基于NDVI数据的江苏省植被物候变化及其影响因子分析

以气候变暖为主要特征的全球气候变化与生态系统的相互作用成为影响可持续发展的重要因素。植被作为陆地生态系统的主要组成部分,在生态环境评价及碳水循环等方面具有重要作用。以江苏省为研究区,利用长时间序列的GIMMS NDVI3g数据集和气象数据,采用Logistic函数法提取该区域过去34 a(1982~2015年)植被生长期物候(Start Of Season SOS,End Of Season EOS)变化的时空分布特征,并用相关性分析法定量确定主要气象因子(温度、降水)对物候变化的贡献。结果表明：①空间上,从江苏省南部到北部,SOS呈递增趋势,EOS呈递减趋势;②时间上,大部分(83.1%)像元的SOS提前,主要分布在江苏省中部及北部地区,大多提前1~2 d/a,69.2%像元的EOS延后,大多延后0~1 d/a;③植被生长期开始SOS/EOS对温度、降水有明显响应,70.5%像元的SOS与温度呈负相关,主要位于江苏省北部及少部分南部地区,55.5%像元的SOS与降水呈负相关,55.2%像元的EOS与温度呈正相关,71.2%像元的EOS与降水呈负相关。整体上,温度的升高导致生长期提前,降水对SOS具有双向作用,秋季物候的影响因子更为复杂,温度和降水的变化并不能导致EOS的提前或者推迟。本研究加深对气候变化与植被生态系统相互作用过程的认识,为未来植被及气候变化分析提供参考。     

压电免疫传感器用于转铁蛋白免疫反应的动力学研究

采用蛋白 A 将抗体固定在9MHz 双面镀金石英晶体上,研制了一种用于转铁蛋白检测的压电免疫传感器,并用该技术监测了转铁蛋白抗原在压电石英晶体上的吸附与解吸过程。研究了蛋白 A 浓度、抗体效价及抗原抗体反应时间等对传感器灵敏度的影响。着重研究了免疫反应体系的反应动力学。结果表明:转铁蛋白在压电石英晶体上的键合行为符合 Langmuir 吸附方程,免疫反应的结合常数 K_(ass)为6.75×10~7(mol/L)~(-1),并计算了该免疫反应的速率常数 K_f 为2.14×10~7(mol/L)~(-1)S~(-1)。     

基于等离子体修饰的PVC膜脲酶传感器

报道了一种基于等离子体修饰的PVC膜脲酶生物传感器。应用微波等离子体化学气相沉积技术,在pH敏感PVC膜上修饰一层带有氨基的乙二胺等离子体聚合物薄层,通过戊二醛共价交联固定脲酶分子,制成脲酶传感器。这种乙二胺等离子体聚合物薄层对pH敏感膜的响应特性影响小,且其表面氨基使得pH敏感膜更加易于与H+结合,检测范围向高pH方向偏移,响应斜率为45.73mV/pH,比未修饰的pH敏感膜电极的响应斜率42.81mV/pH有所提高。该脲酶传感器对尿素显示了良好的传感性能,其响应时间约为200s;在6.0×10-4~8.4×10-3mol/L范围,脲酶传感器的电位响应值与尿素浓度的对数存在良好的线性关系,相关系数为0.9978,检测下限为5.0×10-5mol/L。     

基于碳纳米管／壳聚糖／纳米金活性界面的辣根过氧化物酶传感器研制

利用壳聚糖(Chitosan)的成膜性能以及碳纳米管在其中良好的分散性,在玻碳电极表面首先形成碳纳米管/壳聚糖膜,通过膜表面丰富的氨基与纳米金的强静电吸附,在玻碳电极表面获得稳定的纳米Au修饰层,吸附固定辣根过氧化物酶(HRP),制得无需电子媒介的H2O2生物传感器.循环伏安曲线显示,当加入H2O2溶液后,阴极峰电流增大,而阳极电流相应减少,表明通过碳纳米管/壳聚糖/纳米金活性界面固定在玻碳电极表面的HRP与电极之间有良好的直接电子传导能力,对H2O2的还原具有良好的电催化活性,H2O2的测定线性范围为5×10-5～2.7×10-3mol/L.     

用于生物活性物质包囊的实验装置研制

基于锐孔液滴生成原理,设计制作了生物活性物质包囊实验装置。通过嵌入毛细管取代锐孔的精密加工,实现了锐孔孔径、锐孔深度及锐孔数量的快速灵活改变。通过完善压力系统设计,实现了装置的小型化,减少了样品使用量。进行了细胞微胶囊制备实验,获得的细胞微胶囊粒径和粒径分布对压力和管径参数的微量变化敏捷,验证了该装置适用于生物活性物质包囊制备实验研究,研究了微胶囊粒径、粒径分布、产率与压力、锐孔孔径、锐孔深度等因素间的变化规律。     

流态化气相沉积中FeSi5Cr5.5/SiO2核壳结构的演化过程

以正硅酸乙酯为SiO2绝缘介质前驱体,FeSi5Cr5.5合金球形粉末为基体,研究了流态化气相沉积中FeSi5Cr5.5/SiO2核壳结构的形成时间及演化过程。利用X射线衍射仪、场发射扫描电镜和X射线光电子能谱仪对不同沉积时间下制备粉末样品的显微特征进行了分析,利用振动样品磁强计和四探针电阻率测试仪表征了粉末样品在室温下的磁滞回线和电阻率。结果表明,在流态化气相沉积过程中,从原料FeSi5Cr5.5合金粉末到完全转换成FeSi5Cr5.5/SiO2核壳结构粉末至少需要30 min,且转换过程符合三维岛状形核生长模型。在FeSi5Cr5.5/SiO2核壳结构中分别存在5种氧元素结构和4种硅元素结构,形成FeSi5Cr5.5/SiO2核壳结构后粉末电阻率提高了3~4个数量级,但饱和磁感应强度降低了约9.6%。     

高压陶瓷电容器持续充放电条件下的寿命研究

为了提高脉冲功率装置的使用寿命,研究了SrTiO3 基高压陶瓷电容器在有10Ω 负载和无负载两种条件下持续充 放电过程中的使用寿命。详细分析了电容器使用寿命随着充电电压的增加而减小的原因,充电电压的增加会导致电容器 充放电过程中陶瓷介质所受的电致应力和温度增加,从而加快了放电通道的发展和漏电流的增加,导致了电容器寿命的 缩短。详细分析了放电回路负载的存在使电容器寿命增加的原因。放电回路负载的存在使得电容器温度增加变慢,从而 减慢了电容器充放电过程中击穿的发展速度。在无负载持续充放电的条件下,要使电容器的充放电寿命增加到105 次, 充电电压需要减小到~70%额定电压;在有10Ω 负载持续充放电的条件下,要使电容器的充放电寿命增加到105 次,充电 电压需要减小到~80%额定电压。     

基于均匀设计的基坑土层参数反演和周边沉降预测

以长沙五一广场地铁车站基坑为例,采用均匀设计法与有限元模拟相结合,以不同施工阶段的坑外实测沉降值为检验指标,在经验范围内反演分析土体的弹性模量,并根据反演结果预测基坑外的最终沉降值。结果表明,采用均匀设计法可以减少试验次数,反演分析得到的土体弹性模量值明显优于按经验区间的取值,由此可见,将均匀设计理论、有限元模拟试验、实测数据相结合应用于基坑土体弹性模量的反演和基坑周边的沉降预测是简单、易行的。     

光伏高渗透下的台区降损策略研究

光伏发电受天气和光照强度的影响,输出功率具有间歇性、波动性的特点。随着越来越多以光伏为主的新能源接入配电台区,不仅改变了单端电源供电模式,还将对台区的安全稳定运行带来较大影响。光伏电源是对台区供电的一种补充,考虑光伏电源的随机出力特性,结合台区典型特征信息,科学合理对光伏高渗透台区开展损耗机理分析,在保证电网安全可靠性和运行经济性的前提下,以节能降损为目的研究光伏容量、位置、功率因数等因素对台区运行产生的影响。通过实例仿真得到不同容量以及不同位置接入光伏台区损耗规律,研究光伏高渗透台区节能降损技术,进而探索光伏电源在台区的接入方案,实现光伏电源接入方式的优化,对降低台区的损耗具有重要现实意义。     

基于卫星定位和惯导融合的模拟测绘系统设计

设计了一种基于北斗/GPS卫星定位和惯导融合的模拟测绘系统,用以对现有测绘方式进行补充。系统以履带车为信息采集移动平台,以STM32F103单片机为信息采集控制中心,用树莓派对测绘现场进行实时视频采集,以九轴MPU融合北斗/GPS双精度定位算法实现对采集点的精确定位,通过树莓派自带的WiFi和4G路由器实现数据上传服务器,通过地面站对履带车进行实时远程手动控制和自主路径规划。测试表明系统通过北斗/GPS卫星定位和惯导融合能满足一定的测绘需要,能对所测地面地形建立数字高程模型(digital elevation model)。