激割水量仪

利用短波红外波段通过干燥过程分割来估计土壤含水量 土壤水分是直接影响蒸发、入渗和径流等多种环境过程的重要因素。而且，土壤水分在农业蒸散与粮食安全、湿地退化、干旱、陆气界面的能量交换等相关研究领域发挥着重要的作用。地面测量能够提供易于校准和长时间连续获取的数据，但该种方法仅针对单个小区域，难以支持空间变化研究或实地研究。基于水和土壤介电特性的巨大差异，微波遥感被广泛应用于大空间尺度的土壤水分监测，但不适用于精准农业等多种研究。热遥感可以根据地表温度来估算土壤水分，但热遥感信号不单受到土壤含水量（SMC）的影响，湿度、风速、大气条件等其他参数也会影响估计结果。而光学遥感由于其精细的空间分辨率和利用诸如MODIS、Landsat系列和Sentinel任务等卫星数据进行大尺度监测潜力之间的平衡而引起了诸多关注。目前已经提出了许多指标和模型来阐明反射率特征随SMC的变化，并利用实验室、实地、机载和卫星数据从窄带和宽带的反射率来估计SMC。这些方法/指标主要针对从饱和到风干的各级SMC；然而，作者发现饱和到风干的单一关系映射会导致准确估计的错误印象。在整个干燥过程中，光谱反射率特征和SMCs之间的回归关系不一致导致对相对较低的SMCs估计的精度较低。基于此，在本研究中， 来自南京大学、康奈尔大学和河南农业大学的研究团队提出了一种分割方法以更准确的估计SWC。作者监测了代表不同土壤特性的三种土壤样品的整个干燥过程，并通过蒸发速率变化确定其过渡点（如高SWC的阶段1干燥和低SWC的阶段2干燥）。建立了SMC估计指数，即短波归一化指数（SNI），基于辐射传输模型支持干燥过程中的SNI指数趋势。图1 实验装置示意图。利用ASD Fieldspec® Pro光谱仪进行光谱辐射亮度采集。【结果】 图2 a) 三种土壤样品蒸发速率变化与干燥时间的关系，b) 干燥过程中三种土壤在2150 nm处的反射率变化。 c) 三种样品蒸发速率导数的最大值确定干燥阶段分割点。 图3 三种样品砂/土壤含水量与光谱反射率之间的线性和对数回归的R2，a) 石英砂，b) 圬工砂，c) 伊萨卡土壤，d) 模拟大气透射率。在 a)、b) 和 c) 中，黑色虚线标记为1680 nm和2150 nm。图4 a) 显示了SMC估计的验证结果。 b)、c) 和 d) 显示了三种样品的 建模曲线（实线）、回归曲线（虚线）和验证数据集（空心圆圈）。图5 a）SMC估计值和测量值关系图，其中SMC估计值使用SNI2在线性回归中计算，Bwater 在1980 nm处评估。 图 b)、c) 和 d) 显示了三种样品的建模曲线（实线）、回归曲线（虚线）和验证数据集（空心圆圈）。【结论】利用单一回归关系和单一指数估计整个干燥过程的SMC对所有土壤类型并不是有效的。该研究证明了利用现有方法估计SMC结果不准确，以及在分割干燥过程中估计SMC的基本原理。监测整个干燥过程中3种不同土壤样品的光谱反射率和重量，将其分为两个阶段用于训练和验证。此外，基于辐射传输模型研究不同干燥阶段所提出指数和光通过水的路径长度之间的关系，并支持了经验方法建立的回归关系，尤其是对路径长度相对较短的土壤。结果表明，在分割思想下，SMC估计值和测量值之间的相关性明显提高，尤其是在SMC较低的情况下（阶段2干燥过程）。蒸发速率变化决定了干燥过程的分割过渡点，所有的土壤类型并不是一个特定的SMC值；因此，理解蒸发和SMC变化导致的光谱反射率变化之间的关系是极其重要的。例如，在实际使用中，石英砂阶段2干燥可以忽略，但它却是伊萨卡土壤干燥的重要组成部分。SN1/SN2指数结合可以有效估计三种样品的SMC。对于阶段1干燥，利用SNI1指数在1680 nm和2150 nm处的反射率预测SMC是有效的。在阶段2干燥中，尽管使用1930-2150 nm组合的SNI2指数实现了最佳相关性，但作者认为1980 nm比1930 nm更适合实地应用。这种波段选择是为了避免强烈的大气水汽吸收，以确保足够的地面反射辐射到达飞机或卫星传感器。相对于将阶段2干燥视为阶段1干燥延续的指标，相关关系显著改善。作者得到了如下结论：1.干燥过程分割对从光谱反射率数据准确估计SMC是很有必要的，尤其是对于具有较长阶段2干燥过程的土壤。例如本研究中的伊萨卡土壤。对于与伊萨卡土壤相似的土壤，基于整个干燥过程的SMC估计可能会导致阶段1或阶段2干燥的偏差，这取决于哪个阶段有更多的训练集。2. 由于石英砂中光通过水的路径长度相对较长，因此当SMC较高时，SNI具有独特的特征。在圬工砂或伊萨卡土壤中，half-logistic型的SNI曲线不同于线性关系。当光程较长时，拟合关系应由线性回归变为对数回归。3. 在阶段2干燥过程中，利用现有卫星系统常用的光谱波段组合难以准确估计SMC；使用高光谱数据可以获得更高的精度，可以提供近强水吸收波段的数据，如1930 nm。虽然由于大气水汽的吸收，1930 nm不能在实验室外有效地使用，但稍微偏离中心的波长(如1980 nm)仍然比水吸收波段范围外的波长表现更好。

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近日，中华人民共和国商务部关于《中国禁止出口限制出口技术目录》修订公开征求意见。为加强技术进出口管理，根据《对外贸易法》和《技术进出口管理条例》相关规定，商务部会同科技部等部门对《中国禁止出口限制出口技术目录》（包括商务部、科技部2008年第12号令和商务部、科技部2020年第38号公告，以下简称《目录》）进行了修订。本次修订拟删除技术条目32项，修改36项，新增7项，修订后《目录》共139项，其中，禁止出口技术24项，限制出口技术115项。此次修订对《目录》进行较大幅度删减，细化部分技术条目控制要点，为加强国际技术合作创造积极条件。值得注意的是，本次《目录》中涉及大量仪器与检测技术并限制出口。部分仪器技术如下：行业领域技术名称技术名称通信设备、计算机及其他电子设备制造业空间仪器及设备制造技术1. 通道数500的遥感成像光谱仪制造技术2.空间环境专用器件设计和工艺、评价方法和设备、空间润滑方法和润滑件；3. 高分辨率合成孔径雷达技术的总体技术方案和主要技术指标；4. 高分辨率可见光、红外成像技术的总体方案及指标；5. 毫米波、亚毫米波天基空间目标探测技术的总体方案及指标无人机技术1. 不同级别的固定翼和旋翼类无人机中的微型任务载荷，自主导航、自适应控制、感知与规避、高可靠通信及空域管理等关键技术2. 无人机制造中所涉及的惯性测量单元、倾角传感器、大气监测传感器、电流传感器、磁传感器、发动机流量传感器等集中类型传感器的关键技术3. 电磁干扰射线枪等反无人机技术4. 无人机任务载荷关键技术（光电/红外传感器、合成孔径雷达及激光雷达的制造技术等）5. 无人机飞行控制系统（自主导航、路径及避障规划等相关的算法及软件）激光技术利用自主研发的KBBF单晶体制造深紫外固体激光器的关键技术激光雷达系统车载激光探测及测距系统技术传感器制造技术1. 电子对撞机谱仪用霍尔探头的设计制造与标定技术2. 远场涡流测试探头的设计与制造技术微波技术高功率（百兆瓦级）微波技术1. 脉冲功率技术与强流电子束加速技术2. 爆炸磁压缩技术仪器仪表制造业热工量测量仪器、仪表制造技术同时具有下列指标的双涡街流量计制造技术1. 用于管道直径50～2,000mm2. 测量精度高于0.5%3. 流速≥0.2m /s4. 管道介质为水与温度≤300℃蒸汽机械量测量仪器、仪表制造技术高精度圆度仪1. 大尺寸（Ф250～Ф1,000）圆度与圆柱度在线测量技术2. 为提高主轴回转精度和测量精度（±0.017μm）的误差分离与误差补偿技术无损探伤技术探伤用驻波电子直线加速器用加速管的制造技术材料试验机与仪器制造技术1. 贴片光弹性在线、动态、同步检测技术2. 液氢高速（＞4万转／分）轴承试验机设计技术（1）主轴低温（低于-240℃）变形控制技术（2）热传导及热隔离技术（3）加载系统计时仪器制造技术1. CCD（光电耦合器件）终点摄象计时及判读专用设备中成象传感技术及控制方式2. 游泳（蹼泳）成套计时记分专用设备中的触摸板传感方式及制作工艺精密仪器制造技术1. 高精度（在5.1mm处分辨率20μm）反射式声显微镜（1）声镜制造技术（2）声镜成象和V（Z）曲线原理和阴影成象法2. 柴油机振型现代激光光测研究（1）非球面透镜设计和制造技术（2）二路光路系统设计结构技术3. 四坐标探针位移机构技术（1）四坐标位移机构的设计及制造工艺（2）高频率响应（≥20kHz）压力探针的设计制造工艺地图制图技术1.我国地理信息系统的关键算法和系统中具有比例尺1:100万的地形及地理坐标数据2. 直接输出比例尺≥1:10万地形要素的应用技术地震观测仪器生产技术1. 观测频带到直流，灵敏度≥1,000Vs／m的地震计生产技术2. 井孔径1s，灵敏度≥500Vs／m的井下三分向地震计生产技术玻璃与非晶无机非金属材料生产技术1. 镀膜机多头小离子源制造技术（1）离子束辅助蒸发工艺（2）离子束斑合成技术2. 制作坩埚用F1强化铂的成份及其制作技术专业技术服务业海洋环境仿真技术1. 海洋环境仿真、背景干扰仿真2. 内插滤波技术和模拟通道时延误差的修正技术3. 建模大地测量技术我国大地控制网整体平差方法及软件技术精密工程测量技术我国重点工程精密测量的技术和方法真空技术真空度＜10-9mPa的超高真空获取技术声学工程技术1. 专门设计用于航空、航天、船舶、火车的有源噪声控制的系统设计技术和算法软件2. 声功率＞10,000W的气动声源设计技术和制造工艺计量测试技术1. 六氟化硫微量含水量测量技术（1）检测限十万分之三（体积分数）的传感器制造技术2. 氯化钠温度定点技术（1）相平衡态时氯化钠密度值（2）密封腔改善热传导技术和防腐蚀技术（3）定点黑体防泄漏技术地质勘查业地球物理勘查技术地磁场测定灵敏度≤0.01nT（包括单光系、多光系）氦光泵磁力仪探头制造技术医药制造业组织工程医疗器械产品的制备和加工技术1. 组织细胞分离和培养技术2. 组织细胞培养基的配方技术3. 材料支架的加工技术4. 组织工程产品的培养加工技术5. 组织工程产品的保存技术6. 医用诊断器械及设备制造技术（包括国产新一代基因检测仪、第三代单分子测序仪）附件：中国禁止出口限制出口技术目录.doc