高光谱图像滚动引导递归滤波与地物分类

高光谱图像类内光谱变化较大,"同物异谱"现象普遍存在。利用原始地物光谱特征进行分类精度较低而且分类结果图中存在"椒盐现象"。为了获得好的分类结果,必须充分利用高光谱图像的光谱信息和空间信息,减少类内的光谱变化,并扩大类别间的光谱差异。为此,提出一种滚动引导递归滤波的高光谱图像光谱—空间分类方法。首先,利用主成分分析对高光谱图像进行降维;然后,利用高斯滤波对输入图像进行模糊化,消除图像中的噪声和小尺度结构;接下来,将模糊化后的图像作为引导图像,对输入图像进行边缘保持递归滤波,输出结果作为新的引导图像,重复迭代这个过程直至大尺度边缘被恢复;最后,利用提取的特征波段和支持向量机对高光谱图像进行分类。在两个真实高光谱数据集上进行了分类实验,结果表明本文方法的分类精度优于其他的高光谱图像分类方法。在训练样本极少的情况下,本文方法也能获得较高的分类精度。     

基于差值PCA的高分辨率影像变化检测

目前,影像变化检测研究主要针对多波段低空间分辨率影像,而多波段高空间分辨率影像的变化检测研究则相对较少。本文以时相为2015年和2016年的资源三号卫星影像为研究对象,采用差值主成分分析方法提取研究区的变化图斑。实验证明,该方法在多波段高分辨率卫星影像变化检测中有效,对影像变化检测的研究和应用具有重要的参考价值。     

化感物质抑制短裸甲藻的机理研究

文章通过研究邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对短裸甲藻的活性氧自由基(ROS,主要为H_2O_2)水平、过氧化标志产物丙二醛(MDA)含量以及对细胞亚显微结构的影响,初步揭示DBP抑制短裸甲藻的机理,为沿海赤潮的控制和有效防治提供有力的支持。研究结果表明,DBP通过引起短裸甲藻细胞内活性氧自由基的过度积累而引起膜质过氧化,与不添加DBP的对照组相比,在低浓度DBP(0.1mg/L)的影响下,H_2O_2含量前48h变化比较平稳,48h以后逐渐下降。而在高浓度DBP(10mg/L)的影响下,H_2O_2含量变化波动明显,暴露72h后,H_2O_2含量达到248.24nmol·(10~7cells)~(-1),约是对照组的4.67倍。过氧化标志产物MDA在低浓度DBP(0.1mg/L)处理后暴露24h分别出现峰值0.23μmol·(10~9cells)~(-1)、0.28μmol·(10~9cells)~(-1),高浓度DBP(10 mg/L)处理MDA含量24h后持续上升,72h时高达0.351μmol·(10~9 cells)-1,约是对照组的2.32倍。同时DBP可以引起短裸甲藻细胞结构受损,表现在叶绿体、线粒体等细胞器变模糊,细胞空泡化,原生质膜皱缩,细胞脂质体(黑色颗粒)明显增多等,初步认为过氧化损伤为化感物质作用机理。     

几种海藻粗多糖的理化性质及结构特征分析

主要采用傅里叶红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、气相色谱(gas chromatography, GC)和凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography, GPC)方法对5种海藻粗多糖的单糖组成、官能团、分子量进行了初步分析。结果显示5种海藻粗多糖均含有木糖和岩藻糖, 其中南方团扇藻多糖含有较为丰富的山梨糖, 属于大分子量均一性多糖, 而孔石莼多糖分子量分布较宽, 均一性较差。红外光谱分析结果表明, 5种粗多糖均为酸性多糖, 棒叶蕨藻、琼枝麒麟菜和匍枝马尾藻多糖具有明显的硫酸基团吸收峰, 琼枝麒麟菜多糖存在呋喃糖和吡喃糖, 并且吡喃糖苷键可能存在β和α两种类型。明胶氯化钡实验结果指出南方团扇藻多糖的硫酸基团含量为38.43%(±2.38%), 明显高于其他几种海藻多糖, 而棒叶蕨藻多糖的硫酸基团含量最低, 仅为8.92%(±1.04%)。     

高分辨率泥炭孢粉记录的天山北坡2400 cal yr B.P.以来植被演替及其对气候变化的响应

天山北坡受西风环流影响,是对气候变化反应最敏感的地区之一。但由于缺乏高分辨率的古气候记录,对该区域2000 cal yr B.P.以来气候演变过程的认识仍存在分歧,尤其是气候演化模式和水热组合方式等问题。为厘清上述问题,以伊犁盆地2400calyrB.P.以来的泥炭沉积剖面为研究材料,通过对其进行精确定年和高分辨率孢粉研究,重建了天山北坡2400 cal yr B.P.以来的植被和气候演化历史。结果表明:1) 2400 cal yr B.P.以来天山北坡气候经历了暖干―暖湿―冷湿3个阶段,并可与其他地区研究结果进行良好对比。2429―949 cal yr B.P.期间,喜光、喜暖植物含量丰富, PCA axis 1得分指示有效湿度偏低,气候以暖干为主要特征; 949―475 cal yr B.P.期间,区域有效湿度明显增加,气温较高,为中世纪暖期;475―301calyrB.P.期间的小冰期打断了天山北坡气候向暖湿化发展的趋势,此时段内以冷湿为主。2)天山北坡气候变化过程并不稳定,包含短期的气候突变事件,泥炭沉积物记录了以冷湿为主要特征的小冰期,可能是西风环流加强、西风带南移或北大西洋涛动负异常叠加,温度变低导致水面蒸发、植物蒸腾减少等共同作用的结果。     

浙东中新世菱属果实化石的数量分类

在浙东天台晚中新世嵊县组发现大量菱属果实化石。该化石保存完好,特征丰富。由于其种类多、性状冗杂不明显,菱属植物的鉴定与分类一直存在很大争议。本研究基于菱属果实化石性状特征多、便于测量记录的特点,通过聚类分析和主成分分析等数值统计方法对菱属果实进行鉴别、归类,寻找鉴定分类中的指导性性状。首先,利用上述方法对现生菱属果实进行数量分析,取得了较好结果。然后,采用同样方法对菱属果实化石进行研究,认为聚类分析和主成分分析法能够对化石种进行有效的鉴定分类,可以成功剔除冗余性状。最后,研究得出果体形状、是否有果冠、果冠是否外翻、顶部形态、肩角生长方向、腰角生长方向、腰角长度、瘤状退化腰角数目等特征是菱属果实化石鉴定的关键性状。基于以上性状,嵊县组菱属果实化石可以分为两个类群。     

黑龙江省嫩江—黑河构造混杂岩带科洛金矿床成因:来自黄铁矿化学成分及He-Ar、S、Pb同位素证据

科洛金矿床位于黑龙江省嫩江—黑河构造混杂岩带中,为一正在勘查的中型金矿床。前人研究认为该矿床为一中温、富水、低盐度的韧性剪切带型金矿床。但随着勘查工作的持续开展,新发现了大量含多金属硫化物的石英脉型矿石。为进一步明确该矿床成因,对科洛金矿床内韧性变形和浸染状-团块状两种不同产状黄铁矿进行了系统的成分标型及稳定同位素特征研究。结果表明:韧性变形黄铁矿较浸染-团块状黄铁矿的S/Fe值低,Au、Ag、Co含量高,As含量低,总体显示韧性变形黄铁矿相对贫硫;黄铁矿微量元素显示两类黄铁矿REE具有相似的地球化学特征,整体呈轻稀土富集、重稀土亏损的“右倾”式稀土配分模式。稀土元素总量为17.00×10^-6~66.95×10^-6,韧性变形黄铁矿含量明显偏低,LREE/HREE值为5.25~12.50,相对较稳定。Y/Ho值与地幔和地壳重合范围较多,Zr/Hf值、Nb/Ta值变化范围较大,显示成矿环境不稳定;黄铁矿³He含量为2.405×10^-13~10.811×10^-13,⁴He含量为3.35×10^-7~4.99×10^-7,³He-⁴He图和R/R_a-⁴⁰Ar/³⁶Ar图显示成矿流体有以地幔为主的壳幔混源特征,成矿过程应有大气降水的参与;黄铁矿δ³⁴S变化范围小,集中在+2.3‰~+7.6‰(韧性变形黄铁矿δ³⁴S平均值偏低),稍正向偏离陨石硫特征;黄铁矿的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.157~18.211;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.542~15.594;²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.032~38.218(韧性变形黄铁矿的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb平均值偏低),均显示与造山作用关系密切。利用黄铁矿化学成分特征元素Co/Ni值及Co-Ni成因判别图解认为科洛金矿有热液成因矿床特征;利用w(Fe+S)-w(As)图解和Co-Ni-As含量图解显示石英脉型矿石反映浅成低温热液型金矿特征。综合区域变质变形事件、典型矿床特征及矿区内已取得的年龄、流体包裹体等相关数据认为,科洛金矿床应存在两期矿化:三叠纪形成的韧性剪切带型金矿床和白垩纪形成的浅成低温热液型金矿床。建议在今后的矿产勘查中注意寻找真正的韧性剪切带型金矿。     

考虑径流成分的雅鲁藏布江月径流模拟

通过构建雅鲁藏布江流域分布式水文模型SWAT,并以1989~1998年为率定期,1999~2005年为验证期对3个水文站(奴各沙、羊村、奴下)的月径流进行了模拟。从模型参数组里选取径流成分模拟不同的2组参数,以Nash-Sutcliffe效率系数(NS)、相关系数(R~2)及相对误差(PBIAS)为评价指标,来分析模型的模拟结果好坏。结果表明:率定期内,在径流成分1下奴各沙、羊村站和奴下站的R~2值高达0.9以上,NS系数分别为0.9、0.92和0.72,PBIAS的值为7.1%、18.5%及34.2%,但径流成分与实际情况出入较大。而径流成分2下,模拟得到的评价指标虽然不是很高,但径流成分比较合理。验证期总体结论一致。因此,建议在模型率定验证中要充分考虑径流成分的作用,从而提高模型模拟的精度。