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北京秋冬季近地层PM_(2.5)质量浓度垂直分布特征 被引量:78
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作者 杨龙 贺克斌 +1 位作者 张强 王歧东 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期23-28,共6页
选取秋冬两季各14d对北京地区近地层ρ(PM2 5)垂直分布进行监测,获得ρ(PM2.5)垂直廓线;结合同步测得的气象数据,就气象因素对垂直分布的影响进行了分析;最终拟合了ρ(PM2.5)垂直廓线方程。研究表明:秋冬两季ρ(PM2 5)的垂直分布随高度... 选取秋冬两季各14d对北京地区近地层ρ(PM2 5)垂直分布进行监测,获得ρ(PM2.5)垂直廓线;结合同步测得的气象数据,就气象因素对垂直分布的影响进行了分析;最终拟合了ρ(PM2.5)垂直廓线方程。研究表明:秋冬两季ρ(PM2 5)的垂直分布随高度增加而呈对数递减的规律;风速随高度的变化遵循对数规律;发生逆温时,大气层结稳定,垂直方向上的湍流受到抑制,风速与PM2 5逐时质量浓度在垂直方向的分布呈较好的线性关系,ρ(PM2 5)随高度改变呈显著的对数相关关系;而在非逆温的情况下,PM2 5逐时质量浓度垂直分布与风速线性相关的概率较小,质量浓度的垂直分布与高度的对数关系不显著。 展开更多
关键词 PM2.5 质量浓度 垂直分布 逆温 近地层
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连续雾霾天气污染物浓度变化及天气形势特征分析 被引量:50
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作者 陈瑞敏 吴雁 +1 位作者 康文英 王荣英 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2014年第2期209-218,共10页
利用MICAPS资料、地面观测资料、NCEP资料和衡水市环境监测站细颗粒物(PM2.5)及PM10浓度资料,对2013年1月衡水市出现的连续雾霾天气从PM10及细颗粒物浓度演变、雾霾天气污染物浓度与地面要素关系、中低层环流形势特征进行了分析,结果表... 利用MICAPS资料、地面观测资料、NCEP资料和衡水市环境监测站细颗粒物(PM2.5)及PM10浓度资料,对2013年1月衡水市出现的连续雾霾天气从PM10及细颗粒物浓度演变、雾霾天气污染物浓度与地面要素关系、中低层环流形势特征进行了分析,结果表明:1)雾霾天气期间06:00(北京时间,下同)至07:00和16:00至21:00为PM10和细颗粒物浓度较低时段,PM10最大值出现在15:00,细颗粒物最大值出现在02:00,两者并不同时达到极值。2)雾霾天气污染物浓度与地面湿度并不是简单的正相关或负相关关系,还和许多其它因素有关。3)衡水市污染源主要来源于工业污染源、扬尘污染、冬季燃煤采暖、局部污染源及区域性污染。4)雾霾天气相对湿度和能见度基本呈负相关,气压变化不大,风向频率最多为北到东北风,平均风速一般都在2 m/s以下。雾日时大部分时段为雾和霾的混合物。5)重污染日期间500 hPa为平直偏西气流或西北偏西气流,没有明显的槽脊活动。而污染较轻的时段500 hPa为明显的西北气流控制或有槽脊活动。6)雾霾天气期间大部分日数08:00在850hPa以下都存在逆温层;地面气压场偏弱,尤其河北平原一带基本为均压场。最后对雾霾天气影响及对策进行了简单探讨。 展开更多
关键词 连续雾霾 污染物 浓度 能见度 逆温层
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兰州大气污染物浓度与局地气候环境因子的关系 被引量:28
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作者 张强 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期99-106,共8页
利用 2 0 0 0年 1 2月 1 0~ 1 7日在兰州市城区的大气边界层观测资料以及同期的污染物浓度监测资料、自动气象站观测资料和常规气象站辐射观测资料等 ,通过山谷内市区污染物浓度变化与山谷外对照点的比较 ,研究了兰州市城区污染物浓度... 利用 2 0 0 0年 1 2月 1 0~ 1 7日在兰州市城区的大气边界层观测资料以及同期的污染物浓度监测资料、自动气象站观测资料和常规气象站辐射观测资料等 ,通过山谷内市区污染物浓度变化与山谷外对照点的比较 ,研究了兰州市城区污染物浓度的变化特征 ;分析了对应时期兰州市山谷气候环境因子和特征参数的变化 .结果发现 ,大气中污染物对太阳辐射的吸收增温与白天大气逆温层之间有明显的正反馈机制 ,而且这种反馈机制在白天大气逆温层的形成和发展过程中起主导作用 ;讨论了兰州市山谷大气污染物浓度与大气逆温、水平风速、Froude数和边界层稳定度参数之间的简单关系 . 展开更多
关键词 兰州市 大气污染物浓度 气候环境因子 逆温层 正反馈机制 太阳辐射 水平风速 Froude数
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可调谐二极管激光吸收光谱氧气测量中的导数光谱处理与浓度反演算法研究 被引量:26
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作者 何俊峰 阚瑞峰 +2 位作者 许振宇 段连飞 王小中 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期280-285,共6页
氧气是发动机燃烧过程的必需成分,在飞行器进气道进行氧气监测需求迫切。针对飞行器上的工程要求和应用特点,设计了一种波长线性扫描可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)短光程系统结合有限冲击响应(FIR)滤波二阶导数谱算法的方案完成了氧... 氧气是发动机燃烧过程的必需成分,在飞行器进气道进行氧气监测需求迫切。针对飞行器上的工程要求和应用特点,设计了一种波长线性扫描可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)短光程系统结合有限冲击响应(FIR)滤波二阶导数谱算法的方案完成了氧气吸收微弱信号的提取和浓度反演。根据TDLAS工作原理和吸收信号特征,对二阶导数谱用于气体浓度反演的理论依据进行了推导,在此基础上提出一种基于FIR的数字滤波方案来完成吸收信号的噪声滤除和二阶导数谱的提取。实验结果证明,该方案简单易行,提高了检测信噪比,降低了检测限,浓度反演结果准确、线性良好。 展开更多
关键词 光谱学 激光吸收光谱 浓度反演 二阶导数谱 有限冲击响应
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卫星遥感北太平洋渔场叶绿素a浓度 被引量:19
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作者 毛志华 朱乾坤 龚芳 《水产学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期270-274,共5页
海洋叶绿素a(Chla.)含量是了解世界海洋中地球生物化学循环的基础和估算海洋生产力的基本指标,是判断水域的肥瘠程度和评价水域渔业潜在生产力的基本依据.富集浮游植物的海域是海洋食植动物的大密度存在和水产资源丰富存在的基础,许多... 海洋叶绿素a(Chla.)含量是了解世界海洋中地球生物化学循环的基础和估算海洋生产力的基本指标,是判断水域的肥瘠程度和评价水域渔业潜在生产力的基本依据.富集浮游植物的海域是海洋食植动物的大密度存在和水产资源丰富存在的基础,许多鱼类如金枪鱼等中上层鱼群集在锋面两侧或涡旋,这些特征与营养盐供给或混合层深度变化相关.北太平洋渔场已成为我国远洋渔业的重要组成部分[1],卫星遥感技术可以实现大面积同步的观测和一年四季连续的观测,是测定北太平洋渔场海洋叶绿素a的最有效方法. 展开更多
关键词 叶绿素A浓度 卫星遥感 反演模式 北太平洋渔场
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城市区域碳排放测量反演研究国际进展 被引量:22
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作者 胡鹤鸣 王池 张金涛 《计量学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期7-12,共6页
城市聚集了世界50%的人口和70%以上的碳排放,然而,每个城市的碳排放不确定度很大,50%~100%的数据误差是很常见的。对温室气体浓度的时空分布特征及碳排放测量反演的基本思路进行了介绍。目前美国国家标准与技术研究院(NIST)正在资助开... 城市聚集了世界50%的人口和70%以上的碳排放,然而,每个城市的碳排放不确定度很大,50%~100%的数据误差是很常见的。对温室气体浓度的时空分布特征及碳排放测量反演的基本思路进行了介绍。目前美国国家标准与技术研究院(NIST)正在资助开展若干个城市/城市群碳排放测量试点项目,利用自上而下的方法,基于温室气体浓度测量和精确的城市尺度大气输移扩散模式,反演推算城市区域的碳排放通量。对NIST正在开展的研究进行了综述,并对中国计量科学研究院未来在该领域的工作进行了展望。 展开更多
关键词 计量学 城市碳排放 温室气体 浓度 大气模式 反演模型
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基于差分吸收光谱法的燃煤锅炉烟气浓度反演算法 被引量:16
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作者 汤光华 许传龙 +1 位作者 孔明 王式民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期6-10,共5页
根据被测对象在所选波段具有差分吸收结构的光谱特性,研究了一种改进的基于差分吸收光谱法(DOAS)的气体浓度反演算法。在该算法中,考虑了噪声、颗粒群散射以及干扰气体的影响。应用该算法在给定光程下分别对一种气体和几种气体的混合物... 根据被测对象在所选波段具有差分吸收结构的光谱特性,研究了一种改进的基于差分吸收光谱法(DOAS)的气体浓度反演算法。在该算法中,考虑了噪声、颗粒群散射以及干扰气体的影响。应用该算法在给定光程下分别对一种气体和几种气体的混合物,以及在不同光程下同一浓度的气体进行了数值模拟。结果表明,该算法具有良好的抗噪声和抗干扰性能,并且浓度反演误差基本在1%以内,研究还给出了在不同光程下对浓度值极高或极低(mg/m3)的待测气体“测量”结果的比较。 展开更多
关键词 差分吸收光谱 浓度反演 抗噪声 抗干扰 颗粒 群散射 数值模拟
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颗粒物Mie散射对差分吸收光谱技术的影响 被引量:13
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作者 邵理堂 王式民 +1 位作者 汤光华 许传龙 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期594-601,共8页
差分吸收光谱法(DOAS)应用于固定污染源烟气排放在线监测时,由于烟气中烟尘颗粒物含量较高,烟尘颗粒物Mie散射引起的消光对准确反演气体浓度应有一定影响。通过对1~10μm烟尘颗粒物Mie散射对DOAS影响的数值模拟和实验研究得出,烟尘颗... 差分吸收光谱法(DOAS)应用于固定污染源烟气排放在线监测时,由于烟气中烟尘颗粒物含量较高,烟尘颗粒物Mie散射引起的消光对准确反演气体浓度应有一定影响。通过对1~10μm烟尘颗粒物Mie散射对DOAS影响的数值模拟和实验研究得出,烟尘颗粒物的散射光强与颗粒粒径分布、颗粒数密度有关,随着颗粒粒径和颗粒数密度增加,气体的差分吸收度随之而增加,差分吸收度曲线的频率特性发生变化,传统DOAS算法中的应用多项式滤波已无法消除颗粒物Mie散射对气体差分吸收度的影响,气体浓度的反演结果远远偏离真实值。 展开更多
关键词 散射 差分吸收光谱术 MIE散射 粒径分布 浓度反演
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基于直接吸收峰峰值标定的气体浓度反演方法研究 被引量:12
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作者 邓瑶 唐雯 +5 位作者 李峥辉 钟尚文 邹丽昌 卢志民 林尖 姚顺春 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第3期317-324,共8页
可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术利用了半导体激光器可调谐和窄线宽的特性,具有高选择性和高灵敏度,可以在气体成分复杂、高温等恶劣环境下准确测量CO_(2)。基于TDLAS的扫描波长直接吸收(SDAS)技术是常用的气体浓度反演方法,针对... 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术利用了半导体激光器可调谐和窄线宽的特性,具有高选择性和高灵敏度,可以在气体成分复杂、高温等恶劣环境下准确测量CO_(2)。基于TDLAS的扫描波长直接吸收(SDAS)技术是常用的气体浓度反演方法,针对该方法反演气体浓度时采用的吸光度积分法需要准确获得频域信息,从而导致系统结构复杂的问题,本文提出了基于直接吸收峰峰值标定的气体浓度反演方法。首先利用HITRAN2016光谱数据库建立CO_(2)数值仿真模型,并参考电厂尾部烟道内高温和高浓度的CO_(2)环境,分析了吸收峰峰值随浓度(10%~20%)和温度(298~338 K)的理论变化规律,然后将理论规律作为建立实际吸收峰峰值浓度标定模型和温度修正曲线的参考依据。通过搭建基于TDLAS的CO _(2)检测实验系统,验证了所提方法应用于浓度测量的可行性。研究结果显示,采用峰值标定法反演得到的CO_(2)浓度的相对误差均方值为1.08%,验证了利用吸收峰峰值标定的气体浓度反演方法在高浓度CO_(2)准确测量方面的可行性。 展开更多
关键词 光谱学 可调谐半导体激光吸收光谱 直接吸收 吸收峰峰值 浓度反演 温度修正
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利用小波变换消除颗粒物Mie散射对DOAS技术的影响 被引量:9
10
作者 邵理堂 汤光华 +1 位作者 许传龙 王式民 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期444-448,共5页
为消除烟气中颗粒物Mie散射对差分吸收光谱(DOAS)法反演气体浓度的影响,提出了多项式结合小波变换的滤波方法.数值研究结果表明:对不同的颗粒物浓度和不同的气体浓度,采用该滤波方法都能够大幅度降低气体浓度的反演误差,且小波变换的层... 为消除烟气中颗粒物Mie散射对差分吸收光谱(DOAS)法反演气体浓度的影响,提出了多项式结合小波变换的滤波方法.数值研究结果表明:对不同的颗粒物浓度和不同的气体浓度,采用该滤波方法都能够大幅度降低气体浓度的反演误差,且小波变换的层数随颗粒物浓度的增加而增加.实验研究表明:基于该滤波方法的DOAS技术,对0~1377.2mg/m3范围内的SO2气体,其浓度反演误差大都在10%以内,零点漂移由50.96mg/m3降为9.96mg/m3,提高了DOAS技术的测量精度. 展开更多
关键词 差分吸收光谱 多项武滤波 小波变换 MIE散射 浓度反演
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香港近海海域叶绿素a定量反演及时空变化分析 被引量:10
11
作者 孙宏亮 何宏昌 +3 位作者 付波霖 王诗文 马瑞雪 吴明富 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期2222-2229,共8页
以2009~2019年HJ-1A/B卫星多光谱数据和对应日期的实测数据为数据源,通过预处理提取出各波段组合反射率并与实测叶绿素a浓度数据进行统计相关性分析,选取相关性最高的波段组合作为特征变量与2/3的实测叶绿素a浓度数据进行建模,并用剩下... 以2009~2019年HJ-1A/B卫星多光谱数据和对应日期的实测数据为数据源,通过预处理提取出各波段组合反射率并与实测叶绿素a浓度数据进行统计相关性分析,选取相关性最高的波段组合作为特征变量与2/3的实测叶绿素a浓度数据进行建模,并用剩下的1/3实测叶绿素a浓度数据进行精度验证以确定最佳遥感反演模型,最后根据最佳反演模型对2009-2019年的香港近海海域叶绿素a浓度进行反演,明晰该海域近10年的叶绿素a浓度时空变化特征.结果表明:利用HJ-1A/B卫星多光谱数据反演香港近海海域叶绿素a浓度的最佳波段组合为第3波段和第2波段比值(B3/B2),相关系数(r)为0.893;最佳反演模型为利用B3/B2构建的e指数回归模型(Chl=0.004e6.693(B 3/B 2)),决定系数(R2)为0.934,均方根误差(RMSE)为0.255μg/L,平均相对误差(RPD)为25%;近10年香港近海海域的叶绿素a浓度时空变化特征:空间上整体呈现"东高西低,由东向西逐渐减小"的分布特征,西部海域比东部海域平均浓度低5μg/L左右;2017年内呈"春低秋高,夏升冬降"的随季节变化特点,其中秋季最高,夏春两季次之,冬季最低. 展开更多
关键词 叶绿素A浓度 HJ-1A/B卫星 多光谱数据 定量反演 时空变化分析
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基于MODIS数据的云南九大高原湖泊叶绿素a浓度反演 被引量:10
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作者 种丹 李浩杰 +3 位作者 范硕 李姣姣 王杰 张世强 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期277-286,共10页
叶绿素a浓度是反映水体富营养化程度的重要参数。本研究以MODIS卫星影像为数据源,结合地面实测数据,实现了对云南省九大高原湖泊的叶绿素a浓度反演。首先,以2010—2012年的叶绿素a浓度实测数据为基础,对MODIS不同波段的地表辐射率进行... 叶绿素a浓度是反映水体富营养化程度的重要参数。本研究以MODIS卫星影像为数据源,结合地面实测数据,实现了对云南省九大高原湖泊的叶绿素a浓度反演。首先,以2010—2012年的叶绿素a浓度实测数据为基础,对MODIS不同波段的地表辐射率进行了组合试验,优选出九湖叶绿素a浓度的统计模型。其次,利用2013—2014年的叶绿素a浓度实测数据对反演模型进行了验证。最后,利用优选模型对九湖叶绿素a的空间分布特征和变化动态进行分析。结果表明:获取的九湖叶绿素a浓度的空间分布比较符合专业人员的判断,结果较为合理;滇池、洱海、程海、杞麓湖、星云湖、异龙湖和阳宗海的叶绿素a浓度周围高,中部低,抚仙湖和泸沽湖则为周围低,中部高;从年际变化看,2010—2014年期间,滇池、洱海、星云湖和异龙湖叶绿素a浓度年际波动幅度较大,抚仙湖、程海、杞麓湖和泸沽湖变化较为稳定,阳宗海呈减少趋势。 展开更多
关键词 叶绿素A浓度 MODIS 遥感反演 变化动态 监测
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高温氨逃逸激光原位监测的浓度反演算法 被引量:9
13
作者 何莹 张玉钧 +2 位作者 王立明 尤坤 高彦伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期897-901,共5页
对烟气脱硝后的氨逃逸进行准确、灵敏、快速监测,避免氨气对环境的二次污染是工业和环保领域的工作重点之一。选择氨气1.53μm的单根吸收谱线为目标谱线,结合可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)和波长快速扫描技术研究了高温烟气氨逃... 对烟气脱硝后的氨逃逸进行准确、灵敏、快速监测,避免氨气对环境的二次污染是工业和环保领域的工作重点之一。选择氨气1.53μm的单根吸收谱线为目标谱线,结合可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)和波长快速扫描技术研究了高温烟气氨逃逸原位监测方法,并设计了相应的开放光路测量系统。分析了高温环境下温度对测量的影响,研究了温度修正方法,并设计了烟道现场氨浓度免定标精确反演算法,由实验得出最大相对检测误差为1.5%。通过工业现场的安装运行验证了文中系统的工程实用性和算法的可靠性,对于我国工业脱硝过程的监控和烟气安全排放起有效的技术支持。 展开更多
关键词 氨逃逸 激光吸收光谱 温度修正 浓度反演 原位监测
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深度神经网络在红外光谱定量分析VOCs中的应用 被引量:9
14
作者 张强 魏儒义 +3 位作者 严强强 赵玉迪 张学敏 于涛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1099-1106,共8页
鉴于浅层人工神经网络(ANN)需要依靠先验知识进行人工提取特征,同时较浅的网络结构限制了神经网络学习复杂非线性关系的能力,将深度神经网络(DNN)应用于利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对多组分易挥发性有机物(VOCs)进行的浓度反演研究,... 鉴于浅层人工神经网络(ANN)需要依靠先验知识进行人工提取特征,同时较浅的网络结构限制了神经网络学习复杂非线性关系的能力,将深度神经网络(DNN)应用于利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对多组分易挥发性有机物(VOCs)进行的浓度反演研究,并利用仿真实验验证了算法的有效性。从美国环境保护署(EPA)的数据库中选取了包括苯、甲苯、 1,3-丁二烯、乙苯、苯乙烯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯在内的八种VOCs气体在8~12μm波长范围内的吸光度谱,每种气体有四种不同浓度下的谱线,依据Beer-Lambert定律从每种VOCs气体中选择一种浓度下的吸光度谱进行混合,得到65 536种不同的VOCs混合气体吸光度谱样本。随机选择5 000组混合气体的吸光度谱,其中4 000组作为训练样本, 1 000组作为预测样本。通过积分提取和主成分提取对光谱矩阵进行降维预处理,将光谱维度从3 457维降到30维。将光谱矩阵经过预处理后得到的新矩阵作为网络输入,对应八种VOCs的浓度矩阵作为输出,建立了30-25-15-10-8的深度神经网络回归预测模型来实现多组分VOCs浓度反演,反演得到样本的均方根误差为0.002 7×10-6,相比于前人利用非线性偏最小二乘拟合、人工神经网络等方法拟合的精度有了明显的提高。每种VOCs气体的均方根误差均不超过0.005×10-6,每个样本的均方根误差均不超过0.006×10-6,证明了深度神经网络预测模型具有良好的非线性拟合能力和良好的稳定性。当训练样本不足(典型值:小于500)时,深度神经网络无法充分地学习,网络误差较大,精度低于单隐藏层的人工神经网络,但随着训练样本数量的增加,深度神经网络的精度不断提高,当训练样本数充足时,相比浅层的人工神经网络,深度神经网络具有更强的非线性关系学习能力,预测精度更高,模型更为稳定。同时,由于训练前对光谱矩阵进行了降维处� 展开更多
关键词 深度神经网络 傅里叶变换红外光谱 易挥发性有机物 浓度反演 多组分分析
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光散射法测量颗粒尺寸、浓度的实验研究 被引量:7
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作者 肖宏波 陈刚 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期635-638,共4页
为了能够准确快速地求解出微米量级颗粒系的尺寸和浓度,设计了一套基于Fraunhofer衍射,以线阵CCD为接收器件的实验颗粒测量装置。采用Shifrin积分变换方法,分析了给定样品颗粒的粒径分布、峰值、平均值和体积浓度。实验结果表明,与传统... 为了能够准确快速地求解出微米量级颗粒系的尺寸和浓度,设计了一套基于Fraunhofer衍射,以线阵CCD为接收器件的实验颗粒测量装置。采用Shifrin积分变换方法,分析了给定样品颗粒的粒径分布、峰值、平均值和体积浓度。实验结果表明,与传统的Swithenbank方法采用环形光电管阵列为探测器接收衍射光强来反演颗粒分布方法相比,该方法不需要知道颗粒粒径上下限,各粒径区间间隔等预知信息,而且对粒径、浓度的实验测量值与理论值相差较小,样品峰值粒径为9.849 8μm,与给定峰值的相对误差为3.432%,具有较高的测试准确度和较好的测试效果。 展开更多
关键词 颗粒尺寸 体积浓度 Shifrin变换 线阵CCD
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氨气激光在线检测中浓度精确反演的研究 被引量:8
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作者 何莹 张玉钧 +1 位作者 王立明 尤坤 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期421-426,共6页
氨气是大气中含量最为丰富的碱性痕量气体,氨浓度检测是近年来环境和农业领域的一个重要研究方向。利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,结合波长高频扫描技术和多次反射池技术设计了氨气激光在线检测系统。通过激光中心波长锁定... 氨气是大气中含量最为丰富的碱性痕量气体,氨浓度检测是近年来环境和农业领域的一个重要研究方向。利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,结合波长高频扫描技术和多次反射池技术设计了氨气激光在线检测系统。通过激光中心波长锁定、背景基线拟合、吸收线型拟合、光强归一化和线性最小二乘拟合算法实现了氨浓度的精确反演。分析了系统性能,在24.32m光程下系统检测限为0.157mg/m3。使用该浓度反演方法实现了氨气的高灵敏、高精确在线检测。 展开更多
关键词 激光技术 氨气 浓度反演
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基于超声波阻抗谱的颗粒粒径表征方法 被引量:8
17
作者 纪晓明 苏明旭 +1 位作者 汪雪 蔡小舒 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2284-2290,共7页
研究超声反射波谱与颗粒粒径及浓度之间的关系并发展一种基于超声波阻抗谱的颗粒粒径表征方法。对超声波波动理论模型适当变形,建立超声阻抗谱与颗粒粒径及浓度之间的关系;进一步通过数值模拟分析超声阻抗谱对颗粒浓度及粒径变化的敏感... 研究超声反射波谱与颗粒粒径及浓度之间的关系并发展一种基于超声波阻抗谱的颗粒粒径表征方法。对超声波波动理论模型适当变形,建立超声阻抗谱与颗粒粒径及浓度之间的关系;进一步通过数值模拟分析超声阻抗谱对颗粒浓度及粒径变化的敏感性;实验中使用中心频率10~100 MHz超声波换能器,利用自发自收模式对超声波在缓冲层与介质界面上的反射波信号进行测量并分析,对体积中位径分别为7.69、21.58、66.64μm的聚苯乙烯悬浮液进行实验,获得阻抗谱并与数值模拟结果对比,根据实验阻抗谱进行数据反演获得样品颗粒粒度分布,并与图像分析结果进行了对比,结果显示,本方法可有效分辨3种颗粒样品的粒径。 展开更多
关键词 超声阻抗谱 聚苯乙烯悬浮液 粒度分布 浓度 测量 数值模拟 反演
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TDLAS一氧化碳浓度检测系统误差分配 被引量:7
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作者 潘云 李颐 颜昌翔 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1539-1548,共10页
在利用可调谐二极管激光吸收光谱技术测量一氧化碳(CO)气体浓度时,反演精度受光强、温度、压强等的影响,需要对系统的总体误差进行分析与分配。为了提高TDLAS的测量精度,降低多项误差对测量的影响,本文提出了对系统各个测量误差的分配... 在利用可调谐二极管激光吸收光谱技术测量一氧化碳(CO)气体浓度时,反演精度受光强、温度、压强等的影响,需要对系统的总体误差进行分析与分配。为了提高TDLAS的测量精度,降低多项误差对测量的影响,本文提出了对系统各个测量误差的分配方法。首先建立了CO浓度反演的误差模型,基于二次谐波测量原理引入了二次谐波峰值、光强、驱动电流、温度、压强和光程几项误差;其次,利用随机化方法分别研究了系统各项误差对浓度误差的影响,并通过数值拟合的方法推导了浓度误差与各项误差的关系,比较了浓度误差对各项误差变化的灵敏度;最后,根据求得的灵敏度关系,综合考虑浓度测量要求以及现有器件的工艺水平,对各项误差进行了合理、有效的分配。利用蒙特卡洛法对本文所提出的各项误差分配方案进行了仿真,仿真结果表明,在CO体积分数为2.5%时,该误差分配方案可使浓度测量的绝对误差小于0.025%。在实验室条件下对体积分数为2.5%的CO进行了测量,其绝对误差小于0.01%,实现了对CO气体浓度的高精度反演。本文的研究结果保证了TDLAS浓度检测系统在多项误差影响下的测量精度,同时,可有效降低系统的设计难度和经济成本,对仪器的开发和应用具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 一氧化碳(CO) 浓度反演 误差分配 蒙特卡洛法
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差分吸收光谱法(DOAS)测量污染气体浓度的实验研究 被引量:4
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作者 邵理堂 汤光华 +1 位作者 许传龙 王式民 《锅炉技术》 北大核心 2008年第2期13-17,共5页
利用差分吸收光谱法(DOAS)对SO2气体进行了实验研究,对光谱数据的处理方法、反演波段、反演波长间隔以及240 nm以下的紫外光对SO2的光解作用进行了分析。实验结果表明:遗传算法对短光程低浓度气体的浓度反演具有较高精度;不同浓度的SO2... 利用差分吸收光谱法(DOAS)对SO2气体进行了实验研究,对光谱数据的处理方法、反演波段、反演波长间隔以及240 nm以下的紫外光对SO2的光解作用进行了分析。实验结果表明:遗传算法对短光程低浓度气体的浓度反演具有较高精度;不同浓度的SO2气体其最小误差所对应的反演波段是不同的,通过寻优可以大幅度提高浓度反演精度和DOAS方法的测量上限。而反演波长间隔大于15 nm后,浓度反演误差基本不变。 展开更多
关键词 差分吸收光谱 遗传算法 浓度反演 反演波段 光解
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基于水体指数的镜泊湖叶绿素a质量浓度反演研究 被引量:7
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作者 刘宇 李旭龙 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期172-178,共7页
结合2015年9月镜泊湖30个有效采样点的实测叶绿素a质量浓度和同步Landsat 8 OLI数据,通过分析叶绿素a的光谱特征,在Landsat8OLI数据11个波段中,选择前7个波段(B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7)单独或组合建立叶绿素a质量浓度反演模型。利用... 结合2015年9月镜泊湖30个有效采样点的实测叶绿素a质量浓度和同步Landsat 8 OLI数据,通过分析叶绿素a的光谱特征,在Landsat8OLI数据11个波段中,选择前7个波段(B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7)单独或组合建立叶绿素a质量浓度反演模型。利用多元统计分析法分析发现,波段组合B5/B3、(B3+B4)/B5、B3/(B1+B5)模型精度较好,决定系数R2分别为0.754 1、0.774 3、0.739 6。作为对比,另外选取典型的水体指数建立叶绿素a质量浓度反演模型;其中归一化水体指数(NDWI)、改迚归一化水体指数(MNDWI)、增强型水体指数(EWI)模型较好,R2均大于0.7,分别为0.747 6、0.726 7、0.763 5。选取上述6种模型,利用剩余采样点迚行精度检验,结果预测值与实测值之间的R2为0.0711~0.8094,其中,NDWI模型反演R2值为0.7614,平均相对误差为13.0%,最大相对误差为22.4%,最小相对误差为1.4%;均方根误差为0.20μg/L。与波段组合模型相比,水体指数模型虽然精度没有较大的提高,但其模型摆脱了波段的随机组合,更适合用来作为镜泊湖叶绿素a常用的监测方法。通过NDWI模型对镜泊湖叶绿素a质量浓度的反演,发现镜泊湖叶绿素a质量浓度分布具有一定的空间差异性,大体趋势为靠近岸边的浅水区叶绿素a质量浓度高于湖心的深水区,有河流注入的来水区高于其他湖区。 展开更多
关键词 叶绿素A 质量浓度 遥感反演 水体指数 湖泊水质 镜泊湖
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