An optimal method for the power spectrum measurement

An aliasing effect brought up by mass assignment onto Fast Fourier Transformation (FFT) grids may bias measurement of the power spectrum of large scale structures. In this paper, based on the Beylkin's unequally spaced FFT technique, we propose a new precise method to extract the true power spectrum of a large discrete data set. We compare the traditional mass assignment schemes with the new method using the Daub6 and the 3rd-order B-spline scaling functions. Our measurement of Poisson samples and samples of N-body simulations shows that the B-spline scaling function is an optimal choice for mass assignment in the sense that (1) it has a compact support in real space and thus yields an efficient algorithm (2) without any extra corrections. The Fourier space behavior of the 3rd-order B-spline scaling function enables it to be able to accurately recover the true power spectrum with errors less than 5% up to k ＜ kN. It is expected that such a method can be applied to higher order statistics in Fourier space and will enable us to have a precision capture of the non-Gaussian features in the large scale structure of the universe.     

基于Ｌｏｔｋａ Ｖｏｌｔｅｒｒａ方程的基因调控网络的稳定性分析

在2007年7—8月棉花生长旺季,将冠层按高度分多层,通过简单的试验方法确定了棉冠内叶片丛聚指数（clumping index,Ω）,以此区分计算出田间各层逐时阳叶（受光叶）和阴叶（被遮荫叶）叶面积指数的动态值。在8月23日用LI-6400R便携式光合测量系统分多层分别测定阴、阳叶单张叶片净光合作用的日变化,结合阴、阳叶面积权重,探讨利用Ω区分阴阳叶之后对整个冠层日总光合作用的影响。试验结果表明：（1）花铃期棉花冠层内Ω约为0.68;（2）利用Ω计算得到8月23日冠层日间（09：00—18：00）总净光合作用日平均值大约为20.3μmol·m-2·s-1,其中阳叶贡献约占总量的72%,阴叶约占总量的28%;（3）上层叶片贡献约占总量的75%,中层叶片约占总量的22%,下层叶片约占总量的3%。     

参加欧洲大气研究课程（ERCA）研习班总结

2009年欧洲大气研究课程于1月12日至2月13日在法国格勒诺布尔市举办。由法围格勒诺布尔市约瑟夫傅里叶大学（UJF）、法同国家科学研究院（CNRS）和法圉冰川物理与环境实验室（LGGE）共同主办的欧洲大气研究课程（ERCA）,自1993年创立以来已有17年之久。     

形态学在X-射线检测中的应用

本文以射线检测发动机图像为研究对象,通过与传统分割算法相比较,同时结合最新发展的数学理论及数字图像处理技术,采用了一种有效分割方法,使其在提取效果和处理速度上都能获得预期的满意结果.     

小波变换和数学形态学的高分辨率图像居民地识别

利用小波变换和数学形态学的方法对高分辨率遥感影像的面状地物居民地进行识别提取。经实验结果得出, 利用小波变换对图像进行纹理分割,而后再用数学形态学的基本运算组合成的各种算子,选择合适的结构元素,可以完成图像居民地的提取,并进行了矢量跟踪,得出的结果可以直接应用于GIS。     

面向移动服务的遥感影像感兴趣区提取压缩方法

在面向移动单元的遥感影像服务中,受信息分发信道窄等因素影响,高价值目标信息根据价值权重进行自适应压缩的方法将发挥重大作用。本文设计了一套面向移动服务的遥感影像感兴趣区全流程自动提取压缩重构方法,利用数学形态学进行了边缘检测,获取了边缘点数量,确定了感兴趣区域,生成了感兴趣区掩模,并将小波域上的感兴趣区系数进行了提升,对小波系数矩阵进行了SPIHT量化编码和解码重构。通过试验,模拟在有限的传输带宽下,自动提取感兴趣区,对感兴趣区进行优先编码并重构全自动流程,使得移动端获得高价值目标信息优于背景信息的重构效果,且具有较高的压缩比,该方法将促进遥感影像在移动服务中的普及应用。     

荔枝海绵（Tethya sp.）形态及愈伤过程的观察研究

海绵动物具备很强的愈伤再生能力。荔枝海绵是海绵动物中比较特殊的类群,它有皮质层细胞（cortex）和领细胞层细胞（choanoderm）的初步分化。本文对荔枝海绵的形态结构进行观察,并通过切割的方法,有针对性地移除荔枝海绵的特定结构,观察其愈伤过程,以期了解海绵愈伤过程的主要变化及各部分在愈伤过程中的作用。结果发现,愈伤过程发生的主要变化为未受创部分的细胞向受创部分迁移导致的细胞重新排布;其身体结构中的领细胞层和皮质层对其生存愈伤是必要的,而骨针核心对其愈伤影响较小。     

几种时频分析方法的比较和实际应用

地震信号往往是非线性非平稳的,时频分析技术能同时展示信号在时间域和频率域的局部化特征。本文研究4种时频分析方法:短时傅里叶变换(STFT)、小波变换、广义S变换和Wigner-Ville分布。在理论上运用雷克子波模拟地震记录进行时频分析对比,发现广义S变换具有相对较好的时频聚焦性以及较好的交叉项抑制性。为了验证这一理论,我们分别在两个工区做了实际的地震实验,分析并阐述4种时频分析方法的优缺点,同时也验证广义S变换的优越性。      

瞬时应变型岩爆模拟试验中花岗岩主频特征演化规律分析

利用深部岩爆模拟试验系统对花岗岩进行室内瞬时岩爆模拟试验,同时利用声发射系统采集试验过程中声发射信号,得到试验全过程应力和声发射波形信息时域图。结合声发射累计能量曲线特征,找到5个关键拐点,即花岗岩初始加载能量激增后产生的第一个拐点A、岩爆发生前两次明显的上升台阶处拐点B和C、岩爆发生时的能量突跃点D、最终峰值点E。将关键点处波形信号从全时域波形中提取出来并进行快速傅里叶变换,得到各关键点二维功率谱图,结果表明：花岗岩声发射主频值在加载初期时为106 kHz,随着荷载的增加,频率由低频向高频过渡,频带变宽且由单峰向多峰转化,频率成分复杂预示多种破裂模式的发生。岩爆前和最终岩爆时刻频带又变窄并恢复单峰,主频值降低至与初始加载时一致,约为106 kHz,预示着岩爆时刻花岗岩岩石高能量的释放。     

邹庄构造煤不同脱矿程度的萃取特性与分析

为了探讨酸洗对煤质特性的影响,依次用不同浓度的盐酸溶液对邹庄构造煤进行预处理,用三氯甲烷溶剂进行分次取样的超声-微波萃取,对所得萃取物进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)煤结构表征,柱色谱层析族组分荧光特性的研究。结果表明:随酸处理程度的增加,煤样脱灰率和萃取率依次升高;FTIR光谱吸收峰呈间隔性变化的趋势越来越明显;柱层析族组分中的饱和烃和芳香烃含量依次减少,沥青质依次增多,认为是构造动力作用加速了煤中高分子碳氢化合物(沥青质)的演化,促使其分子结构发生缩聚和芳构化;煤中萃取物最大荧光强度呈"U"型变化,芳香烃的荧光强度明显高于萃取物、非烃和沥青质,可能由分子量的大小所致。