用偏最小二乘法提取石头口门水库水色信息

水体的高光谱数据在提供大量信息的同时，其波段间存在很高的相关性，常规的统计方法反演水质参数不但不能充分利用这些信息，并且也不能很好的去相关，而偏最小二乘回归分析可以较好的解决这一问题。因此本研究通过利用高光谱仪在石头口门水库进行反射光谱测量和同步水质采样分析，建立了叶绿素a和悬浮物含量的偏最小二乘回归模型。结果表明：该模型能较好的利用高光谱数据信息，各光谱波段自变量在最终模型中的系数大小在一定程度上较符合叶绿素a和悬浮物的光谱吸收、散射特性；通过与常规的比值模型、一阶微分模型进行对比，偏最小二乘回归模型明显优于前两者，其各决定系数均高于0.7，因此估测效果较理想，可用于内陆二类水体的水色信息提取。     

基于模型模拟的NDVI对叶片生化组分参数的敏感性及叶绿素估算

归一化植被指数(NDVI)能够反映绿色植物的生长状况、监测作物长势,并与叶片尺度和冠层尺度的植被生化参数密切相关。研究方法主要是通过PROSAIL模型来分析NDVI的敏感性。在叶片尺度上,对NDVI变化的敏感性最高的参数是叶绿素含量(Cab),其次是叶肉结构参数(N);而干物质含量(Cm)和含水量(Cw)变化的敏感性较弱。在冠层尺度,NDVI对叶面积指数(LAI)的敏感性最高,其次是观测天顶角(VZA);叶倾角分布(LAD)和太阳高度角对NDVI的敏感性也较大。2017年5月16～18日野外实验采集数据及冬小麦叶片,通过实验室测得叶绿素浓度,结合2017年5月15日河北省石家庄市栾城区Landsat OLI影像,计算出采样点小麦的NDVI,建立叶绿素含量估算模型,生成栾城区冬小麦叶绿素含量分布图,得到研究区叶绿素浓度大部分在30～70μg·cm~(-2)。     

基于高光谱的土壤砷和铜元素含量估算

以广东省肇庆市高要区为典型研究区,实地采集53个土壤样品。首先,在野外利用地物光谱仪测量土壤的光谱反射率,然后将土壤样本带回实验室并测定土壤中砷(As)、铜(Cu)元素的含量;其次,对土壤光谱数据进行预处理和数学变换;最后,利用偏最小二乘回归方法(PLSR)建立土壤重金属含量的高光谱反演模型。结果表明,土壤As含量的最佳估测模型是基于反射率倒数对数的一阶微分特征波段与土壤As含量实测数据构建的偏最小二乘模型,建模的决定系数R~2为0.75,均方根误差RMSE值为0.9425,验证R~2达到了0.79,RMSE值为0.8318,相对分析误差RPD为2.303,符合RPD2的要求,模型具备了估算土壤As元素含量的能力。土壤重金属Cu与反射率对数的一阶微分构建的模型拟合效果最好,建模R~2为0.80,RMSE值为2.1360,验证R~2达到了0.79,RPD为2.304,模型具备了估算土壤Cu元素含量的能力。     

基于三波段模型的大豆叶绿素a含量估算模型

基于实测大豆冠层高光谱及叶绿素a数据,利用植被指数和三波段方法建立大豆叶绿素a的高光谱反演模型.通过IDL(interactive data language)实现NDVI和RVI波段的重新选择,提高了基于2种植被指数的模型反演精度.比较而言,三波段方法建模反演大豆叶绿素a含量的精度较改良后植被指数的更高(R2=0.81).研究结果表明,利用波段重新组合的植被指数建立的估算模型可以提高大豆叶绿素a的估算精度;三波段模型法可以筛选更好的波段来构建模型,并在一定程度上提高大豆叶绿素a反演精度.     

人工神经网络和图像处理技术在叶绿素含量检测中的应用

基于深度人工神经网络技术和数字图像处理技术研究通过叶片颜色信息预测叶绿素含量。采用迭代法阈值分割处理青冈栎叶片图像实现背景区域和目标区域的分离,对分离后的图像进行灰度拉伸,高斯滤波等处理得到图像平均R、G、B值从而建立图像数据样本,同时采用二维插值法增加训练样本总数。为筛选最佳的神经网络模型和网络输入组合,比较两组不同网络输入组合在线性网络、BP网络、径向基网络和广义神经回归网络下的检测效果。结果表明,选取颜色参数(B/R,R-B,(R-B)/(R+B),G/(R+G+B))作为径向基网络的输入向量时,10组测试样本预测值与实测值之间的最大相对误差为9.72%,平均相对误差为6.51%,证明该方法预测叶绿素含量是可行的以及有良好的应用前景。     

主动光源式水体叶绿素a浓度传感器设计

叶绿素a是水体浮游植物的主要组成成分,它是水体初级生产能力的重要指标,可以用来表示水体中浮游藻类的密度,进而被用来作为评价水体是否受富营养化污染的重要指标。本研究以此为背景,首先用分光光度方法测量实验室培养的螺旋藻水样的吸光谱数据,并建立螺旋藻水样吸光度与其叶绿素a含量的一元线性回归模型,两者之间的相关性决定系数R2达到了0.9294。以此模型为依据、MSP430F149为控制器,配以外围电源稳压电路、主动光源驱动电路、光电转化电路和LCD12864显示电路,设计了一款测量水体叶绿素a浓度的传感器。该传感器具有适用范围广、成本低、操作简单、实时性好的特点。     

基于叶绿素含量的玉米长势遥感监测的研究

本项目以试验区域有效期内的与长势相关的气象和统计数据为辅助。汇集野外样方内玉米作物生长期叶绿素含量等地面实测数据。采用对应时间和地点的玉米生长期的环境卫星数据计算NDV(I归一化植被指数)值,分别与最重要的长势相关参数叶绿素含量进行拟合,针对玉米、玉米生长期的生长状况,把长势情况分为优、良、中、差四个等级,以野外现场长势采集等参数构建长势指标体系,而后以模拟数据进行长势监测评定长势等级,再以野外现场实际观测到的长势数据作为标准进行精度评价。     

叶肉结构对叶片光谱及生化组分定量反演的影响研究

深入研究了PROSPECT模型中叶肉结构参数N对叶片反射和透射光谱的影响，利用迭代法使全波段代价函数达到最小来计算LOPEX93数据集中样品的最优N值，对在最优N值下的模拟光谱与实测光谱进行比较，并对N在不同取值情况下，叶绿素与水分的反演进行了研究。研究认为：（1）N对整个光谱波段产生影响，并随N的增大而减小；（2）构造全波段代价函数，利用迭代法得到的最优N值可以很好地模拟实际光谱；（3）在高估N值情况下的叶绿素和水分反演精度明显高于低估N值的情况；（4）水分反演的效果明显优于叶绿素反演的效果，原因与代价函数的选取有关。     

玉米叶绿素高光谱遥感估算模型研究

对不同品种玉米测定了不同层位叶片（上、中、下）以及叶片不同部位（叶尖、叶中、叶基和叶脉）的室内光谱反射率及其对应的叶绿素含量,采用单变量线性与非线性拟合分析技术,对叶绿素含量与原始光谱反射率、高光谱特征参数（如红边波长、红边位置以及红边面积等）以及植被指数之间的关系进行了分析。结果表明：叶绿素含量与原始光谱在713nm处具有最大相关系数（R=-0.815）．并且基于此波长所构建的指数估算模型明显优于线性模型;基于光谱位置和光谱面积的变量与叶绿素都呈负相关,植被指数与叶绿素含量均呈正相关,并且植被指数相关性优于单一的特征变量。比值植被指数（RVI）相关性优于归一化植被指数（NDVI）;模型精度检验结果表明以蓝边面积变量（SDb）为自变量所构建的指数模型对叶绿素含量估算较好。     

黄河三角洲土壤含盐量定量遥感反演

以黄河三角洲地区为实验区域,利用实测的土壤全盐含量数据,结合中国产的中巴地球资源卫星02B(CBERS-02B)多光谱遥感影像,分别应用传统的多元线性回归模型和BP人工神经网络模型,对其进行含盐量反演建模,并对2种模型的精度进行比较.实验表明,应用BP人工神经网络建模,明显改善了反演精度;且该反演模型更适宜于高盐度区域(全盐含量>1%)土壤含盐量反演制图,具有较好的应用前景.     

农作物秸秆资源的基本现状及其研究

我国是个农业大国,从南到北农作物的分布不同,农作物的种类也不相同,文章主要阐述了我国农作物秸秆的分布农作物秸秆的产量以及秸秆的用途,并对贵州省内主要的农作物水稻、玉米、油莱、马铃薯和烟草等秸秆中的粗蛋白质、粗脂肪、木质素、纤维素等主要成分进行分析研究。     

21世纪上半叶技术科学发展预测——基于两种数学模型的比较分析

根据对“技术科学”范畴的统一界定,较完整地统计出文艺复兴以后所出现的各种技术科学学科。在绘制技术科学发展的时间序列特征曲线基础上,分别建立起技术科学学科数在时间过程中的增量模型和累积量模型;在全面分析技术科学发展特征与规律的基础上,对21世纪上半叶技术科学的发展趋势作系统预测,并对两种模型的比较结果进行初步探讨。     

Effect of vitamin C and E activity on surgically removed cataractous human lens epithelium cells

Oxidative stress has been proposed as a common underlying mechanism of cataractogenesis. Experimental and observational data suggest that micronutrients like vitamin C and vitamin E with antioxidant capabilities may retard the development of age-related cataract. Effect of these factors on lens epithelium cells, center of lens metabolic activities, is not completely elucidated. The aim of present study was to examine the effect of vitamin C and E on surgically removed lens epithelium cells of patients with cataract. Capsulorhexis samples were collected from 170 patients, admitted for cataract surgery. Catalase specific activity was estimated in lens epithelium cells with and without vitamin (C or E) treatment at different concentration for different time duration. Student’s t-test was employed for data analysis. We observed that in ex-vivo condition, a) both vitamin C and E bring about a decrease in catalase activity in lens epithelial cells. b) vitamin C showed toxic effect at high concentration. c) 100μM was the optimum concentration at which both vitamins showed maximum antioxidant activity. It was concluded that both vitamin C and E has direct effect on lens epithelium cells. At optimum concentration, they can reduce oxidative stress in these cells thus can support to prevent or delay cataract development.     

融入基础力学内容的“计算方法”课程延拓性教学实践

在计算方法课程教学中融入理论力学、材料力学知识内容,提出延拓性教学的三个层次:一是由力学问题认识基本数学问题的来源与背景;二是掌握基本数学模型的数值求解方法与理论;三是通过编程实验环节将具体力学问题转化成数学模型求数值解。近几年的课程教学效果调查表明,采用延拓性教学法能有效提高学生的学习主动性、综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力。     

降水对蔬菜价格的冲击效应——以广州为例

降水对蔬菜价格波动有重要影响,分析降水的蔬菜价格冲击效应对菜价预测及市场供需调整具有重要意义.本文首先构建了一个包含降水因素的蔬菜供需动态模型,揭示逐日降水对菜价的影响机制,并阐明了降水对不同蔬菜冲击效应存在异质性的原因;然后基于广州市2004-2018年逐日的菜心、生菜和豆角3种蔬菜零售价格数据及降水数据,采用VAR...     

氮素胁迫下的冬小麦光谱特征提取与分析

高光谱遥感是对地观测的重要技术手段，利用野外光谱仪在地面的实测工作为其在精准农业等方面的应用进行有益的尝试，可以提高作物营养诊断的精度。养分胁迫下高光谱特征提取是这一目标的地面预研究。本次试验对不同氮素养分胁迫下东小麦的不同生育期，分别观测其光谱反射率，分析其生物物理参数的变化规律和反射光谱的特征，利用导数光谱技术对叶绿素密度和叶面积指数等生物物理参量同原始光谱、一阶倒数光谱进行拟合度比较，结合养份胁迫的特点，分析建立光谱模型的可能性。叶绿素密度在可见光和近红外波段均拟合较好，拟合度在0.5左右，高于叶绿素含量与光谱反射率的拟合，而叶面积指数与冠层光谱拟合在近红外波段较好，在可见光波段拟合度较小。通过作物的光谱特征，提取其中重要的近红外反射峰值、绿峰和红端位移特征，与冬小麦的叶绿素密度、叶绿素含量等生物物理参数进行相关分析，建立了线性光谱模拟模型。提取出的特征参量均可有效地模拟生物物理参数的变化，其中叶绿素含量与近红外反射峰值的拟合度（R2)除乳熟期外，都在0.9以上；孕穗期的模拟模型也有显著的相关关系。综合分析，孕穗期是利用高光谱遥感进行作物长势和养份分诊断研究的最佳时期。     

The Role of 25-Hydroxy Vitamin D Deficiency in Iron Deficient Children of North India

Extensive data from animal and human studies indicate a role of vitamin D in erythropoiesis. Iron and vitamin D deficiencies are implicated with adverse health effects in children even if they are asymptomatic. The potential relationship between the two remains poorly understood. A cross-sectional study was performed in the period from 1st May 2012 through 30th April 2013 and subjects were classified into vitamin D deficiency (VDD), vitamin D insufficiency (VDI) and vitamin D sufficiency (VDS) groups according to their 25(OH) D levels. A total of 263 children were included in the analysis. Anaemia was present in 66 % of 25(OH) D deficient subjects compared with 35 % in vitamin D sufficient individuals (p < 0.0001). The association of breast feeding and development of VDD was also significant (p < 0.05). Serum levels of 25(OH) D were found lower in female sex and if the analysis was performed in the winter/spring season. Physicians should therefore assess vitamin D levels in all anaemic children and ensure adequate supplementation to prevent deficiencies.     

基于TNF-α诱导NF-κB信号转导网络的参数敏感性分析与模型简化

为了研究核转录因子kappa B（NF-κB）信号转导网络的内部结构和相互关联的参数对系统输出信号的影响，进行参数敏感性分析和系统模型简化是十分必要的。通过对基于TNF-α诱导的NF-κB信号转导网络数学模型进行分析，选择IKK作为系统的阶跃输入信号和NF-κBn作为系统的可测输出，利用直接微分法分析振荡输出信号NF-κBn关于64个模型参数的敏感性，并选择适当的允许误差目标函数ε，将原系统模型中的9个不敏感参数删除进行模型化简。仿真结果表明，原模型与简化模型的系统输出NF-κBn完全吻合，同时，简化模型的其余25个状态输出也与原模型的输出基本一致。因此，参数敏感性分析和模型简化结果为生物数据分析，模型建立和实验设计提供了有益的参考价值。     

高等数学的生活化、主题式教学

本文旨在探讨数学教学中的有效方法,基于常规课堂教学,结合数学实验和数学模型讲解数学中某一个主题内容,以贴近学生的现实生活,不断沟通生活中的数学与教科书上数学的联系,丰富教学内容和教学方法,提高学生的学习兴趣,加强学生记忆。文中以高等数学中的"存在性"结论为主题,引申到方程根的存在性,并结合介值定理、零点定理举以数学模型实例应用,构建生活化、主题式数学课堂。     

Design of a model-based online management information system for interlibrary loan networks

The inputs to mathematical models of library operations require periodic updating. The data collection effort necessary for such updating can be quite expensive. However, if the data collected can serve multiple purposes, the costs can perhaps be justified. A management information system offers a vehicle for multiple uses of data and thus, offers an appropriate environment for implementation of models of library operations. Within this paper, the design of a model-based management information system is discussed in terms of mathematical /statistical, information processing, and human factors issues. A prototype system for interlibrary loan networks is discussed.