稳健的CRTSⅢ轨道板关键面提取算法

针对CRTSⅢ轨道板关键面提取易受和关键面相连的离群点（OCTKP）影响的问题,提出了基于最大值准则的轨道板关键面提取方法,为承轨台的空间位置和姿态的确定提供了技术支撑。轨道板关键面为各承轨台的承轨面及其左右挡肩面,均为平面。该方法通过首先通过提出的最大值判断准则将大部分OCTKP排除在外,以避免这部分点对单位权中误差计算的影响,然后再采用基于IGGⅢ方案的稳健平面算法获取轨道板的关键面,并用模拟数据确定了判断OCTKP的阈值。采用实测点云进行试验,基于最大值准则的轨道板关键面提取方法能准确获取CRTSⅢ轨道板所有关键面,这些关键面的平均姿态偏差为0.09°,平均距离偏差为7.8 mm,满足了承轨台的空间位置和姿态确定的需要。这些关键面中权值非零的点到拟合平面的平均距离为0.1 mm,与直接采用IGGⅢ方案的稳健平面提取方法相比,点到待拟合平面的距离精度提高了83.3%。     

抚仙湖表层沉积物AVS与SEM分布特征及其生态风险评估

以高原深水抚仙湖为研究对象,分析了全湖16个样点表层沉积物（0~5 cm）的酸可挥发性硫化物（AVS）和同步提取重金属（SEM）的分布特征,并利用∑SEM和AVS的物质的量浓度比对全湖重金属潜在生态风险进行了评估.结果表明：AVS在南北湖区分布存在明显差异,南部湖区分布均匀,平均含量仅为0.074±0.043 μmol/g,而北部湖区则由湖岸带向北湖心（N9）呈现出递增趋势,平均含量高达0.317±0.485 μmol/g.SEM在南北湖区分布较为集中,南部湖区主要集中在路居河口（S2）,北部湖区主要分布在老凹地（N5）和东大河口（N4）.除牛摩河口（S5）、梁王河口（N3）和北湖心（N9）外,其余所有点位[∑SEM]/[AVS]>1,且南部湖区平均[∑SEM]/[AVS]值（3.51±1.91）显著高于北湖湖区（2.19±2.10）.因此抚仙湖全湖尤其是南部湖区重金属生态风险应引起高度重视.     

鄱阳湖外围湖泊水体营养波动周年特征的比较湖沼学研究

近年来,我国最大淡水湖泊湿地鄱阳湖的水体富营养化趋势明显且日益受到各方关注,而对鄱阳湖湖体外围各类浅水湖泊富营养化情况及其动态却了解颇少.为深入了解鄱阳湖外围不同湖泊的富营养化现状、季节动态及驱动机制,于2014-2015年对毗邻鄱阳湖南岸的南昌市大小不同的3个城市或城郊浅水湖泊(青山湖、瑶湖、军山湖)水质参数和营养状态进行周年观测.结果表明,青山湖、瑶湖和军山湖的高锰酸盐指数范围分别在2.6~4.5、2.1~4.6和1.6~1.9mg/L之间,仅军山湖目前未受到有机物污染影响,3个湖泊两两之间均呈极显著差异.青山湖和瑶湖水体总氮(TN)、总磷(TP)浓度远高于湖泊富营养化转换的阈值(TN:0.20 mg/L,TP:0.02 mg/L),且TP污染最为严重,仅达到地表水Ⅳ~劣Ⅴ类标准.在3个湖泊中,水体氮主要以可溶性态氮的形态占优势,水体磷形态除了军山湖外,另外2个湖泊主要以颗粒态磷占优势.青山湖、瑶湖和军山湖的叶绿素a(Chl.a)浓度范围分别为34.65~184.48、7.66~120.67和2.42~17.41μg/L,各湖泊的Chl.a浓度均在冬季达到最低值,且军山湖与其他2个湖泊的Chl.a浓度均呈极显著性差异,青山湖与瑶湖无显著差异.基于综合营养状态指数法对3个湖泊的营养状态进行评价发现,青山湖富营养化程度最高,已达到轻-中度富营养的稳定富营养状态;其次为瑶湖,营养状态不稳定,在中营养-轻度富营养-中度富营养水平之间巨幅波动;军山湖相对最低,全年整体处于贫营养-中营养状态之间,处于波动上升的趋中营养状态.同时发现3个湖泊的水体富营养化程度的年内波动依赖于不同的水温环境,水温是以上3个亚热带浅水湖泊富营养化程度年内季度波动的重要影响因子之一.Pearson相关分析还发现,3个湖泊的Chl.a浓度均与水柱TN和TP浓度呈显著正相关,其中青山湖和军山湖的水柱Chl.a浓度与总溶解性氮和总溶解性磷浓度均呈极显著正相关关系.整体来说,水柱氮是影响3个湖泊水环境特征的主导因子之一,磷是2个富营养化湖泊的主导影响因子,在富营养化湖泊控制和削减磷营养盐输入的同时,应考虑如何有效降低氮的输入,并着力控制中温季节(水温为15~25℃)的营养输入和快速富营养化风险防控;中营养湖泊(军山湖)应在控制磷的输入和消减水柱氮上进行系统调控,尤其重视高温季节(水温25℃)的防控与预警,这将对鄱阳湖外围浅水湖泊的水环境保护和治理提供重点方向与新型管理思路.     

浮游植物叶绿素a的微波法研究及其与反复冻融法的比较

为缩短样品处理时间和提高测定准确度,本文设计和优化了微波处理辅助提取浮游植物叶绿素a的方法,并比较了反复冻融法和微波法对浮游植物叶绿素a的提取效率.结果表明:(1)微波法提取叶绿素a的最优处理条件为:高火(额定输出功率800 W)处理60 s左右.过滤水量为:贫营养型水体为1000 ml以上,中、富营养水体为100~500 ml.(2)反复冻融法在测定贫营养型水体时更稳定,而微波法对中、富营养水样提取率显著高于冻融法,可提高7%~12%,对具胶被及硅质外壳的藻类提取效率极显著高于冻融法,测定结果的相对偏差更小,且提取时间较冻融法缩短一半以上,适用于富营养化水体的应急监测.     

白洋淀沉积物重金属潜在生态风险及生物可利用性分析

沉积物是湖泊水体重金属的主要汇集场所,也是湖泊重金属污染研究及整治的重点.本文分析了白洋淀多个淀区沉积物中16种重金属含量水平及垂向分布特征,解析了其中典型有害重金属潜在生态风险,并基于酸可挥发性硫（AVS）及同步可提取金属（SEM）、间隙水溶解态金属、可转化态金属形态分级等研究,对重金属生物可利用性进行了分析.结果表明：沉积物重金属含量均值高低依次为Fe （29630.50 mg/kg）>Ti （3213.07 mg/kg）>Mn （539.44 mg/kg）>Zn （104.01 mg/kg）>V （76.63 mg/kg）>Cr （52.60 mg/kg）>Cu （43.49 mg/kg）>Ni （35.83 mg/kg）>Pb （26.75 mg/kg）>Co （10.32 mg/kg）>As （8.96 mg/kg）>Mo （2.06 mg/kg）>Sb （1.57 mg/kg）>Tl （0.43 mg/kg）>Cd （0.31 mg/kg）>Hg （0.16 mg/kg）;其中,10种重金属在各淀区沉积物中呈现出自北往南逐渐降低的趋势,各金属在不同淀区分布差异性主要由污染输入所致.除北部烧车淀区域外,其余区域重金属潜在生态风险总体处于较低水平.重金属污染主要来源于该区域周边河道,但近10年来污染输入及在沉积物中的富集总体趋于稳定并呈逐渐降低的趋势.入淀污染不仅增加了该区域沉积物中重金属总量,也使得其中可转化态重金属比例较高,大多在30%~90%之间,提升了重金属生物可利用潜力.水生植物等内生性有机质的大量富集导致沉积物还原性较强,AVS含量较高,沉积物中AVS和ΣSEM均值分别为（10.59±6.37）和（2.23±1.53）μmol/g （dw）.Cd、Cu、Ni、Pb、Zn等金属由于高含量还原态硫的固定而生物可利用性较低.然而,As和Hg在这样的高有机质和强还原环境下更容易溶解和释放,是潜在生物可利用性相对较高的金属,在间隙水中的浓度分别达到（17.07±0.23）和（2.39±0.94）μg/L,未来研究及整治中应给予更多关注.     

两种提取枝角类休眠卵基因组DNA方法的比较

休眠卵是枝角类在环境胁迫条件下通过有性生殖形成的,休眠卵的孵化对种群补充与恢复有着重要作用.沉积于底泥中的休眠卵保存了不同阶段的种群遗传信息,有效地提取枝角类休眠卵基因组DNA是进一步研究水体枝角类遗传多样性的关键环节.采用目前国际上使用的氯仿异戊醇提取法和玻璃乳提取法分别对流溪河水库底泥中表层和底层的盔型溞(Daphnia galeata)休眠卵进行基因组DNA提取的比较分析.结果显示,氯仿异戊醇提取法成功率为27.5%,平均浓度为14.25±1.84 ng/μl;玻璃乳提取法成功率为65.0%,平均浓度为28.37±2.56 ng/μl.无论是提取成功率还是提取浓度玻璃乳提取法都显著高于氯仿异戊醇提取法,且玻璃乳提取法所用试剂少,不涉及有毒试剂,操作步骤简单,整个提取过程所用时间短,玻璃乳提取法提取枝角类休眠卵基因组DNA是一种快捷实用的方法.     

基于无人机倾斜影像的三维建筑物震害精细信息提取

无人机倾斜摄影技术建模生成的三维影像较好地展现了建筑物侧面和顶面的震害细节信息,然而影像的高维度特性难以直接基于三维影像提取震害信息,经过降低维度转换的二维纹理影像往往会导致建筑物震害信息的不完整性和破碎性。针对这些问题,本文以2017年九寨沟M_S7.0地震为例,提出了一种直接从九寨沟震后三维影像获取侧面纹理信息的方法,即将三维模型打散,实现纹理与不规则三角网分离,从而获取完整的纹理影像,然后利用金字塔模型的瓦片坐标范围、瓦片命名规则和建筑物单体的空间位置选取最优纹理影像,再使用加权均值方差法确定纹理影像中建筑物的外墙最佳分割尺度后,采用面向对象方法提取建筑物外墙和墙皮脱落信息,最后通过对这些建筑物震害特征的分析,判定单体建筑物的破坏等级。结果显示,该方法成功获取了建筑物完整的侧面震害纹理影像,并基于纹理影像提取了外墙、裂缝和墙皮脱落区域信息判定建筑物单体为中等、严重两个破坏等级。      

基于机载LiDAR的电塔点云提取与重建

基于机载激光雷达点云,提出一种综合点云预处理、地面点滤波、电塔点云定位获取以及电塔结构线建模的电塔点云提取与重建方法.该方法首先对电力线路点云进行去噪等预处理,再使用渐进三角网滤波去除地面点,然后在电力线路分段的基础上,通过高程连通性定位电塔所在分段,再将电塔分段点云投影到水平面上并结合密度聚类算法和高程差特性对电塔聚...     

太湖蓝藻水样中藻蓝蛋白提取方法比较

以2011年8月20日采集的太湖梅梁湾的夏季蓝藻水华为研究对象,通过12个样点平行样的藻蓝蛋白实验提取,基于光谱吸收特征和浓度值,对反复冻融法、超声波法、溶胀法、丙酮法的提取效果进行比较评价.结果表明:4种方法获取的藻蓝蛋白提取液在620 nm附近出现吸收峰,其中,反复冻融法的峰高最强,超声波法最弱,说明反复冻融法的提取效果优于其他方法;反复冻融法、超声波法、溶胀法获取的部分蓝蛋白提取液在670 nm附近具有次吸收峰,与藻蓝蛋白标样的吸收曲线存在差异;反复冻融法、超声波法提取的藻蓝蛋白浓度值变异系数小于0.6,表明这两种方法较其他方法稳定;反复冻融法提取的藻蓝蛋白浓度值高于其他3种方法,可推荐作为太湖蓝藻水样中藻蓝蛋白的提取方法.     

基于无人机遥感的喀斯特高原峡谷区火龙果单株识别提取方法

基于小型无人机搭载可见光镜头作为数据获取手段,通过对比可见光波段差异植被指数（VDVI）、过绿指数（ExG）、过绿减过红指数（ExG-ExR）、归一化绿红差异指数NGRDI和绿叶指数（GLI）5种可见光波段颜色指数方法应用于喀斯特高原峡谷区典型经济作物火龙果植株识别的适宜性,结合可视化空间建模工具模型构建器,提出一种以单植株平均面积分割株丛的思想,对火龙果进行植株识别分割和单株提取方法研究,结果表明：1）VDVI相比EXG、NGRDI、ExG-ExR、GLI等植被指数更适宜作为火龙果的识别分割方法;2）当VDVI的OTSU阈值取0.037时,能最大程度地分割目标地物与背景地物;3）通过人机交互基地实测获取的实际株数与提取株数验证,获得火龙果植株单株提取精度为91.7%。结果证实：以低空无人机可见光波段影像为数据源,VDVI指数作为识别方法,株丛分割应用于喀斯特高原峡谷区火龙果的单株识别提取具有可行性。