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松嫩平原黑土区积雪表面温度反演研究

松嫩平原黑土区积雪表面温度反演研究

作者：印玉明东北农业大学

学位级别：硕士

积雪是重要的生态环境因子,对积雪区和中高纬度地区的农业、气象、水文等自然科学研究有重要影响。因此,对积雪表面温度等积雪参数进行定量化反演,实现全面、快速且高效的积雪监测和应用研究,对我国季节性积雪区的农业、生态和经济发展... 详细信息

积雪是重要的生态环境因子,对积雪区和中高纬度地区的农业、气象、水文等自然科学研究有重要影响。因此,对积雪表面温度等积雪参数进行定量化反演,实现全面、快速且高效的积雪监测和应用研究,对我国季节性积雪区的农业、生态和经济发展有至关重要的意义。然而,由于气象站点数量不足,实测数据受自然因素和人为因素影响较大,且常规的MOD11A1温度产品数据在积雪季因混淆云、雪而造成大量数据缺失,难以满足中纬度季节性积雪区的实际应用需求,因此应用时效性强、覆盖面广、信息量大的卫星遥感监测手段成为了积雪信息研究的重要助力。松嫩平原黑土区是我国东北黑土区的重要组成部分,既是我国三大季节性积雪区之一,又是我国商品率最高的商品粮基地,冬季漫长、积雪覆盖率高,积雪融化对松嫩平原黑土区土壤春墒和春季农业生产有着重要影响。因此,松嫩平原黑土区对于积雪研究具有良好的地理典型性和区域代表性,在该区域开展积雪表面温度反演工作具有重要意义,雪面温度反演结果可为该地区的农业生产、水循环和气候变化提供数据支撑和科学依据。本文归纳总结了地表温度反演和雪面温度反演的理论和主要方法,分析了现有雪面温度反演的优缺点。为有效解决雪面温度数据缺失和气象站点数量不足的问题,并着力破解定量反演中存在的混合像元问题,需要在中高纬度积雪区探索雪面温度反演新算法。本文充分考虑了不同地理位置的地区差异性,以松嫩平原黑土区为例,将MODIS影像作为数据源,进行普朗克方程低温线性简化等反演算法参数修正,利用归一化差分雪盖指数(NDSI)和归一化差分植被指数(NDVI)实现地物识别解决混合像元问题,建立了松嫩平原黑土区MODIS雪面温度反演方法,得到研究区雪面温度反演结果。结果表明,与同时期的MOD11A1温度产品进行对比分析,在图像对比、温度范围以及数据一致性等三个方面均呈现较高相似性和一致性。为了探究松嫩平原黑土区积雪表面温度的时空演变规律,利用本文建立的松嫩平原黑土区MODIS雪面温度反演方法,对研究区2002年12月至2017年3月的15个积雪季的雪面温度进行了反演,基于反演结果,分别从多年平均雪面温度、雪面温度年内变化和雪面温度年际变化的三个角度分析了松嫩平原黑土区雪面温度时空变化特征。结果表明,松嫩平原黑土区雪面温度呈现南高北低、西高东低的分布特征,雪面温度积雪季年际、年内变化明显,主要表现为高温区面积较少,低温区和中温区面积增加且不断向南移动。本文以松嫩平原黑土区为研究区,将MODIS影像作为数据源,通过算法参数修正和地物识别等操作建立了松嫩平原黑土区雪面温度反演方法,反演结果表明基于MODIS数据的雪面温度反演算法可以有效提取松嫩平原黑土区积雪季雪面温度数据,弥补积雪季温度产品数据缺失,满足积雪季实际研究需要。松嫩平原黑土区雪面温度反演结果和时空演变规律可为该地区的农业生产、水循环和气候变化提供数据支撑和科学依据。

关键词：雪面温度遥感反演 MODIS 时空变化松嫩平原黑土区

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大批量产品加工质量过程控制技术的研究

组合机床与自动化加工技术 2004年第9期 65-67页

作者：印玉明李明戴文明上海大学CIMS和机器人中心上海200072

文章针对大批量产品加工的特点和现在质量控制中所存在的问题 ,详细阐述了大批量产品加工质量过程控制中涉及的多项技术和解决方法。

关键词：质量过程控制质量保证工艺数据库统计过程控制(SPC)

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产品质量保障系统中数据库的构建

机械制造 2004年第3期42卷 27-29页

作者：卓军李明王东善印玉明上海大学计算机集成制造与机器人中心邮政编码200072

产品的质量贯穿于产品设计和加工制造的整个过程,为在产品质量保障系统中保证产品质量,通过具体项目事例,在分析产品质保工艺、测量工艺、测量方法等具体内容后,提出如何以测量原始数据为基础构建产品保障系统的数据库。

关键词：产品质量保障系统数据库测量工艺质保工艺三坐标测量机

基于多源数据的松嫩平原黑土区亚像元雪盖率算法研究

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农业机械学报 2018年第2期49卷 299-304页

作者：王子龙胡石涛付强姜秋香印玉明东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030

为了解决积雪反演研究中常用的二值积雪分类法存在误差较大的问题,根据松嫩平原黑土区的独特地理环境,并在充分考虑地表类型的情况下,将中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)影像作为数据源、陆地... 详细信息

为了解决积雪反演研究中常用的二值积雪分类法存在误差较大的问题,根据松嫩平原黑土区的独特地理环境,并在充分考虑地表类型的情况下,将中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)影像作为数据源、陆地成像仪(Operational land imager,OLI)影像视为"真值"数据,建立松嫩平原黑土区MODIS像元积雪覆盖率与归一化雪盖指数(Normalized difference snow index,NDSI)值之间的线性回归关系模型。结果表明,与MOD10A1积雪面积比例数据(Fractional snow cover,FSC)相比,反演模型雪盖率的误差分析结果得到改善,能够更好地满足当前积雪反演研究的现实要求。亚像元雪盖率估算模型在一定程度上提高了松嫩平原黑土区雪盖面积监测的精度,为该地区春季墒情预报、农业耕种提供了科学依据。

关键词：松嫩平原黑土区多源数据亚像元雪盖率归一化雪盖指数

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基于优先级指数的土壤采样设计方法研究

农业机械学报 2018年第7期49卷 244-251页

作者：王子龙陈伟杰付强姜秋香印玉明常广义东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030

建立了一种可赋权、信息传递完整、包容性强(可涵盖定性、定量两类协同因子)的基于优先级指数的土壤采样设计方法。结果表明,优先级指数采样法得到的点集所携带的信息相较于分层采样点集和随机采样点集更接近于总样本点集;协同因子的权... 详细信息

建立了一种可赋权、信息传递完整、包容性强(可涵盖定性、定量两类协同因子)的基于优先级指数的土壤采样设计方法。结果表明,优先级指数采样法得到的点集所携带的信息相较于分层采样点集和随机采样点集更接近于总样本点集;协同因子的权重是优先级指数采样法的重要参数,空间分布趋势和插值误差对结果有一定的影响。研究的采样设计方法能够满足区域采样需求,提高采样效率和质量,可为其他土壤采样方案的设计提供参考。

关键词：土壤特性采样策略采样优先级空间采样

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网络化制造模式下的质量控制系统研究与实现

计算机工程与应用 2004年第35期40卷 218-221页

作者：李明戴文明印玉明上海大学CIMS及机器人中心上海200072

批量生产模式下质量控制的有效性对企业产品的竞争力至关重要,建立网络环境下的质量控制系统,可以及早发现问题并控制住产品的质量。文中根据上汽集团某公司的批量生产模式,对网络环境下的质量控制技术进行了分析,提出了适用于批量生产... 详细信息

批量生产模式下质量控制的有效性对企业产品的竞争力至关重要,建立网络环境下的质量控制系统,可以及早发现问题并控制住产品的质量。文中根据上汽集团某公司的批量生产模式,对网络环境下的质量控制技术进行了分析,提出了适用于批量生产模式质量过程控制的实现方法。系统设计了从数据采集、管理、分析的整体解决方案,有效地实现了产品质量的过程控制,并实现了基于Web的质量控制系统。

关键词：质量控制系统 SPC ISO9000 网络化制造企业

灰色关联及非线性规划法构建传递函数估算黑土水力参数

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农业工程学报 2019年第10期35卷 60-68页

作者：王子龙常广义姜秋香付强陈伟杰林百健印玉明东北农业大学水利与土木工程学院

土壤水分特征曲线和饱和导水率是重要的水力参数,为了简便准确获取这些参数,以松嫩平原黑土区南部为研究区域,采集136个采样点土样用于测定不同土层土壤水分特征曲线、饱和导水率以及土壤理化性质,并运用灰色关联分析确定影响土壤水力... 详细信息

土壤水分特征曲线和饱和导水率是重要的水力参数,为了简便准确获取这些参数,以松嫩平原黑土区南部为研究区域,采集136个采样点土样用于测定不同土层土壤水分特征曲线、饱和导水率以及土壤理化性质,并运用灰色关联分析确定影响土壤水力参数的主要土壤理化性质,采用非线性规划构建土壤分形维数、有机质、干容重、土壤颗粒组成与土壤水分特征曲线、饱和导水率之间的土壤传递函数,并通过与现有土壤传递函数对比分析进行精度验证。结果表明:1)土壤分形维数是估算土壤水分特征曲线模型参数和饱和导水率的主要参数之一,同时,干容重和有机质含量也在不同土层土壤传递函数中起到重要的作用;2)通过验证分析,不同土层各参数平均绝对误差接近于0,均方根误差值也都较小,其中在不同土层土壤传递函数估算的土壤含水率均方根误差分别为0.022、0.017cm^3/cm^3;3)对比分析其他已存的土壤水分特征曲线和饱和导水率的土壤传递函数,该文构建的土壤传递函数均方根误差值均较小,决定系数值都在0.66以上,表明估算精度较高,均好于其他方法估算精度,具有良好的区域适应性。综上,所构建的土壤水分特征曲线和饱和导水率土壤传递函数可以用于松嫩平原黑土区土壤水力参数估算。

关键词：土壤灰色关联水分松嫩平原黑土区土壤水分特征曲线饱和导水率土壤传递函数

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齿轮产品批量加工质量过程控制技术的研究

齿轮 2004年第6期28卷 63-66页

作者：印玉明李明戴文明上海大学CIMS和机器人中心上海200072

针对大批量齿轮产品加工的特点和现在质量控制中所存在的问题 ,详细阐述了大批量齿轮加工质量过程控制中涉及的多项技术和解决方法。提出了一种新工艺—质量保证工艺 ,并重点介绍了质量保证工艺在质量过程控制中发挥的重要性。

关键词：批量加工齿轮加工质量过程控制大批量解决方法质量保证

利用日光诱导叶绿素荧光监测水稻叶片叶绿素含量

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农业工程学报 2021年第12期37卷 169-180页

作者：印玉明王永清马春晨郑恒彪程涛田永超朱艳曹卫星姚霞南京农业大学国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业重点实验室/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/智慧农业教育部工程研究中心/现代作物生产省部共建协同创新中心南京210095

快速准确地监测作物叶片叶绿素含量对于研究作物光合作用、氮素营养以及胁迫状况至关重要。该研究基于不同品种、不同密度、不同氮素水平的水稻田间小区试验,分别获取冠层和单叶的辐亮度光谱、反射率光谱及生理生态指标等,计算日光诱导... 详细信息

快速准确地监测作物叶片叶绿素含量对于研究作物光合作用、氮素营养以及胁迫状况至关重要。该研究基于不同品种、不同密度、不同氮素水平的水稻田间小区试验,分别获取冠层和单叶的辐亮度光谱、反射率光谱及生理生态指标等,计算日光诱导叶绿素荧光(Sun-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)指数和植被指数,进一步基于线性回归和辐射传输模型2种方法来建立叶绿素含量监测模型,评估多个叶绿素监测模型的精度及适用性。结果表明:1)在冠层尺度,冠层761 nm处SIF强度(F761)与冠层叶绿素含量相关性最高,决定系数(Determination coefficient,R^(2))为0.72,略高于表现最好的红边叶绿素指数(Red edge Chlorophyll index,CIred edge)(R^(2)=0.63);2)在单叶尺度,归一化下行SIF指数(↓FY NDFI)与单叶叶绿素含量相关性最高,R^(2)为0.77,比表现最好的上行荧光产量双峰比值指数(↑FY687/↑FY741)R^(2)高出0.10,与表现最好的植被指数CIred edge效果相当(R^(2)=0.81);3)基于SCOPE(Soil Canopy Observation,Photochemistry and Energy fluxes)模型反演水稻冠层叶绿素含量的验证R^(2)为0.57,均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)为56.54μg/cm,效果差于PROSAIL模型(模型检验的R^(2)为0.91,RMSE为22.59μg/cm);4)单叶Fluspect-B模型反演水稻单叶叶绿素含量的验证R^(2)为0.55,均方根误差RMSE为19.45μg/cm,效果差于PROCWT模型反演结果(R^(2)为0.72,RMSE为6.42μg/cm)。综上,SIF指数在监测冠层和单叶叶绿素含量时效果较好,基于SIF的辐射传输模型也可以用来反演水稻冠层和单叶的叶绿素含量。研究结果可为SIF监测作物叶绿素含量提供理论依据,并对未来利用SIF进行植物光合作用研究提供理论支持。

关键词：水稻叶绿素模型日光诱导叶绿素荧光单叶尺度冠层尺度 SCOPE Fluspect-B