3S技术在湖北蕲春县森林资源信息提取中的应用研究

本研究以湖北省蕲春县的印度IRSP6遥感影像为信息源,以ArcGIS9.2为空间地理数据处理平台,综合利用3S技术提取该县森林资源现状分布信息,建立了能与图形数据库互查的属性数据库,并通过解译精度检验。笔者提出了适用于森林资源信息提取的3S技术处理方法,实现了森林资源的计算机管理,为掌握森林资源动态消长情况和森林资源的可持续利用提供决策性依据。

基于GIS的林区公路路线设计

在林区公路建设中,传统的路线勘察方法成本高,耗时长。通过分析最佳路线的基本原理,阐述了应用ArcGIS的空间分析模块进行最佳路线选择的方法和步骤,并以某林场林区公路路线设计为例说明基于GIS的最佳路线分析的具体应用。基于GIS林区公路路线设计新方法的可行性,在很大程度上缩短了勘查中的工作量。

湖南藤本植物胸径与其支柱木胸径的相关性

采用野外样株调查方法和11种数学方程与计算机软件SPSS13.0相结合的统计分析方法,对湖南藤本植物胸径大小与其支柱木的胸径大小之间的相关性进行了研究,其结果是:(1)全部藤本植物胸径大小与其支柱木胸径大小的比率是1:6.36,而缠绕、卷曲、搭靠和吸固各攀援方式的胸径大小与其支柱木的胸径大小的比率分别为1:5.61、1:4.92、1:5.89、1:15.46;其中吸固类藤本的支柱木胸径的平均值是最大的。(2)全部藤本植物胸径大小(y)与其支柱木胸径大小(x)的相关曲线是:y=-4.75×10-1+3.44×10-1x-1.13×10-2x2+1.61×10-4x3;缠绕类藤本植物胸径大小与其支柱木胸径大小的相关曲线是:y=2.68×10-1x0.829;卷曲类藤本植物胸径大小与其支柱木胸径大小的相关曲线有两条,分别是:y1=1.88×10-1x01.981,y2=e(1.93-12.222/x2);搭靠类藤本植物胸径大小与其支柱木胸径大小的相关曲线是:y=6.92-8.74×10-1x+4.95×10-2x2-7.45×10-4x3;吸固类藤本植物胸径大小与其支柱木胸径大小的相关曲线是:y=-1.16+3.64×10-1x-1.72×10-2x2+2.56×10-4x3。

基于3S技术的土地利用景观格局研究

依据景观生态学原理,采用3S技术,对蕲春县土地利用景观格局进行定量的分析研究。结果表明:①该县2005年土地利用景观类型以林地为主,其次为耕地、水域和村镇建设用地;土地利用景观多样性较低,具有一定的优势景观;分维数较低,景观复杂程度不高;②该县中部丘陵地区和南部平畈围区土地利用景观多样性大于北部山区,但北部山区景观优势度较高。

时态GIS及版本管理原理在森林资源数据更新中的应用研究

森林资源数据更新和管理一直是森林资源管理工作的重点和难点。分析了时态数据库以及版本管理的相关理论,以景德镇枫树山林场部分数据为基础,结合ARCGIS中版本管理时空数据库的实现方法,提出一种多版本、多用户、多时态的森林资源更新管理模式。

生物医学中的智能信号处理分析

ECG信号属于非常关键的医学信号,它进行检测的时候,其实属于模式识别的过程,重点会牵涉到特征的提取还有特征判别的规划和设计。传统的神经网络存在着高度的非线性逼近能力这些优势,小波神经网络基于这个前提之下,选用正确的小波基进行神经网络的构造,训练之后可以依靠任意精度逼近任意的非线性函数。

基于InVEST模型的河池市森林碳储量估测研究

为了探明河池市碳储量变化情况并快速评估分级,以2010年、2020年土地利用数据为数据源,研究基于InVEST模型的河池市森林碳储量估测模型的构建及其空间分布。结果表明,河池市2010和2020年碳储量分别为219.1×10^(6) t和234.8×10^(6) t,呈增长趋势,碳储量在空间分布上表现为北部、中部及南部较高,西北部和东部较低的空间特征;河池市固碳能力与土地利用类型变化密切相关,林地对河池市碳储量增加贡献最大。根据河池市碳储量空间分布对全市碳储量的重要程度进行分级,更为直观地展现全市碳储量在区位上的重要程度。

不同生境下剑叶耳草叶片功能性状及其可塑性对植物生长的影响

关于植物适应环境变化的研究通常基于功能性状的物种均值,然而同一物种在不同生境中可能具有不同的适应策略。因此,探究植物功能性状的变异及可塑性对于理解物种对生境异质性的适应机制至关重要。本研究选取广西大瑶山地区4种生境(草地、灌草地、林缘及林下)下的药用植物剑叶耳草Hedyotis caudatifolia为试材,通过测定叶片形态、气孔特征和叶片解剖学性状,以及植株高度和生物量等指标,分析不同生境下剑叶耳草的叶片功能性状及其可塑性,以及这些指标对植物生长的影响。结果显示,不同生境下剑叶耳草的叶片功能性状存在差异,其中潜在气孔导度指数的变异系数最高,而叶片碳含量、叶片疏松度、海绵组织厚度、叶片厚度的变异系数相对较低。潜在气孔导度指数的可塑性指数最高,其次为单位质量叶绿素含量、叶面积、比叶面积、栅/海比等。主成分分析表明,叶片功能性状在不同生境下的变异与光能利用、水分传导和养分策略密切相关,以光适应为主导。叶片解剖性状对生物量变异的贡献率为36%,气孔特征、形态性状和化学性状的贡献率分别为24%、22%和18%。剑叶耳草叶片功能性状间的相关组合及其变化,使其能充分利用不同生境的光照、水分等资源,以应对逆境条件,维持植株生长和生物量的积累。该研究结果可为剑叶耳草在生境退化状况下的生存状态和安全风险评估提供依据。

CH_(4)-CO_(2)重整镍基催化剂抗积碳性能研究进展

温室效应引起的全球变暖对人类生存环境造成了严重威胁。CH_(4)-CO_(2)重整反应(DRM)以两大温室气体为原料,在消耗利用CH_(4)和CO_(2)的同时,产生H_(2)/CO物质的量比接近1的合成气,是费托合成生产液体燃料或高值化学品的理想原料。镍基催化剂是DRM反应应用最广泛的催化剂,但在高温反应条件下易因烧结和积碳而失活,阻碍了其工业应用。针对镍基催化剂因积碳而失活的不足,综述了DRM反应热力学和反应机理,对催化剂积碳失活机理进行分析,论述了催化剂活性组分、载体、助剂以及制备方法等。CH_(4)-CO_(2)重整热力学分析表明高温低压有利于平衡向生成合成气方向移动。逆水煤气变换反应会消耗原料中CO_(2)产生CO,因此一般情况下CO_(2)转化率高于CH_(4)转化率,H_(2)/CO物质的量比小于1。反应温度557~700℃时,积碳主要来源于CO歧化反应和CH_(4)裂解反应。反应温度超过700℃,不利于CO歧化反应的发生,积碳主要来源于CH_(4)裂解反应。积碳依据活性不同可分为无定形碳和石墨碳,无定形碳在低于573 K即可被H_(2)或含氧物种消除。而石墨碳需要在较高温度才能被气化消除,是造成催化剂失活的主要原因。增加原料气中CO_(2)/CH_(4)物质的量比、在原料气中添加水蒸气或氧气可以在一定程度上减少积碳,但解决积碳问题的核心是催化剂的研究。双金属镍基催化剂在一定比例下形成合金,在活化CH_(4)及消碳过程起协同作用。载体介孔结构的限域效应使镍颗粒尽可能存在于催化剂孔道中,有利于减小金属镍颗粒尺寸且在一定程度上增强金属-载体相互作用力,从而提高催化剂对DRM反应催化活性和抗积碳能力。具有特殊氧化还原性质和超常储氧能力(OSC)的载体可利用氧空位来促进CO_(2)活化和解离,通过将表面碳氧化为CO来减少由于碳沉积而导致的催化剂失活。使用碱性载体或助剂可适当增加催化剂碱性,使CH_(4)裂解反应的碳沉积速率与碳消除反应速率相当,从而减少积碳。通过研发新的催化剂制备方法,实现反应过程强化和反应过程耦合,均可有效降低和消除反应积碳。说明适当调变催化剂组成和结构,可以明显提高催化剂在DRM反应中的抗积碳能力。

K-CuZrO2催化剂上乙醇制备2-戊酮的研究

制备了不同Cu含量的K-CuZrO2催化剂。以乙醇缩合制备2-戊酮为探针反应,考察了催化剂的催化性能并对反应机理进行了探索;采用BET、XRD、H2-TPR、CO2-TPD、TEM以及XPS等表征技术对催化剂的体相结构、性质进行了研究。结果表明,当Cu含量为9%时,乙醇转化率达到极大值(99.5%),这是由于此时催化剂中各组分分散较好,CuO-ZrO2之间存在较强的相互作用,促进了CuO的还原,使催化剂表面Cu比表面积最大;2-戊酮选择性达到最大值(35.0%),是由于催化剂表面适合缩合反应的中等强度碱性中心碱性最强。通过对反应中间物种分析,推测了K-CuZrO2催化剂上2-戊酮的形成过程:乙醇首先脱氢形成乙醛,之后两分子乙醛经缩合、分解得到丙酮,丙酮进一步与乙醛反应形成目标产物2-戊酮。

森林立地指数的地统计学空间分析

森林生态系统立地质量的评估是森林生态系统经营管理和造林营林的重要理论基础与规划方法,也是研究森林生态系统生产力的重要内容。森林立地指数是一种已被普遍接受的评价森林立地质量的方法,然而由于技术所限,传统的森林立地指数调查方法因其耗时长、花费大,很难大面积的对森林立地指数进行估测和空间分析,地统计学结合地理信息系统技术为研究森林立地及空间格局提供了一条新的途径。以杉木人工林为研究对象,地统计学及地理信息系统技术为手段,根据江西省景德镇枫树山林场杉木立地指数空间分布特点,选取合适的变异函数理论模型,对其森林立地指数进行了估测和空间分析,并在精度验证的基础上对结果进行了评价。研究结果表明,江西省枫树山林场杉木人工林立地指数有中等程度的空间相关。通过模型模拟结果和实测结果对比,K-贝塞耳函数(K-Bessel)模型有较好的拟合效果和较高的精度,说明地统计学在森林立地指数的估测和空间分析中有一定的应用价值。

林地变化及景观斑块特征的演变

利用广西岑溪市1999年、2009年两期森林资源规划设计调查数据,借助GIS分析工具及景观生态学原理,分析了间隔期内林地变化及林地景观斑块特征演变情况。研究结果表明:在10年中,岑溪市林地面积有所增加,林地的增加尤其是有林地较大幅度的增加导致了林地整体质量的提升;研究区内林地景观斑块形状指数有所下降,形状趋于规则;斑块分维数有所下降,形状趋于规律;斑块密度指数有所上升,受干扰程度有所增加。全市林地景观格局呈现多样化,破碎化程度增加,林地景观格局的演变主要受人类活动的干扰影响。

广西猫儿山森林植被碳密度空间变异特征分析

【目的】猫儿山森林类型多样,森林植被空间变异性较大,准确估算该地区森林植被碳密度,探明其空间变异及分布特征对区域生态系统的碳汇管理具有重要意义。【方法】以广西猫儿山的森林植被为研究对象,基于GIS系统抽样布点,布设森林植被临时样地328个,利用地统计学、Moran’s I、基于半方差函数模型的克里格空间插值相结合的方法对猫儿山森林植被的碳密度空间变异及分布格局进行了研究。【结果】1)广西猫儿山森林植被碳密度平均值为46.82 t/hm^(2),森林植被碳密度数据服从正态分布;2)广西猫儿山森林植被碳密度全局Moran’s I值为0.366,森林植被碳密度存在正的空间自相关性(P<0.01),在空间分布上呈聚集分布;3)通过样本数据的统计和分析,选取球状模型(Spherical)、指数模型(Exponential)、高斯模型(Gaussian)、圆形模型(Circular)理论模型对猫儿山森林植被碳密度进行了拟合,指数模型的平均标准差最接近于0,标准均方根预测误差最接近于1,表明指数模型为最优模型。猫儿山森林植被碳密度指数模型的块基比(块金值与基台值)为52.78%,表明森林植被碳密度具有中等空间自相关性,其受随机性和结构性的综合影响。【结论】猫儿山森林植被碳密度空间分布规律与其地形、地貌趋于一致,从低海拔到高海拔,森林植被碳密度呈现先增加后降低的趋势。

广西集体林权制度改革后森林资源保护管理探讨

针对广西集体林权制度改革实施后,森林资源管理存在采伐制度不完善,公益林经营与补偿脱节,林农个体经营与林业产业化发展相矛盾,林权流转制度不健全,森林资源安全风险加大等问题,提出了严格采伐限额管理,完善公益林管理经营机制,构建新型林业合作组织关系,建立健全林权流转体系,加强森林资源保护体系建设等措施。

广西杉木林分相对树高曲线模型研究

为减轻森林资源调查的工作量,满足蓄积量调查的精度要求,利用广西276块杉木(Cunninghamia lanceolata)林标准地资料,选用理查德函数变型的固定参数式和可变参数式建立杉木林分相对树高曲线模型,综合考虑模型拟合决定系数(R^(2))、均方误差(MSE)、总相对误差(TRE)、平均相对误差(MRE)、平均百分比误差(MPE)和预估精度(P)等指标,选择表现较好的模型。结果表明,最佳的杉木林分相对树高曲线模型为理查德函数变型固定参数式模型。将利用模型估算的林分蓄积量与利用二元材积表估算的林分蓄积量形成成对数据,采用配对t检验法对二者均值差异进行检验;结果显示,二者无显著差异,精度达到99.46%。利用理查德函数变型固定参数式模型建立的杉木相对树高曲线方程预估精度高,可在广西区内应用,整体区域模型函数为Rhi=(1-e^(-1.97016))^(-1.55024)×(1-e^(-1.97016Rd_(i)))^(1.55024),中心产区模型函数为Rh_(i)=(1-e^(-1.95913))^(-1.56824)×(1-e^(-1.95913Rd_(i)))^(1.56824),一般产区模型函数为Rh_(i)=(1-e^(-2.10637))^(-1.63569)×(1-e^(-2.10637Rd_(i)))^(1.63569)。

广西钦州市红树林造林研究

结合钦州市红树林示范项目造林现状,于2012年3月对钦州市滩涂造林点的7个红树林小班进行保存率(成活率)、高度、地径、叶片数等指标的调查。针对海浪、气候、人为活动、垃圾及藤壶附着物等因素对红树林幼苗生长的影响进行初步分析。提出加强对红树林的管护、及时补植等提高造林成效的对策措施,并总结出注意造林地的选择、选择适宜本地生长的耐寒性树种等造林经验,以促进红树林资源的恢复和发展。

广西桉树地径与胸径多元混合效应模型研建

为解决森林资源管理工作中利用伐桩测算立木蓄积量的实际问题,以广西桉树(Eucalyptusspp.)人工林为研究对象,组织建模样本和验证样本;采用模型优选法比较11种常见一元地径-胸径模型的精度,选出最优模型;为进一步提高模型精度,以林龄、林分密度、海拔和坡位4个样地因子为随机因子,建立以胸径为因变量、地径和样地因子为自变量的多元混合效应模型;利用验证样本进行模型适用性检验。结果表明,多元混合效应模型精度最高,确定系数(R2)为0.966,赤池信息量准则(AIC)为434.7,估计值的标准差(SEE)为0.946,总相对误差(TRE)为0.004%,平均系统误差(MSE)为0.00005%,平均预估误差(MPE)为1.067%,平均百分标准误差(MPSE)为5.156%,适合作为拟合广西桉树胸径与地径相关关系的模型。

甲烷二氧化碳重整镍基催化剂的研究进展

甲烷二氧化碳重整制合成气是对甲烷、二氧化碳这2种温室气体资源化利用的有效途径。近年来,研究最多的领域是关于该反应催化剂的开发,其中镍基催化剂的研究最广泛。为了全面了解甲烷二氧化碳重整反应及镍基催化剂的应用,介绍了甲烷二氧化碳重整反应的热力学研究及机理;分析了镍基催化剂的积碳原因及消碳途径;论述了镍基催化剂的载体、助剂、制备方法对催化剂催化性能的影响;最后对镍基催化剂未来的研究方向进行了展望。热力学研究结果显示,高温低压有利于甲烷二氧化碳重整反应的进行;针对甲烷二氧化碳重整反应的机理尚没有统一的定论,不同催化剂应用于该反应,作用机理也不同;镍基催化剂积碳主要由甲烷裂解反应、一氧化碳歧化反应及一氧化碳氧化还原反应产生,为解决积碳问题,从催化剂方面着手,通过调控催化剂性质抑制积碳;载体性质、助剂类型、制备方法不同会对镍基催化剂产生不同作用;镍基催化剂距离工业化应用还有一段距离,在未来发展中可优化催化剂制备条件,深入探究催化剂的积碳机理,理论与实践相结合,进一步探究镍基催化剂的性能。

氧化镧掺杂的双孔镍基催化剂甲烷干重整反应性能研究

采用一步法制备了掺杂不同物质的量分数氧化镧(La_(2)O_(3))的双孔镍基催化剂,将其用于甲烷干重整反应。结合N_(2)物理吸/脱附、X射线衍射(XRD)、H_(2)程序升温还原(H2-TPR)、程序升温加氢(TPH)、热重(TG)和激光拉曼光谱(Raman)等表征方法对催化剂性质的分析,探讨了La_(2)O_(3)掺杂量对催化剂活性、稳定性及抗积炭性能的影响。结果表明,少量La_(2)O_(3)掺杂的催化剂能保持较好的双孔结构,且催化性能显著提升。80 h活性评价期间,催化剂M100-OM-8%Ni/La_(3)-Al的催化活性保持在较高水平且反应物转化率下降均不超过1%,同时催化剂积炭量仅为3.11%;而过量La_(2)O_(3)的引入破坏了催化剂的孔结构,催化剂稳定性显著降低。

控制性详细规划控制方法与指标体系研究

随着2008年1月1日新的城乡规划法的实施,控制性详细规划的重要性被提上了一个新的高度,对城市规划的实施和管理工作也提出新的并且是更加严格的要求。同时,我们也应该看到,控制性详细规划目前还存在一些问题,特别是在指标体系管理和实际操作的过程中还存在许多问题,如某些指标缺乏灵活性,实际施工引导作用较小,甚至妨碍建筑块土地发展。如何提高详细规划,规定具有较好的指导意义的控制指标体系,是一个迫切需要解决的问题。