桑沟湾浮游植物多样性年际变化

研究了桑沟湾20 a中4个年度网采浮游植物多样性的年际变化,研究结果表明,2003-2004年度浮游植物物种数量较1983-1984年度明显减少;浮游植物α-多样性指数周年变化规律近乎"双峰"型,2003-2004年度α-多样性指数较1989-1990、1999-2000两年度均有明显降低(P<0.01),但跟1983-1984年度的相比降低程度不显著(P>0.05);空间β-多样性指数年变化趋向于"单峰"型,且4个年度的β-多样性指数值均无显著差异(P>0.05),只是年度平均值略有升高;1983-1984年度浮游植物多样性与生物量关系具有明显的规律性,即高多样性只发生在低生物量时,而且生物量高时多样性一定低,而其它3个年度未发现该规律;养殖区内外2站位的比较结果表明,扇贝养殖可一定程度地降低浮游植物α-多样性。

长江口及邻近海域浮游植物现存量的上下行控制分析

利用2010—2011年度3个季节的调查资料以及广义相加模型(GAM)分析,研究了长江口及邻近海域浮游植物现存量(以叶绿素a浓度表征)的上下行控制作用。调查结果显示,在叶绿素高值区,三航次营养盐含量均比整个海区平均值偏低,且春季呈现三季节最低的磷酸盐(PO4-P)和硅酸盐(SiO3-Si)浓度(平均值分别为0.48和8.96μmol/L)以及最高的氮磷比(DIN/P为43.3),为该海域春季甲藻赤潮频发提供了有利条件。夏季叶绿素高值区的硅氮比(Si/DIN)相对整个调查区较高,而春季和秋季却相近,这与夏季藻华种类主要是硅藻相一致。春、夏两季叶绿素高值区的悬浮物浓度(TSS)在时空比较上均显著低值。浮游动物高值区分布与叶绿素高值区分布虽不完全重合,但有交叉或两者相邻。GAM模型分析结果显示,各环境因子变化对长江口及邻近海域叶绿素变化的贡献可达70%以上,且主要影响因子为盐度和营养盐,而与TSS、浮游动物生物量和温度三因子的直接相关性不显著(p>0.05)。受长江冲淡水的影响,盐度与DIN、PO4-P、SiO3-Si、TSS等因子间存在显著的相关关系(p<0.001),说明盐度对叶绿素变化的影响可能体现了营养盐和光照条件等因子的作用。上述研究结果表明,在长江口及邻近海域,营养盐的上行效应是浮游植物现存量的主要控制作用,而光照条件和浮游动物生物量与浮游植物现存量虽然在时空分布上存在一定的联系,但非决定性控制因素。

基于车道线检测与图像拐点的道路能见度估计

为了解决传统的能见度仪价格昂贵、采样有限,以及现有的一些视频测量手段需人工标记物、稳定性差等问题,基于车道线检测与图像拐点提出一种通过固定摄像机识别雾天天气并计算道路能见度的算法。与以往研究不同,在交通模型增加了均质雾天因素。该算法主要分为三步:首先,计算场景活动图,利用区域搜索算法(ASA)结合纹理特征提取待识别区域,如果在待识别区域内像素自顶向下以双曲线形式变化则判断当前天气为雾天,同时计算区域内图像亮度曲线的拐点;其次,基于可伸缩窗算法检测车道线,提取车道线端点并标定摄像机;最后,结合图像拐点以及摄像机参数计算大气消光系数,根据国际气象组织给出的能见度定义计算能见度。通过三种场景下的能见度检测,实验结果表明,该算法与人眼观测效果一致,准确率高于86%,检测误差在20 m以内,鲁棒性好。

基于摄像机动态标定的交通能见度估计

为克服雾天能见度检测仪价格昂贵、检测范围小等缺点,该文结合雾天光线传输模型与摄像机几何光学模型提出一种交通能见度估计算法.该算法通过动态标定交通摄像机内外参数来计算路面区域内点到摄像机的距离,利用场景透射率得到大气消光系数并估计交通能见度.首先,算法基于活动图提取感兴趣区域,再根据区域内平均像素拟合曲线是否满足刃边函数对雾天进行识别;其次,通过暗原色先验原理估计交通场景中每一个点的透射率,并且选取道路上4组透射率差值最大的点对摄像机内部参数标定;然后,提取消失点及车道边缘线完成摄像机外部参数动态标定;最后,通过路面上点到摄像机的距离以及相应的场景透射率估计交通场景的能见度.该文将雾天多个交通场景下能见度值计算结果与人工观测、物理仪器测量等方法进行了比较,结果证明了该文方法的有效性与实时性.

非结构化道路中基于均质雾天的摄像机动态标定算法

现有的交通摄像机标定算法大多基于车道线长度、车辆尺寸等先验信息,由于在非结构化道路中往往不存在车道线,使得标定算法具有局限性.为了改进摄像机标定在非结构化道路中的适用性,结合摄像机线性模型与均质雾天,提出一种只包含路面以及运动车辆的摄像机动态标定算法.首先生成并更新背景和场景活动图,提取路面、天空的纹理特征,利用区域搜索算法得到感兴趣区域,并根据感兴趣区域的像素变化规律判断当前天气是否为均质雾天;其次根据暗原色先验原理计算场景透射率,将结果映射到[0,255]作为图像显示;最后结合均质雾天光线传输模型、摄像机线性模型和暗原色先验原理导出标定方程,选取路面上具有特定透射率的8个点生成2个一次方程、1个二次方程和1个三角方程,依次标定摄像机参数,将视频多帧图像标定的参数值平均得到准确值.与角点检测法、摄像机6点标定法以及基于消失点的标定算法进行对比的实验结果表明,该算法是有效的且满足视频的实时性处理要求.

基于交通视频的雾天检测与去雾方法研究

雾天导致交通视频图像模糊,不利于交通参数的提取。提出一种基于交通视频的雾天天气识别系统及快速去雾方法。首先提取交通视频的当前背景,当前背景与晴天背景相减得到差分图像;然后,提取差分图像的纹理特征,进而识别出当前天气;最后,对检测为雾天的视频图像根据简化的暗原色先验原理做去雾处理。将来源于同一地点、同一场景、不同天气情况下的交通视频图像按照任意顺序拼接以验证算法的有效性,实验结果表明该算法不仅能准确识别出当前天气,而且能实现对雾天交通图像的快速去雾,有效地提高了交通视频的图像质量;同时,克服以往算法复杂运行时间长的缺陷,能够满足视频处理实时性的要求。

基于OpenGL的教育机器人软件系统设计与实现

在中小学教育机器人领域,首次实现了基于OpenGL的综合性三维仿真软件系统。首先介绍系统的设计目标和开发的硬件基础,详尽阐述了基于OpenGL的虚拟现实技术设计教育机器人系统软件,实现教育机器人的虚拟制造、三维作业编辑和仿真,具体展示了系统软件的功能。最后总结了系统工作。

基于CORBA的工业机器人软件框架的研究和应用

在国内首次使用中间件技术,面向机车维护机器人生产线,设计开发可扩展,可升级和可移植的软件应用框架。软件框架的核心是C++CORBA。试验环境包括2台Motoman UP6机械手和一台Pioneer移动机器人。详细介绍了软件框架的设计和实现,包括采用两层结构实现服务器,框架的技术指标,系统CORBA IDL的具体设计和定义。结论部分规划了今后的研究工作。

基于中间件的工业机器人软件框架的研究和应用

在国内首次使用中间件技术,面向机车维护工业机器人,设计开发可扩展、升级和移植的软件应用框架。详细介绍了软件框架的设计和实现,包括采用两层结构实现服务器、框架的技术指标、系统CORBA IDL的具体设计和定义。最后规划了今后的研究工作。

教育机器人三维软件系统的设计与实现

在中小学教育机器人领域,引入并实现了教育机器人的虚拟制造,实现了教育机器人的三维流程图编程和基于虚拟现实技术的教育机器人作业的动态仿真.首先介绍系统的设计目标,详尽阐述基于OpenGL的虚拟现实技术设计教育机器人系统软件.其次实现了教育机器人的虚拟制造、三维作业编辑和仿真,具体展示了系统软件的功能,最后对于系统工作做了总结.

基于案例驱动的嵌入式系统教学改革与研究

针对目前嵌入式系统开发与应用课程教学中出现的问题,如教学内容陈旧、教学方法传统等,本文重点对该课程进行了教学与研究。通过密切联系企业修订教学大纲更新教学内容,引入案例教学改革教学方法以激发学生的学习兴趣,采用寓教于乐的方式促使教与学的有效结合。该教学模式在课程教学中已取得了良好的培养效果。

Linux管理与应用课程教学改革新探索

针对Linux管理与应用课程教学中出现教学方法和手段传统等问题,本文重点对该课程进行了探索与创新。通过以就业为导向的教学内容的修订,引入自主学习课时的教学模式,采用远程实验的教学方法,实施以证代考的考核方式,该课程教学改革使得学生能够自主进行实践及主动探索,加深了对理论的理解的同时掌握了一定的技能。通过本课题改革有效提高学生的创新能力、动手能力和就业竞争力,为社会培养创新型、复合型人才。

两轮自平衡机器人惯性传感器滤波问题的研究

针对惯性传感器在两轮机器人姿态检测中存在随机漂移误差的问题,基于卡尔曼滤波实现对倾角仪与陀螺仪的信息融合,设计了简单而实用的滤波算法,对传感器的误差进行补偿后得到机器人姿态信号的最优估计,从而将其应用于两轮自平衡机器人系统。实验结果表明,采用卡尔曼信息融合的方法,来得到机器人姿态信息最优估计是有效可行的,并且有利于机器人完成自平衡的控制。

荣成湾毗邻海域浮游动物群落季节分布特征

利用2009年度4个季度月的现场调查资料研究了荣成湾毗邻海域浮游动物群落的季节分布特征。研究表明,在荣成湾毗邻海域出现的浮游动物共59个种类,秋季、夏季和春季浮游动物均为30种以上(依次为38种、35种和32种),而冬季种类数相对较少(22种)。浮游动物优势种主要为强壮箭虫(Aidanosagitta crassa)、中华哲水蚤(Calanus sinicus)、小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)和拟长腹剑水蚤(Oithona similis)等种类,其个体丰度的空间和季节分布特征差异较大。浮游动物湿重生物量冬季最高(433.8mg/m3),春季(220.7mg/m3)和秋季(162.4mg/m3)次之,而夏季(52.5mg/m3)相对较低。浮游动物群落物种多样性指数H′年平均值为2.50,均匀性指数J′年平均值为0.65,季节比较上,夏季浮游动物多样性和均匀度均较高,而春季多样性和均匀性平均值为低值,且最大值和最小值之间波动范围较大。进一步分析显示,湾内的筏架养殖对浮游动物群落的分布有显著影响。

110kV架空输电线路巡检机器人视频图像传输

论文首先介绍了110kV架空输电线路巡检机器人系统的组成和采用基于图像传输的远程控制的必要性,然后从提高图像传输速度和品质出发,探讨了如何利用并行方式提高图像传输的速度,提出了实现图像连贯性的方法;最后用VC++编程实现了巡检机器人图像的实时传输和远程控制。实验表明,图像传输及远程控制效果理想,达到了设计要求。

温度对赤潮异弯藻生长速率及细胞体积和生化组成影响的研究

在实验室条件下,研究了温度对赤潮异弯藻生长速率、细胞体积和生化组成的影响.结果表明,赤潮异弯藻在10～30℃之间均能正常生长,25℃时生长速率最高,25℃为其最适生长温度;赤潮异弯藻的细胞体积随着温度的升高大致呈逐渐减小的趋势,10℃时细胞体积最大（823.89μm^3）,25℃时细胞体积最小（387.98 μm^3）.进一步分析表明,赤潮异弯藻生长速率与细胞体积（对数值）呈显著的负相关关系（P＜0.05）.在10～25℃之间,赤潮异弯藻单个细胞的碳、氮含量随着温度的升高呈逐渐减少的趋势,其单位体积细胞的碳、氮含量却呈单峰变化（15℃时结果为峰值）现象;叶绿素α含量在单个细胞和单位体积细胞两个层次上随温度的变化趋势一致,即其在整个温度区间内随着温度的升高均呈逐渐增加的趋势.赤潮异弯藻细胞C∶Chlα和N∶Chla随着温度的升高呈先减小后增加的趋势,均在10℃时最大,在25℃时最小.

桑沟湾浮游动物群落时空分布及养殖活动对其影响

基于2009—2010年度6个双月航次的现场调查资料研究了桑沟湾海域浮游动物群落的空间分布和周年变化特征,与1983年至今4个年度历史资料对比分析了桑沟湾浮游动物丰度和生物量的长期变化趋势。研究表明,桑沟湾2009—2010年度共鉴定浮游动物61个种类,优势种主要为强壮滨箭虫(Aidanosagitta crassa)、中华哲水蚤(Calanus sinicus)、小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)等种类,且优势种组成和丰度随季节而变化。浮游动物湿重生物量呈现由2月向12月逐渐降低的趋势,但各月份空间分布呈现不同规律。浮游动物群落物种多样性8月最高,4月最低,且空间分布特征随月份变化。年际比较发现,桑沟湾浮游动物丰度在1983—2004年间呈现降低的趋势,但2009—2010年度又有所上升,季节变化特征由双峰向单峰转变,高峰期发生月份体现出从夏秋两季向冬春两季变化的趋势;而浮游动物生物量呈现年际间波动的特点。进一步分析发现,桑沟湾浮游动物群落生物量与多样性时空变化受湾内养殖贝类摄食压力和海带养殖间接作用的影响。

基于中间件技术的异构机器人系统设计及实现

基于C++CORBA中间件的技术规范和具体应用,对异构机器人系统的集成技术进行了研究.以ACE/TAO作为开发平台,构建了一个基于CORBA技术的异构机器人互操作系统,实现了分布式环境下具有不同硬件结构、操作系统、通信协议和编程语言的机器人之间的相互通信.系统界面友好、操作简便,可移植性和可维护性强,并且便于升级.该系统的研制成功为多异构机器人的协作提供了最佳的技术路线.

我国海域常见有毒水母的分类检索

综合现有资料编制了我国海域常见的19种有毒水母种类的分类检索表。我国常见有毒水母分属于3纲8目14科17属,包括水螅水母类3种、管水母类2种、立方水母类2种、钵水母类12种,其中钵水母纲旗口水母目和根口水母目种类较多(各5种),其它目每目含1～2科且每科仅1属1种。对我国现有的水母分类体系中部分与国际通用体系不统一之处进行了厘正,如:火水母拉丁文种名应由Tamoya alata Uchida,1929厘正为Tamoyagar-gantua Haeckel,1880,建议将灯罩水母[Linuche draco(Haeckel,1880)]命名厘正为爪罩水母[Linuche unguicu-lata(Schwartz,1788)]等。

进化操作行为学习模型及在移动机器人避障上的应用

针对移动机器人避障上存在的自适应能力较差的问题,结合遗传算法(GA)的进化思想,以自适应启发评价(AHC)学习和操作条件反射(OC)理论为基础,提出了一种基于进化操作行为学习模型(EOBLM)的移动机器人学习避障行为的方法。该方法是一种改进的AHC学习模式,评价单元采用多层前向神经网络来实现,利用TD算法和梯度下降法进行权值更新,这一阶段学习用来生成取向性信息,作为内在动机决定进化的方向;动作选择单元主要用来优化操作行为以实现状态到动作的最佳映射。优化过程分两个阶段来完成,第一阶段通过操作条件反射学习算法得到的信息熵作为个体适应度,执行GA学习算法搜索最优个体;第二阶段由OC学习算法选择最优个体内的最优操作行为,并得到新的信息熵值。通过移动机器人避障仿真实验,结果表明所设计的EOBLM能使机器人通过不断与外界未知环境进行交互主动学会避障的能力,与传统的AHC方法相比其自学习自适应的能力得到加强。