北京5种典型风景游憩林的大气颗粒物吸滞特征

【目的】探究不同树种在叶片和冠层尺度上吸滞大气颗粒物的特征,解析相同污染背景下不同树种单叶和林分冠层对大气颗粒物吸滞特征的变异,为营建能够高效吸滞大气颗粒物的城市森林提供理论依据。【方法】对北京市五环路周围具有代表性的平原风景游憩林进行调查后,选择奥林匹克公园内5片典型风景游憩林(华山松-银杏混交林、毛白杨-白蜡混交林、旱柳纯林、毛白杨纯林、多树种复层针阔混交林)作为研究对象,采用洗脱称量粒度分析法得到各树种单位叶面积大气颗粒物吸滞量,通过叶面积指数计算每公顷各树种对不同径级颗粒物的吸滞量,依据各树种冠层占整个林分冠层的面积比例计算纯林或混交林单位面积林分对不同径级颗粒物的吸滞量。【结果】不同林分各树种叶片吸滞大气颗粒物的粒径分布特征存在显著差异,单位面积叶片颗粒物吸滞量在树种间的差异随颗粒物径级和林分类型有所改变。单叶尺度上,各树种对不同径级大气颗粒物的吸滞能力综合排序为银杏>圆柏>元宝枫>栾树>华山松>侧柏>白蜡>旱柳>毛白杨。不同林分冠层对大气颗粒物的吸滞能力差异明显,相差倍数高达20倍左右;各类型林分单位面积的大气颗粒物吸滞量大小不随颗粒物径级而变化,对所有径级颗粒物均为华山松-银杏混交林的吸滞量最高,然后依次为多树种针阔混交林、旱柳纯林、毛白杨-白蜡混交林和毛白杨纯林。【结论】本研究9个树种中,银杏、圆柏和元宝枫为高滞尘树种,栾树、华山松和侧柏为中等滞尘树种,白蜡、旱柳和毛白杨为低滞尘树种;能够对大气颗粒物进行高效吸滞的林分结构特征为含多个高滞尘树种+具有多层林冠+林木疏密相间,欲使城市森林发挥其大气颗粒物吸滞效能,需同时关注高滞尘树种选择及合理林分结构设计。

Co-Cu双金属氧化物活化过一硫酸盐去除水中磺胺甲噁唑

采用钴铜双金属氧化物(Co-Cu)为催化剂,活化过一硫酸盐(PMS)降解水中的磺胺甲噁唑(SMX).使用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对催化剂的形貌和元素组成进行表征.考察了催化剂和PMS浓度、无机阴离子和富里酸(FA)对Co-Cu/PMS体系降解SMX的影响.结果表明,当pH为7.0时,在催化剂用量为50 mg·L^(-1),PMS浓度为0.5 mmol·L^(-1)条件下,50 mg·L^(-1)的SMX在30 min内去除率为95.6%,增加PMS浓度或提高催化剂用量均可加快SMX的降解速率.水中FA与HCO3-对SMX的去除率有一定的抑制作用,而Cl^(-)和SO_(4)^(2-)对反应无影响.淬灭实验与电子顺磁共振(EPR)结果显示,硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))和单线态氧(^(1)O_(2))为Co-Cu/PMS体系中主要的活性氧物种(ROS).XPS分峰结果表明,在钴铜双反应活性中心中Cu^(+)/Cu^(2+)循环是活化PMS的主要成分.

多总线多DSP实时图像处理操作系统的设计与实现

该文针对多总线多 DSP实时图像识别系统 ,设计并实现了一个并行操作系统 .它包括嵌入到 DSP芯片上的操作系统和运行在 PC机上的协议软件两部分 .协议软件提供一个人机界面 ,接收算法的分解信息 ,并将其按一定的数据结构组织 ,再将所有的子任务及其分解信息连接成一个作业 .DSP上的操作系统支持作业从上位机上加载 ,或通过 EPROM加载 .操作系统支持 VXI总线标准 ,并提供了数据通信、任务分配和并发进程管理等功能 .它根据任务分解信息 ,分配硬件资源 ,构造数据流向 ,建立子任务相互间的同步关系 ,完成与上位机的联络并输出结果 .实验结果表明 ,该文设计的硬件及其操作系统能够适应不同并行结构的需要 ,并得到满意的图像并行处理效果 .

新乡市家庭室内灰尘中多环芳烃的污染及人体暴露特征

在新乡市牧野区22个中学生家庭室内采集灰尘,系统探讨了室内灰尘中多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的浓度、污染来源、人体暴露特征及健康风险.结果表明,新乡市中学生家庭室内灰尘中美国EPA优先检测的15种PAHs的检出率为100%,15种PAHs总量范围为203—9500 ng·g^(-1),平均值为2100 ng·g^(-1).新乡市中学生家庭室内灰尘中PAHs主要由4环组分构成,占总量的38.1%.多特征比值法表明,草、木材和煤的不完全燃烧是新乡市中学生家庭室内灰尘中PAHs的主要来源.增量终生致癌风险(Incremental Lifetime Cancer Risk,ILCRs)评价结果表明,3种暴露途径的增量终生致癌风险值为皮肤接触>手口摄入>呼吸吸入,说明室内灰尘中PAHs主要的暴露途径为皮肤接触.6个采样点的CR值属于可以接受的安全范围,其余采样点均存在潜在健康风险,但均未达到较大的潜在健康风险,仍需引起人们足够的重视.

红外海面小目标检测的并行实现技术

提出了红外海面小目标检测的并行实现方案 ,该方案采用了基于多级滤波的小目标检测方法 ,能在自行设计的多总线多DSP实时图像处理系统上运行 .详细讨论了该方案的优化问题 ,以获得成本最优、并行效率最高的系统并行处理方式 .实验结果表明 ,算法是可行的 。

室内灰尘中PBDEs的污染特征及人体暴露研究展望

多溴二苯醚(polybrominateddiphenyl ethers,PBDEs)作为阻燃剂被广泛添加到工业产品中,又能以挥发和磨损的方式从各种商品中释放出来,并且在环境条件的作用下发生脱溴降解,进而广泛存在于各种环境介质中并产生长期低剂量人体暴露,成为人体健康的重要威胁因素。文章综述了近年来关于PBDEs在室内灰尘中的污染特征和人体暴露研究的相关成果。从空间因素看,不同类型室内灰尘中PBDEs浓度差别显著,而在同一室内环境,灰尘中PBDEs的浓度也会表现出空间差异;关于室内灰尘中PBDEs污染时间变化规律的研究相对较少,相关研究有待加强;粒径对PBDEs在室内灰尘中的赋存及人体暴露的影响正逐渐引起学者的关注,粒径选择方式对室内灰尘中PBDEs定量检测结果的影响及作用机理有待进一步揭示。文章对未来室内灰尘中PBDEs的研究进行了展望,为中国深入开展PBDEs的应用管理和污染控制提供科学依据。

基于神经网络法的焦平面器件非均匀性校正技术研究

首先分析了传统的非均匀性校正方法的缺点,指出自适应校正红外焦平面器件非均匀性的必要性。根据焦平面器件的非均匀性噪声特性和算法研究的需要,介绍了非均匀性失真图像的产生方法。在上述工作的基础上,研究了基于神经网络的自适应非均匀性校正算法,探讨了最近4邻域像素平均、最近4邻域像素灰度加权和8邻域像素灰度加权等三种情况。实验结果表明。

利用模糊形状上下文关系的红外与可见光图像匹配方法

对于同一场景可见光和红外图像提取的灰度特征存在差异导致匹配性能下降的问题,利用了该两个谱段图像仅在形状上模糊相似的特点,提出采用形状上下文思想实现红外与可见光图像之间的匹配方法。具体方法是在提取图像边缘的基础上,用采样模板获取点特征图像,然后利用提出的不等分坐标空间提取局部形状统计信息的直方图,再以形状上下文特征开支与全局特征匹配开支的加权和作为相似性测度实现匹配。与已有的形状上下文算法相比,此方法减少了25%的特征维数,鲁棒性更好。针对多个红外和可见光图像序列的匹配实验结果显示,此方法与归一化灰度互相关、Hausdorff距离、文献中的形状上下文和SIFT算子等匹配算法相比,其匹配正确率分别平均提高了34.7%、21.2%、7.7%、88.9%,证明了该方法的有效性。

基于Snake模型的血管树骨架三维重建技术

从两幅不同角度的造影图像实现血管树的三维骨架重建,传统重建方法常常需要较多的人工干预,才能为每一点找到准确的对应点.文中研究了一种基于Snake模型的重建方法.它在采用多尺度Gabor滤波提取造影血管中轴线的基础上,选取血管树分叉点,优化几何变换矩阵,提高用以初始化Snake的对应点的准确性;然后,针对血管的特性,文中采用GVF(Gradient Vector Flow)流量场作为三维Snake的外部能量场,并给出最小化血管Snake模型能量函数的表达式,使Snake保持自身平滑连续的同时在空间中发生形变以逼近真实轮廓.实验结果表明,该方法与传统的重建方法相比,不但减少了人工干预,而且有效地提高了重建精度.

基于特征的景像匹配置信度融合计算

定义了三个特征量 ,通过大量景像匹配试验 ,研究了景像匹配置信度与三个特征量之间的统计关系模型 ;根据建立的模型 ,利用改进的Dempster Shafer组合规则对景像匹配置信度进行融合计算 .试验结果表明该方法正确 。

两组人群在不同霾污染条件下对灰尘中重金属的真皮暴露评估

灰尘是一种成分和来源复杂的环境介质,可以积累大量重金属,与环境质量和人类健康密切相关.本研究对河南省某高校10名本科生和10名保安分别在不同空气质量"轻度污染"和"重度污染"的情况下进行手掌擦拭采样,样品经微波消解后使用电感耦合等离子体质谱分析仪(ICP-MS)进行定量检测,研究两类人群对9种典型重金属铜(Cu)、铬(Cr)、锌(Zn)、砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、镍(Ni)、锰(Mn)、钴(Co)的暴露水平和人群差异,并进行健康风险评估.结果显示,整体而言,两类人群对Zn(保安ND—2660μg·m^(-2),本科生ND—1350μg·m^(-2))的暴露水平最高,Cu(保安ND—70.2μg·m^(-2),本科生0.023—83.4μg·m^(-2))次之,As(保安ND—2.34μg·m^(-2),本科生ND—5.72μg·m^(-2))、Co(保安ND—7.93μg·m^(-2),本科生ND—6.02μg·m^(-2))最低;本科生对重金属的皮肤暴露具有性别差异;两类人群在空气质量为轻度污染条件下的暴露水平比严重污染条件高;保安的暴露风险较在校本科生高,但都低于风险阈值,不具备非致癌风险.

红外桥梁目标识别在多DSP系统上的并行实现

针对多总线多DSP实时图像识别系统 ,研究了桥梁目标识别的并行算法 .算法采用流水线技术 ,在其设计过程中重点考虑将算法划分成独立的模块化的子任务 ,并将任务均衡地分配给各处理器 .为进一步提高算法速度及流水线效率 ,对算法进行了优化 .实验结果表明本并行算法具有成本低。

冬季若干典型城市大气污染模式及跨区域传输

伴随城市化进程,中国大气污染问题正日益凸显,并受到了全社会的广泛关注。根据2014年12月到2015年3月的空气质量指数(air quality index,AQI)监测数据,该文探究了14个典型城市的大气污染特征及日内、日间变化规律,对影响城市大气污染特征及变化规律的关键因素进行了分析。结果表明,我国南方城市的空气质量总体优于北方城市。城市空气质量随时间变化的波动性在不同城市间存在显著差异。相邻城市的大气污染程度和时间变化规律都呈现出较高的相似度。大气污染在城市间存在长距离跨区域传输现象。

基于模拟退火-单纯形法的目标函数的优化

分析了在基于互信息方法的图像配准中,目标函数产生局部极值的原因,提出以模拟退火单纯形法作为优化策略,该方法利用了单纯形法的一种修改后的形式作为模拟退火中随机变化的发生器.此外还添加了新的边界约束处理环节,最后将本方法同Powell法和边界约束采用撞壁法时的模拟退火单纯形法的实验结果做了对比,表明本方法具有更好的精确性和稳定性.

一种新的红外焦平面阵列非均匀性校正技术

在分析了红外焦平面阵列非均匀性的噪声特性基础上 ,提出用噪声抵消的方法来对红外焦平面阵列的非均匀性进行自适应校正 ,针对实际图像进行了实验 ,结果表明该方法比神经网络法能得到更好的校正效果 .

采用HOG特征的下视景象匹配算法

红外实时图像和可见光参考图像的差异给下视景象匹配技术带来挑战,如何寻找并提取红外实时图像与可见光基准图像间稳定和可靠的共性特征是进行特征匹配的重要研究课题。在分析红外图像和可见光基准图像成像机制基础上,提出了以HOG特征作为匹配的特征、以相关系数作为相似性测度的匹配算法,并研究了梯度方向范围、梯度方向划分、标准化等计算HOG特征相关参数对于匹配性能的影响,给出了性能较优的一组参数。实验表明:该匹配算法与互相关和Hausdorff距离法相比具有更高的正确匹配率。

夜间图像匹配中的斑状噪声预处理

夜间图像匹配中,实时夜间图像中的斑状噪声影响了边缘相关匹配的性能。在分析了斑状噪声特点的基础上,提出了一种新的基于标记的噪声预处理方法,先标记出图像中的斑状噪声点,在匹配时被标记的噪声点不参与相关统计,从而达到消除斑状噪声对匹配影响的目的。该方法与传统的中值滤波、均值滤波等方法相比,更能提高相关匹配的性能,试验结果验证了该方法的有效性。

基于Rough集的信息融合目标识别方法

研究了Rough集理论在基于不同谱段光学信息融合的目标识别系统中的应用技术,在介绍了目标知识表示方法的基础上,提出了用C均值算法实现连续信息离散化的方法,并通过决策表属性的约简来生成决策表,以实现对目标的识别。针对可见光、中/长波红外等三种不同谱段下的三种不同目标图像进行了实验,实验结果表明,该方法具有对先验知识获取的易实现性和对目标识别的有效性。

基于互信息和模拟退火——单纯形法的多谱段图像配准

不同传感器获得的图像往往没有进行空间配准,或需要融合的图像是传感器在不同时段获得的图像,因此在进行融合之前必须进行图像的配准。论文采用互信息作为相似性测度,同时针对互信息方法目标函数的局部极值问题,选用合适的直方图级数,以降低局部极值,并提出以改进的模拟退火——单纯形算法作为优化策略进行图像配准。实验证明该算法取得了较好的效果。

PRC-CW雷达地杂波相关特性分析

本文分析了在低俯视角情形时地杂波要引起雷达回波信号展宽的事实，对于伪码调相连续波雷达来讲，某一时刻的回波信号将是此前一段时间内展宽的回波在此时刻的迭加，提出了计算伪码调相连续波雷达回波信号的迭加方法，在以往对地杂波特性研究结果的基础上，同时考虑不同分辨单元间在空间和时间上的相关性质，研究该体制雷达地杂波回波信号的时间相关特性，并进行了计算机模拟，结果表明，与脉冲雷达相比，其他杂波的时间相关性将增强．