利用高光谱数据估测植物叶片碳氮比的可行性研究

植物碳氮比作为一个在农业、生态、全球变化等领域广泛使用的因子,如果能够利用遥感获得的高光谱数据进行估测,可以突破传统测量方法的种种弊端,具有重要的实践意义,同时对于定量遥感反演领域的拓宽也具有启示作用。利用统计分析的方法,对碳氮比遥感定量估测的可行性进行深入探讨,认为利用高光谱数据估测植物叶片碳氮比是可行的。另外还通过与氮的遥感定量研究相比较,找到一个较好的研究碳氮比遥感定量反演的切入点,并将两者分别作为因变量进行逐步回归分析,得到比较理想的结果。
     

水稻叶片叶绿素含量的光谱反演研究

通过研究不同叶绿素含量的水稻叶片的光谱特性，发现叶绿素含量与光谱特性之间具有明显的相关性，并建立了水稻叶片叶绿素含量的光谱反演模式。研究表明，水稻叶片光谱反射率及其一阶导数的峰值参数与叶绿素含量之间具有很强的相关性，复相关系数均达到0．4以上，经多元线性回归分析显示回归显著，线性相关密切，回归方程的复相关系数为0.63，可作为水稻叶片叶绿素含量反演的方法，并为大面积水稻冠层叶绿素含量遥感监测提供理论依据。     

土壤全氮含量与碳氮比的高光谱反射估测影响因素研究

基于土壤高光谱反射特征可以实现土壤全氮(TN)含量与碳氮比(C∶N)等土壤属性的快速、无损测定,但其估测模型受土壤颗粒粒径水平与光谱指数(预处理)等因素影响。通过研磨准备2、0.25和0.15 mm共3个水平颗粒粒径的土样,分析了原始(RAW)及多次散射校正MSC(Multiple Scattering Correction)、一阶微分FD(First Derivative)、连续统去除CR(Continuum Removal)等预处理的土壤反射光谱与TN含量、碳氮比变化之间的关系,发现土壤研磨可以提高反射光谱对TN含量变化的响应,而FD、CR与MSC等光谱预处理能够明显缩小不同颗粒粒径水平土样的光谱反射-TN含量、碳氮比相关性差异。结果表明:0.25 mm颗粒粒径土样的FD预处理光谱在2 250 nm和2 280 nm处分别与TN含量、碳氮比变化存在最大相关,但最大相关单波段线性回归模型的TN含量、碳氮比估测精度不如全波段光谱PLSR模型。其中,0.25 mm土样RAW光谱全波段PLSR模型估测TN含量的表现最佳(RPD=3.49,R²=0.92,RMSEP=0.1 g/kg);而碳氮比的估测结果并不十分理想,其最优估测模型(0.25 mm土样FD预处理的全波段PLSR模型)的RPD仅为1.21,可能与土样的碳氮比变化范围较小有关,在以后的研究中可以尝试采集更多的样本数量或土壤类型,使训练样本具有较大的变量范围,以取得较好的估测效果。     

基于HJ-1卫星数据反演长江三角洲地区气溶胶光学厚度

探索利用我国HJ-1卫星CCD数据,运用深蓝算法开展长江三角洲地区气溶胶光学厚度反演的可行性,并将结果与其他气溶胶光学厚度产品进行比较。针对HJ-1A和HJ-1B数据,反演结果分别与MODIS气溶胶光学厚度产品以及AERONET地基观测数据进行对比验证。结果表明:深蓝算法得到A星、B星的反演结果与MODIS气溶胶产品呈显著相关,但在数值上普遍高于MODIS产品;反演结果与AERONET站点数据之间的误差介于0.008~0.364之间,研究时段内站点数据缺乏,未对误差进行严格的统计分析。基于深蓝算法的HJ-1卫星数据反演结果虽然在数值上与MODIS气溶胶光学厚度产品存在系统性偏差,但在空间上能够较好地反映长江三角洲地区大气气溶胶分布状况,且具有空间分辨率高的优势。     

养老社区环境健康预警系统的设计与实现

当前环境健康问题日益受到重视,尤其是基础体质较差的老年群体,易受环境健康风险的威胁。针对该问题,将现代化的信息技术与发展潜力巨大的养老社区相组合,给老年人提供动态化、个性化的环境健康信息服务,提升养老社区的智慧元素,具有重要的社会效益。基于Java Web技术,完成了养老社区环境健康预警系统,在实时和预报环境气象数据的支持下,实现了感冒、高血压、慢性支气管炎等常见老年疾病发病指数的动态预报与个性化预警。通过对老年人、家属、医务人员、管理员等不同角色的需求分析和功能设计,高效地实现了医务人员的统筹管理、社区老人的及时提醒和老人家属的远程通知。该系统不仅适用于养老社区,对于居家养老的集中管理也具有应用潜力。