高灵敏度红外图像式烟雾相对浓度测试的研究和实现

为准确可靠的对大空间的早期火情做出监测,避免大规模火灾的发生,对烟雾情况进行研究,研制了图像式的高灵敏度红外烟雾相对浓度测试仪。该测试仪利用了烟雾粒子的光衰减原理工作,接收主动的矩阵式红外发射源发出红外光,将获得的CCD图像登信息传送到计算机,利用相邻帧平均滤波进行数字滤波处理,插值形成浓度的二维平面投影图,连续监测得到动态监测图。     

2015~2021年青藏高原地表臭氧时空变化及驱动因素分析

基于青藏高原12个城市2015~2021年的大气污染监测数据和气象数据,分析了青藏高原地表臭氧（O₃）时空分布格局. 采用KZ滤波将O₃-8h原始序列分解为不同时间尺度的分量,并利用气象变量的多元线性回归定量地分离出气象和排放的影响. 结果表明,2015~2021年青藏高原12个城市地表ρ（O₃-8h）均值为78.7~156.7 μg·m^-3,O₃浓度超标率（国家二级标准）为0.7%~1.5%. O₃-8h月浓度变化呈单峰倒“V”型和多峰“M”型,浓度峰值出现在4~7月,谷值多出现在7月、 9月和12月. 经KZ滤波分解的O₃-8h短期、季节和长期分量对12个城市O₃-8h原始序列总方差的贡献率分别为29.6%、 51.4%和9.1%. 从整个区域看,2015~2017年气象条件对青藏高原O₃降低不利,使得O₃-8h长期分量升高0.2~2.1 μg·m^-3. 2018~2021年气象有利于O₃浓度降低,导致O₃-8h长期分量降低0.4~1.1 μg·m^-3. 气象条件增加了阿里、拉萨、那曲、林芝、昌都、海西和西宁的O₃-8h长期分量,其平均贡献率为30.1%. 气象条件降低了日喀则和果洛的O₃-8h长期分量,贡献率分别为359.0%和56.5%. 阿里、日喀则、那曲、海西和西宁O₃-8h长期分量的上升可能是由于PM_2.5长期分量快速下降[4.04 μg·（m³·a）^-1]导致.     

热电池失效分析及等效加速贮存试验技术

目的 建立基于实测环境载荷的热电池等效加速贮存试验技术,掌握其在环境载荷作用下的性能退化规律。方法 在分析热电池组成和所受环境载荷情况的基础上,分析热电池的主要失效模式,设计基于实测环境数据的等效加速贮存试验,开展热电池等效加速贮存试验,分析热电池性能和热图像的变化情况,利用粒子滤波算法对电池剩余电容量进行预测。结果 随加速循环次数（时间）的增加,热电池的电容量下降。热图像表明,热电池经过等效加速贮存试验后,其放电过程表面温度要高于初始放电表面温度。粒子滤波算法能够有效模拟电容量的退化过程,电池剩余电容量预测结果与试验结果误差在10%以内。结论 等效加速贮存试验得到了热电池的性能退化规律,从而为热电池的贮存试验提供一种解决方案。     

基于形态滤波遗传算法对目标红外图像特征检测

将形态滤波和自适应遗传算法结合起来,提出了一个用于目标检测的形态滤波器参数优化遗传算法。通过设计了形态滤波的遗传算法,寻求最佳结构元,以实现对目标的自适应检测。作为2个特殊环境中的应用检测实例,分别对固体推进器尾喷焰红外图像和复杂背景下的弱小目标进行检测。实验结果表明该方法能够更好地适应环境变化,更大程度地提高目标信号检测的信号噪声（SNR）比,有效地检测出复杂背景下的目标。     

京津冀地区城市臭氧污染趋势及原因探讨

采用Kolmogorov-Zurbenko(KZ)滤波分析了2013～2018年京津冀地区13个城市的臭氧最大日8h滑动平均(O₃-8h)序列,评估污染趋势并探讨原因.KZ滤波分离出的O₃-8h短期、季节和长期等3个分量分别占原始序列总方差的32.7%、63.9%和3.4%,各分量之间相互独立;以滤除了中短期过程影响的长期分量进行比较,京津冀地区远高于柏林、巴黎和伦敦等欧洲城市与美国洛杉矶20世纪90年代初和最近4年状况相当,普遍低于上海和南京等长三角主要城市.但是,2013～2018年京津冀地区各城市臭氧污染加剧显著,长期分量升高速率达2.31～7.12μg·(m³·a)^-1,均值为4.97μg·(m³·a)^-1,快于长三角地区.拟合结果提示臭氧浓度升高受气象条件影响不大(贡献比均值约为9.6%),主要由大气污染排放变化造成(90.4%),将该排放变化拆分为PM_2.5下降和臭氧前体物排放变化两项,其贡献比均值分别是27.3%和63....     

集合卡曼滤波算法对FARSITE模型林火蔓延预测的修正效果研究

针对火源位置输入偏差导致的FARSITE林火行为模型火线预测不准确的问题,提出了一种基于集合卡曼滤波算法的动态修正方法。利用FARSITE对复杂工况下的林火蔓延过程进行数值模拟,以火线位置为待修正参量,以均方根误差(RMSE)为评价指标,对算法的可行性进行了验证,并研究了算法的集合元素个数,观测数据标准差及同化频率对FARSITE预测偏差的修正效果的影响。结果表明:算法能显著提高FARSITE火线预测精度;逐时同化时:集合元素个数为5 时,算法的修正效果并不理想,随着集合元素个数增大,样本误差减小,修正效果得到改善,但增大到30以上时, 修正能力的提升就不再明显;观测数据标准差大小与RMSE值呈正相关;给定条件下当同化频率由1 h/次降低至2 h/次,整个模拟时长内的误差仍能得到较好控制,RMSE曲线并不会过快增长。     

卡尔曼滤波理论在预报地面径流污染中的应用

本文主要介绍流域径流污染的系统分析方法，并提出采用卡尔曼滤波理论进行仿真，从而实现污染的预报。     

滤波在地震分析中的应用

本文运用MATLAB数字信号处理中的快速Fourier变换，对青海湟源地震台记录的云南大姚6．1级地震的P波和LG波进行频谱分析，找出其优势频率及衰减情况；根据爆破频率、噪声干扰频率和地震频率的不同，运用MATLAB滤波技术设计了Butterworth型低通数字滤波器、Butterworth型高通数字滤波器和Chebyshev Ⅰ型带通数字滤波器，对库尔勒台的爆破和地震叠加记录做滤炮处理，对湟源台记录的民乐—山丹两个余震进行噪声干扰滤波，爆破、噪声干扰经过滤波器合理滤波后，可以清晰地反映出地震波的真实信息，从而提高台站震相分析和地震波基础理论研究的准确性。     

滤波在地震分析中的应用

本文运用MATLAB数字信号处理中的快速Fourier变换,对青海湟源地震台记录的云南大姚6.1级地震的P波和LG波进行频谱分析,找出其优势频率及衰减情况;根据爆破频率、噪声干扰频率和地震频率的不同,运用MATLAB滤波技术设计了Butterworth型低通数字滤波器、Butterworth型高通数字滤波器和Chebyshev I型带通数字滤波器,对库尔勒台的爆破和地震叠加记录做滤炮处理,对湟源台记录的民乐—山丹两个余震进行噪声干扰滤波,爆破、噪声干扰经过滤波器合理滤波后,可以清晰地反映出地震波的真实信息,从而提高台站震相分析和地震波基础理论研究的准确性。     

絮凝法处理难降解垃圾渗滤液的实验研究

用絮凝法对难降解的循环式准好氧垃圾渗滤液进行了处理,以垃圾渗滤液的CODcr去除率为主要考察指标,探讨了絮凝剂、最佳絮凝剂的投加量以及pH值等因素对这类渗滤液处理效果的影响,在此基础上确定了最佳处理条件.结果表明,用硫酸亚铁的絮凝处理效果最好,当浓度为20%的硫酸亚铁投加量为0.7 mL/100 mL,pH值为10,与聚丙烯酰胺(PAM)的投加比例为2:1时,可使垃圾渗滤液的CODcr去除率达到60%,色度去除率达到40%,使渗滤液的CODcr从2654.6 mg/L降到977.8 ms/L,达到国家三级排放标准.