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基于中高分辨率遥感的植被覆盖度时相变换方法

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生态学报 2015年第4期35卷 1155-1164页

作者：张喜旺吴炳方中国科学院遥感与数字地球研究所北京100094 黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室开封475004

植被覆盖度是衡量地表植被状况、指示生态环境变化的一个重要指标,也是许多学科的重要参数。传统的测量方法难以获取时间连续的面状数据,且耗时、耗力,很难大范围推广。遥感估算方法虽然可以弥补传统方法的不足,但由于云覆盖等天气条件... 详细信息

植被覆盖度是衡量地表植被状况、指示生态环境变化的一个重要指标,也是许多学科的重要参数。传统的测量方法难以获取时间连续的面状数据,且耗时、耗力,很难大范围推广。遥感估算方法虽然可以弥补传统方法的不足,但由于云覆盖等天气条件的影响,获得同一时相覆盖整个研究区的遥感影像非常困难,时相的差异必然导致研究结果产生误差。针对植被覆盖度这一重要生态参数,结合低分辨率遥感数据的时间优势和中高分辨率遥感数据的空间优势,提出一种时相变换方法,将源于中高分辨率影像的植被覆盖度变换到研究需要的时相上。首先,利用像元二分模型计算MODIS尺度的时间序列植被覆盖度,并利用已经获得的SPOT影像计算其获取时相上的植被覆盖度;其次,利用土地利用图划分植被覆盖类型,并利用MODIS数据和土地利用数据之间的空间对应关系制作MODIS像元内各类植被覆盖的面积百分比数据;再次,利用面积百分比数据提取各类植被覆盖的纯像元,结合MODIS植被覆盖度时间序列,从而提取各类植被覆盖纯像元的植被覆盖度时间序列曲线;最后利用像元分解的方法提取MODIS像元内各类植被覆盖组分的植被覆盖度的变化规律,将其应用到该组分对应位置上SPOT像元的植被覆盖度上,从而将其变换到所需要的时相上。在密云水库上游进行试验,将覆盖研究区的10景SPOT5多光谱影像计算的植被覆盖度统一变换到7月上旬,结果显示:视觉效果上明显好转,且空间上连续一致;变换前后植被覆盖度的统计量对比结果也符合植被生长规律;利用外业样点数据与对应位置的植被覆盖度变换结果进行回归分析,结果发现各植被覆盖类型的R2均在0.8左右,表明变换结果与实测值非常接近,时相变换的效果较好,从而可以很好地促进相关研究精度的提高。

关键词：植被覆盖度时相变换像元分解遥感

砒砂岩地区降雨与植被耦合关系对侵蚀产沙的影响

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地理研究 2016年第3期35卷 513-524页

作者：张喜旺秦奋黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室开封475004 河南大学环境与规划学院开封475004

研究降雨—植被耦合关系对侵蚀产沙的影响,为侵蚀治理提供数据支持。基于TRMM降雨数据和MODIS 250 m NDVI,分析降雨和植被的年内分布模式和匹配关系,并构建降雨—植被耦合指数RV,用于反映侵蚀产沙状况。进一步利用年降雨量、NDVI以及其... 详细信息

研究降雨—植被耦合关系对侵蚀产沙的影响,为侵蚀治理提供数据支持。基于TRMM降雨数据和MODIS 250 m NDVI,分析降雨和植被的年内分布模式和匹配关系,并构建降雨—植被耦合指数RV,用于反映侵蚀产沙状况。进一步利用年降雨量、NDVI以及其分布参数(峰度系数和偏斜度)与输沙量进行相关分析和多元回归分析。结果显示:降雨的集中、偏斜程度和波动性要比植被更为明显;RV与实际输沙量的相关系数为0.84,可以很好地反映侵蚀产沙的相对大小;年输沙量与降雨的分布参数相关性最高,达到0.94和0.87,对提高回归模型的拟合程度影响也最大;考虑降雨量、NDVI及其分布参数的模型的拟合程度最好,Ra2达到0.9232。因此,降雨与植被的年内匹配模式对侵蚀产沙具有重要影响。

关键词：降雨植被耦合关系侵蚀产沙砒砂岩

基于高强韧焊接工具的高强铝合金搅拌摩擦焊接实验研究

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基于高强韧焊接工具的高强铝合金搅拌摩擦焊接实验研究

作者：张喜旺东华大学

学位级别：硕士

高强铝合金具有强度高、质量轻以及良好的可加工性等优点,目前得到了广泛的工业应用。然而,该类材料属于难焊接型合金,采用传统熔焊的焊接方法很难获得良好的接头质量,容易导致焊接构件强度不足。搅拌摩擦焊在对该类材料的连接方面具有... 详细信息

高强铝合金具有强度高、质量轻以及良好的可加工性等优点,目前得到了广泛的工业应用。然而,该类材料属于难焊接型合金,采用传统熔焊的焊接方法很难获得良好的接头质量,容易导致焊接构件强度不足。搅拌摩擦焊在对该类材料的连接方面具有接头质量好、效率高以及成本低等优点,提升焊接质量效果明显。但由于受焊接过程中强烈的热力影响,传统以H13钢为代表的搅拌摩擦焊接工具易磨损发生失效,使用寿命较短。因此本文设计了新型高强韧硬质合金焊接工具,并对7075高强铝合金开展焊接实验与接头材料流动的数值模拟分析,研究接头的表面质量和力学性能,主要开展了以下几方面内容的研究:(1)针对焊接过程中无法清晰描述微观物理场变化的问题,构建了热力耦合作用下考虑材料温变效应的有限元分析模型,研究焊接过程中的温度场、焊接力与速度场的特征,揭示了材料的流动行为以及焊接工艺对各物理场的影响规律。结果表明:温度场呈椭圆形分布,焊接力在焊接工具下压至接触工件的后续时刻达到峰值,在高转速或低焊速下焊接温度较高,而焊接力的变化规律则相反。紧靠搅拌针外侧的材料具有较大的流动速度,旋转速度在400～1200r/min范围内,当为600r/min时,材料的流动性最好。此外,前进侧材料以旋转流动的方式进行迁移来填充焊接工具后方的空腔,其流动速度高于后退侧,且材料的流动能力与接头的成型性呈正相关。(2)为研究高强铝合金搅拌摩擦焊接头成型与微观组织演变,开展了高强铝合金搅拌擦焊接工艺实验,通过对接头的成型结果分析,揭示热输入状态对焊接质量的影响机制。采用金相观察研究接头各区域微观组织的特征,分析不同焊接工艺下接头微观组织的演变规律。结果表明:采用高强韧GU25UF焊接工具在旋转速度为1000～1200r/min的高转速下系统热输入较高,获得的接头出现表面梨沟与起皮缺陷,成型质量较差。在微观组织的研究中发现焊核区由均匀且细小的等轴晶组成,热机影响区的晶粒形貌发生变形,而热影响区在焊接热循环的作用下使得晶粒尺寸最大。晶粒尺寸受温度的影响程度强于机械搅拌作用,随旋转速度的升高或焊接速度的降低而增大。(3)基于不同焊接工艺下接头性能的测试结果与断口形貌表征,确定接头性能薄弱区所在位置,分析微观组织对接头力学性能的作用机制,并研究接头的失效机理与断裂特征。结果表明:接头性能受微观组织与材料流动性的共同影响,细晶强化的影响程度高于形变强化,在低转速下高强韧GU25UF相比传统H13焊接工具所获得的接头性能高。热影响区为主要的力学性能薄弱区,接头沿45°方向发生剪切断裂。穿晶韧窝型断裂表现为接头塑性较好,而粗大金属间化合物引起的断裂为脆性断裂特征,且接头失效是在多种断裂方式共同耦合的作用下形成。

关键词：高强韧硬质合金焊接工具数值模拟成型质量接头性能断裂特征

基于GIS的农村公共卫生管理信息系统框架设计

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测绘科学 2009年第1期34卷 155-158,102页

作者：张喜旺刘剑锋中国科学院遥感应用研究所北京100101 黄河水利职业技术学院河南开封475001

在信息化高度发展的今天,对传统的公共卫生数据传输机制和管理方式进行信息化改革,成为当前农村地区公共卫生建设的当务之急。本文通过调查分析,设计了基于GIS的农村公共卫生管理信息系统的总体结构框架和网络结构框架,将系统人员分成... 详细信息

在信息化高度发展的今天,对传统的公共卫生数据传输机制和管理方式进行信息化改革,成为当前农村地区公共卫生建设的当务之急。本文通过调查分析,设计了基于GIS的农村公共卫生管理信息系统的总体结构框架和网络结构框架,将系统人员分成不同的层次,系统功能分设不同的模块,从而有效地进行管理,同时以虚拟专网与上级机构进行通讯,以普通Internet网与农村基层机构建立联系,从而构建有效的传输网络,使公共卫生信息畅通无阻。

关键词：农村 GIS 公共卫生管理信息系统

成人正常活体肾脏体积CT-测量及相关因素研究

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成人正常活体肾脏体积CT-测量及相关因素研究

作者：张喜旺山西医科大学

学位级别：硕士

目的1.探讨应用螺旋CT图像和体积测量软件测量肾脏体积的准确性。2.测定成人活体正常肾脏体积95%的参考值范围,并探讨年龄、性别、身高、体重与肾体积的关系。方法1.离体新鲜猪肾10枚,分别用排水法、椭圆公式法和CT图像—体积测量软件... 详细信息

目的1.探讨应用螺旋CT图像和体积测量软件测量肾脏体积的准确性。2.测定成人活体正常肾脏体积95%的参考值范围,并探讨年龄、性别、身高、体重与肾体积的关系。方法1.离体新鲜猪肾10枚,分别用排水法、椭圆公式法和CT图像—体积测量软件法测量每枚肾脏体积,其中应用CT图像—体积测量软件法对每枚猪肾在3㎜、5㎜和8㎜重建图像上均进行测量。CT扫描应用西门子公司产SOMATOM EMOTION型全身螺旋CT机,螺旋扫描（130kv,120mAs,层厚5㎜,螺距1,分别用3㎜、5㎜、8㎜重建）。2.连续收集无肾脏病史并行腹部CT平扫（130kv,120mAs,层厚5㎜或8㎜,螺距1, 5㎜或8㎜重建）的患者200例,应用CT图像和体积测量软件测量左肾、右肾实质体积（感兴趣区CT值阈值-10HU～85HU）,并准确记录年龄、性别,准确测量身高、体重。男114例,占57%;女86例,占43%。年龄17～71岁,平均45.4岁;其中男19～67岁,平均45.0岁;女17～71岁,平均46.1岁。121例测量了身高、体重,占61%,其中男70例,占57.8%,年龄44.81±10.37岁,身高174.47±5.81cm,体重68.85±9.34kg;女51例,占42.2%,年龄45.10±12.57岁,身高159.61±5.11cm,体重56.82±9.99kg。结果1.猪肾10枚,实际体积159.40±27.87 cm3;3mm重建体积148.56±26.04 cm3,百分误差6.75﹪±2.30﹪;5mm重建体积148.18±26.04 cm3,百分误差7.00﹪±2.33﹪;8mm重建体积146.86±25.75 cm3,百分误差7.82﹪±2.39﹪;椭圆公式法体积115.63±22.54 cm3,百分误差27.32﹪±7.09﹪。多组资料经相关分析得到:实际体积与3mm、5mm、8mm重建体积、椭圆公式法体积相关系数分别为r1 = 0.991、r2 = 0.990、r3 = 0.990、r4 = 0.872;3mm、5mm和8mm重建体积之间相关系数均为1.000。经配对t检验:实际体积与3mm、5mm、8mm重建体积和椭圆公式法体积t值分别为8.35、8.46、8.98,10.06;3mm、5mm和8mm重建体积之间t值分别为3.11、9.18、9.65;除3mm重建体积与5mm重建体积组P 0.05）;男女年龄无统计学差异,身高、体重、同侧肾体积有统计学差异（P 0.05）;多元线性回归分析显示肾体积与身高、体重有线性回归关系,而与年龄、性别无线性回归关系,采用逐步回归法得到:双肾体积（cm3） = 3.264×身高（㎝）+ 1.060×体重（㎏）- 335.909。经验证:121例对象用回归方程预测的双肾体积为275.06±35.31 cm,实测值为275.00±50.34 cm,相关系数r = 0.70,P 0.05,表明预测值与实测值无显著差异。（预测值-实测值）/预测值×100﹪为1.75﹪±13.59﹪。上述方程中用标准体重[男性标准体重（㎏） =身高（cm）- 105,女性标准体重（㎏）=身高（cm）- 100],求得标准双肾体积、标准单侧肾体积分别为274.85±32.96 cm3,137.42±16.48 cm与实测双肾体积、实测左、右肾体积分别配对t检验t值分别为0.046,-0.908,0.787,均有P>0.05,无显著差异。百分误差最大者为标准单侧肾体积与实测右肾体积（1.02﹪±15.13﹪）,95﹪的参考范围为-29﹪～31﹪,即71﹪标准肾体积≤实测值≤131﹪标准双肾体积。结论1. CT图像—软件法测量肾脏体积准

关键词：肾体积测量相关因素 x线计算机体层摄影术

正常成人活体肾脏肾实质体积CT-测量及相关因素研究

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中国临床解剖学杂志 2009年第6期27卷 701-703页

作者：张喜旺武志峰山西医科大学第一附属医院放射科太原030001

目的:测定正常成人活体肾脏的肾实质体积(Renal Parenchyma Volume,RPV)95%的参考值范围,并探讨RPV与年龄、性别、身高和体重的关系,建立预测RPV的简单方程。方法:收集无肾脏病史并行腹部CT平扫的成人患者200例,应用CT图像和体积测量软... 详细信息

目的:测定正常成人活体肾脏的肾实质体积(Renal Parenchyma Volume,RPV)95%的参考值范围,并探讨RPV与年龄、性别、身高和体重的关系,建立预测RPV的简单方程。方法:收集无肾脏病史并行腹部CT平扫的成人患者200例,应用CT图像和体积测量软件测量RPV。结果:左侧、右侧和双侧RPV的95%的参考值范围女性成人分别为(81.80,166.66)cm3,(75.50,168.64)cm3和(160.57,332.03)cm3;男性成人分别为(102.57,193.71)cm3,(102.57,188.31)cm3和(208.01,379.15)cm3。无论男女左侧RPV与右侧RPV无统计学差异(P>0.05);男女同侧RPV有统计学差异(P0.05);多元线性回归分析显示成人RPV与身高和体重有线性回归关系,而与年龄和性别无线性回归关系,采用逐步回归法得到:成人双侧RPV(cm3)=3.264×身高(cm)+1.060×体重(kg)-335.909。结论:(1)无论男女,成人左侧RPV与右侧RPV无统计学差异;(2)正常成人RPV主要与身高和体重相关,且受身高影响较大;(3)以身高和体重为变量可预测成人RPV。

关键词：肾放射测量学体积 X线计算机体层摄影术

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基于GIS的农村公共卫生管理信息系统研究

基于GIS的农村公共卫生管理信息系统研究

作者：张喜旺河南大学

学位级别：硕士

我国13亿人口,9亿在农村,农村公共卫生问题所包含的深远意义并不只是体现在“三农”方面,而是涉及国计民生乃至全人类的生存与发展,解决好农村公共卫生问题对社会的稳定和发展至关重要。2000年,由国家和地方投资,依托国家公用数据网建... 详细信息

我国13亿人口,9亿在农村,农村公共卫生问题所包含的深远意义并不只是体现在“三农”方面,而是涉及国计民生乃至全人类的生存与发展,解决好农村公共卫生问题对社会的稳定和发展至关重要。2000年,由国家和地方投资,依托国家公用数据网建立了卫生防疫虚拟专网,实现了县及县以上疾病控制机构间的疫情报告和数据传输。但是,在疫情报告、疾病监测的主要数据源头——乡镇医疗卫生机构,仍然实行旬、月报和逐级统计的传统报告制度,不仅报告周期长,且容易发生人为干预现象。在信息化高度发展的今天,我国基层公共卫生机构的传统报告制度严重阻碍了我国对公共卫生事件的有效监测,限制了对公共卫生数据的管理能力,不能适应时代发展的要求,因此对农村地区传统的公共卫生数据传输机制和管理方式进行信息化改革,成为当前农村地区公共卫生建设的当务之急。针对上述问题,本文研究在我国农村基层公共卫生机构之间建立起有效的数据传输网络,并建立基于GIS的农村公共卫生管理信息系统对其进行统一管理。系统的设计目标为,保证农村三级卫生保健网络信息的畅通,即在农村医疗卫生机构能够轻松地实现信息的上传,公共卫生信息管理机构能接收上传的信息,并能实现数据库的更新,和对上传数据的评价、分析和辅助决策,从而改善现有工作条件,提高工作效率。在系统的总体设计上,根据国家对公共卫生建设的相关要求,以及农村公共卫生现状的特点,分析和设计出了基于GIS的农村公共卫生管理信息系统的总体框架、网络分布模式以及公共卫生数据的流程,并进一步论述了总体框架设计中不同类型用户的功能和职责,将其分为基层用户、系统维护用户、高级用户三类,从而构成农村公共卫生管理信息系统的人员结构。基层工组人员主要负责收集各类公共卫生数据,以及整理后上传至服务器,而普通公民则主要是接收健康教育以及浏览公布的公共卫生信息等;系统维护用户主要对数据库进行更新、维护、备份和管理,以及对数据库进行优化配置;高级用户主要实现公共卫生事件预警、医疗救治、公共卫生管理、科学决策以及突发公共卫生事件的应急指挥等功能,

关键词：公共卫生管理信息系统 GIS MO 空间数据库

降雨与植被耦合关系对土壤侵蚀的影响分析——以密云水库上游为例

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生态环境学报 2010年第6期19卷 1290-1294页

作者：张喜旺吴炳方河南大学环境与规划学院河南开封475004 中国科学院遥感应用研究所北京100101

基于TRMM降雨降雨资料时间序列数据和MODIS-NDVI16d合成产品的时间序列数据,分析密云水库上游降雨与植被的耦合关系对侵蚀的影响。结果表明:(1)侵蚀将发生在降雨强度大,同时植被覆盖差的时段,而密云水库上游地区植被的年内生长曲线形态... 详细信息

基于TRMM降雨降雨资料时间序列数据和MODIS-NDVI16d合成产品的时间序列数据,分析密云水库上游降雨与植被的耦合关系对侵蚀的影响。结果表明:(1)侵蚀将发生在降雨强度大,同时植被覆盖差的时段,而密云水库上游地区植被的年内生长曲线形态与降雨的分布形态相似性较大,表明研究区的植被具有较好的保护水土能力;(2)研究区侵蚀主要发生在7—8月,而在1—3月以及11—12月几乎不会发生侵蚀;(3)研究区侵蚀的发生与植被覆盖有很紧密的联系,大部分的侵蚀发生在植被覆盖差的"其他"类内。研究方法可以清楚地了解研究区内降雨与植被的耦合关系及对侵蚀的影响,研究的结果将为在年内选择具有代表性的时段分析侵蚀状况提供很好的参考资料。

关键词：降雨植被耦合关系土壤侵蚀密云水库

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河南省水资源开发利用评价

地域研究与开发 2005年第1期24卷 115-118页

作者：方相林焦士兴张喜旺安阳师范学院地理学系河南安阳455000 河南大学环境与规划学院河南开封475001

运用灰色关联分析的方法,选取对河南省水资源开发利用影响较大的指标,并运用模糊综合评价模型对全省的水资源开发利用进行评价,从而为全省水资源合理利用提供决策依据。

关键词：水资源开发利用灰色关联度分析模糊综合评价河南省