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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 203 毫秒

1.  长程差分吸收光谱技术气体浓度反演误差的定量估计  被引次数:1
   李素文  刘文清  谢品华  张玉钧  李昂  陈腾云《Guang pu xue yu guang pu fen xi = Guang pu》,2007年第27卷第7期
   长程差分吸收光谱法(LP-DOAS)是基于最小二乘原理来反演大气痕量气体浓度的.LP-DOAS能对痕量气体进行高灵敏的测量,但是还没有统计的方法定量确定LP-DOAS反演误差.痕量气体的吸收通常很弱,外来影响因素决定了检测限和测量精度,其被误当做真正的吸收,增加了没有统计特性的噪声到残差中,导致最小二乘拟合误差(err(LSQ))有一个明显的误估计.研究采用蒙特卡罗方法,通过残差的循环移位定量确定差分吸收光谱法反演气体浓度的误差.实验结果表明,蒙特卡罗方法可以定量估计差分吸收光谱法反演误差,误估计因子为1.13,而err(LSQ)为3.12.    

2.  差分吸收光谱中甲醛的反演研究  被引次数:1
   李玉金  谢品华  秦敏  曲晓英  胡林《光谱学与光谱分析》,2009年第29卷第1期
   由于甲醛(HCHO)在城市大气光化学反应中的重要性,测量大气环境中的甲醛已经成为全球的热点.针对目前国内检测甲醛的方法基本局限于化学法,文章详细介绍了采用差分吸收光谱(DOAS)技术反演得到大气环境中甲醛的方法,利用自制的差分吸收光谱系统测量了北京地区大气中的甲醛.文章分析了DOAS反演过程中反演甲醛光谱波段的选择及去除大气中SO2,NO2,O3的吸收以及氙灯灯谱结构对光谱反演中的交叉干扰影响;通过采用选择不同干扰气体所对应的最优波段,同时反演获得大气环境甲醛的浓度,避免了甲醛选择波段过窄,干扰气体去除不全的缺点;通过对误差来源的分析,得到该甲醛的反演方法总误差在13.7%内.    

3.  基于差分吸收光谱法的大气痕量气体在线检测技术  
   孙利群  陈克新  杨怀栋  何庆声《应用光学》,2012年第33卷第1期
    差分光学吸收光谱学技术(Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS)是近年来发展起来的一种实时检测大气中痕量气体浓度的有效方法,它采用线性最小二乘拟合方法,用痕量气体标准差分吸收截面对测量得到的差分吸收光谱进行拟合,得出大气中痕量气体的浓度。通过介绍DOAS方法的测量原理,在线监测系统的构成,气体浓度的反演方法,测量结果及讨论等内容,说明它在空气质量监测方面的优越性。    

4.  降低DOAS系统探测限的新型反演算法研究  
   麻金继  李素文《光学学报》,2009年第29卷第9期
   差分吸收光谱法(DOAS)是一种高灵敏测量大气痕量气体成分含量的有效的光学遥感方法,该方法基于最小二乘拟合模型,利用获得的痕量气体的差分吸收光学密度与标准的吸收截面进行拟合,反演待测气体的浓度.建立了基于径向基(RBF)神经网络的痕量气体浓度反演的新模型,对网络的隐层参数采用改进最近邻聚类学习算法训练,对输出层权值的训练采用梯度下降算法,使得网络收敛快,能更好地实时、在线反演测量光谱.并针对DOAS技术的特点,把拟合残差输入网络集中训练,使得RBF网络在反演真实痕量气体吸收时,效果更佳.实验结果表明该新型反演方法提高了DOAS系统的反演精度,降低了DOAS系统的探测限.    

5.  采用加权函数修正的差分光学吸收光谱反演环境大气中的CO2垂直柱浓度  
   孙友文  谢品华  徐晋  周海金  刘诚  王杨  刘文清  司福祺  曾议《物理学报》,2013年第62卷第13期
   采用加权函数修正的差分光学吸收光谱技术(weighting function modified differential optical absorption spectroscopy, WFM-DOAS)测量环境大气中的CO2垂直柱浓度. 以直射太阳光测量光谱为例, 演示了WFM-DOAS算法的实现过程. 将环境大气分为50层, 借助辐射传输模拟软件SCIATRAN对各个测量光谱进行了模拟计算, 获得了最小二乘法拟合所需的目标气体CO2及干扰气体H2O、CH4 的柱权重函数和太阳归一化光谱常量. 采用WFM-DOAS方法对一整天的直射太阳光测量光谱进行了反演, 得到的反演误差均小于3%. 最后比较了两种不同DOAS算法对同一条测量光谱的反演结果, 验证了WFM-DOAS算法在红外被动气体遥感的优越性. 关键词: 环境污染监测 光学测量技术 红外光谱 温室气体    

6.  基于DOAS的低浓度SO2在线监测技术研究  
   王菁  黄云彪  甄长飞《光学技术》,2016年第6期
   传统的差分吸收光谱(DOAS)算法对于短光程、低浓度的气体测量存在较大的误差.为了提高测量精度,将基于差分吸收光谱技术的浓度反演算法应用于烟气SO2的在线监测中.在DOAS算法的基础上,设计了基于最小二乘法的SO2浓度计算方法,同时为了节约测量成本,使用短光程和低精度光谱仪进行测量,对低浓度SO2气体进行了光谱测量和浓度反演实验.实验结果表明,在低浓度0~10-6的量程内,测量值的绝对误差在2/106左右,相对误差在5%以内,测量结果较稳定.该算法在短光程下对低浓度的SO2气体具有较高的测量精度,可以准确、快速地实现SO2气体的在线测量.    

7.  被动多轴差分吸收光谱技术监测大气NO_2垂直廓线研究  
   周海金  刘文清  司福祺  谢品华  徐晋  窦科《光学学报》,2011年第11期
   痕量气体垂直廓线的监测,对大气污染研究具有重要意义。介绍了被动多轴差分吸收光谱(MAX-DOAS)技术监测痕量气体垂直廓线的光学遥感方法。研究中MAX-DOAS测量多个角度的斜柱浓度、结合大气辐射传输模型,利用最优估算法反演出痕量气体垂直廓线,并对最优估算法参数选取和反演评估进行了详细描述。将该技术应用于合肥地区NO2垂直廓线的监测:通过与长光程差分吸收光谱仪的测量结果对比,相关系数达到0.80。该技术为大气环境立体监测提供了一种简便的方法。    

8.  差分吸收光谱法测量大气污染的测量误差分析  被引次数:18
   周斌  刘文清  齐锋  李振璧  崔延军《光学学报》,2002年第22卷第8期
   差分吸收光谱技术被广泛地应用于测量大气中微量元素的浓度,尽管该技术利用最小二乘法来反演待测气体的浓度,能够得到很高的测量精度。但是,由于仪器本身的噪声以及测量波段其它气体的干扰等,使得仪器的测量有一定的误差,而且上述因素还决定着仪器的测量下限。对差分吸收光谱方法的测量误差以及引起误差的原因作了详细的分析。    

9.  城市空气质量监测系统(DOAS)谱线漂移问题及解决方法  被引次数:2
   刘世胜  魏庆农  冯巍巍  詹锴  王锋平《光谱学与光谱分析》,2009年第29卷第6期
   城市空气质量监测系统中差分光学吸收光谱法的光学部分受到外界影响(温度、光纤位置等),或足氙灯自身的变化,都会引起测量谱线的漂移.如果灯信号谱与大气测量信号谱谱线漂移不一致而产生谱线相对偏移,将直接影响测量结果的准确性.因此,在运用DOAS方法进行大气痕量气体污染物浓度反演时,必须对大气测量信号谱和灯信号谱进行波长匹配.文章通过对氙灯自身发射光谱特殊结构的研究,提出了利用氙灯特征发射峰,通过对两个信号光谱进行最小二乘拟合,达到谱线校正的方法.实验结果证明,这种方法可以有效地减小谱线相对偏移对大气痕最气体污染物浓度反演结果的影响.    

10.  基于稳健回归M估计的差分吸收光谱反演方法(英文)  被引次数:3
   麻金继  李素文《光子学报》,2009年第38卷第8期
   基于最小二乘回归,差分吸收光谱技术(DOAS)可以获得痕量气体的大气浓度.鉴于在复杂大气环境下,测量结果可能出现异常值以及误差的非正态分布,导致最小二乘回归估计偏差较大.针对这一情况,本文研究了利用稳健回归M估计来反演DOAS测量光谱数据的方法,讨论了估计过程和效果,并对正常谱和异常谱进行两者回归方法比较.研究结果表明基于稳健回归M估计方法收到了良好的效果,提高了回归可靠性.    

11.  被动差分吸收光谱法测量气体浓度时Ring效应的影响及修正研究  
   张英华  谢品华  司福祺  彭夫敏  窦科  李素文《光谱学与光谱分析》,2009年第29卷第2期
   基于散射光、利用痕量气体指纹吸收特性反演气体浓度的方法称为被动差分吸收光谱法(passive DDAS).因其具体结构简单,易于平台搭载等优点近年来获得了长足发展.被动DOAS中利用太阳散射光作为光源解析大气污染气体柱浓度时,会受到太阳弗朗和费光谱的"填充线"即Ring效应的强烈影响,尤其是对浓度很低的痕量气体,致使不易获取其浓度、影响其测量精度.文章以反演大气中NO2气体为例,介绍了稳定天气条件下Ring效应造成的影响、分析了Ring效应影响与太阳天顶角的关系,提出了根据不同太阳天顶角选取不同Ring光谱参与拟合的修正方法,并且利用该处理方法反演了在3天稳定天气条件下不同仰角下的斜柱浓度.实验证明该修正方法的可行性.    

12.  大气污染物垂直廓线扫描差分吸收光谱方法研究  被引次数:3
   朱燕舞  谢品华  窦科  刘世胜  秦敏  李素文  司福祺  刘文清《光学学报》,2009年第29卷第2期
   差分光学吸收光谱法(DOAS)已经成为测量大气痕量气体含量的常用方法,该方法灵敏度高,可同时监测多种大气痕量气体.提出了应用差分吸收光谱方法监测大气痕量气体垂直分布,结合放置数套角反射器的近地层高塔,研制出扫描长光程差分吸收光谱(扫描LP-DOAS)系统.应用此系统于2007年夏季对北京城市重要大气污染物NO2的垂直分布进行了外场监测,准确获得了NO2沿各光路的积分浓度,确定了系统在各光路的检测限和系统总的测量误差.基于垂直廓线模型,成功反演了NO2的垂直廓线和垂直梯度.研究结果表明扫描LP-DOAS技术监测城市大气近地层痕量气体垂直分布的可行性.    

13.  利用DOAS技术同时反演气溶胶和大气痕量气体方法研究  被引次数:2
   Li SW  Yang YJ  Chen DB  Si FQ《光谱学与光谱分析》,2010年第30卷第8期
   针对我国大气污染严重和气溶胶多的特点,文章开展基于差分吸收光谱(DOAS)同时反演大气痕最气体和气溶胶特性方法研究.从DOAS系统获得的总大气消光信息中,解析多种痕量气体浓度的同时,获得大气气溶胶质粒导致的光谱消光;并基于气溶胶消光信息,通过查表法反演气溶胶的平均直径、总个数和总比表面积等物理特性.实验结果表明该方法可以在获取痕量气体浓度同时,并能精确反演气溶胶物理特性.    

14.  基于LED光源痕量二氧化氮气体的检测  被引次数:3
   孙秀平  张喜和  王达成  冯克成  那延祥  刘建国  刘文清《光谱学与光谱分析》,2009年第29卷第6期
   随着现代化工业的发展,大气污染越来越严重,吸收光谱法是检测大气污染的重要手段.NO2是大气污染的主要污染物之一,文章将发光二极管作为光源,选择发光光谱范围处于NO2强吸收峰位置的发光二极管,通过测虽含有NO2污染物的吸收光谱,利用最小二乘法,将实验得到的吸收光谱与标准谱作拟合运算,反演计算出污染物浓度.分析了检测的幕本原理,研究了光谱分析过程,包括实验光谱与标准光谱的拟合、浓度的反演计算等数据处理过程.具体利用NO2在300~500 nm光谱范围内有强吸收的特点,测量了样品中NO2的浓度.实验使用发光二极管作为光源,使检测变得方便快捷,实验装置便于携带,可以随时对待测场所实现高精度的实时在线检测.    

15.  利用多轴差分吸收光谱技术反演对流层NO2  被引次数:1
   Xu J  Xie PH  Si FQ  Dou K  Li A  Liu Y  Liu WQ《光谱学与光谱分析》,2010年第30卷第9期
   介绍了基于多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)反演对流层NO2的方法.利用差分吸收光谱技术(DOAS),扣除太阳夫琅和费结构及Ring效应的影响,拟合得到了大气中NO2的差分斜柱浓度dSCD,结合不同观测方向的测最结果分析得到了对流层大气中NO2的差分斜柱浓度(△SCID),结合辐射传输模型SCIATRAN计算得到了大气质量因子(AMF),并进一步计算得到了对流层NO2的垂直柱浓度(VCD)信息.为确保数据的准确性和可比性,将计算结果与长光程差分吸收光谱仪(LP-DOAS)的测量结果进行对比,二者具有较好的一致性,其相关系数R2分别为0.940 27和0.969 24.    

16.  基于遗传算法的差分吸收光谱反演算法及实验研究  被引次数:1
   汤光华  许传龙  邵理堂  王式民《工程热物理学报》,2008年第29卷第3期
   传统差分吸收光谱法(DOAS)对大气痕量气体浓度可以实现准确、快速和在线测量,它对短光程、低浓度气体存在较大的测量误差.本文在传统DOAS算法的基础上,设计了基于遗传算法的DOAS算法,并对信噪比较低的实测光谱数据进行了浓度反演.研究结果表明,该算法在短光程下对低浓度气体具有较高的测量精度,与传统DOAS方法相结合可以获得较宽的动态测量范围.    

17.  差分吸收光谱法测量大气痕量气体浓度误差分析及改善方法  被引次数:8
   齐锋  刘文清  张玉钧  魏庆农  王锋平《光子学报》,2003年第32卷第10期
   差分吸收光谱技术(DOAS)中采用线性最小二乘拟合方法,用痕量气体标准差分吸收截面对测量得到的差分吸收光谱进行拟合,得出大气中痕量气体的浓度.计算结果的准确性不仅取决于光谱的测量精度,而且受标准差分吸收截面以及仪器函数和温度等诸多因素的影响.详细地分析了计算误差的产生原因,提出了用高浓度样品池得到标准吸收截面的方法,针对光谱固有结构,以及温度对标准吸收截面的影响,改进了浓度反演算法.大量的实验表明,综合运用上述方法,即便对低浓度的样气,相对测量误差也能降低到10%以下.    

18.  差分吸收光谱反演方法在环境监测系统中的研究  被引次数:1
   张学典  黄显  徐可欣《光谱学与光谱分析》,2007年第27卷第11期
   差分吸收光谱(DOAS)技术在大气/烟气污染物排放环境监测中有广泛的应用.文章首先对这种方法进行了介绍和分析,通过公式推导出被测量气体的差分吸收光谱和参考差分吸收截面光谱所包含的面积具有线性关系,并由此给出了一种新的气体浓度计算方法,即直接用差分吸收面积拟合法代替最小二乘方法,从而避免了光谱不同分辨率、光谱漂移、拉伸或压缩等因素对测量结果造成的误差,同时这种方法具有计算量小和处理速度快等特点.最后,在自行研制的烟气DOAS测量系统上测量了四种浓度的SO2标准气体,实验结果验证了该方法在实验室条件下的有效性.    

19.  基于红光二极管为光源的LP-DOAS系统监测大气NO3自由基的研究  
   李素文  刘文清  王江涛  谢品华  汪徐德《光谱学与光谱分析》,2013年第2期
   NO3自由基是夜间大气中最重要的氧化基团,鉴于NO3自由基易变性以及极低的大气浓度,开发了以发红光二极管(LEDs)为光源来监测大气NO3自由基的长程差分吸收光谱系统(LEDs-DOAS)。分析了新型红光二极管Luxeon LXHL-MD1DLEDs的谱特性,研究了以其为光源的长程LEDs-DOAS系统测量大气NO3自由基的原理,设计了大气NO3测量自由基的装置,给出监测的大气吸收光谱,研究了反演NO3的方法,并给出反演谱图和一周大气NO3浓度的时间序列图。研究结果表明当光程为2.8km时,LEDs-DOAS系统的探测限大约为12ppt。    

20.  FTIR被动遥测热烟羽中污染气体  被引次数:1
   高闽光  刘文清  张天舒  刘诚  刘建国  魏庆农  陆亦怀  王亚萍  朱军  徐亮《Guang pu xue yu guang pu fen xi = Guang pu》,2006年第26卷第1期
   文章介绍和讨论了傅里叶变换红外光谱法(FTIR)在大气环境下被动遥测热烟羽中污染气体的原理及相关技术;提出了辐射光谱、测量区域内大气透过率谱的算法模型,以及应用非线性最小二乘拟合算法实现气体浓度反演的方法.实际遥测了工厂燃煤锅炉烟囱排放的污染气体,对SO2和CO2气体浓度进行了定量分析.实验结果表明该技术在工业烟囱及其他燃烧源污染排放的应急监测方面具有极大的应用前景.    

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