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。     

机器学习耦合受体模型揭示驱动因素对PM2.5的影响

PM_2.5主要受排放源、大气化学、气象条件等驱动因素的非线性影响,了解驱动因素对PM_2.5浓度的影响十分重要. 本研究基于南开大学大气环境综合观测超级站的逐时在线观测数据,耦合机器学习方法和受体模型,揭示了驱动因素的重要性以及对PM_2.5浓度的影响. 结果表明:① 2018年11月—2020年10月观测地点的PM_2.5浓度范围为3.21~291.80 μg/m3,采暖季PM_2.5浓度和化学组分均高于非采暖季. ②使用受体模型解析PM_2.5的来源及其贡献,发现观测期间二次源的贡献率(44.7%)最高,其他依次为燃煤源(23.6%)、机动车排放源(11.0%)、扬尘源(9.9%)、生物质燃烧源(7.2%),工业源的贡献率(3.6%)最小. ③利用随机森林-SHAP模型量化排放源、大气氧化能力、气象条件等驱动因素对PM_2.5浓度的影响,发现观测期间排放源对PM_2.5浓度的影响程度为54.3%,高于其他驱动因素;气象条件对PM_2.5浓度的影响程度次之,为32.4%;大气氧化能力对PM_2.5浓度的影响程度相对较低,为13.3%. 在采暖季和非采暖季,各驱动因素对PM_2.5浓度的重要性在排序上没有变化,然而驱动因素对PM_2.5浓度的影响程度有所不同. 采暖季排放源对PM_2.5浓度的影响程度高于非采暖季,采暖季大气压对PM_2.5浓度的影响程度低于非采暖季. 研究显示,排放源对PM_2.5的影响相对较大,气象条件和大气氧化能力对PM_2.5浓度的影响也不容忽视.      

基于性能参数退化的发动机推进剂加速退化试验建模

目的 针对某火箭弹发动机推进剂加速退化试验数据,建立性能参数退化模型,分别基于最大伸长率和最大抗拉强度等不同参数,计算推进剂的激活能和不同温度下的加速因子。方法 建立基于退化轨迹的性能参数退化模型,对发动机推进剂进行加速退化试验建模,利用最小二乘法计算性能变化参数,利用阿伦尼斯模型计算加速模型的参数,并得到激活能和加速因子。结果 针对推进剂加速试验数据,给出推进剂激活能和不同温度下加速因子的计算方法。采用基于退化轨迹的性能参数退化模型,可有效评估推进剂的寿命。结论 该方法可有效地对推进剂加速试验数据进行建模,给出激活能和加速因子,更能反映推进剂的寿命特征,为寿命评估提供支撑。     

退化紫花针茅草原土壤团聚体稳定性分析

文章在具有典型特征的紫花针茅草原设置退化程度不同的各研究样地,旨在探讨高寒草原土壤团聚体的稳定性变化,并采用野外观测、土样采集、室内试验的方法,测定了土壤团聚体含量组成、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、团聚体破坏率(PAD)、分形维数(D)等指标。结果表明:退化高寒草原研究样地土壤机械稳定性、水稳性团聚体含量随着团聚体粒径的增大呈先减少后增加的变化趋势;随着退化程度的加剧和土层的加深,0.25 mm粒级团聚体含量增加,水稳性团聚体含量高于机械稳定性团聚体含量,2～10 mm粒级团聚体含量减少,其含量变化则与前者相反;0～10 cm土层,土壤团聚体破坏率随着退化程度的加剧而增大,10～20 cm土层则呈相反变化趋势;各土层土壤机械稳定性、水稳性团聚体MWD和GMD随着退化程度的加剧而减小,其中轻度退化到中度退化是MWD、GMD减少的主要阶段;土壤团聚体分形维数随着退化程度加剧和土层加深而增大,0.25 mm粒级团聚体含量与分形维数间呈极显著正相关(P0.01)。研究样地0～30 cm土层范围内,随着退化程度的加剧和土层的加深,土壤团聚体稳定性变差。     

基于Wiener过程的电子测量设备性能退化建模与寿命预测

目的开展电子测量设备寿命预测,评价其健康状态,提升装备状态监测的准确性,充分发挥装备性能。方法利用电子测量设备长期观测的性能退化数据,基于Wiener过程建立电子测量设备性能退化模型和可靠性模型,并结合环境剖面参数,进行性能退化模型参数估计。结果以某型电子测量设备为例,建立了拟合性较好的性能退化建模,并进行寿命预测。结论该方法降低了电子测量设备在寿命预测过程中的试验成本,提升了寿命预测技术的实践能力,具有一定的工程应用价值。     

大数据背景下采用互信息与随机森林算法的空气质量预测

为了实现城市空气质量的精准预测,针对与城市空气质量预测相关的大数据种类多、规模大、维度高和生成速度快等特点,在研究城市不同区域空气质量评价指标的基础上,提出不同区域空气质量子空间聚类分析方法,挖掘不同区域空气质量的特征。通过对不同区域进行群体划分,并利用互信息矩阵从城市功能、地形、气象条件等方面辨识与不同区域空气质量相关联的因素,构建基于随机森林算法的城市空气质量预测模型。该方法可以有效识别城市不同区域空气质量的强关联因素,避免由于关联因素的差异性对空气质量预测造成的不利影响。仿真结果表明:该方法适用于大数据的分析与处理,并具有较高的预测精度。     

中国亚热带地区2000-2014年林火排放颗粒物时空动态变化

林火是森林生态系统重要干扰因子并对大气环境和人类健康有显著影响.该研究基于2000-2014年中国亚热带地区卫星火点数据,结合林业统计年鉴,估算各区域林火燃烧生物量,运用排放因子法,估算15年间中国亚热带地区林火排放颗粒物总量.研究结果表明,亚热带地区林火存在季节性差异,福建、广东、广西、湖南和江西林火主要集中在春、秋两季;贵州和云南林火主要集中在春季;浙江林火集中在春、夏两季.亚热带地区森林可燃物总燃烧量为333.92 Mt,污染物PM_2.5、OC、EC和TC总量分别为：698.33、338.18、40.04和378.22 kt,此外,各污染物排放在时间和空间上不均衡,各污染物排放量多集中在云南南部和东南部,湖南、贵州和广东交汇处,广东东南部和福建中部等区域;PM_2.5、OC、EC和TC在浙江、云南、贵州、湖南和江西呈显著增长趋势.林火释放PM_2.5与工业粉尘的排放比变化趋势总体呈上升趋势,说明森林火灾导致的颗粒物排放对大气环境影响力呈逐年增长趋势.该文通过对中国亚热带地区林火释放污染物的时空变化研究,为深入揭示林火对区域环境的影响提供数据支持.     

当代森林火灾防控对策研究

我国森林防火事业应走科学防火、人文防火相结合的道路。在历史森林火灾资料散落和缺失的背景下,依据解放后森林火灾资料,考查分析表明我国森林火灾的特点是森林火灾严重、森林火灾发生地方比较集中、森林火灾具有一定的季节性并且森林火灾具有5-6年和10年的准周期,防控失误原因是指导思想缺乏科学的方法与人文的关怀、宣传有死角,火源管理不严、执行规章制度不严、防火阻隔带建设不够完善和专业扑火队员少,业务素质差;设备落后。我国森林火灾防控应该转换思路,从过去以牺牲人的生命为代价转换到以人为本的路径上来,通过充分利用符合国情的各项防火对策,有效促进各个林区的林火管理,提高林火控制能力,减少森林火灾,保护森林资源、生态环境和林区人民生命财产安全,实现林区社会稳定和林业可持续发展。     

烧伤病人的现场急救

在所有灾难事故中,烧伤是一种常见的损伤。如森林大火,工厂、民房失火,锅炉爆炸等所产生火焰、热、蒸气、化学物质、毒剂、有毒烟雾等使事故现场人员皮肤烧伤,火焰、毒剂、蒸气从呼吸道吸入,损伤鼻腔     

南京近郊主要森林类型对土壤重金属的吸收与累积规律

研究了南京近郊针、阔叶树种杉木(Cunninghamia lanceolata)、麻栎(Quercus acutissima)对重金属元素铬、铜、镍、铅、锌的吸收和累积规律.研究结果表明,5种重金属元素在2种林分的枯落物层含量均高于灌草层和乔木层各部位,但由于乔木层生物量较大,重金属元索在2种森林生态系统中主要储存在乔...