1 广西壮族自治区自然资源遥感院, 广西 南宁 530023
2 北部湾大学资源与环境学院, 北部湾海洋发展研究中心, 广西 钦州 535000北部湾大学, 广西北部湾海洋环境变化与灾害研究重点实验室, 海洋地理信息资源开发利用重点实验室, 广西 钦州 535000
3 北部湾大学资源与环境学院, 北部湾海洋发展研究中心, 广西 钦州 535000
红树林生态系统是地球上生产力最高的生态系统之一, 它也是海岸带“蓝碳”生态系统的重要组成部分。 地上生物量作为红树林蓝碳的重要组成部分, 如何准确快速地获取红树林地上生物量已成为红树林生态系统研究的热门问题。 分析北部湾茅尾海红树林地上生物量(AGB)空间分布格局及其量级, 可为该区域红树林生态环境保护及“南红北柳”生态修复提供科学依据。 资源一号数据作为我国自主研发的民用国产高光谱卫星, 其高光谱数据为红树林地上生物量的研究提供了新的机遇。 机器学习算法因其高性能、 高效率的优势被越来越多的应用于红树林相关研究, 目前已经成为获取红树林参数信息的重要手段。 高光谱数据在红树林地上生物量的反演精度如何? 国产高光谱卫星数据和机器学习算法在红树林地上生物量的估算中能否应用? 这些问题仍需进一步验证。 基于国产资源一号02D高光谱数据, 采用极端梯度提升(XGBoost)、 随机森林回归(RFR)以及K近邻回归(KNNR)三种不同的机器学习算法对茅尾海的红树林地上生物量进行估算, 在此基础上对比了不同的机器学习算法的性能。 结果显示: (1)无瓣海桑红树林地上生物量的平均值最高（90.93 Mg·ha-1）, 桐花树次之（52.63 Mg·ha-1）, 而秋茄最小（20.27 Mg·ha-1）。 (2)采用XGBoost、 RF以及KNN三种机器学习算法进行红树林地上生物量和红树林光谱变量建模后发现, 基于对数倒数1阶变换的XGBoost模型精度最高, 为最佳的机器学习模型。 其模型在测试阶段R2=0.751 5, RMSE=27.494 8 Mg·ha-2。 (3)基于资源一号02D高光谱数据, 采用XGBoost算法反演茅尾海的红树林地上生物量介于4.58~208.35 Mg·ha-2之间, 平均值为88.98 Mg·hm-2, 地上生物量在空间上呈现出中部低, 两边高的空间分布格局。 总之, 该研究论证了国产高光谱卫星数据和XGBoost机器学习算法的组合在红树林生物量的估算方面具有良好的应用前景, 可为茅尾海红树林的生态修复和保护提供科学依据和技术支撑。
高光谱数据 资源一号02D 机器学习 红树林地上生物量 遥感反演 北部湾茅尾海 Domestic hyperspectral data ZY-1-02D Satellite Machine learning Mangrove aboveground biomass Remote sensing inversion Maowei Sea in Beibu Gulf 光谱学与光谱分析
2023, 43(12): 3906
1 1.辽宁大学 轻型产业学院, 沈阳 110036
2 2.沈阳工业大学 材料科学与工程学院, 沈阳 110870
铁电超晶格是由两种或两种以上的铁电材料或非铁电材料在晶胞尺度下交替生长而形成，并具有层状周期性结构的人工薄膜材料。铁电超晶格由于其中存在大量的异质界面, 异常显著的界面效应使其具有优异的铁电、压电、介电和热释电等性能, 甚至表现出其构成材料不具备的新功能特性。铁电超晶格不仅为研究复杂氧化物材料界面电荷和晶格之间的相互作用提供了一个理想的平台, 还将在下一代集成铁电器件中发挥不可或缺的作用。随着制备和表征手段不断进步, 研究人员能够在原子尺度上设计和调控铁电超晶格的微结构和化学成分以提高铁电超晶格的功能特性。铁电极化是铁电薄膜材料最基本的性质, 除了用于信息存储, 还在调节集成铁电器件(如压电器件、光伏器件和电热器件)的能量转换性能方面也发挥着重要作用。因此, 铁电超晶格的铁电极化强度的大小直接决定了由其构成的集成铁电器件的功能特性和实际应用价值。本文首先介绍了铁电超晶格的结构特征、分类以及几种典型的功能特性, 然后结合近期的研究结果重点阐述了影响铁电超晶格极化性能的几种因素, 包括应变效应、静电耦合效应、缺陷效应和周期厚度等, 最后展望了铁电超晶格的未来研究方向, 以期为该领域的研究提供参考。
超晶格 应变效应 静电耦合效应 界面效应 铁电性能 综述 superlattice strain effect electrostatic coupling effect interface effect ferroelectric property review
1 常州亚玛顿股份有限公司光电玻璃省重点实验室, 江苏 常州 213000
2 常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心, 江苏 常州 213000
以偏钨酸铵为钨源,Pluronic F127为配位聚合物,在FTO导电玻璃上制备了WO3薄膜,研究了配位聚合物含量对WO3薄膜电致变色性能的影响。实验结果表明,制备的WO3薄膜属于立方晶相;随着Pluronic F127含量的增大,WO3薄膜表面粗糙度增大,电荷容量先增大后减小;当Pluronic F127的含量为26%时,WO3薄膜的电荷容量最大,电致变色性能最好,可见光区域的透光率光学调制范围达到62.68%,光学密度差达到0.864,且着色态的太阳能总透射率低于褪色态的,制备的薄膜具有较好的节能效果。
材料 薄膜 聚合物前驱体 三氧化钨 电致变色性能 电荷容量
1 常州亚玛顿股份有限公司光电玻璃省重点实验室， 江苏 常州 213000
2 常州大学光伏科学与工程协同创新中心， 江苏 常州 213000
利用磁控溅射法，在不同工作压强下制备了氧化钨(WO3)薄膜，研究了工作压强对WO3膜层微观结构的调控作用，并研究了WO3膜层微观结构对其电致变色性能的影响。研究结果表明，制备的WO3薄膜属于非晶相，表面呈峰状结构；随着工作压强的增大，WO3薄膜膜层微观结构变疏松，电致变色响应时间和循环寿命均减短；在最佳膜层微观结构下，WO3薄膜光学密度可达0.64，循环寿命达1500周。
薄膜 微观结构 氧化钨 电致变色性能 激光与光电子学进展
2017, 54(11): 113103
