用于定标海表测温辐射计的镓黑体辐射源

设计了镓黑体对海表测温辐射计进行定标。首先,介绍了该黑体的结构与工作原理,对黑体发射率进行仿真,并开展发射率的测量实验,讨论其不确定度的来源。然后,开展了电加热和水浴加热下镓的相变复现实验,讨论电加热功率对镓相变复现的影响。最后,通过红外海面温度自主辐射计实验对该黑体进行验证。结果表明:该黑体基于蒙特卡罗软件仿真的发射率优于0.9988,实验测得的黑体辐射源发射率结果与仿真结果较为吻合,测量重复性(标准偏差)达0.1%;相变温度坪台的复现性均优于±0.03 K;相变温坪附近时,红外海面温度自主辐射计和FLUKE 1524测温仪测得的黑体腔附近温度的数据差值均在±0.15 K以内。设计的镓黑体可以应用到海表测温辐射计进行校准,为发展自主知识产权的海表测温设备提供校准源。

野生动物鸣声数据管理系统设计与实现

为了有效管理野外采集的高通量长时间序列野生动物鸣声数据,设计野生动物鸣声数据管理系统的总体架构与主要功能模块,提出文件分级管理体系用于统一管理原始音频文件与处理结果文件,并进行系统主要功能的开发。系统有效保持了声音数据的完整性,在对数据进行层次化管理的基础上提供了高效的检索能力,能够满足相关领域研究中对数据有效利用的需求。

Experimentai Research on Saturated-Gain for Soft X-Ray Laser from Neon-Like Germanium Plasma

AmpliHcation of spontaneous emissions at 19.6,23.2 and 23.6 nm have been observed by a “ultiple-Target Series Coupling”design in Ge plasma,.The combined length for four targets is up to 56mm.The gain length product(GL)of small signal is up to 18 for both lines at 23.2 and 23.6 nmt and the effective GL is 16.4 and 15.7 for these two lines respectively.This two lines are obviously tending to saturation.The divergence of x-ray laser beam is about 4 mrad.

红外热像仪与循环水膜装置高精度海表皮温测量

为了减少由海天视场的时空不匹配引起的海表皮温测量误差,设计了循环水膜装置,结合红外热像仪,提出了一种海表皮温校正方法。在循环水膜装置中,通过水的循环流动,打破冷表皮效应,水膜的表皮温度可被测温仪精确测量。该方法使用热像仪对已知表皮温度的水膜进行测量,通过计算水膜表皮温度的真实值与测量值之差,校正热像仪对海表皮温的测量值,从而去除天空辐射对海表皮温测量的影响,得到准确的海表皮温数据。经实验验证,本文方法在降低海表皮温测量设备成本的同时,可提升天空辐射在时空多变时的测温精度。

基于声学指数的神农架国家公园声音多样性动态变化

【目的】评估声学指数在神农架国家公园内对动物声音多样性动态变化的响应,探究神农架国家公园声音多样性的变化特征,为当地生态保护提供量化依据。【方法】在神农架国家公园较大区域内部署了9个声音采集点,连续采集了2021年5—7月的样点声音数据,采用生态声学的方法,从声音数据中提取了声学复杂度指数(ACI)、生物声学指数(BI)、归一化声景差异指数(NDSI)3个声学指数,并探究这3个声学多样性指数夏季的动态变化特征。【结果】ACI指数在夏季变化的总体趋势并不显著,BI指数呈双峰变化趋势,NDSI指数呈3峰或4峰变化趋势;经Mann-Kendall突变性检验的结果表明,气候和人为干扰是引起指数值突变的主要原因;日变化结果显示ACI指数不能很好地反映日变化趋势,但BI指数和NDSI指数具有明显的日变化趋势,且变化趋势符合物种黎明/黄昏合唱的习性;声学指数随海拔梯度的空间变化结果表明,ACI、BI指数在中海拔区域具有最大值,且ACI指数与海拔相关性较强,NDSI指数没有显著的变化趋势。【结论】BI、NDSI指数能较好地反映动物声音多样性随时间动态变化趋势,气候变化和人为活动会造成声音多样性的突变。ACI指数能较好说明动物声音多样性随空间的变化,研究区域内声音多样性在中海拔区域最大。

基于YOLOv5的红外相机野生动物图像识别

为在红外相机等资源受限平台上实时、准确地实现海量野生动物图像自动识别,改善野生动物监测过程中数据传输负载重、时效性低等问题,基于YOLOv5模型,利用5类物种的红外相机图像构建数据集,对YOLOv5s、YOLOv5m、YOLOv5l、YOLOv5x四种网络结构进行训练。通过对比不同网络结构的精度、检测速度、体积,明确最优网络结构;同时分析模型在复杂背景信息干扰下的识别效果,评价YOLOv5在真实野外场景的适用性;并通过与其他同类算法的比较,明确YOLOv5用于野生动物识别的优势。实验结果表明:四种网络结构的识别精度均较高,F1-score和平均精度(mAP)均在90%以上,其中YOLOv5m的综合性能最好;YOLOv5在多种复杂背景信息干扰下识别效果仍较好,能够很好地适应真实野外场景;与其他算法相比,YOLOv5同时具有精度高、鲁棒性强、资源占用低等优势。YOLOv5是一种轻量化的模型且性能优越,为在资源受限的平台上进行野生动物实时识别提供了新的契机。

西天山森林小气候梯度特征

为了揭示林内的小气候特征及森林对小气候变化的响应。利用梯度系统采集西天山森林的空气温度、空气湿度、风速、土壤温度、土壤含水量等气象要素的观测数据,对这些气象因子在不同高度.上的差异状况进行对比分析。结果表明:40~70 m高度的空气温湿度差别不大,近地面1.5m空气温度显著低于其他梯度.空气湿度显著高于其他梯度,同时发现空气湿度和气温在日变化上呈负相关。土壤温度的日较差和年较差随着深度增加而逐渐变小。在日变化上土壤温度与空气温度之间有明显滞后性。土壤含水量无明显日变化月度变化各梯度未形成规律性变化特征。从风速角度看,风速变化总体上与高度呈正相关,近地面1.5m有所不同。林冠对太阳辐射的阻挡作用明显,林下温度低.水分蒸发量小,空气较为湿润。深层土壤受外部因素影响小,温度变化相对平稳。森林对风力阻挡作用明显,但近地面1.5 m风速影响因素较为复杂,有待进一步研究。

基于物联网大数据云平台的西天山森林生态站数据管理系统

介绍了基于Web的西天山森林生态系统研究站的数据管理系统。Web应用程序通过调用物联网大数据云平台提供的REST service API检索生态站的数据,并对检索到的观测数据进行管理。该系统向用户提供数据查询、数据目录管理、数据共享、数据可视化、数据报表等常用功能,展示了物联网大数据云平台提供的API具有良好的通用性且功能强大,为单个生态站开发基于云平台的数据管理系统提供了一种简便快捷的方法。

西天山森林内外主要气象因子对比研究

对西天山地区春夏季森林内外的空气温湿度、土壤温度、风速等气象因子的动态变化情况进行分析,并通过对比森林内外各气象因子的差异情况,分析森林对小气候的影响。结果表明:(1)4-9月林内空气温度、土壤温度和风速相比林外总体偏低,但土壤湿度相比林外明显偏高。(2)林内外气温和土壤湿度的差异性在6-8月更为显著。