广州市居住环境上空悬浮颗粒物分布的信息分析研究

生活环境中微尘的污染直接影响人体的健康，搞清楚悬浮颗粒在生活环境中的分布情况对环境的治理有重要意义。文中介绍了本研究组对广州市四个观察点能见情况的观察结果。对广州市四个不同功能区包括工业区、商业区、居住区和园林区的居住环境空气的浮悬颗粒物，在不同季节、不同层高进行了采样；组建了电子显微CCD摄像系统；用所研究的纤维物剔除图像处理软件，分析了以上居住环境的浮悬颗粒物分布情况。指出广州市居住上空的浮悬颗粒物大小的分布符合指数函数分布规律，给出PM10以下微尘颗粒分布的分析结果及进一步应研究的内容。     

大气悬浮颗粒物的电镜观察

利用电镜观察城市大气中悬浮颗粒污染物的形貌特征及成分分析是近年来环保领域的一个重要研究手段 ,有效辨认污染源对目前开展空气质量预报有十分重要的意义[1] 。本文运用扫描电镜及Ｘ射线能谱仪对福州市大气颗粒物进行分析 ,对有代表性监测点的大气颗粒污染物进行形貌特征及成分分析比较 ,找出大气颗粒污染物的来源 ,从而为制定相应的防污染措施提供理论依据。样品取自市校园区和工业区的采样器 ,设在建筑物 3～ 4楼顶上 ,采样高度 9～ 12ｍ之间 ,以空气自动泵抽出并定期采用纤维滤膜收集大气颗粒污染物 ,从中各剪下面积约为 5 0ｍｍ2 的…     

海底激光雷达悬浮颗粒粒径分布反演方法的研究

在激光雷达海洋探测技术中,为了实时监测海水中悬浮颗粒物粒径分布,需要对激光雷达接收信号进行处理和反演计算。根据Mie散射理论,用聚苯乙烯粒子作为研究样本,取三种不同粒径的聚苯乙烯粒子,分别配制不同浓度的溶液、测量了不同散射角、不同光波长下的散射系数随浓度的变化关系。测量结果表明:在散射角为15°,光波长范围为450 nm~700 nm时,散射系数与浓度具有很好的单调递增性;对1∶1∶1 的三种粒径聚苯乙烯溶液进行了测量,结果说明混合物散射系数与同种浓度下三种单粒径的散射系数之和基本一致,具有很强的线性相关性;通过实验与理论比较,在适合波段内,反演误差小,反演精度较高。     

用波段比值参数提升水体悬浮颗粒物浓度反演模型稳健性的分析

为了得到更加稳健的水体悬浮颗粒物(Suspended Particular Matters, SPM)的反演模型,减少建模数据误差对算法精度的影响,将单波段和对应波段比值的六种经验模型和半经验、半分析模型分别应用于长江口高浊度水域不同航次不同测量仪器测得的实测数据集中,分析了波段比值参数对于提高SPM反演模型稳健性和稳定性的作用。结果表明,采用波段比值参数的模型的精度都远高于相应的单波段模型。在2014年5月和2014年12月航次的数据集中,有的单波段模型失效,总体的最高精度不超过0.5。而相对应的波段比值的建模精度都在0.8左右。另外,将各模型应用于Landsat 8卫星的OLI传感器的遥感数据时,同样,波段比值模型的反演精度高于单波段模型。结果证明,在高浊度的水体中反演SPM浓度时,波段比值遥感参数的应用可以加强反演模型的稳健性。     

基于Landsat-8 OLI的长江口青草沙水库悬浮颗粒物时空分布研究

长江口青草沙水库是重要的饮用水源,其水质评估非常关键.为客观、科学地评估青草沙水库的水质状况,以水体悬浮物作为评估水质的一个关键参数,利用Landsat-8 OLI高空间分辨率数据开展了相关研究.采用与现场观测匹配的卫星资料,建立了青草沙水库悬浮颗粒物(SPM)的反演算法,利用现场观测资料进行精度验证,结果显示相关系数较高,均方根误差较小,由此表明该算法的反演精度较高,结果可信.利用建立的算法,对Landsat-8 OLI数据进行处理得到2013-2019年的SPM平均空间分布和时间分布特征.结果 发现:河口范围内青草沙水库SPM浓度最低;水库上部SPM浓度随季节变化较大,在冬季最大,春季最小;水库中部与下部SPM浓度较低且变化很小.研究结果表明,长江口青草沙水库水体清澈,水质较好.     

云环境下软件测试反馈信息分析方法研究

传统的信息分析方法信息收集有效性不高,用户不能快速获取信息分析的结果。为此提出云环境下软件测试反馈信息分析方法。在云环境下,采用可视化信息分析方法,通过信息收集、数据预处理、可视化呈现和交互等过程,完成对信息的分析。从信息分析的过程和效果两方面对其进行了测试。通过信息收集有效性、用户获取信息的速度,对提出的可视化信息系分析方法与传统方法做了对比。实验结果表明,提出的可视化信息系分析方法在对信息进行分析的过程中,对信息收集的有效性更高。在信息分析的效果上,与传统的信息分析方法相比,可视化信息分析方法能够帮助用户快速理解信息分析的过程和信息内容。     

近180°水中悬浮颗粒物体积散射函数测量

针对目前国内外现有的体积散射函数测量系统在后向小角度散射测量上的局限性,提出了基于离轴反射式光路的近180°水体体积散射函数测量方法并研发了实验室测量系统。系统采用离轴抛物面反射镜,将后向小角度散射光和入射激光分离,减小了系统后向小角度散射的测量盲区,而且能够获取全方位角的后向小角度散射光信号。选取聚苯乙烯标准粒子用于测量系统定标检验,结果表明,定标后的测量系统能够完成在173°~179.4°范围内水中悬浮颗粒物体积散射函数的测量,角度分辨率为0.01°。经对比分析,体积散射函数测量值与米散射理论值具有很好的一致性,验证了系统测量近180°水体体积散射函数的准确性和可行性。     

太湖水体悬浮颗粒物生物光学模型及MERIS数据反演

根据太湖悬浮颗粒物生物光学特性建立的悬浮颗粒物红外单波段生物光学模型具有明确的机理性.利用2006年至2009年野外实测悬浮颗粒物浓度和水体光学数据对该生物光学模型进行检验和分析.结果表明,悬浮颗粒物比后向散射系数的时空差异是影响总悬浮颗粒物生物光学模型精度的主要因素.总悬浮颗粒物在红外波长的吸收系数对总悬浮颗粒物生物光学模型精度也具有显著的影响.根据中分辨率光谱成像仪(MERIS)悬浮颗粒物 反演结果和野外实测风速数据,太湖沉积物再悬浮将显著增加水体中悬浮颗粒物的含量.     

光子学营造更适宜居住的环境

1 引 言 人类在不停地消耗地球的资源,把无限的污染物布满天空和用有害的细菌污染水源的同时,也在寻求解决上述问题的方法。全世界的许多企业和政府每年都斥巨资用以监测控制和消除人类对大气、土壤和水资源的实时和潜在危害。在控制全球污染中,光子学无疑已成为主力。基于光学原理的显微镜和分光计,光纤传感器,超光谱成像器和各种各样的遥控传感器正在为人类营造一个更适宜居住的环境.     

广州亚运会及残运会期间大气细粒子谱特征分析

2010年广州亚运会及残运会期间利用大气细粒子谱分析仪, 对广州城区和周边地区进行了大气细粒子谱的连续在线监测。研究了测量获得的粒子数浓度谱,分析了粒子数浓度的日变化特征,并对各个模态的粒子数浓度变化分别进行了研究。结果表明大气中气溶胶粒子主要集中在较小粒径。核模态粒子的数浓度主要受交通排放和气相成核影响,其中大学城站点呈单峰值分布,鹤山站点呈三峰值分布。爱根核模态粒子的数浓度受人类活动和核模态粒子涨大成爱根核模态粒子的影响,大学城站点呈三峰值分布,鹤山站点呈两峰值分布。积聚模态粒子和粗粒子模态粒子的数浓度的显著特点是白天低晚上高。鹤山监测站的粗粒子模态粒子的数浓度谱线受海盐溅沫的影响,在夜间有一峰值。最后分析了降雨对大气细粒子的清除作用。     

粒度与粒度分布测定法的近况

简述了目前常用的粒度与粒度分布测定方法，诸如：筛分法、观察计数法、沉降法、电感应法、动的光散射法、光衍射法及流体力学色谱法等的原理、装置、特点及适用范围等。     

求解双峰颗粒尺寸分布的一种新算法

提出了一种确定激光粒度仪中颗粒尺寸分布的新算法，该算法采用函数限制解法，能对具有单峰及双峰分布形式的颗粒尺寸进行精确求解。同时给出了计算机数值模拟结果及实测结果。     

激光干涉粒子成像乙醇喷雾场粒子尺寸和粒度分布测量

研究了一种基于激光干涉粒子成像(IPI)技术的粒子尺寸测量方法。该方法是利用粒子散射光在成像系统离焦像面上所形成的干涉条纹图,采用小波变换和模板匹配提取条纹图像中心,利用傅里叶变换和修正Rife方法提取干涉条纹间距/条纹数,进而计算得到粒子尺寸大小,其测量精度可达到亚像素精度。对51.1μm的标准粒子进行了测量,粒径测量值为(49.79±0.41)μm,绝对误差1.31μm,并应用于乙醇雾场粒子测量,给出了沿x方向和y方向不同测量点处的瞬时雾场粒子的粒径分布、平均粒径以及索太尔平均直径(SMD)。     

三维分布的颗粒群激光粒度分析

本文对三维分布颗粒群的激光粒度分析中的重衍射作了较为详细的理论分析,提出了最佳衍射浓度的概念。对水泥气固两相流的测试结果证实了理论的正确性。为提高三维分布颗粒群的激光粒度分析精度;抑制重衍射噪声;提供了理论依据和一种行之有效的方法。     

多波长散射光通量法测颗粒尺寸分布的实验研究

基于经典Mie光散射理论，提出一种改进的多波长散射光通量测量颗粒粒尺寸的方法，对标准颗粒及实际样品的实验研究表明，该方法不仅能测量颗粒的平均直径，还能给出尺寸分布。     

基于分布宽度选取收敛阈值求解粒子尺度分布

在激光粒度测量中,采用改进的共轭梯度法(ICGA)能够求解单峰或多峰的粒度分布,但是为了对宽度不同的粒度分布均获得较好的效果,仍需要选取不同的迭代参数值.针对以上问题,提出通过改变收敛阈值来控制迭代过程,使该算法可满足窄、宽和多峰分布的粒度求解要求.模拟计算和实测结果表明,这种方法可以提高准确度和分辨率,增强抗噪声能力.     

基于量子粒子群优化的最优障碍路径分析

针对障碍环境下空间最优路径分析问题,提出了一种基于量子粒子群优化的空间最优路径分析方法.该方法采用栅格法进行环境建模,利用量子粒子群优化算法参数少、收敛速度快、鲁棒性好、能够较好地收敛于全局最优点等优点,搜索一条无障碍路径.仿真实验结果验证了该方法的有效性,是在障碍环境中寻找一条空间最优路径的一种较好的方法.