第二代测序技术的发展及应用

基于双脱氧核苷酸末端终止测序法的第一代测序技术,由于其通量低、成本高的缺点,逐步被第二代测序技术取代。基于高通量测序的第二代测序技术由于其通量大、可定量、成本低廉的优点,在各个领域方面的研究越来越广泛。该文首先详细介绍了以454测序、Solexa测序和SOLiD测序为代表的第二代高通量测序技术的原理、方法,并将以这3种测序方法为基础构建的3种测序平台的优缺点、适用研究对象、测序精确度等进行了对比总结,然后对第二代测序技术目前在土壤、沉积物、人体、海洋和污水方面等领域的应用情况进行了介绍。最后,对第三代测序技术的发展作了相应展望。     

卫星浮标天线技术及其在潜艇通信中的应用

结合目前卫星浮标天线的发展情况，重点介绍了可回收光纤系留浮标系统。简要阐述了该系统的概念，并对该系统的结构、工作原理、数据传输能力以及布放和回收过程进行分析，最后对该系统的未来载荷和最新进展进行了论述。     

非二氧化碳温室气体氧化亚氮的卫星遥感研究综述

氧化亚氮(N₂O)已成为全球第三大温室气体,氮氧化物污染与治理也成为我国“十四五”生态环保工作重点,气候变化评估与环境保护均对N₂O卫星遥感提出了较高的要求.本文回顾了N₂O卫星遥感的主要进展,卫星载荷方面,从天底、临边、掩星3种观测方式介绍了N₂O卫星观测的历史进程;反演算法方面,根据观测方式的不同分别介绍了最优估计算法、剥洋葱算法、差分光学吸收光谱法.相较于国际上N₂O卫星遥感起步早且已具备了较为成熟的理论和技术,我国的N₂O卫星遥感监测能力还有较大的发展空间.本文通过对研究现状的梳理和总结,提出了N₂O卫星遥感的发展趋势和建议,并对未来发展前景进行了展望.     

空气质量模型的发展及研究进展

对空气质量模型发展所经历的3个主要阶段进行了分析,归纳了各阶段主流模型的研究进展。其中,对第1代的ISC模型与CALPUFF模型进行了比较;归纳了第2代模型的共同特点,并介绍了ADMS模型;重点叙述了第3代模型Models-3/CMAQ的应用情况。最后对影响空气质量模拟结果的因素进行了讨论,并对未来空气质量模型的发展趋势进行了展望。     

浅谈3G在防震减灾中的应用

通过对比第一代和第二代与第三代移动通信系统的特点,总结出第三代移动通信的优点,并将其优点应用到防震救灾事业中,改善防震减灾系统的设计,使防震减灾步入一个崭新的3G阶段,提高防震减灾工作的有效性和实用性.     

静止水色卫星GOCI及其应用进展

海洋水色遥感技术是新兴的探测技术,能够通过遥感平台上搭载的探测器对海表水色信息进行探测进而获取海洋信息。随着极地轨道卫星发展逐渐成熟,地球静止卫星也进入了发展阶段,开启了水色遥感技术的新时期。本文基于地球同步卫星的优势特点,着重总结了第一颗地球静止水色卫星GOCI(geostationary ocean color imager)的主要参数信息及标准水色算法,同时对各算法的应用范围、计算公式及各方法的联系进行了简要的介绍,并针对其实际应用进行了讨论,验证了GOCI数据的实用性,最后指出了GOCI在目前研究过程中存在的问题,并对第二代地球同步遥感器进行简要论述,以期为海洋探测研究提供更多的技术支持。     

人口密集多网并汇区油气管道的安全性与可靠性分析

介绍了油气管道运行安全现状,阐述了我国多网并汇区域形成的原因,揭示在灾害性载荷下的腐蚀事故及其次生灾害是我国人口密集区多网并汇管道安全性和可靠性管理的重点和难点,其主要灾害性载荷形式是腐蚀环境和第三方作用,且第三方载荷通常以加速腐蚀的形式发生作用,使油气管道的安全隐患与日俱增,为此,提出了相关建议。     

厌氧反应器技术的发展及ABR反应器的工艺特点

着重介绍了厌氧处理技术由第一代反应器到第三代反应器的发展过程，分析了新型第三代工艺－ABR反应器的性能特点。     

厌氧工艺的发展和新型厌氧反应器

回顾了厌氧技术的发展,着重介绍厌氧反应器的发展趋势。对第三代的典型反应器,如颗粒污泥膨胀床反应器,厌氧内循环反应器和厌氧升流式流化床原理和应用进行了详细的介绍,并且对笔者在城市污水厌氧处理方面的实践也进行了介绍。     

航天器内部充电评估软件的实现

在欧空局提供的FLUMIC模型的基础上,加入了地球同步轨道GOES卫星在2003--2009年大于2MeV的高能电子通量数据,验证改进了其在L=6．6Re处的理论公式;并利用FLUMIC模型在一般L值情形下的理论公式,设计编写了航天器内部充电评估软件。此软件能计算在一定的时间内,卫星在轨运行时可能遭受的粒子微分通量或积分通量值,以作为航天器高能辐射防护的设计依据。     

基于GOCI数据的霾天气气溶胶辐射强迫的日内变化——以长江三角洲为例

以长江三角洲（以下简称长三角）为研究区,基于2017年10~12月内共16d 94景的晴空静止卫星GOCI L1B图像和6S模型,采用深蓝算法反演长三角地区气溶胶光学厚度（AOD）,并利用2个实测站数据进行验证.再通过反演得到的AOD结果进一步模拟计算该区域地表和大气层顶的气溶胶直接辐射效应（ADRE）,并结合典型的雾霾天气进行分析.结果表明：利用GOCI数据反演的AOD具有较高拟合精度,北辰楼站点拟合相关性R²为0.68,太湖站点为0.67.空间上,由于气溶胶存在制冷效应,AOD和地表面、大气层顶气溶胶直接辐射强度均呈现出显著的线性关系.时间上,由于气溶胶扩散和风向等因素,早上和下午辐射效应强度较高,中午较低.其中10：00和11：00影像可以较好地模拟日均ADRE的特征,利用ADRE日内变化成功捕捉到一次雾霾爆发并消失的现象,对气象部门监测近地表气温和分析灰霾的形成等具有重要意义.     

光纤陀螺高可靠、长寿命保证技术探讨

随着卫星控制系统技术的不断发展,卫星在轨寿命的要求不断提高。后续中低轨卫星普遍设计寿命要求达到5-8 a,高轨卫星设计寿命要求达到10-15 a。光纤陀螺作为卫星的一项关键部件,是目前制约我国卫星寿命和可靠性的主要瓶颈之一。从可靠性角度,对光纤陀螺的技术特点进行了分析,提出了适用于长寿命卫星平台的光纤陀螺的建议。     

青海湖流域典型生态系统分类体系研究

研究结果表明,青海湖流域生态系统可分为9个一级生态系统、16个二级生态系统、23个三级生态系统.青海湖流域草原、冰川积雪、耕地、荒漠生态系统分布相对集中.冰川积雪生态系统主要集中在天峻县高海拔山顶地区;耕地主要分布在青海湖四周地形相对平坦地区和县城周围;荒漠生态系统集中分布在青海湖东北部及耳海附近.城镇、森林生态系统分布相对分散.     

Electrocatalytic reduction of ortho nitrobenzaldehyde using modified aluminum electrode and its determination

A simple, cost effective and rapid electrochemical method has been developed for the determination of micro level ortho nitrobenzaldehyde（ONB） based on outstanding properties of modified aluminum electrode tin nanorods/anodic aluminum oxide/aluminum（SnNR/AAO/Al） for the first time. The SnNR/AAO/Al electrode was fabricated by a second step anodization, followed by electrodeposition and its electrochemical behavior was investigated in detail. The cyclic voltammetry results indicated that the SnNR/AAO/Al electrode exhibited efficient electrocatalytic activity toward reduction of ONB in the acidic solution. It provides an appreciable improvement of reduction peak for ONB at-0.721 V.Furthermore, various kinetic parameters such as transfer electron number, transfer proton number and standard heterogeneous rate constant were calculated from the scan rates.The electrocatalytic behavior was further exploited as a sensitive detection scheme for the ONB determination by differential pulse voltammetry. Under the optimized conditions, the concentration range and detection limit are 0.1-100 μmol/L and 0.05 μmol/L, respectively,for ONB. The analytical performance of this modified sensor has been evaluated for detection of real sample such as river water and recovery of ONB was achieved all-out up to102.3% under standard addition method.     

Spatially resolved monitoring for volatile organic compounds using remote sector sampling

Sector sampling for volatile organic compounds (VOCs) is conducted within an integrated sampling scheme and relies on a wind direction sensor. The wind sensor directs whole air, sampled at a constant rate, into either an “IN” sector canister or an “OUT” sector canister; when the wind comes from the suspected emissions area, sample is routed into the IN sector canister; otherwise, sample is collected in the OUT sector canister. This method is analogous to “upwind/downwind” sampling but does not require two distinct sites or manual sampler control. For this set of experiments, the IN and OUT sectors were 90 and 270°, respectively, and the IN sector was centered on the VOC source. Two sampling sites were used. The first was about 2 miles north-northeast of a group of industrial facilities, and the second was located about 1 mile south-southeast of the same sources. Sites were operated concurrently with one sampler each; a third sampler was rotated between the sites to obtain duplicate samples. The air samples were analysed by gas chromatography for VOCs. The resultant data comparisons between IN and OUT duplicate samples show good correlation with expected VOC emissions, which were determined by grab samples within the target area. A t-test method for interpreting the sometimes subtle differences between IN and OUT sample data is presented.     

基于Landsat8影像的Himawari-8叶绿素a空间降尺度研究

新型地球静止气象卫星Himawari-8由于空间分辨率较低,其叶绿素a产品难以满足空间异质性高的近岸海域水质监测要求。为了克服这个限制,基于非线性的随机森林算法,利用陆地资源卫星Landsat8的波段反射率数据和Himawari-8的叶绿素a产品,通过构建降尺度模型,以提高Himawari-8的叶绿素a数据的空间分辨率。结果表明,2个秋季模型和2个冬季模型的模型决定系数(R²)分别达到0.6、0.72、0.71和0.85;均方根误差(RMSE)为别为1.47,1.05,1.89,0.76mg/m³。通过实测站点数据对比分析表明,降尺度模型生成的叶绿素a与葵花叶绿素a数据具有较高的一致性,R²达到了0.81,能较好的反映近岸海域叶绿素a浓度的空间变化特征。     

2005年-2008年亚洲东部沙尘暴的定期数字记录监测

地处亚洲东部的中国长春,蒙古乌兰巴托和日本鹿儿岛,作为亚洲沙尘暴的地面监测站点,用数码相机全自动定时拍摄记录天空的数字照片,通过分析数字照片数据上像素点的信息和建筑的能见度,来判断沙尘暴事件的发生及强度。对比分析了2005年-2008年冬春季节数字监测数据与NOAA,MT-SAT和Terra,Aqua/MOD IS的卫星遥感图片以及其他相关沙尘天气的报道。在监测的图片数据上,持续1-2天的强沙尘暴天气能够被清楚的识别,轻度的沙尘天气与云量较多的天气较难区别。     

光散射原理的大气PM2.5小型传感器监测性能评估研究

随着大气污染治理的不断深入,精细化、精准化和智能化的环境管理需求不断增加,迫切需要在特定区域开展高密度的监测,以弥补现有传统监测的不足.在此背景下,PM_2.5传感器监测方法在国内迅速发展,为研究光散射原理的大气PM_2.5小型传感器监测性能,于2018年7月—2019年7月在北京市建立了比对测试平台,对不同原理、不同品牌的PM_2.5传感器设备进行为期1年的测试与分析.结果表明：(1)激光粒子计数法PM_2.5传感器性能优于红外法PM_2.5传感器,激光粒子计数法PM_2.5传感器设备与自动标准设备比对的相关系数(R²)均大于0.45,红外法PM_2.5传感器设备与自动标准设备比对的R²均小于0.40.采用激光粒子计数法的工业级PM_2.5传感器数据有效率均在95%以上,更适用于业务化PM_2.5监测.(2)多数激光粒子计数法的工业级传感器设备与标准设备有较好的一...     

低成本大气颗粒物传感器的室外环境性能评测研究

对目前大气环境颗粒物监测中采用的基于光散射法的3种型号传感器进行了评测研究,其中A和B是用于室内环境监测,C用于室外环境监测.对3种型号颗粒物传感器与基于β射线方法的标准仪器MATONE BAM-1020对比,对传感器的变异性、时间序列、传感器与标准仪器的线性相关性、其他因素影响、数据质量五个方面开展了分析.结果表明：各型号颗粒物传感器之间有较强相关性（R²达到了0.95以上）;3种颗粒物传感器与标准仪器测量结果吻合度较高,R²分别为0.58,0.80,0.61,且在整个测试时间段内,传感器相对于标准仪器来说高估了PM_2.5;高的相对湿度（RH>50%）和PM_2.5/PM₁₀（ratio）会对传感器产生影响.A、B、C三种型号传感器PM_2.5数据平均绝对误差（MAE）分别为23.31,10.14,28.17μg/m³;归一化均方根误差（RMSE）分别为25.80,14.01,32.98μg/m³,准确性（A%）分别为51.39%,72.97%,46.51%.