RH～75％RH时,通过对测量不确定度的各分量进行分析和计算,得到HMP155A温湿度传感器测量结果的扩展不确定度分别为1.50％和1.46％.     

现行业务湿度传感器测量不确定度研究

依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,针对自动气象站各要素传感器的测量误差会随时间、温度等环境因素的变化而发生漂移。为确保观测数据的准确、可靠,以CP340恒温恒湿箱为湿度发生环境、采用英国michell公司的Optidew Vision精密露点仪为标准器,介绍了利用HMP155A温湿度传感器进行湿度测量不确定度评定的一般方法和详细步骤。最后给出一个评定实例,在温度为22℃和40℃,相对湿度为30%RH~75%RH时,通过对测量不确定度的各分量进行分析和计算,得到HMP155A温湿度传感器测量结果的扩展不确定度分别为1.50%和1.46%。     

利用伪归一化差异水体指数提取城镇周边

通过对归一化差异水体指数NDWI中的绿波段修正,提出了不依赖于中红外波段的伪归一化差异水体指数FNDWI（False NDWI）。使用NDWI和FNDWI分别在背景地物为城市、城郊、乡镇、村落和山区的遥感影像上进行河流水体提取,实验表明,FNDWI影像中城镇建筑用地与河流水体的可分离性较NDWI有所提升,提升率为116％～335％不等;相关性分析表明,河流宽度与可分离性提升率具有明显的负相关关系,相关系数为-0．82;分类结果显示,在城市和城郊区域,NDWI提取的水体中混杂有较多城镇建筑用地信息,而FNDWI提取的水体中基本未见混杂。总体上,FNDWI提高了2种地物的可分离性,剔除了NDWI影像混入的城镇建筑用地信息,较好地解决了NDWI城镇建筑用地与河流水体的混淆问题,尤其适用于城镇周边的细小河流。     

城市绿量的遥感估算与热岛效应的相关分析——以北京市五环区域为例

 本研究以遥感分析北京城市绿地对地表温度的影响,研究包括绿地提取、绿量估算、地表温度反演,地表温度和绿量相关分析。并以高精度Rapid Eye遥感影像,提取了五环内的绿地面积(197.3km²,占城区总面积的29.6%),且估算绿量总值为2450.7km²。同时用2009年7月20日的Landsat5 TM 6波段数据进行地表温度反演,低温区、中温区、次热岛和热岛区域所占的五环内城区面积的比例分别为12.3%,34.7%,40.4%和12.6%。绿量和地表温度呈负相关关系:y=-1278.7x+60650,城市绿地可以使城区平均温度降低2.6℃。     

地表组合粗糙度不确定性引起的SAR反演土壤水分的不确定性分析

地表粗糙度的不确定性是引起SAR土壤水分反演结果不确定性的主要因素,现有研究大多着重于研究单个粗糙度参数（主要是相关长度）的不确定性,直接研究地表组合粗糙度不确定性的较少。本文使用偏度、峰度和四分位距3个指标来量化不确定性,通过在组合粗糙度中加入不同量级高斯噪声进行随机扰动的方法,研究组合粗糙度不确定性在反演过程中的传递,并对反演土壤水分的不确定性进行定量分析。进一步研究反演土壤水分的均方根误差对组合粗糙度不同比例误差范围的响应特征,得到满足反演精度要求的组合粗糙度误差控制范围。样区的实验分析结果表明：组合粗糙度高斯噪声标准差在0-0.045之间时,峰度取值从-0.1984到1.2501,偏度取值从0.0191到0.6791,四分位距取值从0.0018到0.0167,3个量化指标都随组合粗糙度高斯噪声量级的增大而增大,土壤水分反演值有集中在众数附近的趋势,土壤水分低估倾向比高估倾向更明显;本文提出的组合粗糙度误差控制范围可满足反演精度要求,误差控制范围与入射角负相关。     

基于HJ-1A CCD1数据的台湾相思树叶面积指数反演

基于HJ-1A CCD1环境卫星数据,以福建沿海地区普遍分布的台湾相思树为研究对象,利用回归分析法(NDVI、OSAVI、EVI、HJVI)和PROSAIL辐射传输模型,构建台湾相思树LAI反演模型。同时,利用同步野外地面实测数据,将模型估算LAI值与实测LAI值进行对比。结果表明：(1)相比归一化植被指数NDVI、优化土壤调节指数OSAVI和增强型植被指数EVI 3种常用植被指数,引入修正大气、土壤背景影响的蓝、绿波段的环境植被指数HJVI来反演相思树LAI具有更高的精度(R²=0.7344,RMSE=0.1421);(2)本研究所选4种植被指数构建的最优反演模型均为非线性模型,其中,环境植被指数HJVI反演LAI最优模型为幂函数模型,表明相思树LAI与植被指数之间呈非线性变化;(3)PROSAIL辐射传输模型法比回归分析法反演相思树LAI的精度有较大提高(R²=0.7903,RMSE=0.1303),可见PROSAIL模型法构建反演模型能更好地反演相思树LAI。     

三丁基锡对罗氏沼虾血清中免疫酶活力的影响

将罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)在含0.1、0.2、0.4 mg/L三丁基锡(TBT)的水体中浸浴48 h,检测TBT对罗氏沼虾血清中部分免疫酶活力的影响。结果表明:12 h内高剂量(0.4 mg/L)可诱导超氧化物歧化酶(SOD),酶活力差异有统计学意义(P0.01),至48 h时,诱导作用逐步解除;12 h内各剂量组血清中酸性磷酸酶(ACP)活力均表现抑制效应,酶活力差异有统计学意义(P0.05),而高剂量组在48 h时TBT对ACP表现为诱导效应,酶活力高于对照组,差异有统计学意义(P0.05);低剂量组(0.1 mg/L)TBT对罗氏沼虾血清中AKP活力的影响无统计学意义(P0.05),而中剂量组(0.2 mg/L)和高剂量组(0.4 mg/L)AKP活力表现为先抑制后逐渐转为诱导的效应,。     

北京市热岛效应时空变化的HJ-1B监测分析

 本文利用2008-2011年HJ-1B/CCD可见光-近红外数据,以及HJ-1B/IRS热红外数据,采用遥感算法反演北京市地表温度,并用MODIS地表温度产品对反演结果进行了初步验证。同时分析了北京市热岛效应的年际、年内变化趋势。另利用热场变异指数分析其空间分布特征,以及NDVI、NDBI与城市下垫面对热岛效应的影响。结果表明:(1)2008-2010年北京市热岛强度总体呈上升趋势,2011年有所缓解,4年热岛强度分别为:5.2℃、5.2℃、9.2℃、8.2℃;(2)北京市2010年四季存在明显热岛现象,夏季最强,春、秋次之,冬季最弱,四季热岛强度分别为8.2℃、9.4℃、9.2℃、4.3℃;(3)2008-2011年北京市热岛空间分布特征表明,房山区和大兴区的南部热岛效应逐年缓解,2011年昌平区热岛效应比前3年明显,植被和水体形成城市冷岛;(4)地表温度与NDVI呈明显负相关,与NDBI呈正相关,城市热岛效应与下垫面类型存在明显相关性。     

北京城市绿化的时空动态分析

城市绿化覆盖是城市生态系统的重要组成部分,合理的绿化率和绿化布局可以改善城市环境,提高城市人居适宜性。研究中将2005、2010、2015年北京市土地利用（LUC）数据中的城市居民用地作为城区范围,应用Landsat 5、GF-1影像数据和MODIS产品,利用支持向量机的监督分类方法,提取了2005、2010、2015年的北京市城市绿化覆盖数据,并获取了同期的植被指数（NDVI）数据;继而以城市绿化覆盖率、绿化覆盖均匀度和植被指数为评价指标,在公里栅格和行政区2个尺度上探讨了北京市城市绿化覆盖的空间分布格局和时间变化动态特征。研究表明：① 3个指标在空间和时间2个维度、区县和栅格2个尺度上都表现一致。这反映北京市过去10年中,在绿化面积增加的同时,绿化的空间布局得到优化改善,绿化的质量得到提高。② 2005-2015年,北京市城市绿化覆盖面积由518.93 km² 增加到1405.54 km²,绿化覆盖率由39.9%增加到49.13%,绿化覆盖均匀度由0.598增加到0.653,植被指数由0.42增加至0.5。③ 北京市城市绿化建设存在明显的时空差异。中心城区绿化建设缓慢,成效不明显;重大绿化建设成果主要集中在城市边缘地区和远郊区县。城市绿化改善过程主要发生在2005-2010年。     

几种土壤属性制图方法的稳定性与影响因素分析

 本文以土壤CEC和土壤全氮为研究对象,在河南省黄河以北6个地市选取870个样点,并随机均分为两个数据集,进行了制图对比分析;同时研究了Kriging法、IDW法和以点代面法制图结果的稳定性及其与精度的关系,以及影响因素。结果表明:采用实测数据与预测数据的交叉验证并不能用来衡量制图结果的稳定性,验证精度高低并不表示采用不同数据集制图结果可能会重现的概率;而且采用不同的方式进行精度检验,结论也会有所不同。采用不同抽样集合制图,Kriging法和IDW的结果较稳定,两者较接近,其相对误差>0.3的区域均不超过20%,且相对差异度高值区的空间分布格局相对分散;而以点代面法制图结果不稳定,相对误差>0.3的区域达到54.21%,且差异度较高的图斑相对集中,呈大片状分布。制图结果稳定性受到实测数据分布特征和局部地区土壤的高度变异性的影响,其中Kriging方法制图结果的不稳定性受样点分布格局的影响较另两种方法要大,而IDW法和以点代面法受实测数据自身变异性影响更明显。     

Molecular Fingerprints of Soil Organic Matter in a Typical Freshwater Wetland in Northeast China

Natural wetlands are known to store huge amounts of organic carbon in their soils. Despite the importance of this storage,uncertainties remain about the molecular characteristics of soil organic matter(SOM), a key factor governing the stability of soil organic carbon(SOC). In this study, the molecular fingerprints of SOM in a typical freshwater wetland in Northeast China were investigated using pyrolysis gas-chromatography/mass-spectrometry technology(Py-GC/MS). Results indicated that the SOC, total nitrogen(TN),and total sulfur contents of the cores varied between 16.88% and 45.83%, 0.93% and 2.82%, and 1.09% and 3.79%, respectively. The bulk δ^13C and δ^15N varied over a range of 9.85‰, between –26.85‰ and –17.00‰, and between –0.126‰ and 1.002‰, respectively. A total of 134 different pyrolytic products were identified, and they were grouped into alkyl(including n-alkanes(C:0) and n-alkenes(C:1),aliphatics(Al), aromatics(Ar), lignin(Lg), nitrogen-containing compounds(Nc), polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs), phenols(Phs), polysaccharides(Ps), and sulfur-containing compounds(Sc). On average, Phs moieties accounted for roughly 24.11% peak areas of the total pyrolysis products, followed by Lg(19.27%), alkyl(18.96%), other aliphatics(12.39%), Nc compounds(8.08%), Ps(6.49%), aromatics(6.32%), Sc(3.26%), and PAHs(1.12%). Soil organic matter from wetlands had more Phs and Lg and less Nc moieties in pyrolytic products than soil organic matters from forests, lake sediments, pastures, and farmland.δ^13 C distribution patterns implied more C3 plant-derived soil organic matter, but the vegetation was in succession to C4 plant from C3 plant. Significant negative correlations between Lg or Ps proportions and C3 plant proportions were observed. Multiple linear analyses implied that the Ar and Al components had negative effects on SOC. Alkyl and Ar could facilitate ratios between SOC and total nitrogen(C/N), while Al plays the opposite role. Al was positively related to the ratio of dissolved organic carbon(DOC) to SOC. In summary, SOM of wetlands might characterize by more Phs and lignin and less Nc moieties in pyrolytic products. The use of Pyrolysis gas-chromatography/mass-spectrometry(Py-GC/MS) technology provided detailed information on the molecular characteristics of SOM from a typical freshwater wetland.     

基于几何光学模型的人工林叶面积指数遥感反演

 MODIS等全球叶面积指数(LAI)产品空间分辨率偏低(250m~7km),不能满足高空间分辨率遥感应用的需求。为获取大区域高空间分辨率LAI,有必要对物理模型用于高空间分辨率遥感影像LAI反演的可行性进行探讨。本文基于4-scale模型LAI反演算法,以甘肃省张掖为研究区,利用TM 影像实现研究区人工林LAI反演。反演算法考虑了反射率入射-观测角度对LAI与植被指数关系的影响和植被冠层尺度的集聚程度。利用地面实测LAI数据对反演结果进行验证与分析,并与NDVI经验模型进行对比,同时分析LAI反演结果对波段反射率敏感性。结果表明: 4-scale模型LAI反演结果与实测LAI一致性良好(R²=0.67,RMSE=0.50),且优于NDVI经验模型(R²=0.59,RMSE=0.67);当LAI大于2时,4-scale模型LAI反演算法误差小于NDVI经验模型,能有效避免植被指数的饱和现象;红光波段反射率减小时,引起4-scale模型LAI反演结果的变化幅度比其增大时更高,且影响程度大于近红外波段反射率。研究表明,4-scale 模型LAI反演算法可用于TM数据反演人工林LAI,模型应用普适性较强。