PNA-FISH技术

医学科学设计与研究作业

姓名：王祥璞

学号：20166020268 班级：16届口腔基础医学

检测并定位牙周致病菌的创新型方法：PNA-FISH技术

Luzia Mendes 、Catarina Ferreira、 Miguel Goncalves Pinto 均毕业

于波尔图大学牙科学院的牙周部。

Rui Rocha、Andreia Sofia Azevedo 、Nuno Filipe Azevedo毕业于波尔

图大学工程院化学工程系的能源、生物科技、环境、工艺学实验室。

关键字

PNA-FISH技术（肽核酸-荧光原位杂交技术）、组织浸润、伴放线放线杆菌（Pg）、牙龈卟啉单胞菌(Aa)、牙周疾病

摘要

目的：我们的目的是通过应用FISH(荧光原位杂交技术)开发肽核酸（PNA）探针，用以检测龈下菌斑和牙龈组织中的伴放线放线杆菌以及牙龈卟啉单胞菌，并对其位置进行定位。

方法：针对每种微生物设计各自的PNA探针，优化之后的PNA-FISH方法

可以使得每种微生物和它们各自的探针（也就是PNA-FISH复合物）同时杂交。在对Pg和Aa代表菌株进行测试之后，PNA-FISH方法就可以用来对患有重度牙

周炎的患者收集的龈下菌斑和牙龈样本中的微生物进行监测。

结果：对于（Pg PNA1007和 Aa PNA235）两种探针而言最佳的杂交环境是59℃ 150分钟。Pg PNA1007探针和 Aa PNA235探针的特异性和敏感性分别都

达到了100%和99.9%。临床样本的结果表明PNA-FISH方法可以监测并区分位于龈下菌斑和牙周组织内混合微生物群中的目标细菌。

讨论：这项研究为监测并定位临床样本中的Pg和Aa细菌提供了一种新的高

精度的方法，并且仅需要短短的数小时。通过使用这种方法我们就可以观测微

生物菌落中的这些菌种在牙周袋内的空间分布，并且在活体牙龈组织中首次应

用了FISH（荧光原位杂交技术）技术。

1.介绍

牙周炎是由易感个体的龈下菌斑和宿主防御系统之间的失衡所导致的。过

去十年来有关牙周膜的研究都非常的重要，然而，因为多种微生物复杂的性质

以及进行体内研究的困难，有关科研和诊断目的方面的性质依然具有挑战性。

现代的分子生物学方法已经取代了传统的培养方式，并且提供了一些新的资源，这些资源不仅仅可以区分单一的微生物，还对所有具有潜在致病性的群体也具

有非常的重要作用。

在这种情况下，生物膜研究中FISH（荧光原位杂交技术）的应用得到了重视，因为它可以通过标记的DNA探针和细菌核糖体RNA进行杂交对微生物进行

原位鉴定。一些人已经通过使用这项技术在体内观测到了龈上、龈下牙龈生物

膜中牙周病原菌的空间分布，以及他们入侵宿主上皮细胞的能力。

然而，这项技术提供的附加价值有助于了解生物膜的三维结构以及它们和

宿主组织之间的关系，FISH过程中的一些限制强烈的影响了这种关系。比如低

细胞渗透、杂交亲和性以及靶向部位对DNA探针的可通过性。这些限制经常引

发靶向部位特异性和敏感性的缺失，并随之丢失很多重要的信息。

为了克服这些问题，核酸类似物，也被称为DNA模拟物，得到了发展。在1991年Nielsen等人首先发现了PNA（肽核酸），随后在90年代晚期应用于微生物检测。在这种DNA模拟物中，DNA带负电荷的磷酸糖骨架被一种中性的聚

酰胺主链所替代，这种聚酰胺主链由N-（2-氨基乙基）甘氨酸单元所组成。中

性PNA链和互补RNA链之间电荷斥力的缺乏会使得PNA/RNA更迅速、更强烈的

结合。结果表明，PNA探针相比同类的DNA探针能更快的提升对靶序列的可访

问性。并且，PNA分子的疏水性更利于细胞通过生物膜基质的渗透和扩散。PNA

的使用给传统的FISH技术带来了更强、更高的特异性和敏感度。

因此，首先我们的目标是发展高特异性、敏感度的PNA探针对牙周病原菌

进行原位检测，Pg和Aa是位于龈下菌斑的牙周相关致病菌中的两种细菌，这

些牙周相关致病菌也会机械性的入侵口腔上皮细胞。因此，这是针对本次调查

研究的合乎逻辑的选择。

2.材料和方法

2.1 目标菌种和培养的维持

8个牙龈卟啉单胞菌（Pg）过滤、临床分离、分类培养都是由Mike Curtis 和Koji Nakayama两位教授提供的。3个伴放线放线杆菌菌株（Aa）由Casey Chen教授所提供。所有的菌株（表2）都保存在添加了5%去纤维蛋白羊血的胰

酶大豆琼脂（TSA）中，并将其放在37℃的厌氧环境下进行培养，每5-7天在

新鲜的培养板上对聚集的菌落划线。

2.2 探针的发展

设计针对每个微生物的PNA探针，首先用免费可行的Primrose（樱草花）

程序区分出潜在有用的寡核苷酸和15个碱基对，Primrose（樱草花）程序和核糖体数据库项目II（RDP II ）的16S rRNA数据库是相连接的。序列的选择

是基于五个随机选择的菌株16S rRNA基因的比较。为了避免丢失测试的五个随机菌株的感兴趣部位的可能序列。其次，也为了更好的达到我们的目的，我们

通过应用一些标准挑选出最好的PNA-FISH探针。也就是说，目标微生物的检测数高一些并且非目标微生物的检测数低一些；探针的内部并没有自我互补的结构；两种探针拥有相似的预期的解链温度以及高的鸟嘌呤和胞嘧啶含量。最后，所选的序列合成Pg和Aa PNA探针的末端，它们的末端通过一个双 AEEA连接

臂分别与Alexa Fluor（一种荧光标记试剂） 488和594相连接。

2.3 理论灵敏度、特异性以及亲合力评价

使用更新后的RDP II（核糖体数据库项目II）数据库对理论灵敏度和特异性进行评估，并通过美国国家生物技术信息中心（NCBI）的搜索进行确定，网

址是https://www.wendangku.net/doc/3115107643.html,/BLAST/.靶向序列至少要拥有1200个碱基

对并且要有良好的质量。总之，理论的敏感度和特异性是通过公式目标数/总

的目标数 *100 以及非目标数/总的非目标数 * 100 来估算的，其中的“目标数”是代表被寡核苷酸探针检测出的目标菌株的数量，“总目标数”是代表数

据库中所显示的目标菌株的总数量，“非目标数”是代表没有被寡核苷酸探针检测出来的非目标菌株的数量，“非目标总数”代表的是数据库中所显示的非

目标菌株的总数量。亲和力是基于由Fuchs 等人所制定的16S rRNA靶向图的

荧光寡核苷酸探针的可访问性来评估。

2.4 PNA-FISH多元化协议的发展

在对临床样本进行测试前每个设计的探针都会进行测试和优化。杂交的方

法是在Almeida等人所报告程序的基础上进行了一些改良。对杂交的时间和温

度进行了调整以求两种微生物能同时达到最强的信号（多重PNA-FISH）。首先，我们在每个目标菌种的单纯培养中评估PNA-FISH协议。在每种情况下，从TSA

培养板中收集培养了3天的细胞，悬浮在无菌水中，之后涡旋1分钟。用3孔

载玻片，每30μL悬液放置在55℃的温度下15分钟，随后室温下沉浸在4%的

多聚甲醛中，之后是50%的酒精，每次10分钟。固定涂片随后用20μL的杂交

液覆盖，杂交液中含有含10%硫酸葡聚糖、10mM(毫摩尔)氯化钠、0.2%聚乙烯

吡咯烷酮、5mM（毫摩尔）EDTA二钠、0.1%Triton X-100（一种非离子型表面

活性剂）、50mM(毫摩尔)Tris–HCl（三羟甲基氨基甲烷）、200 nM（纳摩尔）PNA探针。将盖玻片盖上，把玻片放在潮湿的房间中59℃ 150分钟进行孵育。

在经过杂交后，移除盖玻片，浸没玻片并保存在预热（59℃）的含有5mM(毫摩尔)Tris碱、15mM(毫摩尔)氯化钠、0.1%Triton X-100（一种非离子型表面活

性剂）的洗涤液中30分钟，随后在使用显微镜之前放在一个阴暗的地方进行空气干燥超过24小时，每个实验的负调控都是通过使用不含探针的杂交溶液完成的。其次，测试两种探针分类学上相关的微生物以及（或者）可能的口腔群体。

最后，为了确保每个菌种的探针都能在一个多元化的过程中保持各自的生

物学行为，将含有两种PNA探针的混合物同时施加在相应的两种菌种（Pg和Aa）的混合玻片上.为此，对来自每个菌种的10μL混悬液进行混合并且涂到玻片上。按照上述的进行杂交。用PNA-FISH对临床样本中的Aa和Pg进行定位和区分。

图-1 16S rRNA的序列与单碱基错配以及Aa PNA235 、 PgPNA1007 部分对齐，

杂交的情况在右边显示。

图-2 在经过PNA-FISH和荧光显微技术处理之后的Pg（绿色）和Aa（红色）的单纯性培养.

2.5 临床样本的收集

临床样本的收集是来自于五个参加了波尔图大学临床牙科医学院的成年患者的样本。所有的患者都被诊断为患有重度牙周炎，他们原本都是健康的，在过去的3个月里并没有进行任何有关抗菌方面的治疗。我们所选择的这种便利性的非概率样本只基于研究者面对两种微生物在重度牙周炎中的高检测率时的批判性判断。我们在收集样本之前都获得了患者的同意，按照规定，这项研究由波尔图牙科学院的伦理委员会批准。

用无菌的Gracey刮治器收集龈下菌斑的样本，随后用棉卷隔离牙齿并用无菌棉球去除龈上菌斑，样本悬浮在无菌生理盐水中并立即进行处理。

在牙周手术期间或者在拔除没有保留价值的牙齿时收集牙龈样本。牙龈样本放置在4%的多聚甲醛中并且在4℃的温度下储存以备下一步的使用。

2.6 临床样本中验证PNA –FISH

龈下菌斑悬浮液在10000XG（相对离心力）下离心5分钟。在被再次离心之前，这些颗粒再悬浮在400μL 4%的多聚甲醛中1h.固定的细胞随后再悬浮在500μL 50%的乙醇中并储存在20℃温度下直到下一次使用。杂交的时候，将一份30μL的固定细胞样本涂抹到3孔玻璃载玻片上并进行空气干燥。

牙龈组织活检是将其包埋在石蜡中，切成3μm的厚度，并放置在显微镜的

载玻片上。在杂交之前，玻片先放在二甲苯中浸没两次，每次15分钟；之后

通过逐渐降低酒精浓度(100%, 95%, 80%, 70% and 50%)进行再水化，每次5

分钟；最后，放在蒸馏水中冲洗10分钟并进行空气干燥。将含有200nM（纳

摩尔）每个菌种探针的20μL杂交液添加到两个临床样本中并按照之前所描述

的进行杂交。在阴暗处用60μL的4，6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI”；100μ

克/毫升）进行额外染色10分钟。在进行微观可视化操作之前，将玻片用

10mL的水进行冲洗并进行空气干燥。

2.7 微观可视化

在进行微观可视化操作之前将样本用1滴非荧光浸泡油进行处理并盖上盖

玻片。用徕卡DM LB2荧光显微镜和装有能够筛选Alexa Fluor分子的敏感滤

光器的徕卡DFC 3000 相机捕捉图像。滤波器不能监测到用来确认自发荧光缺

失的探针，所有的图片都通过徕卡IM50图像管理器、图像处理以及带有1000

倍放大功能的归档软件获取，对于多种用途相同区域的图像则是通过与滤波器

每一部分相应的PNA探针以及重叠区来获取的。

3.结果

3.1 探针的设计以及探针敏感度、特异性和亲和力的理论评估

这项工作最初的目的是想发现针对Pg和Aa的高灵敏度和特异性的PNA探针，因此进行了多重PNA-FISH杂交。针对Aa获得了如下的15个碱基对序列：5'-CTAATCACACTTGGG-3'。这种探针是Aa(T)菌株16S rRNA 235和250之间的

杂交，这种探针被命名为AgPNA235。针对Pg获得了如下的14个碱基对序列：5' -AGACGGTTTTCACC-3' . 这种探针是Pg(T)菌株16S rRNA 1007和1022之

间的杂交，这种探针被命名为PgPNA1007。在杂交的基础上，探针对靶向部位

的亲和力或许会导致PgPNA1007探针产生V类荧光强度，AgPNA235探针产生

IV类荧光强度。

1-碱基的还原需要更低的解链温度并取得与两种探针类似的杂交条件。探

针长度的减少不会影响到原始的15-碱基探针的理论敏感度和特异性（数据未知）。依据RDP-II 数据库，AgPNA235探针与Aa的73靶序列几乎是互补性的。相似的是，PgPNA1007探针与43靶序列几乎也是互补的，不仅仅匹配单一的非

靶向细菌：牙龈卟啉单胞菌属(S000390658)。因此，AgPNA235 探针的敏感度和特异性都是100%，而PgPNA1007探针的敏感度是100%，特异性是99.9%（表1）。

通过使用BLASTN程序的多序列比对发现1-碱基和其他组成人类微生物群

或者已知人类病原体的细菌种群发生了错位匹配（图-1）。然而，这些人类口

腔中所存在的菌群中没有一种被看作是公认的细菌定植的区域。Pg唯独与各种

动物口腔中的定植相联系，然而最近的研究发现Pg在传统饮食的南美本土居民的口腔中定植。

3.2 PNA-FISH 协议优化

我们做了大量的测试来优化Aa和Pg的一些菌株的PNA-FISH协议。从温度

介于57-61℃之间、时间介于60-180分钟的杂交情况来看，我们发现两种探针

和各自的靶向微生物进行同时杂交的最佳条件是，59℃、150分钟（图-2）。

当温度介于57-61℃之间、时间介于90-150分钟时，AaPNA235探针的杂交表现出强力的信噪比。但是PgPNA1007探针发生相似现象的条件是59℃、150分钟。正如所预期的那样，通过生物学信息分析，两种探针和各自靶向微生物的杂交

中并没能观察到交叉杂交（表-2）。除此之外，在既定的条件下，在一个含有

两种靶向微生物的样本中观察到两种探针都保持了它们各自的生物学行为，并

在两个所涉及的菌种之间出现了明显的差异，就像图-3种所示的那样，绿色的

过滤图像显示出一个略微可见的红色背景，这是由于在Alexa Fluor 594（红色）的吸收光谱和用来观察PorPNA1007探针的激发滤光片之间存在一小部分的

重叠。

图-3 两种细菌悬浮液中多元化PNA-FISH（肽核酸-荧光原位杂交技术）相同

区域的图像。面板（A）表示Aa（红色滤波器），面板B显示Pg（绿色滤波器），面板C显示相同区域的重叠图像。

表-2 这次研究中Aa和Pg PNA探针杂交测试的结果。

3.3 临床样本中 PNA-FISH的验证

我们随后测试了优化的有关多重PNA-FISH协议所设计的探针在多种微生物临床样本中杂交的能力。这项技术在龈下菌斑样本中的应用显示了Aa在我们便利样本中的缺失。相比之下，Pg是可以表现的并且偶尔还能表现出一个菌落组织（图-4）。

牙龈组织活检的结果显示AaPNA235和 PgPNA1007探针是有能力检测、区分并定位两种细菌的（图-5）。Pg相比Aa而言能检测出更多的数量和更加的频繁的被检出。此外，很有意思的是相比低入侵或者非入侵细胞能观察到由Pg所引发的超入侵细胞的存在。

图-4 在一个龈下菌斑的样本（A）和牙龈组织活检的样本（B）中经过PNA-FISH和荧光显微技术检测到的Pg。面板B中我们可以观察到Pg所引发的入侵上皮细胞（绿色箭头）。

4.讨论

经过这些年所做的努力我们已经搞清了牙周炎的发病机理和触发机制，其机制可以扰乱龈下菌斑微生物和宿主防御系统之间的动态平衡。牙周组织的细菌入侵已经被指出拥有这样的机制.然而，观察、区分、确定细菌的位置并且用一种反复性、耗时且具有成本效益的方式去量化牙龈内的微生物菌群，并以此来排除一个明确的关联是很困难的。我们课题组的研究报告表明，并没有科学的证据支持牙周病原菌的侵袭在牙周病的发病机制中发挥了非常关键的作用，这是由于研究数量的减少以及我们在现有的研究中强烈的局限性和异质性所导致的。

图-5 牙龈组织活检样本中多重PNA–FISH图像.这是从牙龈结缔组织中所获得的图像，这表明Pg(绿色箭头)，Aa（红色箭头）的入侵与中性粒细胞的浸润有

着密切的关系。

我们研究的目的就是通过开发高敏感度和特异性并能同时检测Pg和Aa菌

的PNA探针来提升我们对可能的发病机制的了解。对比两种PNA探针和之前所

开发的探针在对这些微生物原位检测时的敏感度和特异性，并进行理论评估

（表-1）。PgPNA1007探针相比之前的一些实验中所使用的DNA探针在对Pg进

行检测时拥有更高的理论性能。它的理论性能仅仅与Sunde等人之前所开发的DNA探针有可比性。然而，根据Fuchs等人之前所制定的图谱来看，PgPNA1007

探针相比Pg447探针的杂交区域拥有更强的杂交亲和性（PgPNA1007探针是V 级，Pg447探针是IV级）。此外，PNA探针可以在周围低盐浓度下杂交，这种

低盐浓度会破坏rRNA的二级结构。因此，探针对于靶向序列的可访问性是提高增强预期的信号。即便如此，也需要150分钟才能达到最佳的信噪比，这个现

象可以用PgPNA1007探针依然在一个很难访问的区域杂交的事实解释。除此之外，Pg外层两种脂多糖分子（O-LPS 和 A-LPS）的复杂结构作为细胞壁成分以

及一种包含多种菌株的厚多糖基质的出现是为什么杂交时间相比DNA探针不能

表现显著提升的原因。AgPNA235探针相比之前所提及的试验中使用的DNA探针

表现出了更高的敏感度，并像预期的一样表现了更好的差异度。此外，开发的PNA探针拥有更短的寡核苷酸序列，这使得它们更少的发生错匹配。另外，PNA

分子的疏水性增强了细胞通过生物膜的渗透和扩散性能，并且作为DNA模拟物，它们天生更能耐受细菌细胞中或者周围微环境中的酶活性。因此，PNA-FISH技

术在检测Aa和Pg方面拥有更高的效率还是值得期待的。

我们发现最好的杂交条件是59℃下 150分钟，这使得我们的FISH 协议和

之前报道的DNA-FISH一样迅速，并且如果能证明其有用性和研究目的，那就都适合在临床上使用。

结果表明我们的探针可以在一个两种菌种的悬浮液中同时检测Pg和Aa。

此外，我们并没有观察到和其他一些种类的细菌发生交叉杂交，证实了理论的

预测。

临床样本中的实验证明了PNA-FISH技术进行原位鉴定两种菌种的能力，这一点支持了这种技术的附加价值。虽然牙周病很严重，但我们的临床样本的便

利样本中目标菌株的整体上数量稀缺。我们在龈下菌斑的微菌落中观察到了Pg

的存在，这是个非常有意思的现象，因为之前认为离心力是用来分离细菌的碎

片以利于显微镜的观察，这或许会破坏掉用Gracey刮治器从牙齿表面上收集的生物膜中所有剩余的立体结构。我们还在牙龈组织中观察到了内在化的Pg细菌，重载的圆形细胞与低入侵性或非入侵性细胞共同生存在这片区域。口腔黏膜和

牙周袋中刮除的上皮细胞，也报告了类似的观察结果。暴露的宿主细胞在面对

Pg入侵时导致了明显的细胞变圆，根据Sheets等人的报告表述，这或许是由

于牙龈蛋白酶造成钙黏附蛋白和整合素的分裂所引起的。这些观察都支持了一

种观点，那就是和牙周袋中总的细菌量相比Pg的数量相对是比较少的，但它能一直存在于细胞内环境中，并能增殖、扩散到邻近的细胞，这样以来它所获得

的就不仅仅是可以调节免疫反应的优势条件，继而造成宿主和龈下菌斑之间的

失调，它还会使得Pg可以逃过宿主的消除机制和机械的牙周治疗，造成持续的

慢性牙周炎。此外，重载细胞的存在支持宿主细胞抵御广泛的Pg定植的能力，但却并不能使其失去活力，这是因为Pg所诱导的抗凋亡机制。

我们无法在我们的龈下菌斑样本中检测到Aa，然而，我们在牙周组织中观察到内在化的Aa。由Aa所引发的超入侵细胞的缺失和之前的研究声明是一致的，之前的研究宣称：伴放线放线杆菌似乎在细胞之间移动，它们不再过度的定植并以此减少细胞的凋亡。

已经表明PNA-FISH技术是可以区分并定位龈下菌斑生物膜以及牙周组织中的牙周病原菌的位置。使用这种技术，未来的研究应侧重于确定患有不同牙周疾病的患者牙周组织中细菌的定植模式，并区分在进行不同牙周治疗措施时这些模式的回应之间所发生的变化。

5.总结

这次的研究提出了一种在短短数小时内检测临床样本中Aa和Pg的高精准度的方法，通过使用这项技术我们可以观测到牙周袋内微生物菌落中这些菌种的分布空间并且是首次在活体牙龈组织中使用FISH技术。通过这次技术开放性的新视角有可能会澄清细菌入侵在牙周病发病机制中的作用。

第4章 遥感技术系统

目录 第4章遥感技术系统 (1) §4.1遥感平台 (1) 4.1.1 地面平台 (1) 4.1.2 航空平台 (2) 4.1.3 航天平台 (2) §4.2遥感传感器 (4) 4.2.1 传感器组成 (4) 4.2.2 传感器的分类 (7) 4.2.3 传感器的性能 (8) §4.3遥感数据的接收记录与处理系统 (10) 4.3.1 地面接收站 (10) 4.3.2 遥感数据处理中心 (11) 4.3.3 遥感基础研究与应用中心 (12)

第4章遥感技术系统 遥感技术系统主要由遥感平台、传感器和遥感数据的接收、记录与处理系统组成。 §4.1 遥感平台 遥感平台(Platform)是指装载遥感传感器的运载工具。遥感平台的种类很多，按平台距地面的高度大体上可分为三类：地面平台、航空平台和航天平台。在不同高度的遥感平台上，可以获得不同面积、不同分辨率、不同特点、不同用途的遥感图像数据。在遥感应用中，不同高度的遥感平台可以单独使用，也可相互配合使用组成立体遥感观察网。常见遥感平台见表4-1。 表4-1可应用的遥感平台 4.1.1 地面平台 置于地面上和水上的装载传感器的固定的或可移动的装置叫做地面遥感平台，包括三角架、遥感塔、遥感车等，高度一般在100m以下，主要用于近距离测量地物波谱和摄取供试验研究用的地物细节影像，为航空遥感和航天遥感作校准和辅助工作。通常三角架的放置高度在0.75m～2.0m之间，在三角架上放置地物波谱仪、辐射计、分光光度计等地物光谱测试仪器，用以测定各类地物的野外波谱曲线；遥感车、遥感塔上的悬臂常安置在6～10m甚至更高的高度上，在这样的高度上对各类地物进行波谱测试，可测出地物的综合波谱特性。为了便于研究波谱特性与遥感影像之间的关系，也可将成像传感器置于同高度的

简述遥感技术系统的组成

简述遥感技术系统的组成-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1、简述遥感技术系统的组成。 2、目标地物的电磁波，信息获取，信息接受，信息处理，信息应用。 3、 2 。遥感影像变形的主要原因是什么？ 4、a) 遥感平台位置和运动状态变化的影响 5、b) 地形起伏的影响 6、c) 地球表面曲率的影响 7、d) 大气折射的影响 8、e) 地球自转的影响 9、3、遥感影像地图的主要特点是什么？ 10、a)丰富的信息量 11、b)直观性强 12、c)具有一定的数学基础 13、d)现实性强 14、4、遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么？ 15、a)未充分利用遥感图像提供的多种信息 16、b)提高图像分类精度受到限制 17、(1)大气状况的影响 18、(2)下垫面的影响 19、(3)其他因素的影响 20、5、简要回答计算机辅助遥感制图的基本过程 21、a)遥感影像信息选取与数字化 22、b)地理基础底图的选取与数字化 23、c)遥感影像几何纠正与图像处理 24、d)遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接 25、e)地理地图与遥感影像的复合 26、f)符号注记层的生成 27、g)影像地图图面配置 28、h)影像地图的制作与印刷 29、1、微波遥感的特点有哪些（5分） 30、（1）全天候、全天时工作 31、（2）对某些地物有特殊的波谱特征 32、（3）对冰、雪、森林、土壤等有一定的穿透能力 33、（4）对海洋遥感有特殊意义 34、（5）分辨率较低，但特性明显 35、2、遥感影像地图的主要特点是什么（ 36、6分） 37、丰富的信息量；直观性强；具有一定的数学基础；现实性强 38、3、遥感影像解译的主要标志是什么（ 39、6分） 40、直接解译标志：形状、颜色、图形、纹理、大小、阴影；间接解译标 志：相关关系。 41、4、遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么（ 42、6分）

潮汐发电技术的应用及前景

潮汐发电技术的应用及前景 摘要：本文介绍了潮汐能发电的概念、特点、基本原理及我国潮汐能发电的现状和发展前景。潮汐能发电有其优点. 也有其发展的因素. 随着科技的不断进步和能源资源的日趋紧缺. 潮汐能发电在不远的将来将有飞速的发展. 关键字：潮汐能、发电、潮汐电站、发展现状、技术、前景、能源 前言： 海洋占地球面积的71%，它接受来自太阳的辐射能比陆地上要大得多.根据联合国科教文组织提供材料表明，全世界海洋能的可再生量从理论上说近800亿千瓦，浩瀚的大海蕴藏着巨大的可再生能源，包括波浪能、海流能、潮汐能、温差能、盐差能等。在诸多形式的海洋能中，其中海洋潮汐能量含量巨大，且目前开发技术比较成熟、开发历史较长和开发规模较大者，也当属潮汐能。它是最具有开发潜力的新能源之一。 海洋潮汐能是由于太阳、月球和地球相对位置不断改变及地球自转在一昼夜中地表各处受太阳、月球引力的合力不断改变，导致海水周期性地涨落的现象。海水潮汐能的大小随潮差而变化，潮差越大潮汐能也越大.像加拿大的芬迪湾、法国的塞纳河口、印度和孟加拉国的恒河口以及我国的钱塘江都是世界上潮差较大的地区。 现代潮汐能的利用，主要是潮汐能发电。潮汐能发电是利用海湾、河口等有利地形，建筑水堤，形成水库，以便于大量蓄积海水，并在坝中或坝旁建造水力发电厂房，通过水轮发电机组进行发电。 一、潮汐发电的基本原理 潮汐能是月球和太阳等天体的引力使海洋水位发生潮汐变化而产生的能量。潮汐能利用的主要方式是发电。潮汐发电的工作原理与常规水力发电的原理类似，它是利用潮水的涨、落产生的水位差所具有的势能来发电。差别在于海水与河水不同，蓄积的海水落差不大，但流量较大，并且呈间歇性，从而潮汐发电的水轮机的结构要适合低水头、大流量的特点。具体地说，就是在有条件的海湾或感潮河口建筑堤坝、闸门和厂房，将海湾（或河口）与外海隔开围成水库，并在闸坝内或发电站厂房内安装水轮发电机组。海洋潮位周期性的涨落过程曲线类似于正弦波。对水闸适当地进行启闭调节，使水库内水位的变化滞后于海面的变化，水库水位与外海潮位就会形成一定的高度差（即工作水头），从而驱动水轮发电机组发电。从能量的角度来看，就是将海水的势能和动能，通过水轮发电机组转化为电能的过程。 利用潮汐能发电必须具备两个条件首先潮汐的幅度必须大，至少要有几米;第二海岸地形必须能储蓄大量海水。由于潮水的流动与河水的流动不同，它是不断变换方向的，因此就使得潮汐能发电出现了不同的型式，例如:①单库单向型，只能在落潮时发电。②单库双向型，在涨、落潮时都能发电。③双库双向型，可以连续发电，但经济上不合算，未见实际应用。在单向方式中水头变化范围较小，平均工作水头略高，这样可以减少水轮机的数量和尺寸，从而减少潮汐电站的投资；而在潮差较小、海湾条件允许的电站，采用双向工作比较有利。 二、潮汐电站的技术关键 潮汐能属于可再生资源，蕴藏量大，运行成本低。对于环境影响小，发电不排放废气废渣度水，属于洁净能源。 潮汐电站由7 个基本部分组成：潮汐水库；堤坝；闸门和泄水道建筑；发电机组和厂房；输电、交通和控制设施；航道、鱼道等。潮汐发电的关键技术主要包括低水头、大流量、变工况水轮机组设计制造；电站的运行控制；电站与海洋环境的相互作用，包括电站对环境的影响和海洋环境对电站的影响，特别是泥沙冲淤问题；电站的系统优化，协调发电量、间断发电以及设备造价和可靠性等之间的关系；电站设备在海水中的防腐等。

遥感技术及其应用

遥感技术及其应用 第四从人地关系看资与环境 单元活动遥感技术及其应用 一、教材分析 《遥感技术及其应用》是鲁教版必修一第四单元单元活动的教学内容，主要教学内容包括：遥感的概念、遥感的基本原理、遥感影像的初步判读等内容。 二、教学目标 知识要求：了解遥感技术的特点，工作原理流程及其应用领域。 技能要求：能够运用遥感影像中的直接和间接解译标志对遥感影像进行简单的解译。 情感要求：关注现代化的科学技术在地理科学中的应用，思考和理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响，培养学生的热爱地理的兴趣。 三、教学重点难点 重点：遥感工作原理 难点：遥感影像的判读 四、学情分析 本节内容是高一学生所学内容，尚未分科的平行班内不少是学理的好手，所以并不担心学生物理知识的不足。对于

气氛不太活跃的班级一定要让学生活动起，投入到角色中去，才能很好的理解遥感的原理。 五、教学方法 1．问题探究教学法：设置若干问题让学生分组讨论，并合作得出答案。 2．学案导学：见后面的学案。 3．新授课教学基本环节：预习检查→情境导入→合作探究→总结检测→布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习“遥感技术及其应用”，初步掌握遥感的基本概念、基本原理及其应用领域和应用前景。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案，并把学生科学分成若干小组。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查学生预习的落实情况，并了解和归纳学生的疑惑，使课堂教学更有效率和更具有针对性。 （二）情景导入、展示目标 前面几节课我们学习了人地关系的一些相关知识，知道了人类的生存与发展离不开资与环境。随着科技的发展和时

潮汐发电概述

潮汐发电 潮汐是海水周期性涨落现象。因白天为朝，夜晚为夕，所以把白天出现的海水涨落称为“潮”，夜晚出现的海水涨落称为“汐”。这种现象曾使古人很纳闷，不知究竟是什么原因造成的。后来细心的人们发现，潮汐每天都要推迟一会儿，而这一时间和月亮每天迟到的时间是一样的，因此想到潮汐和月球有着必然的联系。我国古代地理著作《山海经》中已提到潮汐与月球的关系，东汉时期王充在他所著的《论衡》一书中则明确指出：“涛之起也，随月升衰”。但是直到牛顿发现了万有引力定律，拉普拉斯才从数学上证明潮汐现象确实是由太阳和月亮、主要是月亮的引力造成的。 万有引力定律表明引力的大小和两个物体质量的乘积成正比，和它们之间的距离平方成反比。太阳对地球的引力比月球对地球的引力要强大得多，但太阳的引潮力却不到月球的1/2。这是怎么回事呢？原来引起海水涨落的引潮力（或称起潮力）虽然起因是太阳和月球的引力，但却又不是太阳和月球的绝对引力，而是被吸引物体所受到的引力和地心所受到的引力之差。引潮力和引潮天体的质量成正比，和该天体到地球的距离的立方成反比。因为太阳的质量是月球质量的2710X104倍，而日地间的平均距离是月地间平均距离的389倍，所以月球的引潮力是太阳的引潮力的2.17倍，因而从力学上证明潮汐确实主要由月球引起。打个比喻，如果某地潮水最高时有10米高，差不多7米是月球造成的，太阳的贡献只有3米，其他行星不足0.6毫米。 太阳的引潮力虽然不算太大，但能影响潮汐的大小。有时它和月球形成合力，相得益彰，有时是斥力，相互牵制抵消。在新月或满月时，太阳和月球在同一方向或正相反方向施加引力，产生高潮；但在上弦或下弦时，月球的引力作用对抗太阳的引力作用，产主低潮。其周期约半月。从一年看来，也同样有高低潮两次。春分和秋分时，如果地球、月球和太阳几乎在同一平面上，这时引潮力比其他各月都大，造成一年中春、秋两次高潮。此外，潮汐与月球和太阳离地球的远近也有关系。月球的公转轨道是个椭圆，大约每27.55天靠近地球和远离地球一次，近地潮要比远地潮大39％，当近地潮与高潮重合时，潮差特别大，若远地潮与低潮重合时，潮差就特别小。地球围绕太阳的公转轨道也是椭圆，在近日点太阳引力大，潮汐强，远日点，引力小，潮汐弱。

遥感技术发展前沿

课程论文 题目：遥感技术发展前沿姓名： 学号： 专业班级： 中国·武汉 二○一二年十二月

遥感技术发展前沿 摘要：本文主要介绍了国内外遥感技术的最新技术和以后的发展趋势。 关键词：遥感最新技术发展趋势 1概述 广义上的遥感是指与物体不产生接触的情况下获取物体的有关信息．从这个意义上说，摄影测量是遥感领域中研究得最早的技术学科．现代意义上的遥感起源于20世纪60年代，它是在航天技术、计算机技术、传感器技术等的推动下发展起来的，是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取地表的信息，通过数据的传输和处理，从而实现研究地面物体的形状、大小、位置、性质及其与环境的相互关系的一门现代应用技术学科．20世纪80年代以来，随着人类活动对地球的影响逐步受到重视和人类社会对环境、资源危机意识的增强，在微电子技术、计算机技术、航天技术等多方面技术发展的带动下，遥感技术在多方面取得了长足发展． 2中国卫星遥感与定位技术应用的现状和发展 经过三十多年来的发展，卫星遥感技术应用的范畴已经从当初的单一遥感技术发展到今天包括遥感（RS)、地理信息系统(GIS)，全球定位系统(GPS)等技术在内的空间信息技术，逐渐深入到国民经济、社会生活与国家安全的各个方面，使社会可持续发展和经济增长方式发生了深刻的变化，其发展与应用水平业已成为综合国力评价的重要标志之一。 2.1中国卫星遥感应用的发展 遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就，是当代高新技术的一个重要组成部分。国际上遥感技术的发展，将在未来15年将人类带入一个多层。立体。多角度，全方位和全天候对地观测的新时代。各种高、中、低轨道相结合，大、中、小卫星相互协同，高、中、低分辩率互补的全球对地观测系统，将能快速、及时地提供多种空间分辩率、时间分辩率和光谱分辩率的对地观测海量数据。 自70年代以来，我国高度重视遥感技术发展与应用，跟踪国际技术前沿并努力创新，在“六五”、“七五”、“八五”、“九五”连续四个五年计划中，给予重点支持，在遥感技术系统，遥感应用系统、GIS等方面均取得突出进展。 2.2 建立了国家级资源环境宏观信息服务体系 随着信息高速公路的产生，不同地点、不同专业的地理信息系统的资源共享成为可能。地理信息系统的网络化主要包括地理信息系统软件的模块化和组件化、WEB GIS。WEB GIS的目的是解决分布式G玛之间的联网，实现系统资源的共享。分布式皤是当前的大趋势，主要原因是地学的数据量大，结构复杂，而且还要不断更新，只能是建立不同专业、不同地点的分布式GIS才是最佳方案。

遥感技术的应用以及发展趋势

一前言 二遥感信息技术基础 三遥感信息技术的应用 3.1遥感信息技术在环境监测方面的应用 3.1.1利用红外扫描仪监视石油污染 3.1.2利用遥感技术监测水体富营养化 3.1.3通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染 3.1.4应用红外扫描仪监测水体热污染 3.1.5通过遥感技术分析水域的分布变化和水体沼泽化 3.2.遥感技术在大气环境监测方面的应用 3.2.1臭氧层 3.2.2大气气溶胶 3.2.3有害气体 3.2.4气候变化 3.3遥感技术在城市环境监测与管理中的应用 3.4应用遥感技术监控生态环境 3.5 利用遥感技术监测自然灾害 四遥感信息技术的发展趋势 4.1遥感影像获取技术越来越先进 4.2遥感信息处理方法和模型越来越科学 4.3 3S一体化 4.4建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统 4.5建立国家环境资源信息系统 4.6建立国家环境遥感应用系统 五总结 六参考文

一前言 遥感，作为采集地球数据及其变化信息的重要技术手段，在世界围得到广泛的应用。自20世纪80年代以来，随着遥感技术的发展，遥感技术在理论上、技术上和实际应用上发生了重大的变化。在遥感数据源向着更高光谱分辨率和更高空间分辨率发展的同时，处理信息技术也更加成熟；在应用方面，结合了地理信息系统（GIS)和全球定位系统（GPS)，向着更系统化，更定量化的方向发展，是遥感技术的应用更加广泛和深入。 二遥感信息技术基础 遥感技术是指从飞机、飞船、卫星等飞行器上，利用各种波段的遥感器，通过摄影、扫描、信息感应，识别地面物质的性质和运动状态的技术，具有遥远的感知的意思。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词，到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星,经过几十年的发展，遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域，影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段，遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况，其效率之高是以前各种技术无法企及的。 三遥感技术在环境科学中的应用 3.1.遥感技术在水污染监测方面的应用 3.1.1利用红外扫描仪监视石油污染 全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨，利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析，将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较，更精密地判断和解译信息，参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。通过彩色密度分割图像，特别是数字密度分割图，可以更准确地判断油量的分布情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来，这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。浓度大的地方是黄色，往外扩散的油膜变薄，呈黄紫混在一起的颜色，再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析，确定油膜的漂移方向，计算出其扩散速度和扩散面积。 3.1.2利用遥感技术监测水体富营养化 浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用，当水体出现富营养化时，我们就可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱，另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光，影响水体的透明度。 3.1.3通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染 废水的颜色与悬浮物性状千差万别，特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样，可以用多光谱合成图像进行监测。水中悬浮泥沙的浓度和粒径增大，水体反射量也会相应增加，反射峰随之红移，定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段是0.65～0.85微米。 3.1.4应用红外扫描仪监测水体热污染 应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量，真实反映其温度差异。在热红外图像上，热水温度高，辐射能量多，呈浅色调。冷水和冰辐射能量少，呈深色调。热排水口处通常呈白色羽流，利用光学技术和计算机对热图像作密度分割，根据少量的同步实测水温，画出水体等温线。

实验室血清学常用检测方法

常用血清学检测方法介绍 一、酶联免疫吸附试验诊断技术 目前，该项技术已在兽医学上得到广泛的应用,大多数动物传染病都已经研制成 ELISA检测方法。 1、酶联免疫吸附试验的原理 ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的 抗原或抗体仍保持其免疫学活性，酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性，又保留酶的活性。在测定时，受检标本（测定其中的抗体或抗原）与固相载体表面的抗原或抗体起反应o用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。 再加入酶标记的抗原或抗体，也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相矢，故可根据呈色的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定方法达到很高的敏感度。 2、ELISA的类型根据试剂的来源和标本的情况以及检测的具体条件，可设计出各种不同类型的检测方法。用于动物疫病检测的ELISA主要有以下几种类型： ①?双抗体夹心法测抗原 双抗体夹心法是检测抗原最常用的方法。在临床检验中，此法适用于检验各种蛋白质、微生物病原体第二价或二价以上的大分子抗原，但不适用于测定半抗原及小分子单价抗原，因其不能形成两位点夹心。例如猪瘟病毒检测ELISA、禽流感病毒抗原捕获ELISA，就是根据这种原理设计的。 ②?双抗原夹心法测抗体 反应模式与双抗体夹心法类似。用特异性抗原进行包被和制备酶结合物，以检测相应的抗体。与间接法测抗体的不同之处为以酶标抗原代替酶标抗抗体。乙肝HBs的检测 常采用本法。本法尖键在于酶标抗原的制备，需要根据抗原结构的不同，寻找合适的标记方法。 此法中受检标本不需稀释，可直接用于测定，因此其敏感度相对高于于间接法。此外，该方法不受被检动物种属差异的限制。 ③?间接法测抗体

世界三大著名潮汐发电站

世界三大著名潮汐发电站 【字体：小大】 潮汐发电原理及概况在海湾或感潮河口，可见到海水或江水每天有两次的涨落现象，早上的称为潮，晚上的称为汐。这种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成的。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。建设潮汐电站，不需要移民，不淹没土地，没有环境污染问题，还可以结合潮汐发电发展围垦、水生养殖和海洋化工等综合利用项目。潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或感潮口建筑堤坝、闸门和厂房，围成水库，水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差(即工作水头)，从而可驱动水轮发电机组发电。 近年来，与潮汐发电相关的技术进步极为迅速，现已开发出多种将潮汐能转变为机械能的机械设备，如螺旋浆式水轮机、轴流式水轮机、开敞环流式水轮机等，日本甚至开始利用人造卫星提供潮流信息资料。利用潮汐发电日趋成熟，已进人实用阶段。国外已投运或设计中的潮汐发电站见表3。 潮汐发电在国内外发展很快。欧洲各国拥有浩瀚的海洋和漫长的海岸线，因而有大量、稳定、廉价的潮汐资源，在开发利用潮汐方面一直走在世界的前列。1967年，世界上第一座潮汐发电试验电站在法国朗斯建成，装机24台，总容量240兆瓦，利用潮

差8米，至今为止，仍是世界上最大的潮汐电站。我国从60年代至今，已建成潮汐电站9座，装机总容量为1120千瓦。我国潮汐资源相当丰富，据统计，我国可开发的潮汐发电装机容量达21580兆瓦(2158万千瓦)，年发电量约为619亿千瓦小时。世界三大著名潮汐电站简介1、加拿大安纳波利斯潮汐电站加拿大安纳波利斯潮汐电站座落在芬地湾口安纳波利斯-罗亚尔。该地潮差为4、2～8、5米。电站采用全贯流水轮发电机组。全贯流式水轮机安装在水平的水流通道中，发电机转子固定在水轮机桨叶周边组成旋转体，定子安装在水轮机转轮外边，构成没有传动轴的直接耦合机组。由于发电机的尺度不受限制，可以采用最优的转子直径，得到较高的转子转动惯量，以改进电网发生意外事故的动力稳定性，较易解决通风，检查、维修也方便。这些都是优于灯泡式机组之处。全贯流机组由于其结构紧凑，可以比采用灯泡式机组，工程造价低。但其难点在能经受推力和转子飞逸时保持稳定和转子轴承的安全运行，以及转子轮缘和壳体中间的密封。 该电站所采用的受力轴承是常规的水动力套筒式。密封由特殊的合成材料弯曲压贴在构件上，用水作润滑。该电站安装机组一台，额定功率为2万千瓦。转子直径7、6米，4个叶轮叶片，18个导叶，定子直径13米，设计水头5、5米，流量378米3／秒，额定转速50转／分，年发电量5000万千瓦小时。机组由对河川小型全贯流机组有经验的瑞士设计、加拿大制造。该电站利用现成控制洪水的堤坝，包括一条长225米的堆石坝，一个人工

血清学实验指导

实验目录 实验一：0.01M pH7.4磷酸盐缓冲液的制备 实验二：1%鸡红血球悬液的制备 实验三：禽流感血凝试验 实验四：禽流感血凝抑制试验 实验五：口蹄疫病毒3ABC-ELISA抗体检测技术实验六：猪瘟病毒ELISA抗体检测技术

实验一 0.01M pH7.4磷酸盐缓冲液的制备 一、目的要求 掌握磷酸盐缓冲液的制备方法，为后续的血清学检测奠定基础。 二、药械及耗材 电子天平，小电炉，药匙，1000ml烧杯，玻棒，500ml三角瓶（带棉塞），pH试纸； Na2HPO4.12H2O、KH2PO4、NaCl、蒸馏水；1 N NaOH、1N HCl（滴管瓶塞）。 三、试验程序 配方：Na2HPO4.12H2O 2.9克 KH2PO4 0.3克 NaCl 8.0克 蒸馏水1000ml 将上述成分称量在烧杯中，加热搅拌溶解，待完全溶解以后，调整pH值至7.4。然后分装在3个三角瓶中（每瓶大约330ml），加棉塞，橡皮筋捆扎，置高压灭菌器中121℃15min灭菌处理，备用。

实验二 1％鸡红血球悬液的制备 一、目的要求 掌握鸡红血球悬液的制备方法，为后续的血凝和血凝抑制试验奠定基础。 二、药械与耗材 公鸡，玻璃注射器（30ml），16＃大针头，5％柠檬酸钠；800型离心机，玻璃离心管（10ml），洗耳球，10ml移液管，2ml移液管，棉花；0.01M pH7.4磷酸盐缓冲液。 三、试验程序 ※从心脏采集公鸡的抗凝血约25ml，平均分装3支离心管； ※作对称平衡以后，3000rpm离心10min，弃上清液，保留红血球泥； ※加入适量PBS，用乳头滴管轻轻地洗涤红血球，然后作对称平衡，3000rpm 离心10min，弃上清液，保留红血球泥； ※重复上述操作2～3次，直至上清液清亮透明； ※用10ml移液管轻轻地吸去上清液弃之，保留红血球泥； ※用10ml移液管向三角瓶中加入49.5mlPBS，再用2ml移液管吸取0.5ml 红血球泥，棉花擦去移液管外壁粘附的红血球。将0.5ml红血球泥放入 49.5mlPBS中，混匀置于4℃冰箱备用。

遥感技术系统及其技术原理是什么

遥感技术系统及其技术原理是什么？试举例说明其农业应用。 概念： 遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功,大大推动了遥感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统,其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多,主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成象光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐 形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感，称为航空遥感。把遥感器装在航天器上进行遥感，称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测，获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等 遥感技术系统包括：信息源即波谱特征 spectrum feature、信息的获取 Information obtain、信息的接收 Receive、信息的处理 Processing（辐射校正、姿态校正、几何校正、增强处理等）、信息的应用 applying 空间信息获取系统 地球表面地物目标空间信息获取主要由遥感平台、遥感器等协同完成。 遥感平台 (Platform for Remote Sensing ) 是安放遥感仪器的载体，包括气球、飞机、人造卫星、航天飞机以及遥感铁塔等。 遥感器 ( Remote Sensor) 是接收与记录地表物体辐射、反射与散射信息的仪器。目前常用的遥感器包括遥感摄影机、光机扫描仪、推帚式扫描仪、成像光谱仪和成像雷达。按其特点，遥感器分为摄影、扫描、雷达等几种类型。 遥感数据传输与接收 空间数据传输与接收是空间信息获取和空间数据应用中必不可少的中间环节。 遥感器接收到地物目标的电磁波信息，被记录在胶片或数字磁带上。从遥感卫星向地面接收站传输的空间数据中，除了卫星获取的图像数据以外，还包括卫星轨道参数、遥感器等辅助数据。这些数据通常用数字信号传送。遥感图像的模拟信号变换为数字信号时，经常采用二进制脉冲编码的 PCM 式（ pulse code modulation: 脉冲编码调制）。由于传送的数据量非常庞大，需要采用数据压缩技术。 卫星地面接收站的主要任务是接收、处理、存档和分发各类地球资源卫星数据。地面站接收的卫星数据通常被实时记录到 HDDT(high density digital tape，高密度磁带) 上，然后根据需要拷贝到 CCT(computer compatible tape ，计算机兼容磁带 ) 、光盘、盒式磁带等其他载体上。 CCT 、光盘、盒式磁带等是记录、保存、分发卫星数据等最常用的载体。 遥感图像处理 遥感图像处理是在计算机系统支持下对遥感图像加工的各种技术方法的统称。遥感图像

潮汐位能发电技术

潮汐位能发电技术 潮汐位能发电技术 Tidal Power Generation 前面介绍过潮汐能，潮汐能利用可分为两种形式：一是利用潮汐的动能，即直接利用潮流前进的力量来推动水轮机发电，称为潮流发电，但利用潮汐的动能对潮汐能的利用率非常低，目前应用较少。二是建坝利用潮汐的位能发电，是潮汐坝发电技术，也称为称为潮位发电，是目前应用较多的形式。 潮汐位能发电站的原理 利用潮汐的位能就是营造水头，利用落差发电。在有条件的海湾或潮差大的河口建筑堤坝、闸门和水轮发电机厂房，将海湾（或河口）与外海隔开围成水库，对水闸适当地进行启闭调节，使库侧水位与海侧潮位形成一定的高度差（即工作水头），从而驱动水轮发电机组发电。

图1与图2显示了一个潮汐位能发电站的示意图，图1 是海水涨潮时水位高于水库水位，海水向水库流动推动水轮机运转。图1 海水涨潮时推动水轮机运转 图2 是海水退潮时水位低于水库水位，水库水向海洋流动推动水轮机运转。图2 海水退潮时推动水轮机运转 这个原理与普通水利发电相似，与普通水利发电的差别在于蓄积的海水落差不大，并且呈间歇性，但流量大，所以潮汐发电的水轮机要适合低水头、大流量的特点。 实际上的潮汐位能电站要复杂些，有单库单向电站、单库双向电站和双库连续发电电站三种类型，下面介绍这三种潮汐发电站。 单库单向电站

在海湾出口或河口处，建造堤坝、发电厂房和水闸，将海湾与外海分隔，形成水库。在涨潮时开启闸门将潮水充满水库，当落潮外海潮位下降时，产生一定落差，利用该落差推动水轮发电机组发电。这种电站只建造一个水库，而且只在落潮时发电，称为单库单向发电。图3左图是单库单向潮汐发电站布置示意图。图3 单库单向潮汐发电示意图 图3右图是单库单向潮汐发电站运行工况示意图，运行工况可分为以下四个步骤： （a）充水：开启水闸，水轮机停运，库外上涨的潮水经水闸进入水库，至库内外水位齐平为止。 （b）等候：水闸关闭，水轮机停运，水库内水位保持不变，库外水位因退潮差下降，待库内外水位差达到一定水头时，启动水轮机发电。 （c）发电：水库的水向库外流动推动机组发电，水库水位下降，直至与外海潮位的水位差小于机组发电需要的最小水头为止。

免疫与血清学基本技术

第七章免疫与血清学基本技术 第一节免疫学基本知识 一、抗原 抗原是指能与T细胞及B细胞的受体结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。 抗原一般具有两个重要特性： 一是免疫原性，即抗原刺激机体产生免疫应答，诱生抗体或致敏淋巴细胞的能力； 二是抗原性，即抗原与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞有特异性结合的能力。 既有免疫源性又有抗原性的物质为完全抗原，而只有抗原性无免疫源性的物质称为半抗原。 决定Ag特异性的最小化学亚单位称为决定簇（又称表位）。 依其与胸腺关系又分胸腺依赖抗原（TD-Ag）和胸腺非依赖抗原（TI-Ag）。 绝大多数蛋白质抗原如病原微生物、血细胞、血清蛋白等均属于TD-Ag。 抗原的免疫源性是异物性，抗原的特异性是免疫应答中最重要的特点，也是免疫学诊断和免疫学防治的理论依据。 人类血型抗原有A和B抗原，它们刺激机体产生抗A和抗B抗体。 人类血型抗原是同种异型抗原（同一种属不同个体间的遗传标记不同）。 器官移植所产生的排异反应，也是因同种异型抗原所致。 佐剂在免疫中常常采用，它主要的机制是增强机体对Ag的免疫应答。 二、抗体 抗体是抗原刺激机体由B细胞产生的，本质是免疫球蛋白（Ig）。 Ig的基本结构是： 4条肽链（2条轻链-L链、2条重链-H链）由二硫键连接。 L链分为可变部位（V）和恒定部分（C），即VL+CL。 H链也分为可变部位（V）和恒定部分（C），即VH+CH，但CH部分又分为CH1、CH2、CH3。IgM 和IgE还有CH4部分。 CH1与CH2区之间为绞链区。 如果用木瓜酶水解后，将IgG水解2Fab和Fc。Fab是Ig与Ag结合部位，Fc是可结晶部分。 用胃蛋白酶水解IgG，可分为F(ab?)2和Fc部分，F(ab?)2是两个Fab连在一起的部分。 Ig的分类是依据H链的结构特点，主要依Fc部分（CH）。Ig分为五大类：IgG、IgM、IgA、IgE、IgD。Ig同种型是指H链所具有的的特性。 同一类Ig分型依据L链结构特点，可分为κ和λ型。Ig的Fc段部分可与某些细胞的Fc受体结合，如巨噬细胞等。 F(ab?)2部分是与Ag结合部，VH+VL是F(ab?)2中的高变区，直接与Ag能结合的部位。 人类5种Ig各具特色，IgM分子量最大，免疫应答早期产生的Ab只要为IgM。 IgG在血清中含量最高，而且是唯一能通过人类胎盘的Ig。 IgA经J链连接，可形成多聚IgA。 多聚IgA与分泌片结合后，能抵抗蛋白酶的水解作用。 有人称具备局部Ab。IgE可与肥大细胞膜上Fc受体结合。 三、抗原抗体反应 每一种抗原物质都能在具有免疫功能的机体中遇到与其相应的免疫细胞，结合在其表面受体上，激发产生相应的抗体，并且能够与这种抗体特异性地结合。 抗原与抗体的结合为非共价结合。 其分子空间结构的互补性，决定了结合部位原子间的接近程度，使各种弱作用键充分发挥作用，形成相对稳定的结合。

实验室血清学常用检测方法

实验室血清学常用 检测方法

常见血清学检测方法介绍 一、酶联免疫吸附试验诊断技术 当前，该项技术已在兽医学上得到广泛的应用，大多数动物传染病都已经研制成ELISA检测方法。 1、酶联免疫吸附试验的原理 ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的抗原或抗体仍保持其免疫学活性，酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性，又保留酶的活性。在测定时，受检标本（测定其中的抗体或抗原）与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其它物质分开。再加入酶标记的抗原或抗体，也经过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，故可根据呈色的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定方法达到很高的敏感度。 2、ELISA的类型 根据试剂的来源和标本的情况以及检测的具体条件，可设计出各种不同类型的检测方法。用于动物疫病检测的ELISA主要有以下几种类型： ①.双抗体夹心法测抗原

双抗体夹心法是检测抗原最常见的方法。在临床检验中，此法适用于检验各种蛋白质、微生物病原体第二价或二价以上的大分子抗原，但不适用于测定半抗原及小分子单价抗原，因其不能形成两位点夹心。例如猪瘟病毒检测ELISA、禽流感病毒抗原捕获ELISA，就是根据这种原理设计的。 ②.双抗原夹心法测抗体 反应模式与双抗体夹心法类似。用特异性抗原进行包被和制备酶结合物，以检测相应的抗体。与间接法测抗体的不同之处为以酶标抗原代替酶标抗抗体。乙肝HBs的检测常采用本法。本法关键在于酶标抗原的制备，需要根据抗原结构的不同，寻找合适的标记方法。 此法中受检标本不需稀释，可直接用于测定，因此其敏感度相对高于于间接法。另外，该方法不受被检动物种属差异的限制。 ③.间接法测抗体 间接法是检测抗体常见的方法。其原理为利用酶标记的抗体（抗免疫球蛋白抗体），检测与固相抗原结合的受检抗体（见图1）。操作步骤如下： （1）将特异性抗原与固相载体联结，形成固相抗原。洗涤除去未结合的抗原及杂质。 （2）加稀释的受检血清，保温反应。血清中的特异抗体与固相抗原结合，形成固相抗原抗体复合物。经洗涤后，固相载体上

遥感技术的现状与发展趋势

遥感技术的现状及发展趋势 摘要：目前遥感技术在各个领域已经有了广泛的应用，本文通过介绍了遥感技 术在农业、海洋、资源、环境、军事等方面的应用，介绍了遥感技术的应用现 状并结合遥感技术在各研究方面的发展现状，结合河口海岸的研究方向，解析 了遥感技术在河口海岸研究方面的应用，并对遥感技术在未来研究中的发展趋 势预测分析。 关键词：遥感技术、应用、发展趋势 随着遥感技术的发展与成熟，遥感技术在各个领域的应用越来越广泛，其 中韩秀梅 , 张建民等人对遥感技术在农业方面的应用现状做了分析【1】，蒋兴伟 , 宋清涛等对遥感在海洋方面的应用进行探讨【2】，陆灯盛 , 游先祥等人对遥感技术在资源环境中的应用进行分析研究【3】，张文若 , 康高峰 , 王永等人以煤炭资源为例分析了遥感技术在资源中的应用现状及前景【4】，罗红霞 , 阚应波等人通过高光谱影像对农作物病虫害的影像进行研究【5】，卫亚星 , 王莉雯 , 刘闯 . 等人研究了遥感技术在土壤侵蚀方面的应用【6】，张万增等对遥感技术在军事方面的应用及发展进行了探讨【7】。通过前人的研究发现，遥感技术在农业病虫害的 防治、资源的勘探、环境污染的防治、军事防御等方面的应用已经十分广泛和 成熟。文章总结了遥感技术在各领域的研究成果以及在各研究领域的应用，并 对遥感技术在未来研究中的应用及发展趋势进行分析。 1遥感的概念及分类 1.1 遥感的概念 遥感（ RS） , 这是 20 世纪 60 年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波的 理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、 处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。 1.2 遥感的分类 目前按照不同的分类标准遥感技术可以分为以下几类：（1）按遥感平台的高度分类大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。（2）按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感，热红外遥感、微波遥感三种类型。 （3）按研究对象分类可分为资源遥感与环境遥感两大类。（ 4）按应用空间尺度 分类可分为全球遥感、区域遥感和城市遥感。 2遥感技术的应用 2.1 遥感技术在农业中的应用 2.1.1农业资源调查及动态监测 农业资源调查包括土地利用现状、土壤类型、草场、农田等农业资源的调 查以及结束后的评价，提供农业资源的准确数值和分布图件。农业部遥感应用 中心于 2000 年设立草地遥感监测和预警系统。该项目是利用遥感技术、地理信

潮汐能发电技术与前景研究

潮汐能发电技术与前景研究 传统的发电方式越来越跟不上日益增多的用电需求，全球环境恶化也逐年严重，所以我们急需一种新的发电形式，既可以满足人们的需要又不会加重环境负担。在这种情况下利用潮汐发电的技术应运而生，为这个难题提供了一个较好的解决方案。 标签：潮汐发电；技术；前景 海洋面积在地球上十分宽阔，其具有的能源十分庞大，潮汐能作为一种新型可再生资源，可以有效协调发电、环境及资源之间的关系。我国拥有比较长的海岸线，潮汐能十分丰富，我们要重视开发利用这种能源进行发电。 1 潮汐发电 1.1 发电原理 太阳和月亮对海洋的引力造成了海洋平面的潮起潮落现象，也就是所谓的潮汐。潮汐发电的原理就是利用海水在涨潮，退潮的过程中的巨大推动力进行发电。在涨潮时，海平面逐渐上升，海水由低处逐渐往高处上升，在海水中的水轮在大量海水的作用力下进行转动，从而带动与其相连的发电机发电；在海水退潮时，高处的海水逐渐降低，形成一种落差，利用大量海水产生的落差作用力推动水轮进行反方向的转动，也可以带动发电机进行发电。海水在升降过程中形成的正向推动力及方向落差力都会作用于水轮进行发电。 1.2 潮汐发电形式 利用潮汐能进行发电因为建设范围和作用力的不同主要可分为三种形式。 第一种是单库单向式。这种形式的发电站主要在海边建设一个发电水库，在面临海水的一方设置一个闸门，当海水开始上升时，将闸门开启，让水逐渐进入水库中，在海水上升到最高点时，将闸门关闭，从而将水库中的海水困在发电站里，在海水下降时开启闸门，让水库中的水与海平面形成一个落差，进而让海水推动水轮进行发电。因为只有一个水库进行单方向的放水发电，所以称为单库单向式潮汐发电站。这种发电站的优点是建设投入低，设施少，缺点是能量利用少，发电不连贯。 第二种是单库双向式。这种形式的发电站也是修建一个水库，但是水轮设备有单独的两套。在海水上升进入水库时，将水引入第一套设备，海水在经过第一套设备时推动水轮开始转动发电，在海水升到最高点，即水库内外的水平面基本持平时，关闭第一套设备，让海水随着潮落通过第二套设备流出水库，利用流出的力量发电。因为在一个水库中可以利用海水的流进及流出双向发电，所以称为单库双向式。它的优点是对潮汐能量的利用率比第一种高，缺点是设备比较复杂，

潮汐发电技术的现状与前景

潮汐发电技术的现状与前景 Current situ ation and prospects of tidal energy conversion 李书恒,郭　伟,朱大奎 (南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏南京210093) 中图分类号:TV744 文献标识码:A 文章编号:100023096(2006)1220082205 全球海洋中所蕴藏的潮汐能约有27亿kW,可供开发的约占2%,即约5400万kW[1]。全球电力市场到2000年已达8000亿美元并继续呈上升趋势。但是,仍有2亿人的用电需求得不到满足,发展中国家的用电量以每8年翻一番的速度在增长。在满足用电需求的同时,降低石油等非再生资源的消耗,减少环境污染,开发新型环保电站迫在眉睫[2]。潮汐能是一种不会给地球上未来人类带来污染和灾难的能源[3]。前苏联的伯恩斯坦也指出利用这种昼夜间断断续续、一个月内波动起伏的潮汐能发电可以获得能量。在有条件利用潮汐能的沿海国家和地区,建设潮汐电站不失为缓解能源危机的一种方案[4]。 1　潮汐发电的基本原理 潮汐能是月球和太阳等天体的引力使海洋水位发生潮汐变化而产生的能量。潮汐能利用的主要方式是发电。潮汐发电的工作原理与常规水力发电的原理类似,它是利用潮水的涨、落产生的水位差所具有的势能来发电。差别在于海水与河水不同,蓄积的海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性,从而潮汐发电的水轮机的结构要适合低水头、大流量的特点[5]。具体地说,就是在有条件的海湾或感潮河口建筑堤坝、闸门和厂房,将海湾(或河口)与外海隔开围成水库,并在闸坝内或发电站厂房内安装水轮发电机组。海洋潮位周期性的涨落过程曲线类似于正弦波[6]。对水闸适当地进行启闭调节,使水库内水位的变化滞后于海面的变化,水库水位与外海潮位就会形成一定的高度差(即工作水头),从而驱动水轮发电机组发电(图1)。从能量的角度来看,就是将海水的势能和动能,通过水轮发电机组转化为电能的过程 。 图1　潮汐发电示意图 由于潮水的流动方向是不断改变的,因此就使得潮汐发电出现不同的类型,即单库单向型、单库双向型和双库单向型3种(表1,图2)。 2　潮汐发电的优缺点及其发展现状潮汐电站由7个基本部分组成:潮汐水库;堤坝;闸门和泄水道建筑;发电机组和厂房;输电、交通和控制设施;航道、鱼道等[7]。潮汐发电的关键技术主要包括低水头、大流量、变工况水轮机组设计制造;电站的运行控制;电站与海洋环境的相互作用,包括电站对环境的影响和海洋环境对电站的影响,特别是泥沙冲淤问题;电站的系统优化,协调发电量、间断发电以及设备造价和可靠性等之间的关系;电站设备在海水中的防腐等[8]。 收稿日期:2005203215;修回日期:2006208228 基金项目:浙江省玉环县政府“玉环县海山乡总体规划研究”作者简介:李书恒(19802),女,山西忻州人,南京大学地理与海洋科学学院博士研究生,研究方向为海岸海洋学,电话: 025*********,E2mail:shuhengli@https://www.wendangku.net/doc/3115107643.html,