科研产出
北京耕地土壤重金属空间自回归模型及影响因素
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了揭示土壤重金属含量与其影响因素间的作用关系,为土壤重金属的污染控制和治理提供参考,该研究以北京市耕作土壤重金属元素为例,采用传统线性回归模型和空间自回归模型分析和比较了土壤重金属含量及其影响因素间的相关关系。结果表明:Cr、Ni、Zn、Hg空间自回归模型的拟合度较传统线性回归模型好,并且残差的空间自相关性消失。因此,空间自回归模型能够很好地解释重金属含量与其影响因素间的相关关系。结果表明:Cr、Ni含量的影响因素主要为土壤母质和土地利用强度,Zn、Hg含量的主要影响因素为道路、工矿企业和土壤母质。
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Offner成像光谱仪的设计方法
《光学学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：基于子午和弧矢聚焦曲线给出了一种Offner型成像光谱仪的新的设计方法。该方法不但适用于三同心元件Offner型成像光谱仪,还适用于传统的两同心元件Offner成像光谱仪的设计,更重要的是该方法还可以灵活地以商品化标准光学元件为基础进行优化设计,克服了已有方法的复杂性与单一针对性。给出了采用该方法分别在子午和弧矢聚焦曲线相切、两点相交和已知元件参数进行优化的设计流程。并利用该设计流程给出了已知元件参数进行优化设计实例,在相对孔径f/3.2时,在400～1000 nm波长范围内可以得到最大的光斑半径的均方根值仅为2.3μm的追迹结果,这一数值在1000 nm时已经达到了衍射极限。采用上述设计参数成功研制出了一台成像光谱仪,经初步测试达到各项设计指标。
关键词： 光学设计 Offner 成像光谱仪 优化设计 遥感
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高压二氧化碳抑制西瓜汁褐变的试验
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了利用非热技术抑制西瓜汁的褐变,该文采用了高压二氧化碳(HPCD)处理西瓜汁,并研究了处理后西瓜汁中过氧化物酶(POD)活性、颜色、褐变度、番茄红素和总酚质量浓度的变化规律。在50℃下,采用8、15、22和30MPa4个压力下选取2.5、5、10、20、30min5个时间梯度对西瓜汁进行处理,同时与50℃热处理结果做比较。结果表明,HPCD处理不仅显著钝化POD活性,而且有效抑制西瓜汁褐变的发生。经HPCD处理后,西瓜汁中的番茄红素含量略有下降(P<0.05),总酚含量保持不变(P>0.05)。数据分析显示西瓜汁的褐变度与POD活性残存率呈正相关,与其亮度值L*呈负相关,并且50℃、30MPa、30min的HPCD处理可以较好的满足西瓜汁加工的需要。因此,在西瓜汁加工中,通过HPCD处理可有效钝化果汁中POD活性,并可以达到抑制褐变的目的。
关键词： 品质控制 颜色 农产品 高压二氧化碳 西瓜汁 过氧化物酶 褐变
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MODIS土地利用/覆被多时相多光谱决策树分类
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：利用MODIS多时相与多光谱结合,尝试探讨低成本、高精度的北京土地利用/覆被实时获取方法。首先根据归一化植被指数(NDVI)的均值、标准差建立了研究区各地类的典型NDVI时间序列曲线,进而提取了6个可以反映区域物候模式、植被生长速率等信息的分类参数;然后对反映地表土壤信息较多的3月份多光谱影像进行主成分变换,选取第一主成分(PC1)作为辅助分类参数;最后基于分类回归树(CART)算法进行监督决策树分类。经SPOT-5影像验证,分类总体精度达到83%,Kappa系数为0.769,PC1辅助分类后总体精度提高了2.1%。研究表明:建立的典型NDVI序列曲线具有一定的区域地类代表性,并且提取的分类参数具有较强的地类分异性;3月份MODIS多光谱影像可以有效提高MODIS-NDVI时间序列分类的精度。
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基于MODIS NDVI年序列的区域化肥投入空间化方法
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：随着农业水土资源高效利用和大量化肥投入,区域农业生态系统面临很大的生态环境压力。为准确评估区域施肥导致的环境风险,需要化肥投入的空间分布数据。在区域土地的初级生产力构成因素理论分析基础上,通过主成分分析建立不同作物种植模式下MODIS的NDVI年序列与区域土地自然质量和化肥投入的空间关系,建立了化肥统计数据的空间化分配方法。研究区结果表明NDVI年序列第一主成分与第二主成分,分别与土地自然质量和化肥投入呈显著相关,利用该关系完成了乡镇化肥汇总数据的空间分配,表明该方法对区域化肥进行加权分配的合理性和可行性。
关键词： 化肥 生产力 主成分分析 MODIS NDVI序列 空间化
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汉石桥湿地水质参数光谱分析与遥感反演
《光谱学与光谱分析 》 2010 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：水质可见光近红外遥感监测是通过研究水体反射光谱特征与水质参数之间的关系,建立水质参数反演算法进行的。与传统水质监测方法相比,遥感技术监测水质可以快速反映区域水质在空间和时间上的分布情况和变化。文章以汉石桥湿地水体水质为研究对象,通过在可见光近红外波段分析光谱仪和ASTER遥感影像的水质参数特征光谱,建立了水质参数与最佳波段及其组合的多元线性回归方程。研究结果表明,基于地面光谱仪的光谱特征分析可为航天遥感特征波段的选择提供依据,但估算模型不能通用。基于AS-TER遥感的水质参数特征光谱其波段比值相对向长波方向移动,研究最终在分析ASTER遥感特征波段基础上,构建水质参数估算模型,并通过该模型得到目标水质参数空间分布图,实现了对湿地水质时空变异的遥感监测。
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两种高压电场处理形式对绿熟番茄贮藏品质的影响
《农业机械学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：以"朝研219"番茄为试材,研究了200 kV/m、2 h/d的负高压间歇静电场(简称稳恒电场)和波动场强-200~200 kV/m、频率40 kHz的交变电场预处理2 h(简称交变电场)两种不同处理对绿熟番茄果实适温(13℃)贮藏品质的影响。结果表明:两种高压电场处理均能够显著减轻番茄果实的腐烂指数(P<0.05),电场处理延缓了果实硬度和可溶性糖、果皮叶绿素含量的下降,以及可滴定酸、番茄红素含量的上升,从而延缓了果实的衰老,不同程度提高了果实的贮藏性。两种形式比较,高压静电场处理果实腐烂指数显著好于交变电场处理,其他指标则无显著差异。
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基于NOAA NDVI研究中国东部南北样带植被春季物候变化
《光谱学与光谱分析 》 2010 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：利用地面植被物候和1982~2003年遥感归一化植被指数(NDVI)数据,监测了中国东部南北样带植被春季物候变化情况。结果表明:(1)样带大部分地区植被春季物候期变化与年份相关性不显著;(2)春季物候期发生显著变化的地区均呈现提前趋势;(3)物候期年际波动幅度高于10 d的地区主要分布在以农业植被、常绿植被、草原植被覆盖为主的地区;(4)不同植被类型的春季物候期呈现一定时空变化规律。
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便携式X射线荧光光谱测定土壤中Cr,Cu,Zn,Pb和As的研究
《光谱学与光谱分析 》 2010 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：应用便携式X射线荧光光谱对土壤中的重金属元素Cr,Cu,Zn,Pb和As进行测试,分析土壤粒径、含水量、土壤类型对检测结果的影响,并选用北京、新疆、黑龙江、云南和江苏的典型土壤研究重金属元素含量与X射线荧光光谱特征峰强的关系。实验表明,土壤粒径影响了测试的精密度,土壤粒径从40目降低到100目,检测的相对标准偏差从15.6%减少至6.9%;土壤含水量主要影响样品检测的特征峰强,土壤含水量从5%提高到25%,与无水样品相比的相对峰强从86%降低到69%,相对峰强与土壤含水量符合方程I=100e-0.015c,I为相对峰强,c为土壤含水量(R2=0.83,n=30)。在0~1500 mg.kg-1区间,土壤中重金属元素含量与X射线荧光光谱特征峰强间有着良好的线性相关,但不同土壤类型间的线性方程有着较大的差异,云南土壤样品建立的线性方程有着较小的斜率。通过检测土壤标准样品,验证了便携式X射线荧光光谱检测土壤中重金属元素有着较好的准确度和精密度,适用于土壤中重金属的快速检测。
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基于形态学图像处理的麦穗形态特征无损测量
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：小麦穗部形态参数是直接反应小麦生长状况的重要参数,是育种和考种专家关心的重要参数。为了实现小麦穗部形态特征的无损测量和基于这些特征的快速品种分类,该文提出了基于形态学的穗部性状:芒个数、平均芒长、穗长和穗型的自动提取方法。首先通过小麦图像的形态学运算将麦芒去除得到只有小麦主部的图像,通过寻找主轴方向角和旋转计算外接矩形长度的方法计算穗长,通过对麦芒图像的细化和角点检测方法计算芒长和芒个数,通过宽度系数比例判断穗型,然后利用提取的其中8个特征参数,设计了一个3层的BP神经网络,对4个小麦品种240张图片进行分类识别,识别准确率达到88%。该方法可为小麦快速品种分类提供参考。若能将小麦的其他外部参数同时作为品种识别的输入数据,将会大大提高品种识别的准确性。
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