纳米沸石胶体化学性质的研究

主要考察了MFI和BEA结构纳米沸石的胶体化学性质 ,对与纳米组装过程直接相关的纳米沸石的电动性质 (主要体现为 ζ电势 )和自聚集性质进行了研究 .考察了pH值、离子强度和硅铝比对沸石 ζ电势的影响 .发现纳米沸石表面电性的变化取决于其骨架结构和组成 ,而电解质浓度的增大可使沸石胶粒的 ζ电势减小 ;pH增大可使 ζ电势向负电性增大的方向变化 .较高的 ζ电势是维持沸石胶液稳定的基本条件 ;而过小的 ζ电势则将导致纳米沸石的聚集或沉降 .在毛细管力作用下纳米沸石可以自组装成沸石纤维 ,沸石的粒径是影响该组装的关键因素 ,沸石粒径越小 。

南极冰盖冻融的时空分析

采用改进的小波变换的南极冰盖冻融探测算法,利用微波辐射计1978~2013年的SMMR和SSM/I数据对南极冰盖冻融状况进行监测,分析了南极冰盖近34年的整体冻融时空变化特征,结果表明：从空间分布来看,南极冰盖的融化区域主要分布在南极边缘的各个冰架区,融化强度受地物覆盖类型、地理位置和海拔等因素的影响；从时间分布上来看,南极冰盖的融化面积年际变化较大,1991年的融化面积最大,为1518750km2,1999年融化面积最小,为565000km2,且融化面积的年际变化具有周期性；南极冰盖的融化具有很强的季节性,融化一般集中在11月至次年2月,在1月达到融化顶峰。

基于改进的小波变换的南极冰盖冻融探测

小波变换模型算法中的双高斯模型拟合干湿雪分类的最优阈值时,受初始值影响且典型样本区的选取比较费时,针对这些缺点提出了自动阈值分割的改进的小波变换算法,即用广义高斯模型自动拟合干湿雪分类的最优阈值.该算法继承和发展了冰盖冻融探测无需依赖于实测数据的优点,更好地实现了南极地区冰盖冻融监测系统建设的业务化运行目标.通过对改进前后的结果对比分析表明:改进后的方法与原方法相比,不仅提高了冰盖冻融探测方法的计算效率、实用性和可操作性,而且还在一定程度上提高了冰盖冻融探测的精度.

XPGR结合小波变换的南极冰盖冻融探测

针对微波辐射计的交叉极化比率(cross-polarized gradient ratio,XPGR)算法在冰盖冻融探测中存在的问题,提出了不依赖于实地观测数据的XPGR结合小波变换模型进行南极冰盖冻融探测的方法,即运用小波变换模型对XPGR的长时间序列数据做小波变换,得到南极冰盖融化开始、持续和结束时间分布图.此方法由于能自动选取大量样本点且具有一定的去噪效果,不仅提高了冰盖冻融探测的计算效率、实用性和可操作性,而且还在一定程度上提高了冰盖冻融探测的精度,更好地实现了南极地区冰盖冻融监测系统建设的业务化运行目标.

基于FY-3的格陵兰岛冰盖表面冻融探测方法研究

格陵兰岛的冰盖对全球气候有着极为重要的意义,冰盖的冻融情况可直观展示北极地区的气候变化状况。利用我国FY-3气象卫星的微波成像仪(Microwave Radiation Imager,MWRI)数据,基于增加干湿雪差异性的交叉极化比率(Cross-Polarized Gradient Ratio,XPGR)算法,通过支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的超平面进行格陵兰岛冰盖表面冻融探测,与已有的阈值方法相比,理论上精度较高。与微波辐射计(Special Sensor Microwave Image,SSM/I)(阈值为–0.025)的数据结果进行对比验证,结果表明:XPGR结合SVM的格陵兰岛冰盖表面冻融探测方法是可行的。

基于1997—2017年遥感数据的南极海冰时空变化分析

基于1997—2017年美国国防气象卫星DMSP的SSM/I数据和NASA TEAM算法反演出南极整体海冰、多年冰和一年冰密集度,进而对南极海冰进行时空变化分析。从时间上看:南极整体海冰面积呈小幅增长趋势,增长率约为1.11%/a;海冰面积为周期性变化,最小值出现在每年2月,最大值出现在每年9月,年均海冰面积约为12.65×10^6km^2;多年冰呈减少趋势,下降率约为1.15%/a,平均每年减少约0.015×10^6km^2;一年冰处于增长趋势,增长率约为2.61%/a;整体海冰、多年冰和一年冰面积在2015—2017年大幅度减少。从空间上看:多年冰主要分布在威德尔海域和大陆边缘,稳定存在多年冰的区域约占多年冰总面积的28%;南极海冰约80%为一年冰,一年冰呈环状分布在多年冰外围,稳定存在区域约占一年冰总面积的75%。

物理模型结合SVM的格陵兰岛冰盖冻融探测

为提高格陵兰岛冰盖冻融探测精度,在微波辐射计简单冰盖冻融物理模型和SVM(支持向量机)分类方法的基础上,提出了物理模型结合SVM的格陵兰岛冰盖冻融探测新方法,即对微波辐射计简单物理模型得到的冰盖冻融探测结果进行SVM分类,得到格陵兰岛冰盖冻融分布信息。为验证所提方法的可行性与合理性,基于格陵兰岛2013年8月1日的冻融结果和2013年的融化开始时间、持续时间与传统简单物理模型结果进行对比,结果表明:文中所提出的方法得到的格陵兰岛冰盖冻融探测结果更接近于实际的冰盖冻融分布。物理模型结合SVM的冰盖冻融探测方法是有效的、可行的且能有较高的探测精度。

基于改进的交叉极化比率算法的南极冻融探测

针对交叉极化比率(cross-polarized gradient ratio,XPGR)算法在冰盖冻融探测中存在的问题,提出了不依赖于实地观测数据的、自动阈值分割的、改进的XPGR微波辐射计南极冰盖冻融探测方法,即运用广义高斯模型对XPGR的长时间序列数据做直方图统计,计算出干湿雪划分的最优阈值,从而得到南极冰盖冻融分布图。试验结果表明:改进前后的结果虽然相差不多,但改进后的方法由于不依赖于实地观测数据,不仅提高了冰盖冻融探测的计算效率、实用性和可操作性,而且还在一定程度上提高了冰盖冻融探测的精度。

广义高斯模型阈值的南极冰盖冻融探测

在微波散射计的简单冰盖融化物理模型的基础上,提出了不依赖于实地观测数据的自动阈值分割的南极冰盖冻融探测的新算法,即利用广义高斯模型对通过微波散射计简单冰盖融化物理模型变换得到的数据做直方图统计,得到干湿雪划分的最优阈值,从而得到干湿雪的冻融分布图.这种算法不但解决了物理模型算法需依赖实测冰盖融化信息才能进行冰盖冻融探测的问题,而且能自动选择较多的样本,提高了冰盖冻融探测的计算效率、实用性和可操作性.算法也能被应用到其他地区,为全球的冰盖冻融探测提供了方法学的支持和补充.

空间信息与数字技术专业人才培养的探索

人才是企业最为核心的竞争力,培养新的人才关系到企业长期稳定发展。为更好地培养从事空间信息与数字技术应用型工程技术人才,顺利开展本专业人才培养工作,本文从知识、能力和素养3个方面对本专业进行了细化,给出了具体的培养方式和方法。

纳米沸石的合成、性质、组装及应用

对纳米沸石的合成、理化性质以及在纳米组装和催化反应中的应用进行了综述。在纳米沸石的合成中 ,采用较低的晶化温度是得到纳米沸石的最主要的途径。与大晶粒的沸石相比 ,纳米沸石表现出一些独特的理化性质 ,如高的外比表面积、丰富的表面硅羟基和自聚集特性等。由于纳米沸石具有很好的单分散性、可调的表面电性质和自聚集性质 ,因此是一种理想的纳米“构建块” ,通过选择合适的模板可以组装出具有各种形貌和结构的多级孔道结构沸石材料。纳米沸石在一些催化反应中也表现出某些方面的独特性能 ,如高的活性。

具有微孔/大孔双孔道体系沸石材料的合成

A series of macroporous silicates with zeolitic microporous frameworks have been successfully prepared by self assembly of discrete colloidal crystals of silicalite 1, titanium silicalite 1(TS 1) and ZSM 5 , using polystyrene(PS) spheres as templates. The properties of these novel materials were characterized by means of XRD, IR, SEM, 29 Si MAS NMR and N 2 adsorption/desorption measurements. These materials show ordered spheroidal voids, which are interconnected in three dimensions through windows. The ordering of the macropores are mainly affected by the particle size of the colloidal zeolites. [WT5HZ]

层叠层技术组装纳米沸石—沸石涂饰纤维和沸石空心纤维

以纳米沸石为基元构件,通过层叠层(1ayer-by-layer)组装技术在碳纤维模板上成功地制备了纳米沸石涂饰纤维(zeolite coated fibers),焙烧除去碳纤维模板后,制得了完整的沸石空心纤维(hollow zeolite fibers),并系统研究了它们的制备条件和材料结构.发现纳米沸石胶体溶液的pH值是制备沸石涂饰纤维和空心沸石纤维的关键因素,其它条件,诸如吸附液的离子强度,每层吸附后的干燥以及每次干燥前是否用PDDA溶液预浸泡,对纤维的完美性也有影响.通过改变吸附纳米沸石的类型和层数可以调变沸石层的组成和厚度,而交替吸附不同的纳米沸石可以制备复合沸石涂饰纤维及复合空心沸石纤维.

基于World Wind三维可视化平台的设计与实现

文中将Web技术与World Wind开源软件结合起来,通过三维建模技术和三维GIS技术开发设计一个具有交互功能的Web三维可视化平台。该平台采用B/S架构,应用空间数据库PostgreSQL储存管理三维数据和二维属性数据,使用Web World Wind软件实现三维数据的显示,开发完成了模型加载、空间量测、模型搜索、属性显示、飞行漫游和二三维联动等功能。利用该平台用户只需使用浏览器就能访问查看场景的三维效果,从而达到三维可视化目的。

智能社区三维展示系统的设计与实现

随着虚拟现实技术的快速发展,将其应用在虚拟智能社区三维展示方面,将有助于呈现社区的直观形象。该系统以厦门金城湾社区的建筑物和地形等为模版,先对建筑物进行拍照,利用Photoshop软件处理拍摄到的图片得到相应的纹理信息,再对建筑物进行测量,获取相应的尺寸信息;然后利用3ds Max软件制作整个社区的三维模型;最后将社区三维模型导入到Unity 3d软件中,通过对社区三维场景进行后期编辑、开发,调用SQLite数据库实现对社区每个单元和路灯的智能导航及属性信息的显示、智能语音介绍等功能,实现智能社区三维展示系统的设计,使用户在智能社区三维展示系统中有很真实的体验感。

基于Unity 3D的虚拟校园漫游系统的实现设计分析——以河南工业大学校园设计为例

以河南工业大学的建筑物和地形为模板,先通过对校园中的建筑进行拍照取景,获得建筑物相应的真实画面,并对建筑进行测量;接着以CAD的二维校园图作为模型制作底图,进而以3Ds Max建模软件来建立相应的三维模型,并进行纹理贴图;最后将三维模型导入到Unity 3D交互软件中实现交互及漫游功能,并生成一个能够在PC机上独立运行的三维漫游系统。

基于Unity3D的图书馆三维查询研究

随着虚拟现实技术的不断发展和成熟,其应用领域也变得越来越广泛。本文以河南工业大学图书馆为模板,先对图书馆进行拍照,获取纹理信息,并进行尺寸测量;然后以图书馆CAD二维平面图作为模型制作的底图,利用3dsMAX制作图书馆室内外模型;最后将图书馆模型导入Unity3D交互软件中实现图书馆三维展示和图书分布查询等功能的研究。

基于Unity3D的教室三维查询研究

本系统以河南工业大学的3号和4号教学楼为模版, 先对建筑物进行拍照, 获得纹理信息, 并对建筑物进行测量, 获得相应的尺寸信息; 然后以CAD的二维校园图作为模型制作底图, 进而以3dsMax建模软件建立三维模型, 并进行纹理贴图; 最后将三维模型导入到Unity3D交互软件实现教室分布的三维快速定位查询及教室属性信息的显示.

基于FY-3 MWRI数据的北极海冰密集度反演研究

以ASI算法(ARTIST sea ice algorithm)为基础,得到基于风云3C气象卫星(FY-3C)微波辐射计(MWRI)数据的纯水与纯冰系点值,利用插值方法确定基于FY-3MWRI数据的ASI海冰密集度计算公式,采用大津法(Otsu算法)得到基于MWRI数据的天气滤波器阈值。以2016年1月数据为例,对北极海冰密集度进行反演,并与美国国家冰雪数据中心(NSIDC)以及德国不莱梅大学提供的海冰密集度产品进行对比验证。结果表明:基于MWRI数据得到的1月平均海冰面积以及平均密集度均介于二者之间,其中平均密集度与不莱梅产品更接近,仅相差1.310%。与风云卫星空间分辨率为250m的中分辨率光谱成像仪(MERSI)数据得到的结果进行对比,发现二者的海冰外缘线基本一致,MERSI数据得到的海冰密集度以及海冰面积比MWRI数据得到的结果分别高出5.029%、9.318%。因此,应用该方法可有效推进MWRI数据反演北极海冰密集度,进而监测北极海冰分布和变化。

利用FY-3卫星MWRI数据探测海冰分布

基于风云3卫星(FY-3)微波成像仪(MWRI) 19 GHz数据提出了一种探测北极海冰分布的新方法,即利用海水和海冰在19 GHz频段极化差异最大的特性,通过大津法(Otsu算法)对19 GHz的极化差进行处理得到海水和海冰分类阈值,进而获取海冰分布。以2016年1月数据为例进行结果反演,并与美国冰雪数据中心(NSIDC)提供的结果进行了对比验证。结果表明:基于MWRI数据得到的1月平均海冰范围为12.905×106km^2,NSIDC结果为13.493×106km^2,二者仅差4.35%;且二者海冰范围日增长率比较接近,分别为0.038 4×10~6和0.041 9×106km^2。因此基于19 GHz极化差结合Otsu算法的北极海冰分布探测方法是可行的。