基于多源数据的禹城农田生态系统冬小麦生育期识别方法比较研究

多源数据与其技术方法逐渐被应用于植被物候的研究当中,但基于多源数据物候识别方法间的差异性比较及定量化评估工作还有待加强。以山东禹城农田生态系统为例,探讨了基于多源数据,NDVI、EVI、数字相机图片、碳通量数据(NEE)以及人工实测数据获取的冬小麦主要生育日期的结果进行差异比较及定量化评估。结果表明:①通过碳通量数据获取的主要生育日期的计算结果与人工实测结果最接近,各阶段差异均<3 d;通过数字相机图片获取的结果仅次于通过碳通量数据获取的结果,而通过遥感数据NDVI、EVI获取的结果与人工实测结果差距最大;②通过NDVI、EVI两种数据获取的冬小麦主要生育期结果具有极显著的相关性,最高达到R²=0.857(P<0.001);③基于多源数据获取的冬小麦主要生育期的计算结果,均显示出禹城站冬小麦返青期提前,蜡熟期推迟,生长季长度变长的年际变化特征。     

基于下一代互联网的中国陆地生态系统通量观测研究网络

面向我国碳循环研究的实际需求,于2012-2013年开展了基于下一代互联网的中国陆地生态系统通量观测研究网络信息基础设施应用研究。面向ChinaFLUX 10个野外台站,通过部署全面支持IPv4/IPv6无线通信网络和无线传感网络,在已构建信息化环境基础上,实现基于下一代互联网的ChinaFLUX碳水通量观测数据从通量塔、野外台站到综合中心的自动采集、高速传输、存储与共享。并开展了一系列陆地生态系统碳收支科学研究。     

基于SOA架构的碳通量数据在线处理系统开发与应用

涡度相关技术是目前CO₂通量观测使用较为广泛的方法,由于环境和气象条件等问题观测数据经常有异常或缺失,因此观测数据在使用之前需要进行一系列的校正等处理工作。中国陆地生态系统通量观测研究网络 (ChinaFLUX) 结合国内外相关研究,制定了一套30 min CO₂通量数据处理流程,主要步骤包括数据质量控制、缺失数据插补及分解和统计;并开发了ChinaFLUX桌面版通量数据处理系统,解决了传统通量观测数据处理工作中存在的处理过程繁琐、方法不统一、处理不及时等问题。但该系统自身也有一些局限性,例如用户需在本地安装客户端程序,若系统更新则需相应升级,且系统运行效率依赖于用户的软硬件平台等。为了尝试解决这些问题,本文基于面向服务的体系架构(SOA,Service-Oriented Architecture)和Web Service技术,设计并开发了便于共享、即时可用的通量数据在线处理系统,实现了不依赖于操作系统和软件平台的方便、快捷的在线通量处理,用户只需一个Web浏览器即可随时随地在线处理通量数据。本研究成功地将SOA架构应用到了ChinaFLUX通量数据处理业务上,解决了桌面版通量数据处理系统存在的问题。     

P34HB共混改性聚乳酸纤维柔软性能研究

将聚乳酸与聚3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯共聚物(P34HB)按一定比例进行共混,再用熔融纺丝的方法制备聚乳酸共混纤维,通过扫描电镜、X射线衍射仪、织物风格仪等对纤维的结晶取向、相容性、力学性能、手感等进行了研究。结果表明:随着P34HB含量增加,共混纤维的断裂强度下降,断裂伸长率变大,分子链的取向度、动态弹性模量降低;但P34HB的加入,能大大改善织物的表面粗糙度,特别在P34HB质量分数为40%的时候,共混织物表面粗糙度为3.07μm,表面光滑;并且该比例的织物易剪切变形,剪切回复力好,能轻松错动。     

调质—机械分离工艺在含油污泥处理工程中的应用

为了解决含油污泥污染问题,通过调质—机械分离的手段,研究了装置运行情况,结果表明在相关药剂配合使用下,处理后的污泥满足相关排放标准,污泥脱油率在90%以上。结合工程运行情况,对该工艺技术进行了效果分析与评价。     

一种基于支持向量回归的蒸散发数据缺失插补方法研究

准确获取蒸散发数据,对于更好地开展生态研究有着重要意义。在生态观测基站上,蒸散发数据会发生记录缺失,而在获取到的环境因子数据有限,并且观测到的环境因子数据存在误差的情况下,准确插补蒸散发数据是一个难题。本文提出从机器学习方法角度,应用特征排序选择算法,对影响变量进行特征排序选择,并使用支持向量回归机 (Support Vector Regression,SVR),贝叶斯神经网络对这些缺失值进行插补并作对比实验。在环境因子数据有限的条件下,特征选择排序方法能够帮助我们找出更好地预测蒸散发数据的特征组合,支持向量回归机算法则取得了对蒸散发缺失值预测的不错效果。     

类电子商务模式的CNERN数据资源管理与服务信息平台

国家生态系统观测研究网络(National Ecosystam Research Network of China, CNERN)平台的数据资源管理与服务模式与开放式电子商务平台架构存在很大的相似性, CNERN 基于 B2B2C 电子商务模式构建了数据资源管理与服务信息平台,有助于改善资源使用者访问和获取数据资源的体验,改进资源提供者进行数据资源管理及数据资源服务的效率。本文分析了数据资源特点,介绍了数据资源内容,详细分析了信息平台架构、系统组成与功能, 介绍了 CNERN 信息平台如何对多方异地管理、异构存储、不同开放服务方式的数据资源进行类似电子商务模式的规范化管理及自动化服务的整体解决方案。     

基于 Web Service 和科学工作流技术的碳通量数据处理系统实现研究

涡度相关技术获取的碳通量观测数据,数据量较大,处理过程复杂.碳通量数据处理工作存在过程繁琐,处理过程费时,开发软件推广困难,处理算法的更新、重组和共享不易实现的问题.Web Service 和科学工作流技术的发展为科学家整合数据资源和数据方法,实现算法资源的共享和重用、自动化计算提供了一个较好的平台.本文基于中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX) 通量数据处理系统,通过集成目前主流的碳通量数据处理方法,利用 Web Service 构建通量数据处理算法库,以 Taverna 科学工作流系统为平台,构建了碳通量数据处理系统架构.以ChinaFLUX 长白山森林生态系统 2003 年 30min 碳通量观测资料为实验数据,测试了该系统实际应用的可行性和有效性.结果显示基于 Web Service 和科学工作流技术的碳通量数据处理系统可实现碳通量数据处理方法的共享和重用及通量数据的自动化计算;可为解决目前碳通量计算过程繁琐、开发平台不一致、处理过程复杂的问题提供参考.     

改性蛭石对垃圾淋滤液中氮磷的吸附实验研究

对膨胀蛭石进行了酸、碱改性实验,并研究了膨胀蛭石、酸改性和碱改性膨胀蛭石对垃圾淋滤液中总氮、总磷和NH 4-N的去除效果.实验结果表明:酸改性膨胀蛭石对三项指标都有较好的去除效果,对总氮、总磷和NH 4-N的去除率分别为11%、22%和27%;碱改性蛭石对总氮和NH 4-N的去除效果优于酸改性蛭石,分别为18%和24%;证明利用酸碱改性膨胀蛭石组合处理垃圾淋滤液是可行的.     

包装印刷废水处理工程

天津市王朝包装印刷有限公司废水处理工程采用混凝沉淀—生物接触氧化组合工艺处理包装印刷废水,取得了很好的处理效果,其对废水中COD、BOD5、NH3-N、色度等污染指标的去除率均在90%以上。从工程验收完毕后两个多月的运行情况来看,系统运行稳定,出水优于相关排放标准。