基于Hydrolight模型的太湖SDGSAT-1卫星悬浮物浓度反演研究

利用卫星遥感反演水体中的悬浮物浓度对水质监测和保护具有重要意义,在悬浮物浓度反演过程中,如何避免或最大程度降低水体中叶绿素a、有色可溶性有机物(Colored Dissolved Organic Matter,CDOM)的干扰是当前的技术难点。文章针对可持续发展科学卫星1号(SDGSAT-1)MII传感器,利用Hydrolight辐射传输模型,从理论上挖掘只与悬浮物强相关的反演因子,以此构建适用于MII影像的太湖悬浮物浓度反演模型,通过水体的实测数据和遥感数据对模型应用效果进行验证。结果表明:反演因子R′(B_5/B_3)与悬浮物浓度为强相关,同时与叶绿素a、CDOM浓度弱相关;利用R′(B_5/B_3)作为反演因子构建的幂函数模型为最优反演模型;将幂函数模型分别应用于实测数据和2022年5月4日的太湖SDGSAT-1 MII数据,两次验证试验显示反演结果和现场测量结果具有较强一致性,模型适用性较好。该研究可为SDGSAT-1卫星在湖泊水体悬浮物浓度监测、水资源评估与保护等提供一些技术参考。

慢性阻塞性肺疾病急性加重期并发呼吸衰竭有创机械通气患者撤机失败的危险因素分析

目的分析导致慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)并发呼吸衰竭(呼衰)有创机械通气撤机失败的危险因素。方法选择2021年1月至2022年4月海南医学院第二附属医院接受有创机械通气治疗的AECOPD并发呼衰患者323例作为研究对象,通过自制的临床资料调查表采集临床资料,并采用自主呼吸试验评定患者的撤机结果,统计有创机械通气撤机失败率;采用多因素Logistic回归分析法分析AECOPD并发呼衰有创机械通气患者撤机失败的危险因素。结果323例行有创机械通气治疗的AECOPD并发呼衰患者中撤机成功255例,撤机失败68例,撤机失败发生率21.05%(68/323)。单因素分析显示,与撤机成功组比较,撤机失败组年龄≥60岁、拔管时白蛋白(ALB)<30 g/L、有糖尿病史、机械通气治疗24 h后动脉血二氧化碳分压(PaCO_(2))≥80 mmHg(1 mmHg≈0.133 kPa)、吸烟、合并多器官功能障碍综合征(MODS)、有创机械通气时间≥7 d患者比例均明显升高〔年龄≥60岁:75.00%(51/68)比52.16%(133/255),拔管时ALB<30 g/L:94.12%(64/68)比77.65%(198/255),有糖尿病史:54.41%(37/68)比34.51%(88/255),机械通气治疗24 h后PaCO_(2)≥80 mmHg:76.47%(52/68)比14.51%(37/255),吸烟:89.71%(61/68)比67.84%(173/255),合并MODS:41.18%(28/68)比12.94%(33/255),有创机械通气时间≥7 d:55.88%(38/68)比21.96%(56/255),均P<0.05〕。多因素Logistic回归分析显示,年龄≥60岁、有糖尿病史、机械通气治疗24 h后PaCO_(2)≥80 mmHg、吸烟、合并MODS、有创机械通气治疗时间≥7 d是AECOPD并发呼衰患者有创机械通气撤机失败的危险因素〔优势比(OR)及其95%可信区间(95%CI)分别为2.752(1.508~5.012)、2.265(1.317~3.897)、19.149(9.898~37.043)、4.103(1.810~9.426)、4.709(2.570~8.630)、4.501(2.563~7.904),P值分别为0.001、0.003、0.000、0.001、0.000、0.000〕,拔管时ALB≥30 g/L是保护因素,OR(95%CI)为4.606(1.608~3.192),P=0.004。结论AECOPD并发呼衰患者有创机械通气撤机失败受高龄、有糖尿病史、吸烟、MODS、高ALB、PaCO_(2)≥80 mmHg、有创机械通气治疗时间≥7 d等因素影响,临床应制定针对性预防干预对策,降低撤机失败风险。

真实海洋表面的太阳耀光偏振辐射特性仿真与分析

由于镜面反射的原因,海洋表面呈现反射强烈的太阳耀光。水体本身属于低反射率的暗目标,太阳耀光成为水体航空航天遥感图像中的噪声;太阳耀光具有强偏振的特点,经过计算可以作为评价在轨传感器偏振指标的替代定标标准光源;也可以用来计算气体成分或者反演气溶胶参数。无论是去除噪声还是获取标准光源,都需要精确计算其辐射特性物理参数。文章首先采用Cox&Munk模型建立真实海洋表面的三维场景,根据考虑偏振的菲涅尔反射定律,推导了太阳耀光偏振辐射模型,并分析了天顶角、太阳-观测相对方位角、风速、风向等参数对反射率及偏振度的影响规律。通过太阳耀光偏振辐射特性分析为偏振定量遥感中计算太阳耀光相关参数提供了理论基础。

光伏发电的最大功率跟踪算法研究

太阳能光伏阵列的输出特性受外界环境因素的影响,为了跟踪太阳能光伏阵列输出功率最大点,实现光伏阵列和负载的匹配,常在系统中加入最大功率跟踪器。准确跟踪太阳能光伏阵列的最大输出功率点依赖于有效的搜索算法。分析了传统的扰动观察法和增量电导法的特点,并提出了一种新的变步长寻优算法。通过验证表明,这种算法能够快速准确地跟踪最大功率点。

CASC2/miR-18a/BTG3信号抑制非小细胞肺癌迁移和侵袭

目的:研究长链非编码RNA CASC2在非小细胞肺癌(NSCLC)细胞迁移和侵袭中的作用及调控机制。方法: RT-qPCR和Western blot法检测正常人支气管上皮细胞系16-HBE及NSCLC细胞系A549和H1299中CASC2、微小RNA-18a (miR-18a)和BTG3的表达;生物信息学预测CASC2和miR-18a及miR-18a和BTG3的靶向关系,并利用双萤光素酶报告基因实验加以验证;Transwell小室法检测NSCLC细胞的迁移和侵袭能力;RT-qPCR和Western blot测定CASC2对miR-18a和BTG3表达的调控。结果:与16-HBE细胞相比,CASC2和BTG3在NSCLC细胞系中表达量明显下调,而miR-18a出现明显的高表达( P<0.05 );CASC2能够靶向吸附miR-18a,且 BTG3 被证实是miR-18a的一个靶基因;CASC2过表达抑制NSCLC细胞的迁移和侵袭能力,但外源回补miR-18a可促进细胞的迁移和侵袭;外源回补miR-181a可逆转CASC2对BTG3蛋白表达的促进作用。结论: CASC2通过负调控miR-18a促进BTG3表达,进而抑制NSCLC细胞的迁移和侵袭。

Ti/BDD涂层电极的制备及其电化学性能研究

本文在热丝化学气相沉积(HFCVD)系统上,采用不同的工艺参数进行了钛衬底掺硼金刚石(Ti/BDD)涂层电极的制备试验,研究了衬底温度和碳源浓度对Ti/BDD涂层电极质量的影响,优化了制备Ti/BDD涂层电极的工艺条件。结果表明,沉积Ti/BDD涂层电极最合适的衬底温度为770℃,最适宜的C/H为2.0%。采用循环伏安法研究了用优化的工艺参数制备的Ti/BDD涂层电极的电化学性能,结果表明Ti/BDD涂层电势窗口宽、析氧电位高、背景电流小,是一种有广阔应用前景的电极材料。

基于DSP的20kW单相并网光伏逆变器

介绍了光伏并网逆变器的基本原理,给出了基于DSP控制的20kW单相并网逆变器的软硬件设计方案和实验结果。逆变器的效率达到了93%。

基于多片空间后方交会的4波段CCD相机检校

航空摄影测量以及无人机摄影等高空摄影作业对CCD相机的各种几何光学参数有很高的要求,参数的一个毫米或者一个像元的误差往往会导致地面数米甚至数十米的误差,因此相机参数的高精度检校是航空摄影测量数据几何处理的关键步骤。使用直接线性变换(DLT)、单片空间后方交会以及多片空间后方交会的方法对成像仪进行检校,并进行比较分析得出多片空间后方交会优于单片空间后方交会的结论,利用像点坐标差和多片空间前方交会的方法进一步验证了多片空间后方交会检校结果的可靠性和精确性。

掺硼金刚石厚膜电极污水处理实验研究

在EACVD(electron-assisted hot filament chemical vapor deposition)金刚石膜沉积系统上制备出了掺硼金刚石厚膜电极,采用循环伏安法研究了掺硼金刚石厚膜电极和IrO2/Ta2O5钛涂层电极电化学性能的差别,结果表明掺硼金刚石厚膜电极具有比IrO2/Ta2O5钛涂层电极更宽的电势窗口(约3.4 V)和更低的背景电流(接近于零)。用所制备的掺硼金刚石厚膜电极和IrO2/Ta2O5钛涂层电极对比处理高浓度难降解污水,通过测定污水处理过程中化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的变化、观察污水处理过程中颜色的变化、处理前后两电极的SEM照片研究了掺硼金刚石厚膜电极在污水处理中的应用,试验表明掺硼金刚石厚膜电极比IrO2/Ta2O5钛涂层电极处理污水效率更高、处理高浓度难降解污染物的能力更强,电极更加稳定、耐腐蚀性更好,是一种很有应用前景的电极。

支气管平滑肌细胞中MK2和MK3过表达对细胞因子分泌的调节作用

目的:研究支气管平滑肌细胞中丝裂原活化蛋白激酶2/3(MK2/3)的过表达对细胞因子分泌的调节作用。方法:将野生型MK2和MK3腺病毒转染至人支气管平滑肌细胞中,Western blot实验检测MK2和MK3蛋白表达水平,确定转染腺病毒的最佳感染系数,检测热休克蛋白HSP27的磷酸化水平以及MK2和MK3过表达对MAPK和核因子(NF)-κB信号通路的影响。ELISA检测支气管平滑肌细胞分泌细胞因子的情况。结果:野生型MK2和MK3腺病毒转染至支气管平滑肌细胞的最佳感染系数为40,在支气管平滑肌细胞内有活性。MK2通过p38MAPK信号通路促进IL-6的分泌,抑制正常T细胞表达及趋化因子配体5(CCL5)的分泌,MK3通过NF-κB信号通路抑制RANTES/CCL5的分泌。结论:本研究揭示了MK2和MK3在支气管平滑肌细胞中通过不同的信号通路调节细胞因子的分泌,通过靶向MKs可调节支气管气道炎症反应。

基于开源GIS数据的广域小重叠卫星影像定位模型精化

设计了一种适用于大区域、小重叠卫星影像有理多项式模型(RPC)定位精度优化的技术流程,基于开源数字正射影像(DOM)、数字高程模型(DEM)数据和RPC几何模型约束,通过优化尺度不变特征变换(SIFT)特征提取与匹配算法,实现了无像幅约束的控制点和连接点的快速稳健匹配,应用DEM支持下的RPC模型二维区域网方法实现了多景影像RPC模型精度的联合精化。GF-1卫星WFV影像的实验结果表明:在DEM支持下经过区域网平差后,RPC模型的定位精度可达到像素级水平。

黄海浒苔灾害遥感立体监测

2008年夏天,浒苔在黄海、东海海域第一次大规模爆发,成为自然灾害,严重威胁了第29届青岛奥帆赛的正常举办。利用卫星、航空、船舶等不同平台的遥感方式对浒苔灾害进行实时、连续、动态的立体监测。首先介绍了立体监测系统的构成;然后在通过对浒苔、海水灾害现场光谱测量的基础上分析浒苔光谱特征,并结合多平台、多传感器、多光谱遥感数据的特点,建立了浒苔信息提取模型;最后对不同平台的遥感监测结果进行了比对,结合时间序列数据,分析了浒苔灾害演变趋势;通过第29届奥帆赛区及周边海域应急监测的应用,证明该立体监测系统方案的可行性。

卫星近红外偏振通道反演气溶胶光学厚度的气溶胶模型影响

卫星偏振测量是气溶胶遥感的一种重要手段.气溶胶模型的准确性是影响卫星遥感气溶胶参数精度的关键因素之一.在卫星反演气溶胶算法中,若忽略气溶胶粗模态贡献（星载偏振传感器气溶胶反演的一种常用假设）或选错气溶胶类型,均会带来反演结果的误差.基于六种典型的气溶胶类型（沙尘型、生物质燃烧型、乡村背景型、污染大陆型、污染海洋型和重污染型）模型,模拟研究了气溶胶模态和类型选择对卫星近红外偏振通道反演气溶胶光学厚度（AOD）的影响.利用矢量的辐射传输模式,模拟分析了六种气溶胶类型在865 nm波长的大气偏振反射分布函数（BPDF）;发现大气BPDF与气溶胶粒子尺度密切相关,粗模态对大气BPDF的贡献远小于细模态;粗、细模态同时存在时,大气BPDF反而小于仅细模态时的BPDF.在此基础上,分析了“忽略粗模态贡献”和“选择错误气溶胶类型”两种情况下AOD的反演误差,得到如下结论：（1）忽略气溶胶粗模态贡献,会导致反演的细模态气溶胶光学厚度（AODf）偏小.六种典型气溶胶类型模型情况下,AODf反演结果可偏低12.3%～35.7%,其中沙尘型气溶胶时AODf反演误差最大,污染大陆型气溶胶时AODf反演误差最小.（2）若气溶胶类型选择错误,反演的AOD可能偏大或偏小,取决于与气溶胶类型对应的大气BPDF的差别.测试的六种气溶胶类型中,沙尘型与重污染型的大气BPDF差别最大,二者互换（即“选择错误”）时,AOD反演误差最大,分别可达220.3%或-60.6%;乡村背景型与污染大陆型的大气BPDF差别最小,两者互换时,AOD反演误差最小,分别为7.1%和-3.0%.研究结果对于发展新一代星载偏振传感器及其气溶胶反演算法研究具有参考价值.

基于辐射传输模型的环境一号卫星CCD相机的水体大气校正方法研究

水体大气校正问题是开展我国环境一号卫星水色遥感定量化应用的关键。针对环境卫星CCD相机的特点,以水气耦合的辐射传输模型构建大气校正参数查找表,研究以地面气象数据辅助的逐像元水体大气校正方法,实现水体离水反射率和遥感反射比的反演。以现场测量数据和MODIS数据为参考进行水体大气校正效果验证,研究发现CCD相机的反演结果在蓝、绿波段的精度较高而红、近红的反演结果系统偏大。研究结果还表明气溶胶模型是影响水体大气校正精度的重要因素。

基于卫星数据的灰霾污染遥感监测方法及系统设计

以中分辨率成像光谱仪为例,建立了卫星遥感参数和空气污染指标之间的联系,提出了基于卫星遥感的气溶胶光学厚度数据获得灰霾指数和灰霾污染时空气质量指数(AQI)等级的方法和相关的监测系统设计。结合在华北地区的监测结果,可以看出卫星遥感可以较好地反映灰霾污染程度的变化,有助于发现可能的传输通道,获得宏观的灰霾空间分布状况。在研究时段内,与地面空气质量监测站相比,88%的卫星遥感监测结果误差不大于1个AQI等级,平均的AQI等级偏差为0.7级,并分析了卫星遥感与地面监测之间差异的原因。

跨肺压指导下机械通气对急性呼吸窘迫综合征患者呼吸功能和血液动力学的影响

目的:观察不同跨肺压(Pt P)指导下机械通气(MV)对急性呼及窘迫综合征(ARDS)患者呼吸功能及血液动力学的影响。方法:采用前瞻性随机对照研究,选取ARDS患者72例,按照随机数字表法分为观察组(55例)和对照组(17例)。根据设置不同的呼气末正压(PEEP)与胸腔内压(食管球囊测定法测得)计算得出不同的Pt P,观察组中,设定Pt P分别为10、15、20 cm H_2O 3个亚组,执行MV策略;对照组根据ARDS协作网(ARDSNet)意见制定MV策略;观察2组患者机械通气后1、24、48 h呼吸力学指标及血气分析结果,采用脉搏指示连续心排血量监测仪(PICCO)监测各时间点血液动力学指标,记录患者MV时间、RICU住院时间及28 d病死率。结果:治疗后,2组患者呼吸功能及血气分析指标均好转,但对照组各时间点呼吸功能与血液动力学指标比较差异无统计学意义(P> 0. 05);通气48h后,观察组中Pt P20 cm H_2O亚组肺容积、肺静态Cst、气道PIP、气道Pplat、PEEP及PaO_2、PaCO_2、PaO_2/FiO_2均明显高于对照组(均P <0. 05);血液动力学指标MAP、CVP、CI明显低于对照组(均P <0. 05); Pt P10 cm H_2O亚组肺容积、肺静态顺应性(Cst)、气道峰压(PIP)、气道平台压(Pplat)、呼气末正压(PEEP)及PaO_2、PaCO_2、PaO_2/FiO_2均明显高于对照组(均P <0. 05);血液动力学指标与对照组比较差异不明显(P>0. 05)。Pt P20 cm H_2O亚组MV时间与RICU住院时间较对照组明显缩短(均P <0. 05);各组间28d病死率比较,差异无统计学意义(P> 0. 05)。结论:跨肺压为10 cm H_2O时的机械通气,对ARDS患者呼吸功能及通气效果较好,对血液动力学影响小,是安全可靠的保护性肺通气策略。

地基CE312热红外辐射计定标方法分析与评价

地基CE312热红外辐射计用于星载传感器的定标,其定标精度直接影响热红外传感器的场地定标精度。文章论述CE312-1b带宽辐亮度定标法和分谱辐亮度定标法的定标原理,利用实验室黑体对CE312-1b热红外辐射计进行定标,最后利用2010年8月青海湖的野外实测数据结合MODIS观测值,分析对比两种定标方法所得定标结果的准确性及误差来源。结果表明,带宽辐亮度定标法得到的CE312热红外辐射计定标系数相对分谱辐亮度定标法所得结果在准确性、适用性方面表现更好。

基于光谱与几何匹配的GOCI与MODIS交叉辐射定标

海洋卫星COMs-1((Communication,Ocean&Meteorological Satellite-1)上携带的GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)传感器以海洋监测为主,也具备较好的陆地监测潜力,但传感器陆地辐射特性存在偏差。为改善GOCI陆地辐射特性,基于MODIS数据,对GOCI可见光和近红外波段开展交叉辐射定标,弥补场地定标成本较高、定标参数更新周期长的不足,拓展其陆地定量遥感监测能力.交叉辐射定标中,考虑了GOCI和MODIS传感器相应波段光谱响应函数之间的匹配;通过辐射传输模拟,订正两传感器观测角度对辐射定标的影响;通过选取两传感器同一过境时刻的数据,降低太阳角度对辐射定标的影响,提高交叉定标精度.通过MODIS数据模拟的GOCI相应波段的表观辐亮度与GOCI实测结果比对,R^2大于0.88。对定标结果进行初步验证,表明交叉辐射定标后,GOCI陆地上的辐射特性满足基本的定量遥感需求。

内蒙古辐射校正场特性评价与应用潜力分析

利用2010年6月在内蒙古贡格尔辐射校正场(简称内蒙古辐射校正场)实测的地表反射率和大气气溶胶数据,分析了该辐射校正场的地表反射率和大气气溶胶特性,并与敦煌辐射校正场相关数据进行了对比分析。结果表明:内蒙古辐射校正场地表反射率的相对方差小于5%,表现出较好的均一性;在天气晴朗的情况下,各通道的大气气溶胶光学厚度可达0.1～0.2;内蒙古辐射校正场地理条件优越,交通便利且定标成本低,可作为我国备用的卫星传感器辐射校正场,用于开展卫星传感器的在轨辐射定标及遥感数据真实性检验实验,以进一步提高国产卫星遥感数据定量化应用的可靠性与精度。

极化合成孔径雷达海面成像模拟及分析

海浪极化SAR成像模拟对海面散射的研究有重要的意义。基于海浪谱理论,在考虑大、小尺度海浪影响的基础上,构建了双尺度的随机粗糙海面。根据该海面模型,利用Bragg散射模型,小扰动模型与速度聚束理论,模拟了不同状况下海浪的极化SAR图像。并针对海浪参数对极化图像的影响进行了分析,结果符合成像统计特性,得出了一些有益于海浪信息提取的结论,并可以为海洋卫星的设计与海洋研究提供一种行之有效的手段。