The influence of heat treatment on polyamide-1010 structures of the aggregated state

The structural parameters of the aggregated state under various heat treatment for PA-1010 samples were computed by means of the desmearing intensity from SAYS, and by using the concept of the distance distribution function and 1D EDCF method. The results revealed that the maximum values of Q, I(0), P-max(Z), dtr, Rg and W-c,W-x were obtained nearby T=175 degreesC for PA-1010 samples with various annealing treatment. The higher degree of the crystallinity, the greater values of all the structural parameters of the aggregated state for PA-1010 samples were.

STUDIES ON THE REACTIONS OF TRANSITION-METAL HYDRIDES WITH HETEROCUMULENES .6. REACTION OF CP2ZR(H)CL WITH RNCS (R=C6H5, 2-C10H7, C-C6H11 AND N-C4H9)

The novel NS-containing zirconacycle complexes Cp2ZrCl[SC(H)NR] (1a, R = C6H5; 1b, R = 2-C10H7; 1c, R= C-C6H11; 1d; R = n-C4H9) were obtained by insertion reactions of Cp2Zr(H)Cl with RNCS. 1(a-d) could react further with Cp2Zr(H)Cl to yield a sulphur-bridging compleX (Cp2ZrCl)2S (2) and a Schiff base RN=CH2. The crystal structure of la has been determined by X-ray analysis.

Cytoglobosins A-G, Cytochalasans from a Marine-Derived Endophytic Fungus, Chaetomium globosum QEN-14

Financial support from the Ministry of Science and Technology of China (2010CB833802 and 2007AA09Z446) and from the National Science Foundation of China (30910103914) is gratefully acknowledged.

Highly brominated mono- and bis-phenols from the marine red alga Symphyocladia latiuscula with radical-scavenging activity

Four new highly brominated and fully substituted mono- and bis-phenols, 1-(2,3,6-tribromo-4,5-dihydroxybenzyl)pyrrolidin-2-one (1), 1,2-bis(2,3,6-tribromo-4,5-dihydroxyphenyl)ethane (2), 6-(2,3,6-tribromo-4,5-dihydroxybenzyl)-2,5-dibromo-3,4-dihydroxybenzyl methyl ether (3), and 2,3,6-tribromo-4,5-dihydroxybenzyl methyl sulfone (4), were characterized from the marine red alga Symphyocladia latiuscula. In addition, five known bromophenols, bis(2,3,6-tribromo-4,5-dihydroxyphenyl)methane (5), bis(2,3,6-tribromo-4,5-dihydroxybenzyl) ether (6), 2,3,6-tribromo-4,5-dihydroxybenzyl methyl ether (7), 2,3,6-tribromo-4,5-dihydroxymethylbenzene (8), and 2,3,6-tribromo-4,5-dihydroxybenzaldehyde (9), were also isolated and identified. The structures of these compounds were elucidated by spectroscopic methods including 1D and 2D NMR as well as by low- and high-resolution mass spectrometric analysis. Structurally, all of these compounds are highly brominated and fully substituted, and contain one or two 2,3,6-tribromo-4,5-dihydroxyphenyl unit(s) in each of the molecules. In addition, compound 4 possesses a unique sulfone structural feature. Each of the isolated compounds was evaluated for alpha,alpha-diphenyl-beta-picrylhydrazyl (DPPH) radical-scavenging activity and all were found to be potent, with IC50 values ranging from 8.1 to 24.7 mu M, compared to the known positive control butylated hydroxytoluene (BHT), with an IC50 of 81.8 mu M.

Amorphane sesquiterpenes from a marine Streptomyces sp.

The chemical investigation of the crude extract of the marine-derived Streptomyces sp. M491 yielded three new sesquiterpenes, namely, 10 alpha,11-dihydroxyamorph-4-ene (4), 10 alpha,15-dihydroxyamorph-4-en-3-one (6), and 5 alpha,10 alpha,11-trihydroxyamorphan-3-one (7). In addition, the known compounds 10 alpha-hydroxyamorph-4-en-3-one (2), o-hydroxyacetanilide, genistein, prunetin, and indole-3-carbaldehyde and the macrolide antibiotic chalcomycin A were identified. The structures were determined on the basis of spectroscopic analysis, especially 1D and 2D NMR data. This is the first report of these sesquiterpenes from bacteria.

SATELLITE REMOTE-SENSING PREDICTION OF JAPANESE PILCHARD FISHING GROUND IN THE HUANGHAI SEA AND THE EAST-CHINA-SEA

The thermophily, fishing season and central fishing ground of Japanese pilchard (Sardinops melanosticta) were studied by using satellite remote sensing (SRS) and other methods in Haizhou Bay and Tsushima waters during 1986-1990. A rapid prediction method of fishing ground is presented. Moreover, the results indicated that the thermophilic values of the fish stock are 11-20 degrees C and both fishing grounds are in increasing temperature process from the beginning to the end of the fishing period. The Japanese pilchards gather vigorously at the sea surface temperature of 15-17 degrees C. The water temperature is a key factor affecting the fishing season and the catch of the fishing ground. The increasing temperature process restricts the fishing season development and central fishing ground formation. The accuracy of 15 predictions made in the Haizhou Bay fishing ground is up to 91.3%, and 37 predictions made in the Tsushima, fishing ground shorten the fish detection time by 13.4% - 22% on the average.

Ergosterimide, a new natural Diels-Alder adduct of a steroid and maleimide in the fungus Aspergillus niger

Ergosterimide (1), a natural Diels-Alder adduct of ergosteroid and maleimide, was characterized from the culture extract of Aspergillus niger EN-13, an endophytic fungus isolated from the marine brown alga Colpomenia sinuosa. In addition, four known steroids including (22E,24R)-ergosta-5,7,22-trien-3 beta-ol (2), (22E,24R)-ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3one (3), (22E,24R)-5 alpha,8 alpha-epidioxyergosta-6,22-dien-3 beta-ol (4), and (22E,24R)-ergosta-7,22dien-3 beta,5 alpha,6 beta-triol. (5) were also isolated and identified. The structures of these compounds were elucidated by extensive analysis of 1D and 2D NMR and IR spectra and MS data. The plausible biosynthetic pathway of 1 was also discussed. To the best of our knowledge, 1 is the first natural Diels-Alder adduct of steroid and maleimide reported so far. (C) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

海洋红藻多管藻和松节藻的化学成分及抗氧化活性研究

海洋生物具有产生丰富多样的次生代谢产物的能力，其中红藻门松节藻科海藻卤代次生代谢产物以其结构新颖、生物活性独特引起了天然产物化学家的重视。 本论文对海洋红藻多管藻和松节藻进行了化学成分研究，综合利用各种色谱学方法 (硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、半制备高效液相色谱以及重结晶等) 和现代波谱学技术 (IR、UV、EI-MS、FAB-MS、HR-ESI-MS、CD、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、1H-1H COSY、HSQC、HMBC等)，共分离鉴定了100个化合物，发现25个新化合物。 从多管藻中分离鉴定38个化合物 (24个溴酚化合物)，其中7个新化合物 (均为溴酚化合物)，包括1个菲并呋喃结构溴酚 (P1), 2个二氢菲结构溴酚 (P2, P3)，1个含 5,7-dihydrodibenzo[c,e]oxepine 结构溴酚 (P4)和3个简单溴酚 (P5, P6, P7)。P1 (urceolatin) 属首例报道的具有菲并呋喃结构的天然产物，从该种中分离的化合物P12 和 P13 可能是其生源合成的前体。P2和P3为第二例报道的具有二氢菲结构的溴酚化合物。 从松节藻中分离并鉴定了62 个化合物，其中18 个为溴酚类新化合物，44 个为已知化合物。化合物具有多变的取代基团，包括2 个脲基吡咯烷酮溴酚化合物 (R1, R2), 4 个γ-脲基丁酸溴酚化合物 (R3-R6)，5 个酰胺溴酚化合物 (R7, R8, R9, R13, R14)，1 个溴酚砜化合物 (R12), 1 个Xanthene 溴酚化合物 (R10)和5 个简单溴酚化合物 (R11, R15, R16, R17, R18)。R1、R2 是首例报道的含有脲基吡咯烷酮片段的天然产物，R10 为首次报道的溴代Xanthene 类天然产物。 对分离到的化合物进行了清除DPPH 和ABTS两种自由基活性的筛选。结果发现溴酚类天然产物具有显著的DPPH自由基清除活性，其中R3 的IC50 仅为3.3 μM, 其活性强度约为阳性对照BHT (IC50 为82.1 μM) 的24倍。另外，溴酚类天然产物对ABTS自由基有较强的清除活性，R2 的TEAC（Trolox efficency activity capacity）值为5.2 mM，约为阳性对照 (ascorbic acid, 1.02 mM) 的 5 倍。初步的构效关系研究发现，稠环分子、多羟基和邻位甲氧基等结构特点能有效增强DPPH 自由基清除活性；特殊取代基如脲基、吡咯烷酮等含有氮原子的基团，能有效增强ABTS 自由基清除活性，多羟基、溴代等结构特点也使其活性有所增强。 本研究结果丰富了海藻卤代化合物的结构类型，为多管藻和松节藻的合理利用提供了一定的科学依据。

两种红树林植物黄槿和长梗肖槿化学成分研究

由于红树林植物的重要药用价值及其特殊的生长环境，越来越多的学者关注于红树林植物的活性成分及其作用机理的研究。本论文对两种药用红树林植物黄槿（Hibiscus tiliaceus L.）和长梗肖槿（Thespesia populneoides (Roxb.) Kostel）的化学成分进行了系统研究。对从其中分离得到的部分化合物进行了初步的抗菌活性筛选。 黄槿和长梗肖槿均采自海南岛，干燥粉碎的样品用90％的乙醇水以及1：1氯仿-甲醇混合溶液室温浸泡提取得总浸膏，将总浸膏悬浮于水中，分别用石油醚和乙酸乙酯萃取，获得石油醚相和乙酸乙酯相萃取物。 采用常规的硅胶柱层析、制备薄层层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、反相硅胶柱层析、以及重结晶等手段，从黄槿和长梗肖槿的乙酸乙酯相中共分离得到43个化合物。利用各种现代波谱技术（IR、UV、MS、HR-MS、1D-NMR、2D-NMR等）确定了38个化合物的结构。其中，从黄槿的乙酸乙酯相中分离得到22个化合物，鉴定了其中19个化合物的结构，包括3个新的三萜类化合物(H1*-H3*)以及15个首次从该种中报道的化合物。从长梗肖槿的乙酸乙酯相中分离得到21个化合物，鉴定了其中19个化合物的结构，这些化合物皆为首次从该种中报道，其中1个为新的倍半萜类化合物T1*。本文为首次报道长梗肖槿的化学成分。 对分离得到的部分样品进行了抗菌活性测试，仅T1*表现微弱的抗金黄色葡萄球菌活性，抑菌圈直径为8mm（阳性对照氯霉素的抑菌圈直径为20mm），其余各样品在测试浓度下对测试菌株均未表现出活性。

红树林植物海榄雌化学成分研究

本论文对红树林植物海榄雌的化学成分进行了研究，对其中分离得到的部分化合物进行了初步的生物活性筛选。 海榄雌采自海南东寨港，样品干燥后用氯仿甲醇（1：1）浸泡提取，合并提取物，先后用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取。得到石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相。 各部分采用常规的硅胶柱层析、制备薄层层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、反相硅胶柱层析、半制备HPLC以及重结晶等手段分离得到28个化合物。利用各种现代波谱技术(IR、UV、ESI-MS、FAB-MS、HR-FAB-MS、1D-NMR、2D-NMR等)，确定了其中20个化合物的结构，其中包括2个新化合物：化合物A1 2′-O-(5-phenyl-2E, 4E-pentadienoyl)mussaenosidic acid和化合物A2 2′-O-(p-methoxycinnamoyl)mussaenosidic acid，以及13个首次从海榄雌中报道的化合物。 对得到的20个化合物A1－A20进行了DPPH自由基清除活性筛选，化合物A4、A5、A6和A16表现出较好的活性，其IC50分别为9.61 μg/mL、8.55 μg/mL、11.72 μg/mL和7.73 μg/mL；化合物A13和A15表现出中等强度的DPPH自由基清除活性，其IC50分别为34.80 μg/mL和44.90 μg/mL；其他化合物只表现出微弱活性，其IC50均大于100 μg/mL；阳性对照BHT的IC50为18.00 μg/mL。 对分离得到的部分样品进行了抑菌活性测试，各样品在测试浓度下对测试菌均未表现出明显的抑菌活性。

小型桡足类种群动力学研究

小型桡足类在生态系统中的重要作用近年来得到了广泛的关注，在近岸生态系统中，小型桡足类起着相当重要的作用。但关于小型桡足类种群动力学的研究在国内还处于起步阶段，因此我们选取了国内沿岸海域常见优势种小拟哲水蚤、双刺纺锤水蚤、太平洋纺锤水蚤及强额拟哲水蚤等四种小型桡足类为研究对象，探讨其种群动力学相关方面的变动机制。本文在2005年10月－2006年9月选取胶州湾为主要的研究海域，进行了一周年的小型桡足类的采样和培养实验研究。在胶州湾，小拟哲水蚤（Paracalanus parvus）全年出现，其种群数量变动呈现双峰型，在夏季（6月和8月）达数量高值，在冬季（1月）有一个小的高峰。种群数量在4月达全年最低值，在7月份数量也有一个明显的数量降低。从空间分布上来讲，该水蚤在冬季主要以CV期桡足幼体存在于湾南和湾外区域，湾北数量很少；从春末开始，各期幼体开始在各海区广泛分布。小拟哲水蚤在胶州湾几乎全年产卵（2月份除外），但较高的产卵率主要集中在春末到秋初，最大产卵率出现在5月，达27.9 eggs female-1d-1。总体来讲，在胶州湾小拟哲水蚤的产卵率与温度、叶绿素及体长均呈显著正相关，但与盐度呈负相关关系。从不同的区域来看，胶州湾湾北区域小拟哲水蚤产卵率较高，最高值出现在湾北6月份，产卵率达到了60.8 eggs female-1d-1。大于10 eggs female-1d-1的产卵率在湾北持续了6个月（4－9月），在湾口持续了5个月（4－8月），而在湾外只持续了3个月（5－7月）。小拟哲水蚤生物量在6月份达到最高值（6.15 mg C m-3），在4月达到全年最低值（0.028 mg C m-3）。次级生产的变动从4月到9月与生物量的变动趋势完全相似，但冬季生物量的高峰并没有伴随次级生产的高峰值，分析其原因是由于冬季低的生长率所致。小拟哲水蚤在整个胶州湾平均的年次级生产为158.41 mg C.m-3yr -1。强额拟哲水蚤（Paracalanus crassirostris）在胶州湾只在夏末到秋季出现，最大数量出现在8月份。从强额拟哲水蚤的分布区域来看，从湾内到湾外有递减趋势。在2006年9月份，只有湾北有部分种群，其他区域几乎没有该种出现。该种最大产卵率出现在8月，达11.2 eggs female-1d-1。强额拟哲水蚤生物量的变动与次级生产的变动趋势相似，最大值也都出现在8月份。该水蚤在胶州湾平均年次级生产仅为2.12 mg C m-3yr-1。双刺纺锤水蚤(Acartia bifilosa)在胶州湾是全年出现，其种群数量在5－6月份突发性增加达全年最高值（>8000 ind. m-3），之后又急剧下降。从该种的区域分布来看，5－6月份数量的高峰主要出现在湾北区域，7月份虽然各区域数量均下降，但大部分种群集中在湾外区域。双刺纺锤水蚤在胶州湾几乎全年产卵（1－2月除外），产卵率的最高值出现在4月，达16.5 eggs female-1d-1。4月份雌体高的产卵率为5月份种群数量的大量增加提供了补充。双刺纺锤水蚤生物量与次级生产的变动趋势一致，在5－6月份达到高值，在秋冬季次级生产较低。双刺纺锤水蚤在整个胶州湾平均的年次级生产为114.61 mg C m-3yr-1。太平洋纺锤水蚤（Acartia pacifica）在胶州湾季节性出现，在冬春季节消失，从夏季开始出现。该种在5月零星出现，种群数量在6月份开始增多，到7月份达到最高值2356 ind. m-3，之后在8月数量锐减至196 ind. m-3。从区域分布来看，该水蚤在胶州湾只出现在湾北和湾南区域，湾外区域几乎没有，而且呈现湾北到湾南递减的趋势。6月份数量大部分出现在湾北区域，到7月份才有一部份在湾南出现。太平洋纺锤水蚤在其出现季节均产卵，最大产卵率出现在6月份，达37.17 eggs female-1 d-1，部分补充了7月份太平洋纺锤水蚤种群数量的大量增加。太平洋纺锤水蚤生物量与次级生产的变动趋势相似，在7月份达到了最高值，在11月达到最低值。太平洋纺锤水蚤在胶州湾平均的年次级生产为45.63 mg C m-3yr-1。胶州湾四种小型桡足类总的年次级生产为~320 mg C m-3 yr-1。

两种海洋生物次生代谢产物的研究

本论文对多指软珊瑚（Sinularia numerosa）和鼠尾藻（Sargassum thunbergii）两种海洋生物的化学成分进行了研究，对从其中分离得到的大部分化合物进行了初步的生物活性筛选。 多指软珊瑚采自海南三亚，样品经冷冻干燥并粉碎后用丙酮浸泡提取得到提取物；鼠尾藻采自山东青岛沿岸，样品干燥后用乙醇提取，将提取物先后用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取，得到石油醚相、乙酸乙酯相和正丁醇相提取物。 采用常规的硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、制备薄层层析、重结晶以及半制备HPLC等手段分离得到38个化合物。利用各种现代波谱技术（IR、UV、MS、HR-MS、1D-NMR、2D-NMR等），确定了其中27个化合物的结构。其中，从多指软珊瑚中得到30个化合物，鉴定了其中得19个化合物，包括2个新的西松烷二萜类化合物（化合物SN1，命名为Numerolides A；化合物SN2，命名为Numerolides B）、1个新的甾醇类化合物（化合物SN3，命名为Gorgost-3β, 7β-diol）以及15个首次从该种中报道的化合物。从鼠尾藻中分离鉴定了8个化合物，包括植醇、岩藻甾醇、2个单萜类化合物、1个环戊烯酮类化合物及3个不饱和长链化合物，这些化合物皆为首次从该种中报道。对大部分化合物作了针对人肝癌细胞株SMMC-7721体外细胞毒活性和抗菌活性筛选，所测样品均未显示针对SMMC-7721的细胞毒活性，而化合物SN15具有中等强度的抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的活性，化合物SN19有促进金黄色葡萄球菌生长的活性。

黄槿内生真菌赤散囊菌及红海榄的次生代谢产物及其生物活性研究

由于生长环境的特殊性，红树林及其内生真菌的代谢产物在化学类型和生物活性方面都具有多样性，因此对其代谢产物的研究引起了人们越来越多的关注。本论文以菌丝体生物量、代谢产物量等指标及薄层色谱分析、高效液相色谱分析、抗菌活性测试等筛选手段对来源于我国海南红树植物的九株内生真菌在四种不同液体培养基上的静置发酵产物进行了综合评价，并从中选择了来源于半红树植物黄槿（Hibiscus tiliaceus）的内生真菌G2——赤散囊菌（Eurotium rubrum）进行了30 L规模发酵（采用PDB培养基）和次生代谢产物的研究，对分离得到的部分化合物进行了初步的生物活性评价。此外，本论文还对海南真红树植物红海榄（Rhizophora stylosa Griff.）的化学成分进行了研究，并对分离得到的部分化合物进行了二苯代苦味酰自由基（DPPH）清除活性的评价。 采用常规的硅胶柱层析、Sephadex LH-20柱层析、反相硅胶柱层析、制备薄层层析（pTLC）、重结晶等分离手段，分离纯化得到单体化合物。综合运用现代波谱技术 (IR、UV、MS、1D-NMR 和 2D-NMR) 以及与标准品或文献比对鉴定单体化合物的结构。从G2菌丝体和发酵液的合并提取物中鉴定了45个化合物的结构，其中13个为新化合物，结构类型包括6个苯甲醛类化合物（ER1*~ER6*）、4个蒽醌类化合物（ER15*~ ER18*）和3个含吲哚的二酮哌嗪生物碱类化合物（ER27*~ER29*）。 对以上分离鉴定的部分单体化合物进行了DPPH自由基清除活性、拒食杀虫活性、抗细菌活性以及体外细胞毒活性的初步评价。新化合物ER15*和三个已知化合物ER20、ER39和ER40都表现很强的DPPH自由基清除活性。化合物ER15*还表现较好的拒食杀虫活性，而化合物ER5*和ER18*不但没有杀虫活性，反而能促进幼虫的生长。所测试的化合物只有ER15*和ER18*表现出微弱的抗金黄色葡萄球菌活性。所测试的化合物对A-549、HL-60和P-388细胞株均未表现出有意义的体外细胞毒活性。 从红海榄枝条的提取物中分离鉴定了29个化合物，其中2个为新化合物，包括1个三萜酯（RS1*）和1个黄烷醇类化合物（RS12*）；另有1个三萜酯（RS5）和1个黄烷醇类化合物（RS11）作为新的天然产物被分离鉴定。 对从红海榄提取物乙酸乙酯相和正丁醇相分离得到的部分单体化合物进行了DPPH自由基清除活性的研究。黄烷醇类化合物RS16和RS17显示最强的活性。另外，实验结果说明黄烷醇类化合物的DPPH自由基清除活性与其分子中所含的羟基数目有一定关系，而且若芳香环上有多个邻位酚羟基，则该化合物的活性将增强。本论文实验结果为海南红海榄植物资源的利用提供了化学成分及抗氧化活性方面的科学依据。

海洋红藻鸭毛藻化学成分及抗氧化活性的研究

本论文采用DPPH（αα-二苯基-β-苦味酰自由基）自由基清除法和β-胡萝卜素-亚油酸氧化法对采自青岛沿海的28种海藻的粗提物进行了抗氧化活性筛选，以2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、没食子酸(GA)和抗坏血酸(AscA)作为阳性对照。结果发现大多数海藻都表现了不同程度的抗氧化活性。其中，鸭毛藻Symphyocladia latiuscula的抗氧化活性最强。 鸭毛藻粗提物的乙酸乙酯相在两种方法中都表现了最强的抗氧化活性，乙酸乙酯相通过VLC被进一步分为7个组分(F1–F7)。其中F1对DPPH自由基的清除率最强，而在β-胡萝卜素-亚油酸实验中F4的抗氧化活性最强。 另外，还测定了粗提物、各相和各组分的总酚含量和还原能力。其中28种海藻粗提物的总酚含量变化范围为0.10到8.00 mg没食子酸/g海藻干重，还原能力变化范围为0.07到11.60mg抗坏血酸/g海藻干重。统计分析发现，对于粗提物和各相，抗氧化活性和总酚含量以及和还原能力都存在很强的正相关。这些结果将有助于进一步分析抗氧化活性强的海藻，从而确定活性原理。 由于鸭毛藻的抗氧化活性最强，所以对它的化学成分做进一步的调查。采用硅胶柱层析、制备薄层层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、反相硅胶柱层析、半制备HPLC及重结晶等手段分离得到19个化合物。运用各种现代波谱技术（IR、UV、ESI-MS、EI-MS、FAB-MS、HR-FAB-MS、1D-NMR、2D-NMR等）鉴定了它们的结构，其中包括4个新化合物：化合物S1 1-(2,3,6-三溴-4,5-二羟基苄基)-四氢吡咯-2-酮、化合物S2 1,2-双(2,3,6-三溴-4,5-二羟基苯基)乙烷、化合物S3 6-(2,3,6-三溴-4,5-二羟基苄基)-2,5-二溴-3,4-二羟基苄甲醚和化合物S4 2,3,6-三溴-4,5-二羟基苄甲砜，以及5个已知化合物和10个首次从鸭毛藻中报道的化合物。 分离到的溴酚化合物S1-S10具有显著的DPPH自由基清除活性，其IC50值在8.1-24.7 µM之间，且它们的活性是BHT（IC50 = 81.8 µM）的3.3到10倍左右。初步的构-效关系研究发现，分子中的羟基数目与活性有直接关系。

基于微波图像的辽东湾海冰典型要素信息提取

业务化海冰遥感监测的要素主要包括海冰类型、海冰厚度和海冰范围（冰缘线）。本文针对辽东湾海冰的特点，结合星载合成孔径雷达（SAR）、机载微波辐射计（ABMR）和星载微波辐射计遥感图像观测辽东湾海冰，发展海冰要素探测算法，提取海冰类型、海冰厚度和冰缘线信息。 海冰类型SAR信息提取方面，首先分析了双极化ENVISAT ASAR数据不同极化方式的海冰探测能力。然后利用SAR图像，结合同步TM数据和航空照片，开展辽东湾地区不同类型海冰的电磁特性研究。研究结果表明，SAR图像可较好地区分沿岸固定冰、平整冰和碎冰堆积区，但在探测初生冰方面并不可靠，探测结果与海冰生长阶段以及海冰周围环境条件有关。根据SAR图像中海冰类型的分析，将PCNN神经网络用于海冰SAR图像的分割和海冰分类，并对PCNN做了简化和改进。经SAR图像分类结果测试，简化和改进后的PCNN可较好地区分SAR图像中的海冰类型。通过分析了PCNN网络各参数对SAR图像分割结果的影响，指出了各参数的取值范围，并在此基础上建立了基于PCNN神经网络的海冰SAR图像半自动分类判读系统。 海冰厚度机载微波辐射计信息提取方面，推导了非相干模式的ABMR海冰厚度反演模型，并首次得到了模型中高阶亮温辐射项的计算表达式。通过对模型的分析，指出ABMR只能测量一定范围内的海冰厚度。其中，最大海冰探测厚度不仅决定于ABMR的波长，而且还受到仪器精度的限制；最小海冰探测厚度只与仪器的波长有关。在此基础上，定量计算了我国几种常用波长ABMR的海冰厚度探测范围。并结合辽东湾海冰冰情等级，指出适合不同海冰冰情等级的ABMR的选择。最后分析了海冰厚度反演模型的影响因素和模型的适应范围。 海冰边缘线星载微波辐射计信息提取方面，首次将PSSM算法用于AMSR数据，提取辽东湾海冰边缘线信息，可得到空间分辨率为2.5km、重复周期为1d的辽东湾海冰边缘线信息。通过提取结果与Jason-1高度计和SAR探测海冰边缘线的比较，验证了PSSM方法探测辽东湾海冰边缘线的有效性。 论文的最后对全文做了总结，并提出和讨论了需要进一步开展的工作。