基于多源遥感影像融合的武汉市土地利用分类方法研究

准确高效的获取土地利用信息,对于合理利用和开发土地资源具有十分重要的意义。在快速城镇化地区,土地利用活动频繁且密集,土地利用格局演变十分剧烈,增加了城市土地利用精准分类的不确定性;且受环境气候和云雨天气影响增加了有效光学影像获取的难度。为提高城市土地分类精度,该文选取武汉市中心城区为研究案例,以Sentinel-1A和Landsat8 OLI影像为数据源,采用Gram-Schmidt变换方法进行影像融合,选取最大似然、支持向量机、CART决策树、BP神经网络等4种分类方法对融合的影像进行分类,提取了研究区土地利用信息,并对其进行分析。进一步,通过与光学影像的分类结果对比,探究了Sentinel-1A和Landsat8 OLI融合影像在土地利用信息提取方面是否具有优势。研究结果表明:(1)对比其他3种方法,CART决策树分类方法对于融合后的影像分类精度最高,总体分类精度和Kappa系数分别达到88.55%和0.841 4;(2)与光学影像相比,Sentinel-1A和Landsat8 OLI融合影像可以更有效地获取高精度城市土地利用信息;(3)基于多源遥感影像融合的CART决策树分类方法是获取研究区高精度土地利用信息的一种行之有效的技术手段。研究成果可为快速城镇化区域的土地利用分类提供参考。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝特性

采用常规的微生物学方法,从垃圾渗滤液中筛选到一株高效微生物絮凝剂产生菌LB1,根据其形态学和生理生化特征初步鉴定该菌株属于假单胞菌属,命名为Pseudonomas sp. LB1。LB1所产微生物絮凝剂的絮凝特性的研究结果表明,LB1的最佳产絮凝时间为96 h,所产絮凝活性物质主要是其生长过程中的胞外分泌物和细胞生长后期的次级代谢产物,菌体细胞本身具有一定的助凝作用。LB1所产絮凝剂最佳加样量为3％（体积分数V/V）;对pH的适应范围较宽,在4～10之间具有较高的絮凝活性,均大于75％;温度为25℃时絮凝率为86.3％,在25～60℃之间,絮凝率基本保持稳定;LB1所产絮凝剂对几种废水具有较好的絮凝效果。     

phlb基因在普通小麦与簇毛麦杂种F1中的作用

通过CS、CSph1b与Haynaldiavillosa杂交,幼胚拯救,获杂种F1,其结实率分别为6．67％（12／18）、625％（25／400）对杂种F1植株花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体行为观察发现CS×H.villosa杂种F1平均每PMC仅有1．61条染色体形成二价体和三价体,平均构型为2n＝28＝26．391＋0．79Ⅱ＋0．007Ⅲ,平均染色体交叉数为0．84;而CSph1b×H．villosa杂种F1每PMC中有14．43条染色体发生联会,形成二价体和多价体,平均约型为2n＝28＝13．551Ⅰ＋5．95Ⅱ＋0．55Ⅲ＋0．22Ⅳ,为9．72,其中56％以上的PMC具1～4个多价体（三、四价体）表明Ph1b基因强烈诱导了普通小麦与H.villosa间的部分同源染色体配对杂种F1育性极差,自交均不结实.CS×H.villosa杂种F1与CS回交结实率为6．67％（4／60）,但CSph1b×H．villosa杂种F1与CS、CSph1b回交极难,结实率仅为0．45％（6／1320）．CSph1b×H．villosa杂种已与普通小麦回交成功,为利用ph1b实现簇毛麦优良基因直接对小麦遗转移奠定了基础．     

降解甲基叔丁基醚的PM1生物膜培养及性能研究

在pH值7.2～8.5、温度25℃、DO≥5 mg/L的条件下,用含有甲基叔丁基醚（MTBE）的模拟废水对Methylibium petroleiphilum PM1进行富集培养并在陶粒表面挂膜,进而对其特性、性能等进行了研究。填料表面生物膜MTBE降解的序批实验和电镜照片分析均表明陶粒表面已成功附着PM1高效降解菌形成的生物膜。在挂膜后期,当起始MTBE浓度为100～110 mg/L时,经过24 h,MTBE的去除率达到65%以上并基本稳定,其中挥发占4.6%,生物降解起主导的作用。     

马尔科夫链在环境质量预测中的应用

鉴于目前环境质量预测在理论方法和实践经验上的缺乏,把马尔科夫链引入环境质量的预测中,将各种污染物的浓度变化过程视作马尔科夫过程,通过预测各种污染物的污染负荷系数来推知其浓度值。实例中通过多元回归分析计算出马尔科夫转移矩阵,以2005年辽宁省5种大气污染物的污染负荷系数作为初始向量,预测了今后5年的变化。然后利用GM(1,1)模型预测出降尘的具体浓度值,由此计算出了2006-2010年辽宁省5种污染物的浓度值。     

A-O1-O2生物膜系统动力学模型的研究

采用A—O1-O2生物膜系统处理模拟废水,通过动力学分析与推导,并根据实验数据求取相关的动力学参数,最后得出A、O1、O2单段以及系统整体对于CODCr,和NH4＋-N降解的动力学模型,一方面为了便于从理论上分析去除CODCr、NH4＋-N的规律,另一方面为该系统的实际工程设计和应用提供理论依据。     

典型季风型温冰川消融期融水化学日变化特征

分析了玉龙雪山白水1号冰川区2009年8月29日～9月3日4 750 m处冰雪融水的pH、电导率、无机离子和δ18O的化学特征,结果表明,消融期日尺度上pH值受气温变化影响较大.碱性尘埃中的可溶盐溶解导致融水电导率增大.一天中消融速率快时δ18O值较低,消融速率慢时δ18O值较高.受岩石岩性和海洋水汽影响,研究区Na＋、K＋的平均浓度高于Μg2＋的平均浓度.融水中阳离子主要来源于石灰岩风化,属典型的碳酸盐溶滤水.融水中无机离子的总含量随气温的变化而变化,具有明显的周期性,但是不同可溶性离子对气温变化所导致的消融速率响应幅度不一致.局地岩石岩性、季风输送和人类活动是白水1号冰川融水中无机离子的主要来源.     

基于高质量分辨率质谱仪研究上海城区秋季大气亚微米级颗粒物化学特性

利用先进的高分辨飞行时间气溶胶质谱仪(High Resolution Time-of-Flight Aerosol Mass Spectrometer,HR-To F-AMS),于2017年9月8日—2017年10月8日对上海市城区开展了亚微米级颗粒物化学组分、粒径及其污染来源的在线测量.结果表明,观测期间上海城区亚微米颗粒物质量浓度平均为(22.0±17.2)μg·m-3;其中,有机物是PM1的主要贡献者,平均占总颗粒物浓度的49.3%,硫酸根、硝酸根和铵根的占比分别为24.2%、10.5%和9.7%.上海城区亚微米级颗粒物中无机盐组分类(硝酸根,硫酸根和铵根)具有较为一致的粒径分布,峰值粒径主要集中在空气动力学粒径500~600 nm.有机物的粒径分布峰值位于空气动力学粒径400~500 nm,且在小粒径范围内有较高的有机物浓度,表明存在一定程度的一次排放.观测期间有机气溶胶呈现明显的多峰分布,硫酸根、铵根和氯离子呈白天低、夜间高的特点,而硫酸根和黑碳的日变化并不明显.基于高分辨率有机质谱计算得到上海城区有机气溶胶氧碳比(O/C)的平均比值为0.37;有机物与有机碳(OM/OC)的平均比值1.65.利用正矩阵因子解析(PMF)模型对有机气溶胶高质量分辨率质谱进行来源解析,得到4类有机气溶胶:HOA(还原态有机气溶胶)、COA(餐饮源有机气溶胶)、MO-OOA(高氧化性有机气溶胶)和LO-OOA(低氧化性有机气溶胶),分别占有机气溶胶总量的15%、20%、32%和26%,说明观测期间上海城区有机气溶胶主要来自二次气溶胶的贡献.     

典型水稻土中硝态氮垂直穿透状况及模拟

硝态氮(NO3--N)不但可以污染地下水,也会造成河流和湖泊的富营养化.用穿透曲线(BTCs)描述室内土柱模拟的NO3--N在太湖地区3种典型水稻土(白土、黄泥土和乌栅土)中的垂直穿透状况并用Hydrus-1D模型对实验结果进行了拟合.结果表明,3种水稻土中NO3--N穿透土壤各土层所用的平均时间按从长到短的顺序为:黄泥土、乌栅土、白土,而峰值大小则正好相反,从大到小依次为:白土、乌栅土、黄泥土.因此,在白土样区过量施用氮肥最容易对水体造成污染.3种水稻土中NO3--N的穿透曲线都呈不对称分布,曲线尾部均存在一定的拖尾现象.通过对NO3--N穿透土壤的影响因素的分析可知,土壤容重和粘粒含量是影响NO3--N穿透的主要因素,土壤容重越大或粘粒含量越高,穿透所需的总时间就越长,峰值就越低且拖尾现象越严重;有机质含量对其也有一定的影响.用Hydrus-1D模型对实验结果进行模拟,所得的穿透曲线的模拟值与实测值均呈极显著的正相关关系,相关系数都在0.9以上.同时,在模拟过程中还得到了土壤饱和导水率和NO3--N的垂直扩散率等难以实测的参数,说明利用Hydrus-1D模型不但可以准确地预测NO3--N在研究区土壤中的运移状况,也可以推算出该地区水分和养分运移的参数.     

浸泡时间对X60钢SRB电化学腐蚀行为影响研究

利用极化曲线,电化学阻抗谱,扫描电镜,能谱分析和微生物分析等方法对X60钢在灭菌培养基和接种硫酸盐还原菌(SRB)培养基中浸泡2h和浸泡240h后的腐蚀行为进行了对比研究.结果表明:浸入初期,相比灭菌介质,含SRB介质中X60钢表面上SRB的初始吸附成膜具有一定的保护作用,这使其耐蚀性能有所提高.浸泡2h后,SRB菌落代谢过程的阴极去极化作用使X60钢表面产生明显点蚀形貌,加速了X60钢的腐蚀,使其耐蚀性能下降.