1 北京市农林科学院信息技术研究中心, 北京 100094
2 西安科技大学测绘科学与技术学院, 陕西 西安 710054
3 广东省农业科学院水稻研究所, 广东 广州 510640
利用高光谱遥感技术在水稻收获前对籽粒品质相关的蛋白质含量进行监测, 一方面可以及时调整栽培管理方式, 指导合理追肥, 另一方面, 有助于提前掌握籽粒品质信息, 明确市场定位。 该研究以广东省典型优质籼稻为研究目标, 基于2019年和2020年两年氮肥梯度实验, 以水稻分化期和抽穗期冠层尺度高光谱数据、 水稻氮素参数, 包括叶片氮素含量(LNC)、 叶片氮素积累量(LNA)、 植株氮素含量(PNC)、 植株氮素积累量(PNA)及籽粒蛋白含量数据为基础, 利用四种个体机器学习算法partial least square regression (PLSR)、 K-nearest neighbor (KNN)、 Bayesian ridge regression (BRR)、 support vector regression (SVR), 三种集成学习算法random forest (RF)、 adaboost、 bagging, 针对水稻不同生育期氮素状况进行监测建模, 在此基础上构建基于水稻冠层光谱信息、 光谱信息结合水稻农学氮素参数的籽粒蛋白含量的监测模型, 并对模型进行精度对比。 研究结果表明, 在水稻氮素营养监测方面, 利用水稻冠层454~950 nm波段信息, 采用RF及Adaboost算法, 在水稻分化期、 抽穗期及全生育期LNC、 LNA、 PNC及PNA模型R2均达到0.90以上, 同时也具有较低的RMSE和MAE。 在水稻籽粒蛋白品质监测方面, 采用全波段光谱信息进行籽粒蛋白含量监测时, RF具有最高的精确度与稳定性, 两生育期的RF模型对籽粒蛋白含量的监测结果R2分别为0.935和0.941, RMSE分别为0.235和0.226, MAE分别为0.189和0.152; 两生育期以全波段光谱信息结合长势参数进行籽粒蛋白监测时, Adaboost模型具有最高的精确度和稳定性, 其中分化期全波段光谱信息结合PNA作为输入参数, Adaboost模型R2为0.960, RMSE为0.175, MAE为0.150, 以抽穗期全波段光谱信息结合PNC作为输入参数, R2为0.963, RMSE为0.170, MAE为0.137。 研究结果表明, 与PLSR, KNN, BRR和SVR几种个体学习器算法相比, 集成算法RF, Adaboost和Bagging具备良好的处理多重共线性的能力, 适合用于高光谱数据的分析与处理, 在作物氮素营养监测及水稻品质的早期遥感监测方面具有明显优势。
高光谱遥感 水稻品质 机器学习 集成算法 Hyperspectral remote sensing Rice grain protein Machine Learning Ensemble algorithms Adaboost Random forest Adaboost Random forest 光谱学与光谱分析
2022, 42(6): 1956
1 泰州市泰兴环境监测站, 江苏 泰兴 225400
2 合肥国信聚远科技有限公司, 安徽 合肥 230088
傅里叶变换红外光谱技术是近年来发展较为迅速的一种综合性探测技术, 在挥发性有机物监测方面有着广泛的应用前景。 介绍了基于便携式傅里叶变换红外光谱技术测量挥发性有机物的系统结构与定量分析流程, 并结合车载移动平台, 对 泰兴市餐饮集聚区进行了走航观测, 获取了餐饮聚集区的 VOCs 浓度信息, 确定了餐饮集聚区 VOCs 的时空特征。观测结果表明, 将便携式傅里叶变换红外光谱技术与车载移动平台相结合, 在城市 VOCs 排放走航观测方面有一定优势, 能够获得城市餐饮 VOCs 时空排放特征。
傅里叶变换红外光谱 走航观测 挥发性有机物 便携式 FTIR 泰兴市 Fourier transform infrared spectroscopy underway observation volatile organic compounds portable FTIR Taixing 大气与环境光学学报
2020, 15(5): 357
1 中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室,北京 100083
2 中国科学院大学材料光电研究中心,北京 1001408
3 中国科学院半导体研究所材料重点实验室,北京 100083
在该研究中,通过激光全息和湿法腐蚀的方法在 InAs/GaAs量子点材料上制备光子晶体,研究了由激光二极管激发制备了光子晶体的 InAs / GaAs量子点材料的光致发光光谱.发现具有光子晶体的量子点材料的光谱显示出多峰结构,光子晶体对短波长部分的发光增强和调制比对长波长部分的增强和调制更明显.InAs / GaAs量子点的光致发光光谱通过刻蚀形成的光子晶体结构得到了调控,并且量子点的激发态发光得到了明显增强.
量子点 光子晶体 激光全息曝光 光致发光光谱 quantumdots,photoniccrystal,laserholography,photol
1 珠海格力电工有限公司, 广东 珠海 519110
2 东莞理工学院 计算机学院, 广东 东莞 523808
3 重庆交通大学 理学院, 重庆 400074
从受迫摆方程出发导出了系统的频率响应, 并从Mathieu方程的稳定区和不稳定区讨论了系统的稳定性。指出了粒子的准沟道运动可以用周期转动解来描述, 并利用系统的周期倍分叉、跳跃现象和弛豫行为讨论了准沟道粒子运动的稳定性。结果表明, 适当选择参数, 系统的稳定性是可以保证的。
准沟道辐射 受迫摆方程 摄动法 quasichannel radiation forced pendulum equation perturbation method
山东航天电子技术研究所, 山东 烟台 264000
为了克服激光无线能量传输接收系统中聚焦光斑能量分布不均匀、光斑形状不匹配的缺陷, 设计并加工了一种梯形二次聚光器。依据边缘光线理论分析了梯形二次激光器的设计原理, 利用Tracepro软件进行了仿真, 采用直角梯形拼接的方法加工成梯形二次聚光器。在激光无线传能系统中对梯形二次聚光器进行了实验研究, 对比了菲涅耳透镜单次聚光和与梯形二次聚光器组合聚光时对激光电池效率的影响。实验得出, 在激光电池接收功率一致的情况下, 菲涅耳透镜与梯形二次聚光器组合产生的聚焦光斑能使激光电池的转换效率值提高6%~7%; 在计入二次聚光器损耗后, 激光电池的转换效率值提高2%~3%。结果表明: 梯形二次聚光器的使用可以提升激光无线传能系统接收端的性能。
激光无线传能 方形光斑 均匀照明 光电效率 laser wireless power transmission square spot uniform illumination photoelectric efficiency 红外与激光工程
2017, 46(7): 0705001
1 中国电子科技集团公司第二十八研究所国家重点实验室, 南京 210007
2 南京大学天文与空间科学院, 南京 210096
针对多无人机编队的异常检测问题,为避免多假设检验及概率不等式的复杂性,将异常检测问题转化为一个线性未知参数矢量的辨识过程.在有无异常检测个数的先验条件下,分别构造极大似然辨识问题和非凸的稀疏优化问题,利用最优必要条件求解最优估计值.采用松弛法将非凸稀疏优化规划成易于求解的凸优化问题.针对凸优化问题中的范数形式,分别应用最优必要条件和快速梯度算法来近似估计最优值,并分析快速梯度算法的收敛不等式.最后用仿真算例验证所提方法的有效性.
多无人机编队 异常检测 稀疏优化 快速梯度算法 multi-UAV formation anomaly detection sparse optimization fast gradient algorithm
中国科学院 高能物理研究所 加速器中心, 北京 100049
对质子加速器中半波长谐振腔（HWR）型的设计进行了研究，完成一种新型HWR超导腔的初步设计。通过对超导腔设计方法及设计原则的研究，结合相关半波长谐振腔的研究现状，充分利用电磁设计软件的功能，对325 MHz低β大孔径的半波长谐振腔进行了设计研究。在建模中，针对腔体的不同部位进行比较分析，优化模型形状；在计算中，采用新型有限元网格，使计算快速而结果稳定；在后处理中，使用参数扫描，实现了腔形参数优化；在腔形分析中，计算了二次电子倍增效应，验证了腔体形状的可行性。通过此设计过程，使所设计的新型β为0.12的HWR腔具有较好的电磁参数，满足质子加速器的要求，并可应用到实际工程中。
质子加速器 半波长谐振腔 电子倍增 二次电子发射系数 proton accelerator half wave resonator cavity multipacting secondary electron yield
1 安徽工业大学 电气信息学院, 安徽 马鞍山 243032
2 中国人民解放军 63961部队, 北京 100012
针对重复频率电磁脉冲(EMP)干扰，以氢闸流管的栅极触发电路为研究对象，进行了氢闸流管悬置与共地两种不同的条件下氢闸流管第一栅极与第二栅极的电磁干扰研究。结果表明，两种条件下两个栅极均存在较强烈的电磁干扰，干扰主要来源于空间电磁辐射与共地耦合两个方面; 针对重复频率EMP环境下氢闸流管触发的可靠性，分别进行了不同重复频率EMP数量与不同重复频率EMP时间间隔下氢闸流管的输出实验。结果表明，两种情况均对氢闸流管的触发产生影响，重复频率EMP数量增多与间隔减小均使氢闸流管误触发的可能性增大，对比理论分析与实验结果，认为该现象是由于重复频率EMP累积效应与重复频率EMP高频分量增强从而导致交互作用耦合增强所引起。
重复频率电磁脉冲 积累效应 高频耦合 共地耦合 空间电磁辐射 repetitive frequency electromagnetic pulse accumulation effect high frequency coupling coupling of mutual ground space electromagnetic radiation
宁波大学 光电子功能材料重点实验室, 浙江 宁波 315211
报道了在Eu2+-Yb3+共掺磷酸盐中, 一个紫外光子(320 nm)通过下转换发光变成两个近红外光子(约1 000 nm)的现象.测试了不同样品的吸收、激发和发射光谱, 证明了在本玻璃体系中量子剪裁现象的存在; Eu2+离子5d-4f能级发光的衰减曲线证明Eu2+到Yb3+之间的合作能量传递; 用I-H理论模型拟合衰减曲线说明了能量传递的过程.最后计算出了能量传递的效率, 当Yb3+浓度为1.0 mol%时效率为23.05%, 当其增加到2.0 mol%时, 能量传递效率提高到了53.6%.
能量传递 下转换 激发和发射 磷酸盐玻璃 Energy transfer Downconversion Excitation and emission Phosphate glass
