紫外光谱法海水硝酸盐原位检测技术研究进展

硝酸盐是全球海洋观测系统确定的海洋基本变量之一,对海洋生态系统健康有着直接且重要的影响。基于紫外光谱法的硝酸盐检测技术具有无试剂、方便快捷、检测精度高等优点,是硝酸盐原位检测的重要发展方向。基于此技术已出现了多种商用传感器,但目前在复杂环境中长期监测的可靠性和准确性仍有不足。本文系统归纳了紫外光谱法硝酸盐原位检测技术的原理、补偿及校准技术、现场布放与观测需要解决的关键问题,以及国内外硝酸盐传感器的现状,分析了硝酸盐原位检测技术的发展趋势,并指出了紫外光谱法未来应着重解决的核心问题和技术发展方向。     

海岸带星载高光谱遥感影像预处理方法

以星载Hyperion L1R高光谱影像数据为研究对象,详细分析了完整的影像预处理流程及相关算法,包括利用像元灰度斜率阈值法、波段全局归一化法和归一化差值植被指数法实现影像的坏线修复、垂直条纹去除以及潮滩研究区的地物分离.然后结合FLAASH大气校正处理以及几何校正处理,得到潮滩地表真实光谱反射率影像.研究结果表明,该流程为潮滩地物进一步的高光谱定量遥感解译提供了必要的技术支撑.     

海水硝酸盐跃层深度计算方法研究

硝酸盐是海洋中浮游植物生命活动可利用的主要氮形态,其跃层深度(Z_N)会直接影响硝酸盐垂向输送、海洋初级生产力以及海洋碳循环。随着海洋观测技术的不断发展,硝酸盐剖面数据的采集呈现多样化,包括船基CTD观测和生物地球化学浮标BGC-Argo自动观测等,且垂向采样分辨率差异较大(CTD较低,BGC-Argo较高)。针对不同采样数据,亟需对硝酸盐跃层深度计算方法进行系统且定量化的对比分析研究。本文利用西北太平洋历史船测CTD数据和BGC-Argo浮标数据,采用差值法、梯度法和阈值法分别计算对应硝酸盐跃层深度。研究结果表明：就单一硝酸盐剖面,基于BGC-Argo数据,差值法计算的Z_N与目视解译的Z_N相差仅为0.2 m,阈值法次之为20.0 m,梯度法相差最大为202.8 m;基于CTD数据,差值法计算的Z_N与目视解译的Z_N相差2.0 m,阈值法相差49.0 m,梯度法相差155.0 m。相较于梯度法和阈值法,差值法计算的Z_N与目视解译的Z_N相差...     

海藻提取物对菠菜硝酸盐积累的影响及机理

采用对比试验的方法,对海藻提取物对菠菜硝酸盐积累的影响及机理进行了研究。结果表明:在300 kg/hm2的氮肥施用量下,用不同浓度的海藻提取物喷施菠菜叶片,均显著降低硝酸盐含量,且浓度与硝酸盐含量呈极显著的负相关;海藻提取物对菠菜硝酸盐含量不存在稀释作用,并且对土壤硝化细菌数量无明显影响;浓度与硝酸还原酶活性呈极显著的正相关,说明海藻提取物降低菠菜硝酸盐含量的机理是通过增强硝酸还原酶活性来实现的。     

两种杜氏藻对硝酸盐利用模型的比较研究

研究了NaNO3对两种杜氏藻Dunaliella salina和Dunaliella parva生长速度、色素积累的影响和NaNO3的吸收规律,结果表明,NaNO3浓度为1.5mmol/L时,D.salina生长最快,最高密度76.4×104cell/mL;对照组为16.3×104cell/mL;低氮有利于D.salinaβ-胡萝卜素积累,β-胡萝卜素最大值105mg/g出现在0.5mmol/L NaNO3的样中,对照组为45mg/g;较高的NaNO3有利于叶绿素a的合成;藻液pH值开始3-5d急剧上升,后在波动中下降。对D.parva来说,NaNO3浓度为2.5mmol/L时生长最快,细胞最高密度为295×104cell/mL,对照组为15×104cell/mL;在实验范围内,NaNO3浓度越高,β-胡萝卜素含量越高,β-胡萝卜素最大值为37.5mg/g,叶绿素最大值为65mg/g;建立了两种杜氏藻对NaNO3利用的动力学方程。     

水面之上法测量水体光谱的关键技术

对水体光谱特征的研究是海洋水色遥感的基础工作之一。水体的光谱特征包括:表观光学特性和固有光学特性。在水体的表观光学特性研究方面,目前国际水色界推行的有:剖面法和水面之上法(也称表面法)。由于我国近岸水体混浊度较高,浅水区域较多,研究这类水体的表观光学特性应以水面之上法为主、剖面法为辅。介绍了水面之上法水体光谱的测量技术,就其中关键技术问题进行了讨论。     

水体光谱特性监督分类方法研究

中国近岸海水是典型的二类水体,其光学特征复杂.利用黄东海2003年春季航次获取的高光谱数据,以最值为判断特征的监督分类方法对水体光谱进行分类研究.经分析试验数据,得出叶绿素主导类、混合过渡类,悬沙主导类、超高悬沙类和中高叶绿素低悬沙类等五类光谱特征.此分类方法对不同季节黄东海有较好的一致性和适用性,其分类分布图在一定程度上展现了黄东海水体光学特性的基本规律.     

硝酸盐及亚硝酸盐对三唑磷在海水中光降解的影响

研究了高压汞灯照射下硝酸盐及亚硝酸盐对天然海水中三唑磷光降解的影响情况。实验发现:在300 W高压汞灯照射下,在天然海水中,三唑磷降解速率受硝酸盐及亚硝酸盐等因素的影响,且降解均符合一级动力学规律;在三唑磷水溶液中分别添加浓度为0.1,1,2,4mg/L的NO3-及NO2-,均不同程度地抑制三唑磷的光降解速率,且其抑制作用均随NO3-及NO2-添加浓度的增大而增强,三唑磷的光降解速率常数(k)的变化范围为0.00394~0.00861 min-1。     

碱厂废水光谱特性实验研究

该文报道碱厂废水随浓度变化的光谱实验。分析碱厂废水的光谱特征 ,并与相同浓度的海水悬浮泥沙水体的光谱进行比较 ;确定该废水特征波长为 50 1.3nm。根据光谱实验结果 ,结合当前已有的水色传感器的资料 ,选择两个卫星传感器波段 :Sea WIFS第四频道 (497.2～ 52 1.6 nm)和TM第二频道 (518.9～ 6 0 0 .2 nm) ;利用数字对 (R,c) ,建立了反射率与该污染水体浓度间的相关模式。为遥感技术大面积、快速地监测碱厂废水污染水体提供理论依据。     

铵锌镉还原法测试硝酸盐氮、氧同位素方法研究

本研究利用铵锌镉还原法将海水、湖水和自来水水体中硝酸盐转化为N₂O气体测试氮、氧同位素, 结果表明当反应体系的pH值在6～8之间, NO₃^-还原为NO₂^-的转化率大于95%, NO₂^-还原为N₂O的转化率大于99%。配置5种丰度的硝酸盐氮、氧同位素标样, 将实验结果与理论值绘制校准曲线, 氮同位素校准曲线斜率为0.48, 相关性良好(R²=0.999 8), 5种丰度δ¹⁵N_N2O标准偏差在0.18‰～0.43‰之间(n=5);氧同位素校准曲线斜率为0.70, 相关性良好(R²=0.999 6), 5种丰度δ¹⁸O_N2O标准偏差在0.27‰～0.46‰之间(n=5)。铵锌镉还原法与镉柱还原法测定硝酸盐氮、氧同位素结果的精密度和准确度一致, 同时海水、湖水和自来水3种不同类型水样的硝酸盐氮、氧同位素测试数据满足实验要求, 而且在实验流程的简洁性和高效性方面更具优势。     

A Study of Bispectra in Relation to the Adequacy of Wave Spectral Model

In this paper.the characteristics of laboratory wind waves under various wind speeds and wat-er depths are studied.It is found that either the real or the imaginary part of the bispectrum can be relatedto the asymmetry of the wave profile,and the bicoherence is related to the ratio of nonlinear to linear wavecomponent.Occasionally,these two categories of nonlinear index lead to opposite inferences,because eachof them has its own significance and functions.The applicability of linear wave spectral model in oceanwaves becomes questionable only when strong nonlinearity is indicated by both of these two indexes.Thelinear spectral representation of wave fields does not necessarily become inadequate as water depth de-creases,and its appropriateness can be examined through the characteristics of the bispectrum.     

光谱信息数据库系统设计与开发

尽管我国已建立了地物波谱数据库系统,但针对地形图测制与更新中地形要素属性信息分类提取的实用化波谱数据库系统还未见报道。以地形信息波谱数据的知识化、定量化和实用化为目标,利用ORACLE数据库和VC＋＋编程技术,研制开发了集地物光谱数据采集、数据转换、检索查询、可视化分析及包络线消除等功能于一体的实用化数据库系统,为地形要素属性信息自动分类提供了技术支撑和实验环境。     

月球扰动引力频谱特性及在恢复月球重力场的应用

利用谱分析方法,通过对月球外空间扰动引力频谱特性的分析研究,估计了其谱分量信息随高度的衰减特点及在不同频段的谱敏感度,得到了敏感各频段位系数与所需探测器轨道高度的关系,同时为联合不同数据求解月球重力场模型在改进解算方法和跟踪数据定权上提供了参考依据。     

测量自动化软件中导航显示方法的研究

测量自动化软件中测量导航界面包含有数字信息和图形信息,各种软件中给出的数字信息大同小异,而图形信息差别较大。介绍和讨论有代表性的图形信息的显示方法及其特点。     

高光谱海洋遥感影像处理系统集成与应用研究

主要研究了基于多传感器获取的高光谱海洋遥感影像特点,针对我国海域赤潮、溢油、海冰等不同的海洋现象,采用不同的模块存储格式和光谱角信息进行处理,提高了高光谱海洋遥感影像处理的精度和速度;利用VC＋＋动态连接数据库将各模块集合成一有机整体,既保证了各模块处理的特色,又实现了不同格式的快速转换存储,使系统具有了很强的开放性和可扩展性。     

涌浪对风浪能量影响的实验研究

在实验室风浪水槽中进行纯风浪和混合浪波面位移观测,研究波长较长的规则波对风浪能量的影响.本文用混合浪和纯风浪中的风浪显著波的零阶谱矩之比代表混合浪中的风浪与纯风浪能量之比,并以此表征涌浪对风浪能量的影响.研究了该能量比随涌浪波陡S、风区x、波龄倒数u/C、涌浪频率与纯风浪谱峰频率之比fs/fwp的变化规律.结果表明,涌浪对风浪能量的抑制作用随涌浪波陡的增加、波龄倒数的增大及涌浪频率与纯风浪谱峰频率之比的增大而增强.发现该能量比依赖于无因次量R=(1+80(πS)2)1.9(fs/fwp)0.9(u/C)0.27,并拟合得到2者的经验关系.此外,本文实验还发现,在某些情况下,涌浪的存在使风浪能量增加.     

海洋地热流测量技术及其方法研究

随着我国海域天然气水合物调查工作的深入开展,海洋地热流测量成果对其他地质地球物理调查资料的解释和研究成果的提升至关重要。因此,海洋地热流测量以及相关的研究工作越来越被人们所关注。论文通过对目前我国海洋地热流测量工作开展的现状、测量地热流值中的地温梯度和沉积物热导率值的理论基础、测量技术和种类以及相应的技术特点进行了分析,结合海上调查中的实际工作情况,系统介绍测量技术方法,指出目前海洋地热流测量技术方法研究的方向。     

海水分光反射率与叶绿素浓度的相关分析

通过对东京湾两年度不同季节海水分光反射率与叶绿素浓度进行统计分析，结果表明，叶绿素浓度Ｃ与两谱段分光反射率之比Ｒｗ（λｊ）／Ｒｗ（λｊ）具有幂函关系Ｃ＝Ａ［Ｒｗ（λｊ）／Ｒｗ（λｊ）Ｂ。两者的对数显示出较好的线性关系，即ｌｏｇＣ＝ｌｏｇＡ＋Ｂｌｏｇ［Ｒｗ（λｊ）／Ｒｗ（λｊ）］。负相关系数达０．９９。相关方程之一为Ｃ＝３．３２９［Ｒｗ（５２０）／Ｒｗ（５５０）］－１．３８４（１９８７年６月初）．在梅雨季节之后，相关方程为Ｃ＝１２．６８［Ｒｗ（５２０）／Ｒｗ（５５０）］－２．０１０（１９８８年８月）。这表明了海湾或混浊的沿岸水质，在叶绿素浓度算法中，统计参数Ａ和Ｂ的确立，要基于不同季节不同水质的现场观测资料。     

Dependence of Wave Height Distribution on Spectral Width and Wave Steepness

In this paper experimental wind wave data are analyzed. It is found that differences in spectral width will give rise to differences in wave height distribution. The effect of spectral width on the distribution is mainly in the high wave range. The effect of wave steepness is in low, medium and high wave ranges. In the high wave range the effect of spectral width is comparable to that of wave steepness. Differences in spectral width in the observations may give rise to discrepancies in the result when wave steepness is the only parameter in the distribution.     

基于XML模板定制的钻井柱状图绘制软件的设计与实现

钻井柱状图是石油行业勘探开发中最常用的一种图件,开发灵活通用的钻井柱状图绘制软件可为可视化分析提供良好的基础.介绍了软件的设计构架,并对XML模板作了详细设计,应用三层四类两库的面向对象设计思想和模板定制技术,在VS.NET 2005平台上采用C#开发语言,从底层实现了基于XML模板定制的钻井柱状图绘制软件.通过胜利油田某区块钻录测数据的实际应用,表明该软件具有良好的成图效果,具备一定的独立性和较好的通用性,可以广泛应用于石油地质领域.