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基于多光谱遥感的冬小麦水氮反演模型研究

基于多光谱遥感的冬小麦水氮反演模型研究

作者：杨国泉西安理工大学

学位级别：硕士

及时精准地获取作物的水分和氮素对小麦的生长发育、产量及品质提升至关重要,也是实现节水灌溉和精准灌溉的基础。无人机多光谱遥感技术在作物水氮监测方面具有时效性强、效率高、成本低等优势,被广泛应用在农业领域上。本文以冬小麦为... 详细信息

及时精准地获取作物的水分和氮素对小麦的生长发育、产量及品质提升至关重要,也是实现节水灌溉和精准灌溉的基础。无人机多光谱遥感技术在作物水氮监测方面具有时效性强、效率高、成本低等优势,被广泛应用在农业领域上。本文以冬小麦为研究对象,设计水、氮二因素三水平处理试验,在冬小麦拔节期、挑旗期、开花期和灌浆期,采用M300 RTK大疆无人机搭载MS600 PRO多光谱相机获取6波段多光谱图像,同时测定每个试验区冬小麦植株的含水率和含氮量数据。研究多光谱图像预处理方法,使用UNet模型对土壤背景进行剔除,获取更精准的光谱信息。使用特征筛选方法分别筛选出关于水和氮的最优敏感植被指数,最终对比分析不同冬小麦水氮反演模型性能,确定最优植株含水率反演模型和植株含氮量反演模型。取得的主要结果如下:(1)采用UNet模型剔除冬小麦多光谱图像中的土壤背景,提高多光谱图像特征的可靠性。UNet模型在像素精度(Pixel Accuracy,PA)、平均像素精度(Mean Pixel Accuracy,MPA)、交并比(Intersection over Union,IoU)、平均交并比(Mean Intersection over Union,MIoU)方面表现出很好的性能,在四个生育期上,PA均在86.6%以上,MPA均在71.5%以上,IoU均在67.9%以上,MIoU均在81.9%以上,且对于冬小麦植被图像具有良好的泛化性。(2)采用皮尔逊相关系数法分析各植被指数与冬小麦植株含水率的相关性,并通过显著性水平检验筛选植被指数。进一步采用最大相关最小冗余特征筛选方法分析拔节期、挑旗期、开花期和灌浆期关于植株含水率的最优敏感植被指数,其中拔节期冬小麦植株含水率敏感植被指数组合为全球植被指数(GVI)、改进型归一化植被指数(mrNDVI)、改进型简单比率植被指数(MSR)、增强型植被指数(EVI)和改进型叶绿素吸收反射率植被指数(MCARI);挑旗期冬小麦植株含水率敏感植被指数组合为GVI、MSR、MCARI和过量绿植被指数(EXG);开花期冬小麦植株含水率敏感植被指数组合为干旱水分胁迫植被指数(DWSI)、GVI、结构不敏感色素指数(SIPI)、MSR和EXG:灌浆期冬小麦植株含水率敏感植被指数组合为叶绿素反射植被指数(CRI)、MSR和改进型:土壤调节植被指数(MSAVI）。分析最优含氮量敏感植被指数可知,拔节期冬小麦植株含氮量敏感的最优植被指数组合为归一化差异植被指数(NDVI)、重新归一化差异植被指数(RDVI)、叶绿素吸收比率植被指数(CARI)、MCARI和EXG;挑旗期冬小麦植株含氮量敏感的最优植被指数组合为RDVI、NDVI、CARI、EXG和结构不敏感色素植被指数SIPI;开花期冬小麦植株含氮量敏感的最优植被指数组合为NDVI、RDVI、EXG、CARI和光化学植被指数(PRI)。最终筛选出的敏感植被指数均在0.01水平下与冬小麦植株水氮呈极显著相关。(3)构建了基于BPNN神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)、极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)和支持向量机(Support Vector Machines,SVM)的冬小麦水氮反演模型。结果表明,在反演植株含水率上,SVM模型表现最好,各生育期的训练集和测试集的决定系数在0.679以上,均方根误差均小于0.20g/g,平均绝对误差均小于0.18g/g。在反演植株含氮量上,BPNN模型的反演效果最好,不同生育期的训练集和测试集的决定系数均在0.689以上,均方根误差均小于0.20g/kg,平均绝对误差均小于0.19g/kg。

关键词：冬小麦多光谱遥感植株水氮含量植被指数反演模型

多组分仿多铜氧化酶的构筑及其在DNA检测方面的研究

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多组分仿多铜氧化酶的构筑及其在DNA检测方面的研究

作者：江民泉北京化工大学

学位级别：硕士

天然酶具有催化效率高、底物选择性强等优点,但在工业生产领域的应用受限于催化条件苛刻且来源受限等缺陷。研究人员致力于通过对天然酶结构以及催化机理的研究,开发人工模拟酶,来克服这些缺陷。Fmoc修饰的氨基酸能通过芴甲氧羰基（Fmo... 详细信息

天然酶具有催化效率高、底物选择性强等优点,但在工业生产领域的应用受限于催化条件苛刻且来源受限等缺陷。研究人员致力于通过对天然酶结构以及催化机理的研究,开发人工模拟酶,来克服这些缺陷。Fmoc修饰的氨基酸能通过芴甲氧羰基（Fmoc）之间的芳香堆积作用进行自组装,组装后氨基酸上的配位基团在Cu2+周围有序分布促进了Cu2+的聚集并阻止了Cu2+的配位饱和。而Cu2+的不饱和配位为构造多组分协同配位环境提供了基础。本论文以自组装Fmoc-氨基酸为骨架,通过引入第二配体和Fmoc-氨基酸的配位基团与Cu2+协同配位构造多组分环境,构筑了高活性的超分子氧化酶模拟酶。旨在进行模拟酶结构设计、性能机理研究和检测应用探索工作。主要研究内容如下:首先,本论文以单链DNA（ssDNA）为第二配体,报告了ssDNA和Fmoc-赖氨酸与Cu2+进行共配位,形成具有氧化酶活性的模拟酶。本文发现当ssDNA结合互补链形成ds DNA时,模拟酶的活性将大大降低。因此,本文利用目标DNA的互补链构建的模拟酶作为探针,通过检测目标DNA与互补链杂交导致的模拟酶活性降低来检测目标链。通过模拟酶探针催化显色反应,实现了DNA的可视化检测。本文也假设并通过实验证实,Cu2+对ssDNA的亲和力远大于对dsDNA,导致ssDNA形成ds DNA时模拟酶活性降低。最后,本文使用该模拟酶对杂交链式反应的发生进行了检测。此外,三聚氰胺含有多个能提供配位原子的基团,且廉价易得。因此,本文提出以三聚氰胺为第二配体,通过三聚氰胺和Fmoc-精氨酸与Cu2+共配位形成的氧化酶模拟酶。本文发现,三聚氰胺能够显著提高Fmoc-精氨酸/Cu2+复合物的活性,而实验证明该增强效应源于三聚氰胺的氨基与Cu2+配位。此外,本文还发现三聚氰胺与DNA适配体共同作用时,可以协同提高Fmoc-精氨酸/Cu2+复合物活性。通过利用价格低廉易获取的原材料,本文成功构筑了低成本的氧化酶模拟酶。

关键词：自组装模拟酶 DNA Fmoc氨基酸三聚氰胺

基于影像组学瘤内与瘤周特征对非小细胞肺腺癌侵袭程度的预测研究

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基于影像组学瘤内与瘤周特征对非小细胞肺腺癌侵袭程度的预测研究

作者：元泉吉林大学

学位级别：硕士

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面向高坝枢纽巡检的无人机图像去抖方法研究

面向高坝枢纽巡检的无人机图像去抖方法研究

作者：史晓泉西南科技大学

学位级别：硕士

氧化石墨烯改性纤维增强水泥基材料的拉伸性能

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建筑材料学报 2024年第5期27卷 400-407页

作者：罗素蓉姚佳敏周恩泉王世杰福州大学土木工程学院福建福州350116 福建省建筑设计研究院有限公司福建福州350001

为了提高聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基材料的力学性能,将氧化石墨烯(GO)引入PVA纤维增强水泥基材料中,探究GO掺量在0%~0.05%范围内对材料单轴拉伸性能的影响.结果表明:掺入适量的GO能够有效提高材料的单轴拉伸性能,当GO掺量为0.01%时,2... 详细信息

为了提高聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基材料的力学性能,将氧化石墨烯(GO)引入PVA纤维增强水泥基材料中,探究GO掺量在0%~0.05%范围内对材料单轴拉伸性能的影响.结果表明:掺入适量的GO能够有效提高材料的单轴拉伸性能,当GO掺量为0.01%时,28 d时材料的初裂拉伸强度、极限拉伸强度和极限拉伸应变均达到最大值,与未掺GO的对照组相比分别提高了26.97%、31.28%、23.25%;适量的GO可以优化孔隙结构,减少材料内部缺陷,促进水化产物的生成,使微观结构致密化,增强纤维和基体间的界面结合力,从而改善PVA纤维增强水泥基材料的宏观性能.

关键词：氧化石墨烯水泥基材料单轴拉伸性能微观性能聚乙烯醇(PVA)纤维

呼气肌训练对提高小学六年级学生有氧耐力水平的实验研究

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呼气肌训练对提高小学六年级学生有氧耐力水平的实验研究

作者：黄俊泉广州体育学院

学位级别：硕士

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“四合一”法切开重睑术的临床研究

“四合一”法切开重睑术的临床研究

作者：张滢泉吉林大学

学位级别：硕士

背景:随着社会的发展和人民生活水平的提高,对美的需求者越来越多。切开重睑术是目前最广泛被使用的美容重睑技术,通过手术中去除松弛的皮肤及多余的脂肪等组织,可以获得更加美观的眼睛。目前已经有多种手术方法报道,每种手术方法各有... 详细信息

背景:随着社会的发展和人民生活水平的提高,对美的需求者越来越多。切开重睑术是目前最广泛被使用的美容重睑技术,通过手术中去除松弛的皮肤及多余的脂肪等组织,可以获得更加美观的眼睛。目前已经有多种手术方法报道,每种手术方法各有其优缺点,其中重睑牢固性和重睑是否自然是关注的热点。近年来,切开重睑技术被不断改进,如何能形成医患双方都认可的牢固、稳定的生理性重睑一直是医生不断探索的问题。目的:采用一种改良切开重睑术式,使形成的重睑更加牢固、稳定,形态更加自然。方法:选取2021年7月-2023年7月在吉林大学第一医院乐群院区整形美容科行切开重睑术的217例求美者,男12例,女205例,年龄18-45岁,平均28岁,手术由同一名医生进行,在上睑适量去除松弛的皮肤与皮下眼轮匝肌,暴露眶隔,将眶隔横向打开,选择性的适量去除眶隔脂肪及眼轮匝肌下脂肪,将眼轮匝肌、眶隔膜与上睑提肌腱膜睑板复合体内固定褥式缝合,将眶隔膜插入眼轮匝肌间与皮肤间断缝合。术后随访6-18个月,对求美者的术后效果进行评价,评价指标参考王炜《整形外科学》所述重睑成形术的术后并发症与不良效果,其中瘢痕依据温哥华瘢痕量表(VSS)进行评价,综合评价结果为非常满意、满意、一般、不满意。结果:217例求美者中,对重睑形态及牢固稳定性满意度较高,评价结果总体满意率为98.2%。短期并发症包括轻度肿胀、淤青,术后一个月基本恢复,形成的重睑自然、稳定,重睑形态良好,求美者总体满意度高,无不自然、瘢痕凹凸不平等并发症。1例求美者重睑线变浅,系短时间内体重增加导致,3例求美者双侧对称性欠佳,原因可能为双侧抬眉习惯或上睑提肌肌力差异所致。对4例求美者进行了重睑修复手术,术后对修复结果满意。结论:“四合一”法技术以上睑提肌腱膜为动力传导组织,将力量传导至重睑皱褶以下的组织上,更加符合解剖学及生理学重睑的形成机制,是一种安全有效的切开重睑术,术后重睑形态良好,具有较高的稳定性与牢固性,重睑形态自然,求美者满意度高,适合临床应用及推广。

关键词：切开重睑术睑板眶隔上睑提肌腱膜眼轮匝肌

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航空轮胎热力耦合计算及工业软件开发

航空轮胎热力耦合计算及工业软件开发

作者：李功泉吉林大学

学位级别：硕士

航空轮胎在飞机起飞、着陆和滑行等阶段提供关键的摩擦力与抓地力。然而橡胶材料的粘弹性特性会使轮胎在服役期间产生滞后能量,其能量最终以热量形式释放,导致轮胎温度升高,降低轮胎性能。轮胎热力耦合分析可以获得轮胎温度分布,从而指... 详细信息

航空轮胎在飞机起飞、着陆和滑行等阶段提供关键的摩擦力与抓地力。然而橡胶材料的粘弹性特性会使轮胎在服役期间产生滞后能量,其能量最终以热量形式释放,导致轮胎温度升高,降低轮胎性能。轮胎热力耦合分析可以获得轮胎温度分布,从而指导轮胎老化设计。因此本文开展了航空轮胎热力耦合计算及工业软件开发的研究,主要工作与成果有:(1)研究了航空轮胎的热力耦合有限元方法。将热力耦合求解流程分为稳态滚动分析、能量损耗计算和热传导分析三部分。对轮胎稳态滚动得到的应力应变曲线采用傅里叶级数进行分解,之后计算每个单元的生热率。对航空轮胎的稳态温度场有限元方程形式进行推导,得到六种传热单元的单元传热矩阵与温度载荷列阵,为后续软件开发提供了理论依据。(2)开发了航空轮胎结构热力耦合分析软件。依据有限元的求解流程与面向对象的设计思想,采用C#语言编写了计算轮胎生热率与滚阻的程序。设计了热力耦合分析涉及到的单元类、材料类、载荷类与分析步类等类库,编写了求解单元传热矩阵与载荷列阵所需函数。对软件交互界面进行设计,并介绍了软件的操作流程。(3)验证了热力耦合分析软件的有效性。通过参数化几何建模的方法建立航空轮胎模型,然后对模型进行工况设置。分别使用Abaqus软件与自主开发的热力耦合分析软件对航空轮胎进行热力耦合分析,通过对比两款软件的计算结果,完成了对本软件计算精度与效率的验证;并采用本软件分析了充气压强、接地负载与滚动速度对温度分布的影响。本文研究了航空轮胎热力耦合有限元方法,并自主开发了热力耦合分析有限元软件。通过对航空轮胎进行仿真分析,验证了自主开发有限元工业软件的精度与效率,具有一定的工程应用价值。

关键词：航空轮胎滞后损失生热率热力耦合分析工业软件开发

不同养殖密度对牛蛙生长性能、生理生化及肠道健康的影响

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不同养殖密度对牛蛙生长性能、生理生化及肠道健康的影响

作者：余康泉长江大学

学位级别：硕士