多相位水平集高分辨率遥感影像非监督分类

高空间分辨率遥感影像(特别是城区场景)常表现出高的光谱异质性、地物细节丰富且地物拓扑关系复杂等特点,这对影像分类产生较大干扰,导致分类精度不高。针对以上情况提出一种新的非监督多相位水平集分类方法:该方法以基于区域竞争思想及Bayes准则的多相位水平集分类框架作为高分辨率遥感影像分类的基础,通过采用Parzen窗非参数密度估计方法来改善复杂场景下样本概率密度估计的准确性,从而增加分类模型的抗干扰能力;此外,为提高多水平集模型演化效率,在模型求解中提出一种简单而有效的水平集函数重初始化方案。通过与前人工作的试验对比及分析,验证了提出的模型在复杂场景及存在上述干扰的情况下表现出好的分类效果。     

碳纳米管场发射阴极制备技术的最新进展

碳纳米管拥有理想场发射材料的诸多特性,但是目前碳纳米冷阴极制备技术尚存在不可控性和不稳定性,仅在平面显示,电子显微镜针尖和小剂量X射线管方面有商业产品推出。本文介绍了CNT作为场发射电子源在高电场和高电流密度应用中的研究进展,对场发射阴极最新制造技术进行了比较,并对场发射机制进行深入探讨。针对制约其电流发射特性和使用寿命的技术难题,对各种应对方案进行比较分析。在这些方案的基础之上对制备技术进一步优化,很可能解决应用瓶颈,推动CNT场发射阴极的广泛应用。     

Speciation and potential remobilization of heavy metals in sediments of the Taihu Lake, China

The species of Cu, Pb, Zn, Cd and Cr in sediments of the Taihu Lake, China, have been analyzed using the sequential chemical extraction method. Variations in the chemical fractions of these metals and their geographic distributions have also been studied. For all five metals, the residual fraction is highest but the exchangeable fraction is lowest among all the fractions. Compared to other metals, Cd has the highest percentage in the exchangeable fraction, and Cr is associated mainly with the residual fraction. Cu in the organic fraction and Pb in the Fe-Mn fraction are the important species, whereas the lowest percentages are found for Cd in the organic fraction, Cu in the Fe-Mn oxide fraction and Pb in the carbonate fraction. With respect to spatial differences, the total contents in the non-residual fractions of the metals in bay sediments are found to be higher than those in other sediments. The fractions of Cd, Cu and Cr showed significant variations in different regions. The fractions of Pb and Zn, however, did not show significant variations in spatial distribution, suggesting different amounts and different paths of anthropogenic input for the metals. Comparisons of the metal speciation indicated that Cd might be the most bioavailable metal, followed by Pb.     

一种识别非典型气层的新方法——决策树的分类模型

非典型气层由于成因复杂,受储层厚度较薄、围岩的影响及测井仪器分辨率的限制,在测井曲线上表现出许多模糊性,致使三孔隙度和电阻率曲线在气层的敏感性降低,尤其是与气水同层、水层、干层的差异性不大,从而使一系列基于该资料的识别方法对非典型气层的识别无明显效果.而利用多参数测井信息对非典型气层的识别其实质是一个复杂的、非线性的、高维数的模式识别问题,因此可以采用模式识别方法对非典型气层进行识别.而决策树具有学习能力强、学习过程透明、结果可理解性强,能提供友好的人机交互机制,因此以多方面的测井信息为基础,利用决策树提取非典型气层的预测模型,并综合储层实际特征,对预测模型进行修正.实际应用结果表明,决策树提取的预测模型对非典型气层的识别具有较好的效果.     

空心圆柱仪模拟列车荷载下土中应力路径能力分析

土体作为各向异性散粒体材料,其动力特性依赖于所处的应力路径。列车荷载下地基土在最大剪应力空间呈心形线旋转应力状态,但目前还未见室内试验中模拟心形线应力路径的相关研究。首先提出了土体动力响应解的简化拟合形式,并通过典型列车荷载作用下地基土所受应力特征分析验证了该简化形式的合理性。针对目前国际上已有的3类空心圆柱仪（HCA）,推导出模拟列车荷载下地基土应力特征的加载方式：（1）双向振动HCA可通过确定轴力和扭矩的应力形式来实现心形线应力路径加载,此时球应力p的变化规律与轴力的加载波形一致,中主应力系数b在内、外压相等时呈余弦变化规律;（2）三向振动HCA在模拟列车荷载下的应力特征时,可以保持p不变或b恒为0.5;（3）四向振动HCA能够通过控制轴力、扭矩和内、外压的共同变化来较全面地模拟列车荷载下土单元体的应力特征,并可实现b为任意合理值且保持不变的前提下p、q之间保持恒定线性关系。并推导了3类HCA的加载参数在正应力均以压应力为主及中主应力方向维持在直径方向时的约束条件。     

基于作物系数与水分生产函数的向日葵产量预测

利用河套灌区向日葵2012年田间水分、分期播种试验数据和两个站点的农业气象历史资料,研究基于向日葵作物系数和水分生产函数的产量预测方法。结果表明:向日葵标准作物系数在生育期内的变化规律是前期小、中期大、后期小, 最高值为1.21, 出现在开花期。标准作物系数与出苗后日数和大于0℃积温有很好的二次和三次多项式关系,拟合优度在0.93以上。在分析相对叶面积指数和作物系数关系的基础上,提出标准作物系数的相对叶面积指数订正方法,得出河套灌区向日葵作物系数的动态计算式,为水分生产函数中实际蒸散量的计算提供支撑。建立以Jensen模型为基础的向日葵水分生产函数,得到对水分亏缺的敏感顺序从高到低是开花期、花序形成期、成熟期、苗期。综合应用向日葵作物系数方程和水分生产函数模型计算分期播种产量,与实际产量分别相差4.4%和4.1%,初步证明该文提出的方法对产量预测较为理想,在该地区具有很好的适用性。     

The effect of volatile components in oil on evolutionary characteristics of diamondoids during oil thermal pyrolysis

On the basis of the results of simulation experiments, now we better understand the contribution of high carbon number hydrocarbons to diamondoid generation during thermal pyrolysis of crude oil and its sub-fractions(saturated, aromatic, resin, and asphalene fractions). However, little is known about the effect of volatile components in oil on diamondoid generation and diamondoid indices due to the lack of attention to these components in experiments. In this study, the effect of volatile components in oil on diamondoid generation and maturity indices was investigated by the pyrolysis simulation experiments on a normal crude oil from the HD23 well of the Tarim Basin and its residual oil after artificial volatilization, combined with quantitative analysis of diamondoids. The results indicate that the volatile components(≤n C12) in oil have an obvious contribution to the generation of adamantanes, which occurs mainly in the early stage of oil cracking(Easy Ro1.0%), and influences the variations in maturity indices of adamantanes; but they have no obvious effect on the generation and maturity indices of diamantanes. Therefore, some secondary alterations e.g., migration, gas washing, and biodegradation, which may result in the loss of light hydrocarbons in oil under actual geological conditions, could affect the identification of adamantanes generated during the late-stage cracking of crude oil, and further influence the practical application of adamantane indices.     

中国传统农区过去300年耕地重建结果的对比分析

土地覆被变化是气候与生态效应模拟研究的重要参量。SAGE和HYDE两个全球历史土地利用数据集在相关研究中得到广泛应用, 但在区域尺度上的应用, 其可靠性如何, 至今少有论及。以我国学者重建的传统农区历史耕地数据集(CHCD) 为基础, 从全区、省区和网格(60 km×60 km) 三个空间尺度, 对SAGE (2010) 和HYDE3.1 数据集中有关中国传统农区历史耕地重建结果进行对比分析, 结果表明:(1) SAGE (2010) 数据集对中国传统农区耕地数量重建是以单一线性插补而得, 其中1700-1950 年是以0.51%的年均增长率线性递增, 1950 年后是以0.34%年均速率线性递减, 这种“标准化”变化趋势不能客观反映传统农区土地垦殖的真实历史, 耕地面积也明显高估, 与CHCD数据集不具有可比性;(2) HYDE3.1 数据集吸纳了区域性研究成果, 使其在总量上与CHCD数据集较为接近, 具有较好的可比性, 但其在省区和网格尺度上与CHCD存在显著差异, 其中相对差异率超过70% (< -70%或> 70%) 的网格占比高达56%~63%, 超过90% (< -90%或> 90%) 的网格占比也高达40%~45%;而相对差异率介于-10%~10%的网格占比仅为5%~6%, 介于-30%~30%的网格占比也仅为17%左右;(3) 充分利用我国丰富的历史文献, 建立更高精度的中国区域历史土地利用数据集, 是提高区域气候与生态效应模拟研究质量的重要保障。     

基于GIS的城市空间扩展预测

高速的城市扩展给社会发展带来了无比的活力。但是,也带来了一系列影响社会经济可持续发展的问题。因此,建立城市扩展预测模型对城市空间扩展预测有着实际的意义。本文主要是根据射线预测法的相关理论,使用Map Basic编程和Map Info软件进行相关操作,对济南市进行城市空间扩展预测并对预测进行分析,验证射线预测法的准确性。