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基于感知数据的无线传感网被动诊断方法

北京邮电大学学报 2013年第1期36卷 101-104页

作者：莫路锋毛方杰聂江武宣子蔚西安交通大学计算机系西安710049 浙江农林大学低碳与物联网联合实验室浙江临安311300 浙江大学信息与电子工程学系杭州310058

由于硬件与网络资源的极度受限,无线传感器网络(WSN)的故障诊断成为该领域内的一个研究难点.针对现有诊断方法网络开销大、方法复杂等缺陷,提出了一种基于感知数据的故障诊断(DSD)方法.以部署在实际森林环境中的GreenOrbs系统收集的大... 详细信息

由于硬件与网络资源的极度受限,无线传感器网络(WSN)的故障诊断成为该领域内的一个研究难点.针对现有诊断方法网络开销大、方法复杂等缺陷,提出了一种基于感知数据的故障诊断(DSD)方法.以部署在实际森林环境中的GreenOrbs系统收集的大量感知数据为基础,通过分析感知数据特征分类的方法,建立与网络故障之间的对应关系,以自主学习的方式不断演化故障知识库,确定故障类型.实验结果表明,与其他诊断方法相比,DSD具有网络通信负担小、资源消耗低、诊断效率高等优点,并支持在大规模WSN的实际部署.

关键词：无线传感器网络故障诊断感知数据粗糙集

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安吉毛竹林生长季CO_2浓度的时空特征

生态学杂志 2016年第5期35卷 1162-1169页

作者：陈晓峰江洪孙文文舒海燕方成圆孙恒浙江农林大学国际生态研究中心杭州311300 南京大学国际地球系统科学研究所南京210093 西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

试验采用7层CO2廓线系统对安吉毛竹林生长季(5—10月)CO2浓度进行连续监测,同时结合同步CO2通量和气象资料,分析安吉毛竹林CO2浓度的时空动态和CO2储存通量的变化特征。结果表明:安吉毛竹林生长季CO2浓度表现出明显的日变化、季节变化... 详细信息

试验采用7层CO2廓线系统对安吉毛竹林生长季(5—10月)CO2浓度进行连续监测,同时结合同步CO2通量和气象资料,分析安吉毛竹林CO2浓度的时空动态和CO2储存通量的变化特征。结果表明:安吉毛竹林生长季CO2浓度表现出明显的日变化、季节变化和垂直梯度。日尺度上,CO2浓度在日出前后达到最大,随后出现一段快速释放过程,午后达到全天最低值;整个生长季尺度上,7月份林间CO2浓度最低(368.1μmol·mol-1),10月份最高(402.6μmol·mol-1);垂直梯度方面,林冠上层CO2垂直梯度明显小于林冠层和林冠下层;林冠层和林冠上层垂直梯度变化趋势较为一致,白天均为正值,呈现为碳汇,夜间为负值,呈现为碳源,林冠下层CO2梯度全天均为负值。利用廓线系统计算毛竹林CO2储存通量,半小时和日尺度上,CO2储存通量分别占净生态系统CO2交换量(NEE)的25.5%和8.9%,而在月尺度上仅占NEE的0.22%。因此,在半小时及日尺度上计算NEE时不可忽略CO2储存通量,而在计算月尺度及更长时间尺度NEE时可以忽略CO2储存通量。

关键词： CO2廓线涡动相关法 CO2储存通量垂直梯度

季节性高温和干旱对亚热带毛竹林碳通量的影响

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应用生态学报 2016年第2期27卷 335-344页

作者：陈晓峰江洪牛晓栋张金梦刘玉莉方成圆浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室杭州311300 南京大学国际地球系统科学研究所南京210093

采用涡度相关技术对安吉亚热带毛竹林生态系统碳通量进行连续观测,选取2011和2013年月尺度净生态系统生产力(NEP)、生态系统呼吸(Re)和总生态系统生产力(GEP)数据,探讨季节性高温、干旱对毛竹林生态系统碳通量的影响.结果表明:安吉毛竹... 详细信息

采用涡度相关技术对安吉亚热带毛竹林生态系统碳通量进行连续观测,选取2011和2013年月尺度净生态系统生产力(NEP)、生态系统呼吸(Re)和总生态系统生产力(GEP)数据,探讨季节性高温、干旱对毛竹林生态系统碳通量的影响.结果表明:安吉毛竹林年际间NEP有较大差异;2013年7和8月由于水热不同步而造成的高温干旱使其NEP明显下降,相比于2011年同期分别下降了59.9%和80.0%.对2011和2013年月尺度下NEP、Re和GEP与环境因子进行相关分析发现,Re和GEP与温度因子均呈显著相关(P<0.05),但两者对空气和土壤水分的响应方式和程度有所不同,GEP相比于Re更易受到土壤水分降低的影响,而饱和水汽压差的升高会在一定程度上促进Re、同时抑制GEP,这是造成2013年7和8月安吉毛竹林NEP降低的根本原因.

关键词：涡度相关碳通量亚热带毛竹林干旱胁迫

基于角度补偿的手机多传感器数据融合测距算法

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传感技术学报 2017年第2期30卷 253-259页

作者：陈帅王国英莫路锋浙江农林大学信息工程学院浙江临安311300

在惯性测量领域,单纯利用加速度二次积分的方法并不能准确感知目标对象移动的距离。加速度传感器在感知呈线性运动的目标对象时较为准确和实用,但在三维空间运动时它的坐标轴会随物体发生方向的改变而不断漂移。为解决该问题,提出了一... 详细信息

在惯性测量领域,单纯利用加速度二次积分的方法并不能准确感知目标对象移动的距离。加速度传感器在感知呈线性运动的目标对象时较为准确和实用,但在三维空间运动时它的坐标轴会随物体发生方向的改变而不断漂移。为解决该问题,提出了一种基于角度补偿的手机多传感器数据融合测距算法(ADC-R),使用加速度传感器测量物体运动的加速度,作为计算位移的原始数据;采用手机陀螺仪传感器测量运动物体的角速度,并以旋转矢量传感器输出的数据作为参数把手机动态坐标系下测得的加速度值空间坐标转换到静态的参考坐标系下,然后进行数据融合完成角度补偿计算;最后根据物理学加速度和位移的关系运用数学积分方法和进一步修正误差的技术得到最终移动的距离。实验结果表明此方法在近距离测距方面精度较高,优于加速度积分算法和加速度与陀螺仪融合算法。

关键词：手机传感器数据融合空间坐标转换距离测量.

长江三角洲PM_(2.5)质量浓度遥感估算与时空分布特征

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环境科学 2015年第9期36卷 3119-3127页

作者：徐建辉江洪南京大学国际地球系统科学研究所南京210093 滁州学院地理信息与旅游学院滁州239000

卫星遥感反演气溶胶光学厚度(AOT)已被广泛地应用于地面PM2.5遥感监测.为遥感监测长江三角洲地区PM2.5,利用2013年的MODIS/Terra AOT产品,考虑研究区36个空气质量监测站点的风速、温度、湿度和边界层高度等气象条件,构建了基于MODIS AO... 详细信息

卫星遥感反演气溶胶光学厚度(AOT)已被广泛地应用于地面PM2.5遥感监测.为遥感监测长江三角洲地区PM2.5,利用2013年的MODIS/Terra AOT产品,考虑研究区36个空气质量监测站点的风速、温度、湿度和边界层高度等气象条件,构建了基于MODIS AOD产品估算PM2.5的模型.利用17个空气质量监测站点数据对模型进行散点拟合验证,结果表明模型估算精度较高,春夏秋冬4个季节PM2.5质量浓度的模型估算值与地面监测值的相关系数R2值分别为0.45、0.50、0.58和0.52.利用模型估算的长时间序列PM2.5时空分布数据进行时空变化特征分析,结果表明:1 2000~2013年研究区PM2.5质量浓度呈增长趋势,月均增长量为0.047μg·m-3,最大值出现在2月,为(66.2±19.3)μg·m-3,最小值出现在8月,为(22.6±5.9)μg·m-3.2研究区PM2.5质量浓度空间分布差异显著,南部低,北部高,高值主要出现在由上海、杭州和南京构成的三角形区域的城市群中,而低值主要出现在南部远离城市的森林区域.结果表明基于MODIS/Terra AOT产品和地面观测气象数据估算PM2.5的多元线性回归模型能较好地应用于区域PM2.5监测.

关键词： PM2.5 MODIS AOT 遥感估算时空分布长江三角洲

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亚热带毛竹林生态系统能量通量及平衡分析

生态学报 2015年第12期35卷 4128-4136页

作者：孙成江洪陈健刘玉莉牛晓栋陈晓峰方成圆浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室杭州311300 南京大学国际地球系统科学研究所南京210093

利用开路涡度相关系统和常规气象观测仪器,对亚热带(浙江省)毛竹林生态系统2011年的净辐射、显热通量、潜热通量、土壤热通量以及气温、地温、降雨量等气象要素进行了连续观测,定量分析了毛竹林生态系统能量通量的变化和各能量分量的分... 详细信息

利用开路涡度相关系统和常规气象观测仪器,对亚热带(浙江省)毛竹林生态系统2011年的净辐射、显热通量、潜热通量、土壤热通量以及气温、地温、降雨量等气象要素进行了连续观测,定量分析了毛竹林生态系统能量通量的变化和各能量分量的分配特征,并计算了能量闭合度以及波文比。结果表明:毛竹林全年净辐射为2628.00 MJ/m2,显热通量为576.80 MJ/m2,潜热通量为1666.77 MJ/m2,土壤热通量为-7.52 MJ/m2,土壤为热源,各能量分量季节变化明显,日变化基本呈单峰型曲线变化。显热通量占净辐射的22.0%,潜热通量占63.4%,毛竹林生态系统潜热通量为能量散失的主要形式。波文比逐月变化规律不明显,波动较大,在0.07—1.77之间变化,能量平衡比率法得出毛竹林年能量闭合度为0.85,月平均闭合度为0.84,能量闭合度高于线性回归法计算结果,但仍有15%的能量不闭合。

关键词：毛竹林能量通量能量闭合度湍流能量有效能量波文比

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基于残差修正法的无线传感器网络定位技术

传感技术学报 2012年第7期25卷 1014-1018页

作者：吴晓平谈士力胡军国浙江农林大学低碳与物联网技术联合实验室浙江临安311300 上海大学机器人研究所上海200444

测距定位是无线传感器网络节点定位中一种常见的方法。然而距离测量往往容易出现错误,导致潜在的大量非高斯误差的测量数据,最终会导致不精确的定位结果。通过分析非线性最小平方残差定位时,测距误差与残差的分布关系,一种坏测距误差的... 详细信息

测距定位是无线传感器网络节点定位中一种常见的方法。然而距离测量往往容易出现错误,导致潜在的大量非高斯误差的测量数据,最终会导致不精确的定位结果。通过分析非线性最小平方残差定位时,测距误差与残差的分布关系,一种坏测距误差的误差估计方法在本文中被提出。采用估计出的测距误差,修正了非线性最小平方残差值,提高了定位精度。仿真实验表明,该算法能有效估计出坏测距误差,并改进了定位效果。

关键词：无线传感器网络定位残差修正测距误差非线性最小平方

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地形条件对毛竹林分结构和植被碳储量的影响

林业科学 2013年第11期49卷 177-182页

作者：范叶青周国模施拥军杜华强周宇峰徐小军浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室临安311300

在积极实施森林应对气候变化背景下，森林的固碳特征、储碳能力和环境影响机制颇受关注（Schmid et al．，2006；Thtirig et al．，2010；Werner，2010）。光照、温度、水分等多个自然因子共同影响着森林的碳汇功能，而海拔、坡向、坡... 详细信息

在积极实施森林应对气候变化背景下，森林的固碳特征、储碳能力和环境影响机制颇受关注（Schmid et al．，2006；Thtirig et al．，2010；Werner，2010）。光照、温度、水分等多个自然因子共同影响着森林的碳汇功能，而海拔、坡向、坡位等地形因子又通过温度、降水等气候作用，在一定程度上限制了陆地生态系统植被碳储量和碳密度变化（吕超群等，2004；赵敏等，2004；陈茂铨等，2010）。

关键词：毛竹林分结构碳储量海拔坡向坡位坡度

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我国亚热带毛竹林CO_2通量的变异特征

应用生态学报 2013年第10期24卷 2717-2724页

作者：孙成江洪周国模杨爽陈云飞浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室杭州311300 南京大学国际地球系统科学研究所南京210093

2010年12月至2011年11月,利用涡度相关技术研究了我国亚热带(浙江)毛竹林生态系统的CO2通量,分析了毛竹林净生态系统交换量(NEE)、生态系统呼吸量(RE)和生态系统总交换量(GEE)的变化.结果表明:研究期间,毛竹林各月的NEE均为负值,7月最大... 详细信息

2010年12月至2011年11月,利用涡度相关技术研究了我国亚热带(浙江)毛竹林生态系统的CO2通量,分析了毛竹林净生态系统交换量(NEE)、生态系统呼吸量(RE)和生态系统总交换量(GEE)的变化.结果表明:研究期间,毛竹林各月的NEE均为负值,7月最大,为-99.33 g C·m-2,11月最小,仅-23.49 g C·m-2,其变化曲线呈双峰型.各月CO2通量平均日变化差异明显,9月最大,为-0.60 g CO2·m-2·s-1,1月最小,为-0.30 g CO2·m-2·s-1,且在NEE正负转换的时间点上呈明显的季节变化特征;全年RE呈单峰型变化,夏季最高、冬季最低,夜间RE与土壤温度呈极显著正相关.全年NEE、RE和GEE分别为-668.40、932.55和-1600.95 g C·m-2·a-1,NEE占GEE的41.8%.与其他生态系统相比,毛竹林的固碳能力极强.

关键词：涡度相关 CO2通量净生态系统交换量碳汇毛竹林