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1. chinaXiv:201805.00510 [pdf]

基于无人3D摄影技术的雪松(Cedrus deodara)群落高度测定

王彬; 孙虎; 徐倩; 田冀; 李强; 陈盈赟; 杨汝兰; 张志明
Subjects: Biology >> Ecology

植物群落高度是反映植物群落特征的重要指标,植物群落高度的测定能给植物群落多样性分析、生物量估算、功能形状研究提供重要的数据基础。传统的森林调查主要由生态调查工作者通过目测或者利用激光测高仪对每个个体进行逐一测定,因此劳动强度大,耗时费力,并且难以进行大面积的植物群落高度调查。近年来,随着无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)技术的飞速发展,催生了无人机低空摄影测量和遥感技术,该技术已被应用于农作物植株高度测定和生物量估测等。然而针对植被类型多样、树木种类繁多且地形复杂的山区如何精确的获取植物群落高度仍然是一个较大挑战。以缓坡地形的云南大学呈贡校区为研究区,选取校区内人工种植的雪松(Cedrus deodara(Roxb.) G.Don)林为研究对象,利用无人机搭载可见光相机平台获取研究区近地面航空影像,利用高分辨的影像匹配加密获得的点云数据生成数字表面模型(Digital Surface Model,DSM)。依据点云分类提取非植物类点,消除少数因植被与非植被相接的边缘模糊而错分类的部分,内插后生成数字地面模型(Digital Terrain Model,DTM)。将DSM和DTM叠加相减得到树木高度变化模型(Canopy Height Model,CHM),即获得研究区各个雪松的高度。然后利用激光测距仪测定研究样地内100棵雪松的高度,将此测定的树高与无人机航测技术生成的CHM模型测定的树高值进行精度检验。结果表明无人机测定的树高值与激光测距仪测定的树高值线性拟合度较高,r2值在0.904以上。此方法基于无人机影像生成空间模型,提取树高,受外界环境因素影响较小,且成本较传统测树方法低廉,可广泛运用于各种植物群落的调查研究当中,有极好的应用前景。

submitted time 2018-05-29 From cooperative journals:《生态学报》 Hits450Downloads203 Comment 0

2. chinaXiv:201711.02640 [pdf]

金掺杂降低碳纳米管接触电阻的实验研究

刁加加,; 常春蕊,; 张志明,; 张好强,; 孙红婵,; 安立宝
Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)

降低与金属之间的接触电阻是碳纳米管在微纳电子领域获得应用的前提,掺杂金纳米粒子可有效降低碳纳米管的接触电阻。本文采用高温焙烧在碳纳米管表面构造缺陷和亲水基团,然后将碳纳米管在氯金酸水溶液中超声浸泡以吸附氯金酸,再在氢气气氛下加热还原氯金酸为金。扫描电子显微(SEM)图片表明碳纳米管被成功地掺杂了金纳米粒子,X射线能量散射谱(EDS)和X射线光电子谱(XPS)表明金是唯一掺杂在碳纳米管上的粒子。掺杂后碳纳米管的拉曼光谱中G带波数降低说明对碳纳米管掺杂金为N型掺杂。N型掺杂剂将电子转移给邻近的碳原子,使碳纳米管中的电子数量增加,进而增强了碳纳米管的导电性。利用介电电泳法将碳纳米管组装到一对金电极之间,并使用精密电感电容电阻(LCR)测试仪实时测量。结果表明碳纳米管与金电极之间的接触电阻较掺杂前得到了有效改善,电阻值最大可降低近50%。

submitted time 2017-11-21 From cooperative journals:《材料研究学报》 Hits7244Downloads834 Comment 0

3. chinaXiv:201706.00830 [pdf]

无人机遥感技术在景观生态学中的应用

张志明,徐倩,王彬,孙虎,耿宇鹏,田冀
Subjects: Biology >> Ecology

野外数据的获取是生态学研究的挑战之一,而通过遥感技术能够实现对地球表面的多面立体观测,获取丰富多样的空间信息数据,开展从微观到宏观不同尺度上的景观单元(包括物种、种群、群落、生态系统等)的空间关系研究。传统卫星遥感影像受空间和时间分辨率的限制,难以满足局域尺度或者时间序列上的景观空间生态学研究需求。无人机遥感技术为生态学研究的野外数据获取提供了一种新方法,以其灵活、高效、简便等特点弥补了传统卫星遥感的空间分辨率低、重访周期长、云雾影响等方面的不足,在景观空间生态学研究中受到越来越多的关注。简要介绍无人机类型及其搭载常见的传感器类型,分别从不同尺度的景观单元,即物种、种群、群落以及生态系统水平上探讨其应用进展,并指出当前无人机技术在景观生态学研究中存在的挑战与困难,同时展望了未来可能的研究热点,以期对今后无人机遥感技术在景观生态学领域的应用研究有所启发。

submitted time 2017-06-29 From cooperative journals:《生态学报》 Hits421Downloads300 Comment 0

4. chinaXiv:201703.01094 [pdf]

核电站316L不锈钢弯头应力腐蚀行为的寿命预测

郭舒; 韩恩厚; 王海涛; 张志明; 王俭秋
Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)

采用数值模拟方法对核电站316L不锈钢弯头的应力腐蚀裂纹扩展行为进行了研究。首先针对不锈钢厚壁弯头(外径355.6 mm,内径275.6mm)进行有限元建模,在弯头内壁上创建出与实际裂纹相符的半椭圆状3D缺陷作为裂纹形状,其裂纹张开位移 (δi) 由Dugdale模型计算确定;然后根据有限元计算结果,建立裂纹应力强度因子 (K) 随裂纹深度 (d) 及附加应力 (P) 变化的拟合公式,结合实验数据得到管材在两种冷变形量下的应力腐蚀裂纹扩展速率 (da/dt) 拟合公式,利用迭代方法计算了裂纹穿透管壁所需的时间,为核电站安全评估提供了有效依据.研究显示,当弯头部位的冷变形量较小(硬度为230~245 HV)且在理想情况下 (无初始附加应力) 弯头被应力腐蚀裂纹穿透耗时最长 (约57 a),当初始附加应力增加至200 MPa此失效时间约缩减至前者的1/5 (无应力释放)、2/7 (应力释放一半) 以及3/7 (应力完全释放);保持初始附加应力不变(200 MPa)并提高弯头部位冷加工变形量(由硬度为230~245 HV提高到275~300 HV),弯头的大变形部位被穿透时间约缩短至小变形部位失效时间的2/5(无应力释放)、3/8 (应力释放一半)以及1/3 (应力完全释放),由此可见应力释放程度的降低和冷加工变形量的增加均导致了核电站316L不锈钢弯头剩余寿命的缩短。

submitted time 2017-03-31 From cooperative journals:《金属学报》 Hits1502Downloads393 Comment 0

5. chinaXiv:201611.00771 [pdf]

国产核电安全端异种金属焊接件的微观结构及局部性能研究

明洪亮; 张志明; 王俭秋; 韩恩厚; 苏明星
Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)

利用光学显微镜、扫描电子显微镜(配有能谱仪及背散射电子衍射附件)、显微硬度仪、微小试样拉伸试验及慢应变速率拉伸实验对国产带热丝隔离层核电安全端焊接件不同部位的微观结构及局部的力学性能和应力腐蚀敏感性进行了分析研究。发现,在SA508-52Mb界面处的52Mb中具有大量的对应力腐蚀敏感的I型晶界及II型晶界,导致此界面具有最高的应力腐蚀敏感性;SA508热影响区存在明显的组织过渡;316LN热影响区中随着距熔合线距离的增加,CSL的数量分数逐渐增大,Σ3晶界与理想的Σ3晶界的偏差角减小,残余应变逐渐减小,残余应变的最高值出现在对接焊底焊位置处的316LN热影响区中,导致316LN的热影响区也具有较高的应力腐蚀敏感性。焊接件不同部位的性能存在较大的差异,主要是由不同部位的微观结构差异引起的。

submitted time 2016-11-15 From cooperative journals:《金属学报》 Hits543Downloads323 Comment 0

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