舟山近海环境DNA保存方法的建立及优化

近年来,环境DNA(environmentalDNA,eDNA)技术开始被广泛应用于水生生物多样性研究。本文通过绝对定量和高通量测序技术对舟山近海高浊度水样eDNA的保存方法进行了建立和优化。研究结果如下:(1)"酒精+低温"保存法的eDNA获得量是"酒精+常温"保存法的0.78—1.06 (7d)、0.89—1.80 (15d)、1.05—2.75 (30d)和2.69 (60d)倍;(2)酒精保存法(低温、常温)存在eDNA富集物渗漏及滤膜黏附现象;(3)短期内冷冻保存样品的eDNA获得量是酒精保存样品获得量的1.25—1.59倍(7d)和1.07—1.20倍(15d);(4)酒精保存法的eDNA降解速率慢于冷冻保存法,长期内酒精保存样品的eDNA获得量是冷冻保存样品获得量的1.99—2.10倍(30d)和2.84—7.64倍(60d);(5)二次富集(过滤)能显著提高eDNA获得量,富集组eDNA浓度是未富集组浓度的1.60—4.95倍("酒精+低温")和1.21—2.04倍("酒精+常温");(6)"酒精+低温"保存的样品在高通量测序总丰度、各鱼种分丰度、物种多样性指数等多个方面优于冷冻保存样品;(7)微生物(micro-organism)的eDNA降解速率慢于大生物(macro-organism),不同界(Kingdom)的eDNA最优保存方法可能并不相同。本研究首次建立了舟山近海高浊度水样eDNA最适保存方法,为相似水域的eDNA保存提供了借鉴参考。     

应用双特异分子探针技术定性定量检测圆海链藻(Thalassiosira rotula)

设计了一套圆海链藻(Thalassiosira rotula)特异性探针,运用双特异分子探针技术,对圆海链藻(Thalassiosira rotula)进行了定性定量检测.结果表明,本实验中设计的一套探针与其它十几种藻无交叉反应,具有种特异性;细胞裂解液直接杂交检测优于提纯RNA样品检测;对自然样品做了初步检测,发现天然海水中的其它浮游生物对该检测方法影响很小.     

基于图像处理的回声定位信号检测方法

鲸豚类海洋哺乳动物发出的回声定位信号是一种频率较高的短时脉冲信号,研究回声定位信号检测方法有助于快速、准确地检测海洋哺乳动物发声,进而更好地保护海洋哺乳动物.本文提出了一种基于图像处理的鲸豚类动物回声定位信号检测方法.该方法首先对收集到的数据进行分帧,计算每帧信号的时频图;使用Frangi滤波器对时频图进行滤波,以降低...     

基于Hough变换和Harris检测的光学验潮方法研究

在海洋测绘和水域监测领域经常需要测量潮位信息,提出了一种利用图像处理进行标尺刻线检测的方法,使用摄像机拍摄固定在水中的标尺,通过读取标尺视频序列、基于Hough变换和Harris检测对标尺刻线进行识别计算,从而获得潮位线位置.通过水面实验证明了该方法具有较高的实用性.     

细粒酒精模型冰物理力学性质评价的新指标

依据酒精细粒模型冰制冰过程中的物理本质和控制细粒酒精模型冰物理力学性质的物理本质,建立了一项适合于喷雾技术细粒模型冰性质评价综合指标.阐明了这一评价指标的物理意义,并给出这一指标与细粒酒精模型冰物理力学性质参数的关系.     

不同环境样品中氯酚防霉剂分析方法的进展

本文对环境(水体、土壤、皮革等)中氯酚化合物样品的预处理方法和检测技术作了综述,详细介绍了国内外检测方法的研究进展,并提出了检测中存在的问题和研究的方向。     

细粒酒精模型冰的弯曲强度试验研究

基于不同制冰条件和工的细粒酒精模型冰层原位悬臂弯曲强度试验,给出细料酒精模型冰弯曲强度;分析了考虑和不考虑不浮力效应对弯曲强度的差异;利用向睡向下弯曲强度结果给出该模型冰各向同性的证据;得到该冰弯曲强度与其密度、冰内未冻液含量和制冷过程可控制因子的关系,并作为定量控制模型冰质量的基础。     

海洋溢油鉴别前处理技术比较研究

针对目前海洋溢油样品的吸附色谱柱预分离前处理技术,比较了不同前处理方法得到的溢油样品中烃类化合物、生物标志物、金刚烷类化合物和多环芳烃类化合物的气相色谱／气相色谱质谱指纹图谱。就溢油样品吸附色谱柱预分离技术的优缺点进行了详细总结和讨论,并为溢油来源的快速、准确鉴别提出了建议。     

基于深度学习的中尺度涡检测技术及其在声场中的应用

针对海洋中尺度涡的检测与参数提取问题,本文使用中尺度涡SAR图像数据集,提出基于深度学习的EddyYolo目标检测模型进行中尺度涡的涡旋中心和涡旋水平尺度的多目标检测,并且提取涡心位置和涡旋水平半径等参数.实验结果表明:本文提出的EddyYolo模型实现了涡旋中心和涡旋水平尺度的多目标检测,检测准确率达到94%.在此基础上,结合二维高斯涡模型和三维中尺度涡模型,本文提出了基于卫星遥感与声学对中尺度涡的联合建模方法.     

基于热红外图像的海面油膜面积的测算方法

针对现有油膜检测技术难以准确测算油膜面积且检测精度受天气条件影响大的问题,本文提出了一种基于热红外图像的海面油膜面积测算方法。采用波段为 8耀14 滋m 的红外热像仪获取海面油膜的热红外图像,对采集的油膜图像进行预处 理 （灰度化、中值滤波和锐化）;基于图像灰度分布特征分割油膜区域 （感兴趣区域,ROI）,采用形态学操作对 ROI 进行填充、腐蚀与膨胀,并对 ROI 进行数学表征;通过像素面积法计算 ROI 实际物理面积。实验结果表明：在不同的外界天气环境下 （如海浪、海风、海雾、不同光照等环境）,该方法对不同黏度的石油样品在海面形成的油膜均有良好的检测精度, ROI 面积计算平均误差为 3.77%。     

基于固有频率的海洋平台损伤检测方法的改进

针对海洋平台损伤检测方法中需要未损伤模型参数的不便,提出了一种相对频率变化量的方法。对不同类型构件的损伤及同一类型构件在不同位置损伤的情况,进行结构模态分析,研究平台结构的固有频率对损伤、损伤位置和损伤程度的敏感性,以及平台质量变化对频率的影响。利用两次测量的相对频率变化量,可以发现损伤的存在,并进行损伤的初步定位。     

基于卫星高度计和漂流浮标数据间数学校验关系的黑潮流轴和流路主成分估计

由于卫星高度计数据分辨率高、观测范围广的特点,我们使用该数据开展了黑潮流的研究。在之前的研究中,卫星绝对地转流都被用于对黑潮流域的表层流场的时空变化特征进行研究,并采用了一些探测方法提取了黑潮流轴和流路。然而,海面绝对地转流是由绝对动力地形估计得到,应该被当做实际流场的地转分量,在实际应用中并不能代表真实流场。在本研究中,建立了气候态绝对地转流与网格平均的漂流浮标流场间的数学校验关系,以此对卫星绝对地转流场进行修正,即便这两种数据的性质存在些许偏差。因此,基于主成分探测法,修正后的卫星绝对地转流被用于探测黑潮流轴和流路。对比结果表明,由修正后的卫星地转流场探测得到的黑潮流轴和流路均要好于地转流和表层流估计结果。修正后的地转流有助于开展更加准确的黑潮流轴和流路的逐日探测。     

蚀化磁特征研究

利用多个电流偶极子表示蚀化磁特征 ,给出了蚀化磁磁场的分析计算方法 ,讨论了海洋分层介质特性对蚀化磁特征的影响 ,探讨利用蚀化磁进行水下探测的可能性。采用电流偶极子模型进行蚀化磁磁场分析 ,计算方法简便 ,可用于工程磁场的实时预报     

多源遥感影像变化检测方法在地震城区灾害评估中的比较

遥感技术是目前地震灾害检测与评估最经济最有效的手段,利用震前震后的遥感影像进行变化检测,是快速获取震害变化情报的关键.利用航空、航天多传感器获取的SPOT5、FORMOSAT2、TM、ADS40等汶川地震灾前、后多源遥感影像,在经过图像配准和辐射校正等预处理后,重点比较了代数比较法、分类比较法、面向对象法三种变化检测方...     

一种阵列式海洋磁力测量系统

基于多台海洋磁力仪、测深仪和GPS,研制了数据合成器、水下拖体、电源适配器、数据收录兼导航软件,最终构建了一种阵列式海洋磁力测量系统。该阵列式海洋磁力测量系统具备3个磁力仪通道,动态噪声≤0.3n T p-p,采样率为10Hz,水下部分总重量≤95kg,配迫降翼后入水深度可达22m。该阵列式磁力测量系统曾被应用于董家口港区某锚地的未爆炸物探测,最终确定了多个疑似物位置。     

一种基于边缘信息的车辆检测和跟踪方法

针对智能交通系统中运动车辆的检测和跟踪问题,提出1种基于边缘信息车辆检测和跟踪方法。利用背景边缘提取模板提取当前帧的精确背景边缘,进而获得前景车辆边缘,用形态学方法对其进行修复,寻找车辆的外轮廓,确定跟踪区域;由于车辆运动的特殊性,以当前帧的车速作为下一帧车速的预测值,并结合跟踪区域的外形信息进行匹配。从实验效果来看,该算法简单有效,适合于实时的车辆检测和跟踪系统。     

基于阈值区间的海洋锋面提取模型

A model （Bayesian oceanic front detection, BOFD） of sea surface temperature （SST） front detection in satel- lite-derived SST images based on a threshold interval is presented, to be used in different applications such as climatic and environmental studies or fisheries. The model first computes the SST gradient by using a Sobel algorithm template. On the basis of the gradient value, the threshold interval is determined by a gradi- ent cumulative histogram. According to this threshold interval, front candidates can be acquired and prior probability and likelihood can be calculated. Whether or not the candidates are front points can be deter- mined by using the Bayesian decision theory. The model is evaluated on the Advanced Very High-Resolution Radiometer images of part of the Kuroshio front region. Results are compared with those obtained by using several SST front detection methods proposed in the literature. This comparison shows that the BOFD not only suppresses noise and small-scale fronts, but also retains continuous fronts.     

基于弧段检测的高频地波雷达特定目标航迹跟踪方法研究

本文对现有的高频地波雷达目标跟踪方法进行了概述,提出了一种地波雷达目标长时连续跟踪的方法,基本思想是:充分挖掘航迹弧段特征,基于特征对船只运动建模,并结合杂波背景进行融合决策。进一步,为了达到长时间连续跟踪的需求,借鉴深度学习的思想,利用新获取的弧段数据对算法估计结果不断递归校正,使得随着获取数据的增加跟踪越准确。该方法适用于杂波环境且在航道附近存在众多干扰船只的情况下对机动目标航迹的实时稳定跟踪,为高频地波雷达在复杂干扰环境下特定目标持续跟踪提供理论基础和方法指导,为充分发挥地波雷达在海上监视监测中的作用提供技术支撑。