基于OMI数据的天水地区对流层HCHO垂直柱浓度变化研究

近年来,随着大气环境问题研究的深入,大气甲醛(HCHO)作为光化学烟雾的前体物以及致癌物已经引起了人们的关注。通过区域监测,了解其时空分布及其在大气中的动态变化,对城市空气质量的安全预警具有重要意义。研究利用AURE卫星上搭载的OMI(Ozone Monitoring Instrument)新一代大气探测传感器,解译了天水地区2005~2014年对流层痕量气体HCHO垂直柱浓度的反演数据,并经VISON、GIS等软件联合对该产品处理,探究了天水地区的HCHO的空间分布、时间变化特征及其影响因素。结果表明:研究区内对流层HCHO垂直柱浓度在2005~2012年呈现持续增长趋势,由2005年的5.06×10~(15) molec/cm~2增长至2012年的22.25×10~(15)molec/cm~2,2012~2014年表现出显著下降趋势,由2012年最高值下降至2014年的9.74×10~(15) molec/cm~2;冬、夏两季HCHO垂直柱浓度明显高于春、秋两季,其中夏季最高,冬季次之;研究区东部与陕西相邻地区及甘谷县、武山县部分地区呈现明显高值,而天水中部区域HCHO垂直柱浓度较低,而2014年表现为研究区内HCHO浓度值普遍较高。研究表明,遥感监测对于大尺度长时间大区域大气环境监测提供了新的视角。     

基于稀疏数据规约的CMAC大气腐蚀数据补偿方法

材料腐蚀带来巨大的损失。对于大部分地区来说,大气腐蚀等级是未知的。如何准确的补偿缺失的大气腐蚀等级数据成为函待解决的问题。分别针对大气腐蚀等级的两个关键因素氯离子浓度、二氧化硫浓度单独缺失的情况进行数据建模补偿。针对中国地区腐蚀等级以及相关环境参数数据稀疏分布的特性,提出了一种基于稀疏数据规约的CMAC大气腐蚀数据补偿方法。同时,针对二氧化硫浓度缺失的情况,根据现有的有效数据,提出了二氧化硫浓度的经验公式。结果表明,氯离子浓度单独缺失时预测准确率为86.5%,二氧化硫浓度单独缺失时预测准确率为82.6%。该算法提高了大气腐蚀等级数据补偿准确率,为材料选择提供了重要依据。     

基于云计算的多污染区域综合检测系统设计

针对多区域环境污染监测检测中,污染颗粒浓度分布不均匀,造成大区域污染虚报警的问题,结合云计算中数据聚类计算方法的优势,提出基于云计算的多污染区域检测系统设计方案;利用云计算中强大的计算池优势,把众多疑似小区域的污染浓度数据进行计算,利用相似云的计算规则,作为系统云端聚类分析的基础,找出多个小区域的污染物颗粒浓度分类测量计算结果。现场测试证明,该系统对多个污染浓度分布不均的区域检测准确率较高,提了高污染浓度分布不均匀区域污染浓度检测的准确度,虚报警率有所降低,实用性强。     

基于SPWVD分布DSP实现的纸浆流量测量新方法

针对于当前实用型纸浆流量测量方法精度低的问题,提出一种纸浆流量的测量新方法,该方法利用纸浆浓度传感器产生的浓度信号的噪声中含有的流量信息,通过DSP实现的魏格纳-威利分布进行纸浆浓度信号噪声的时-频分析,利用其特征频率计算出纸浆实时流量。该方法使得纸浆浓度传感器同时测量纸浆浓度和流量,实验表明测量精度高达0.5%,并且具有出色的动态性能。     

产品世界

该成果研制成功了ALN-95型粉尘粒度分布和浓度测定仪。 该仪器集粉尘采样,粉尘粒度分布和浓度测定为一体,由粉尘抽气系统、粉尘测量传感器、单片机控制及数据处理系统、可充电电源四部分组成。能测定作业场所的总粉尘浓度,也能测出呼吸性粉尘浓度和粒度分布,仪器测定误差≤10％。具有技术先进、结构新颖、功能齐全等特点。     

求解旅行商问题的循环局部搜索算法的运行时间和性能分布分析

旅行商问题（Traveling Salesman Problem,TSP）是组合优化中最典型的NP难问题之一,长期以来人们都在寻求快速高效的近似算法以在合理的计算时间内准确地解决大规模问题,并设计出许多高效实用的启发式和宏启发式算法,其中循环LK算法是性能最好和最具代表性的算法之一．作者研究了该算法的运行时间分布：通过对TSPLIB中大量不同规模的TSP实例的运行时间分布的统计分析和拟合,发现求解TSP问题的循环LK算法的运行时间分布很好地服从Weibull分布,并进一步给出了该分布对求解TSP问题的物理意义．作者同时首次给出了循环LK算法求解TSP问题得到的解的性能分布以及由此得到的一些有实际指导意义的结论．     

二氧化硫污染控制技术的优化研究

本文提出可对区域大气SO_2污染浓度控制与能耗、投资和脱硫技术进行综合分析的多目标线性规划模型,并给出模型求解的简便实用方法——效用函数法。应用该模型对京津廊坊地区大气SO_2污染控制问题进行了系统计算,就该地区今后SO_2控制措施提出了方向性建议:大力发展集中供热,城市民用能源要向优质化方向发展,以及干法脱硫的经济可行性。     

应用MIPAS/ENVISAT卫星遥感资料研究平流层爆发性增温过程中大气化学成分变化特征

2002年12月~2003年1月北半球高纬地区平流层发生了一次爆发性增温过程（SSW）,使该地区的动力、热力场和大气化学成分的分布发生剧烈变化。选取了搭载在欧洲环境探测卫星ENVISAT上的对地遥感观测仪器麦克耳逊干涉被动大气探测仪（MIPAS）的观测数据,首先利用臭氧探空资料和再分析气象资料对MIPAS观测的臭氧和温度廓线资料进行了对比验证;其次使用该资料对此次SSW过程进行了研究。对比结果显示,MIPAS资料与NCEP和臭氧探空资料都有较好的一致性。在这次平流层爆发性增温事件中,增温过程随时间向下传播影响到平流层下层。N₂O和CH₄的水平和垂直浓度分布与位涡反映的极涡始终都有很好的一致性。O₃和H₂O的浓度分布也受到极涡的限制,O₃体积混合比随增温而增大,有极涡外的O₃进入极涡。NO₂并未受到极涡分布的严格限制,在极区维持低浓度区。HNO₃浓度场在极区显示为极大值,但并不与极涡对应。     

3G网络规划中业务需求的研究

随着全球3G网络的逐步商用,中国的3G网络规划即将大规模展开。该文通过实际商用无线网络业务数据分析得出无线网络用户及各种无线业务在地域分布上的特征。首次提出了业务使用方案的这一概念用来描述某个具体地区的用户及业务分布特征,设计和实现了一揽子与该方案相关的算法用来通过该方案得到对应该地区的用户、业务及承载需求分布。     

西部区域教育网格系统设计探究

对我国西部地区教育信息化现状进行了调研,发现存在教师技术水平低、资源分布不均、共享不足等问题,针对问题结合网格技术的特点提出了西部区域教育网格系统的构想,并详细阐述了该系统的总体设计、功能设计和资源管理。对促进西部地区教育信息化发展战略起到一定的参考作用。     

企业资产演化的分布参数系统预测及其优化

通过研究企业资产拥有量与投资的关系，建立了一个描述企业资产规模演化规律的分布参数系统模型。该模型刻画了地区企业资产规模的动态分布，可应用于地区企业劳动力需求的预测和地区经济发展规划的优化。     

生物质燃烧对中国东北地区CO浓度的影响研究

利用Aqua卫星上AIRS传感器的近地表和500hPa气压层高度的CO数据,研究了中国东北地区2012年CO时空分布特征及其变化趋势,并结合MODIS火点资料以及NCEP/NCAR的风场资料,分析了当地的生物质燃烧以及周边国家和地区CO远距离输送对研究区CO浓度的影响。研究结果表明:近地表CO浓度高值出现在冬季和春季,低值出现在夏季和秋季,2011~2013年连续3a的CO浓度与火点数的相关关系均在0.52左右,显著相关。此外,CO的分布还与当地的供暖时间、人口密度和工业分布有关:CO的高值时间与中国东北地区冬季供暖时间基本一致,人口和工业集中地区的CO浓度偏高,人口稀少的内蒙古草原CO浓度值偏低;根据NECP/NCAR的风场资料,中国东北地区500hPa气压层高度全年受来自西伯利亚和蒙古国的西北风影响,东北地区,尤其是内蒙古自治区,西伯利亚和蒙古国常年有大量火点,在500hPa气压层高度的CO浓度受西伯利亚和蒙古国的影响。生物质燃烧能够反映农作物收获时间,CO浓度的时空变化规律也能在一定程度上反映我国农作物的时空分布特征,具有重要的研究意义。     

修正浓度与适应步长的果蝇优化算法

基本果蝇优化算法在寻优求解时浓度值只能为正,无法对浓度为负时达到最优的问题进行寻优。另外基本果蝇算法在寻优求解时,步长是随机的,这就容易使算法早熟,陷入局部最优解,算法的求解精度也不高。针对基本果蝇算法的这些问题,提出了一种修正浓度与适应步长的果蝇优化算法。该算法对果蝇得到的浓度值进行了修正,使味道浓度分布在整个正负寻优区间。在迭代时,充分利用果蝇群体已经进行的全局影响因素,对果蝇个体的搜寻距离进行适应性改变。为了验证该算法的效果,选用了几个常用的测试函数对该算法进行实验验证,结果表明,该算法不仅可以有效避免陷入局部最优,在寻优精度上也有一定提升。     

基于独立色素浓度分布的皮损图像分割

皮损图像分割是基于皮肤镜的辅助诊断系统的关键。与现有基于纹理或颜色的传统特征进行分割的方法不同,本文提出了一种基于独立色素浓度分布的分割方法。首先基于Lambert-Beer定律建立皮肤镜成像模型,利用独立成分分析方法获得色素浓度分布,并进行可视化显示。把独立色素浓度的比值定义为色素浓度比,该值强化了单一色素浓度在空间的梯度分布。最后,在色素浓度比图上使用全局或局部二值化算法获得最终分割效果。实验证明,本文算法具有很好的鲁棒性和通用性,即使原图中皮损区域梯度不明显,也能获得很好的分割效果。     

基于蚁群算法的超声波水体悬移质浓度测量研究

水体悬移质浓度测量是水文观测的重要内容之一,对于我国水资源的保护和管理具有重大意义。现有的测量方法不能同时满足实时、高精度、大量程等测量需求,针对悬移质浓度测量中颗粒粒径分布与浓度相互耦合的问题,提出了基于蚁群算法的超声波水体悬移质浓度测量方法, 搭建了超声波水体悬移质参数测量系统,对不同粒径、不同浓度的悬移质水样进行了超声衰减实验,并采用蚁群算法对水体悬移质浓度进行了反演。研究表明:当蚂蚁数量为20、蚂蚁最大移动次数为90、转 移概率为 0.6、信息素挥发系数为0.4 时,蚁群算法的性能达到最佳,三种粒径下各组水样的测量浓度相对误差分布分别为±10％、±13％、±15％.实验结果与参考值较为一致,该方法可为悬移质浓度测量提供一定的借鉴。     

流动人口管理系统的设计与实现

针对当前社会存在的人口基数庞大、信息共享度低、人口流动性大及分布广泛等问题,文章设计一种基于计算机网络的流动人口管理系统。该系统能够对流动人口进行高效管理,准确描绘地区人口流动方向,预测地区流动人口趋势,实现信息共享,从而帮助地区对流入人口进行有效管理,提高管理效率。     

基于三维图像处理的心肌细胞中Ca2+浓度研究

心肌细胞中Ca2+浓度的空间和时间分布,对于建立心肌细胞节律运动电路模型提供离子特性参数有很大帮助。提出了一种幼鼠心肌细胞中Ca2+浓度分布分析的新方法。对激光共聚焦显微镜（LSCM）采集的幼鼠心肌细胞序列图像进行图像处理、三维重建、细胞分割、距离变换,从细胞膜向内进行分层剥离,得到心肌细胞中Ca2+浓度的空间和时间分布。该方法极大地方便生物研究和医学诊断,基于三维距离变换研究Ca2+浓度时间空间分布的方法也可运用于类似的生物医学研究。     

基于地理加权回归克里金的中国PM_(2.5)浓度空间制图方法

空气细颗粒物健康暴露风险等研究需要准确的PM_(2.5)浓度时空分布信息作为健康评估的重要输入。然而,由于监测台站稀疏分布,通常需要融合遥感等辅助信息,通过空间制图模型得到PM_(2.5)浓度的分布状况。如何在估计模型中将PM_(2.5)浓度的空间分布特征融入制图模型将是提高PM_(2.5)制图精度的关键。发展了一种融合地理加权回归和克里金插值方法的混合模型:地理加权回归克里金(Geographically Weighted Regression-Kriging,GWRK),地理加权回归模型考虑PM_(2.5)浓度分布的空间异质性,克里金模型对回归后的残差中存在的空间自相关性进行建模。基于该方法,利用中国空气质量监测站数据,采用遥感、模式模拟数据作为辅助信息,对2017年中国逐月的PM_(2.5)浓度分布进行估计空间制图。交叉验证结果表明,GWRK相较于传统制图方法(最小二乘回归、地理加权回归、回归克里金)具有更高的精度,决定系数R2为0.824,平均绝对误差为6.96μg/m3,均方根误差为10.94μg/m3。2017年逐月的PM_(2.5)浓度制图结果显示,在时间上,冬季是PM_(2.5)污染最严重的时段,夏季最轻,空间上,东部经济较为发达的城市如长三角地区是污染严重区,西南地区污染程度较轻。     

基于地理加权回归克里金的中国PM_(2.5)浓度空间制图方法北大核心CSCD

空气细颗粒物健康暴露风险等研究需要准确的PM_(2.5)浓度时空分布信息作为健康评估的重要输入。然而,由于监测台站稀疏分布,通常需要融合遥感等辅助信息,通过空间制图模型得到PM_(2.5)浓度的分布状况。如何在估计模型中将PM_(2.5)浓度的空间分布特征融入制图模型将是提高PM_(2.5)制图精度的关键。发展了一种融合地理加权回归和克里金插值方法的混合模型:地理加权回归克里金(Geographically Weighted Regression-Kriging,GWRK),地理加权回归模型考虑PM_(2.5)浓度分布的空间异质性,克里金模型对回归后的残差中存在的空间自相关性进行建模。基于该方法,利用中国空气质量监测站数据,采用遥感、模式模拟数据作为辅助信息,对2017年中国逐月的PM_(2.5)浓度分布进行估计空间制图。交叉验证结果表明,GWRK相较于传统制图方法(最小二乘回归、地理加权回归、回归克里金)具有更高的精度,决定系数R2为0.824,平均绝对误差为6.96μg/m3,均方根误差为10.94μg/m3。2017年逐月的PM_(2.5)浓度制图结果显示,在时间上,冬季是PM_(2.5)污染最严重的时段,夏季最轻,空间上,东部经济较为发达的城市如长三角地区是污染严重区,西南地区污染程度较轻。     

1000MW燃煤机组排放SO2浓度扩散模拟研究

1000MW燃煤机组火电厂排放污染气体中二氧化硫(SO₂)浓度是我国火电厂排放污染的重点控制目标,为了研究SO₂浓度扩散对周围环境及人们身体健康造成的影响,对SO₂浓度扩散进行了模拟研究。首先,根据电厂的实际排放数据建立了高斯羽流扩散模型,利用该模型模拟在大气稳定度相同的情况下模拟不同的风速对SO₂浓度扩散分布规律的影响,并且分析SO₂浓度扩散的距离及范围。结果表明,SO₂浓度扩散与风速及大气稳定度有着密切的关系,风速越大,越有利于SO₂浓度扩散及气体的稀释,并证明了利用高斯烟羽模型模拟有害气体扩散具有较好的实际参考意义。