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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 218 毫秒

1.  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.    

2.  CO_2反演中大气散射影响的光程校正方法  
   江新华  王先华  叶函函  韦秋叶  李志伟  卜婷婷《光学学报》,2014年第8期
   CO2作为影响气候变化最重要的温室气体,其反演精度达到1%是气候研究的基本要求。在反演中解决大气散射的影响,是提高CO2反演精度的关键问题之一。温室气体观测卫星为了实现高光谱分辨率,其光谱带宽通常较窄。高光谱分辨率对CO2浓度变化敏感,而窄带宽在采用传统差分吸收光谱(DOAS)法以快慢变分离的方式处理散射时难以保证反演精度。针对我国高光谱卫星CO2反演算法的开发需求,从光程的角度研究了散射对CO2反演的影响,并与传统DOAS方法在沙漠和草地两种区域进行了对比。结果显示相对于传统DOAS方法,该方法在沙漠和草地区域的应用均使CO2的反演精度得到提高,达到或接近1%的精度需求,反演结果的相关性和数据离散度也得到改善,这表明该方法能有效降低大气散射对CO2反演的影响。    

3.  SOF-FTIR在化工厂区氨气排放通量测量中的应用  
   金岭  高闽光  刘文清  陆亦怀  张玉钧  王亚萍  张天舒  徐亮  刘志明  陈军《光谱学与光谱分析》,2010年第30卷第6期
   介绍了一种化工厂区污染气体排放通量实时监测的新方法,即太阳掩星法傅里叶变换红外光谱技术(SOF-FTIR),提出了复杂条件下的背景谱、测量谱和污染区域周边大气透过率谱获取模型.通过对欲监测的污染源区域周边做闭合环路连续测量以获得测量光谱,最终应用非线性最小二乘拟合算法对污染源区域污染气体的柱浓度信息进行反演,并结合实验时气象参数以及GPS信息得到该区域污染气体的排放通量.运用此方法实际遥测了某化工厂区氨气的排放情况,并对氨气气体浓度分布及排放通量进行了定量分析.相对于传统的FTIR监测方法,该方法操作简单、机动性强,在污染气体区域监测以及其他污染源污染排放应急监测等应用领域具有良好的应用前景.    

4.  TDLAS气体浓度反演的状态空间方法  
   周晓巍  刘华锋《强激光与粒子束》,2008年第20卷第8期
    针对基于可调谐激光二极管吸收光谱技术(TDLAS)的气体浓度测量系统,建立了气体状态空间模型,并将卡尔曼滤波算法应用于TDLAS浓度反演中。实验表明卡尔曼滤波可以很好地消除测量噪声和模型误差对实验结果的影响,与最小二乘拟合的方法相比,在相同信噪比下反演精度可以提高1倍以上。    

5.  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.    

6.  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.    

7.  基于OP/FTIR和反射转镜式干涉光谱仪的大气CO2浓度测量  
   魏儒义  周锦松  张学敏  于涛  高晓惠  任小强《光谱学与光谱分析》,2014年第11期
   对地球大气温室气体进行高精度的探测,是当今数值天气预报和气候与大气环境变化监测的发展需求。利用OP/FTIR测量法,将一台国内率先自行研制的中波红外反射转镜式干涉光谱仪,首次成功地用于地表大气CO2红外吸收光谱的测量。该反射转镜式干涉光谱仪的工作谱段为2 100~3 150cm-1,光谱分辨率为2cm-1。设计了大气成分探测方法,建立了大气浓度参数反演数理依据和定量分析算法。采用基于比尔定律的直接法和基于HITRAN数据库及仪器函数的仿真拟合法,建立了反演模型,并对CO2分子的浓度进行了反演。根据观测和模型分析,CO2的浓度反演结果在300~370ppm,呈现出随自然环境变化先缓慢降低再快速升高的趋势,并在下午至傍晚之间达到低值;同时,随时间的变化,用直接法计算的CO2浓度和用拟合法的仿真值表现出了良好的一致性,所有测量数据之间的相关性高达99.79%,相对误差不超过2.00%,达到了较高的反演精度。结果表明,在遥感测量大气成分方面,基于红外反射转镜式干涉光谱仪的OP/FTIR法是可行且有效的技术手段,直接法或拟合法皆可实现高精度的浓度反演。    

8.  差分吸收光谱中光源的光谱结构去除研究  
   Qu XY  Li YJ《光谱学与光谱分析》,2010年第30卷第11期
   差分吸收光谱技术(d.differential optical absorption spectroscopy,DOAS)利用气体分子在紫外-可见光谱范围的特征吸收来测量其浓度含量,现已被广泛应用于测量大气环境中痕量污染气体的浓度,如SO2,NO2O3,HCHO等.测母得到的大气差分吸收谱在测量波段内(300~700nm)由于存有光源(氙灯或者氘灯)光谱结构,会影响大气环境中痕量气体浓度的准确反演;在光谱数据反演时,为了避开光源光谱结构的影响,国内外对其处理通常采用分段方式反演和弥补方式反演并介绍一种新的数据处理方法:采用平移窗口均值平滑方法(moving-window average smoothing method)获得大气光谱的慢变化,然后求取氙灯光谱结构.并将获得光源光谱结构对实际测量光谱进行拟合分析,取得了较好的效果,残差为2.995×104,避免了选择波段过窄和对新物质探测不利的缺点.    

9.  基于光谱波段优化选择的FTIR测量与分析  
   朱军  刘文清  刘建国  陆亦怀  高闽光  徐亮  张天舒  魏秀丽《光谱学与光谱分析》,2007年第27卷第4期
   在主动式红外遥感测量中,大气中痕量气体的红外吸收与不同红外波段的透过率光谱有关.在很多情况下,透过率光谱在光谱定量分析中起到重要的作用,因此,对测量和仿真的透过率光谱的波段进行优化选择是定量分析的关键.文章对最佳透过率测量范围进行了理论分析,得到了对应于待测气体浓度反演相对误差最小的理论最佳透过率值;基于谱线的洛伦兹线型通过计算得到了待测气体分子的吸收截面,同时给出了透过率光谱的校准训练集;确定了单组分CO2光谱测量分析的波段,优化了多组分CO,CO2和N2O光谱同时测量分析的波段并成功地应用于开放光路光谱仪系统.光谱拟合分析结果表明,测量光谱与参考光谱得到了很好的拟合,拟合均方根误差小于1%.    

10.  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.    

11.  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    

12.  基于FTIR光谱辐射测量分析大气透过率  被引次数:1
   朱军  刘文清  陆亦怀  高闽光  赵雪松  张天舒  徐亮《光学技术》,2005年第31卷第4期
   提出了一种利用FTIR光谱仪进行大气透过率测量的方法。通过黑体对系统的光谱响应进行标定,由两点温度校准得到测量光谱的辐射亮度谱。在一定的距离内实测并分析计算出了CO2红外吸收波段的大气透过率谱。采用非线性最小二乘方法将测量的CO2透过率谱与HITRAN数据库中的光谱拟合得到了干洁大气中的CO2浓度值。实验结果表明,该方法是测量大气透过率和定量分析气体组分的可行性方法。    

13.  差分吸收光谱法测量大气污染的浓度反演方法研究  被引次数:19
   周斌  刘文清  齐峰  李振壁  崔延军《物理学报》,2001年第50卷第9期
   介绍了差分光学吸收光谱法(DOAS)测量大气污染气体浓度的基本原理,描述了对测量光谱所作的一些必要处理,对最小二乘法作了简单介绍,并将它用在DOAS方法中的浓度反演中,通过与当地监测站的数据进行对比,证明了最小二乘法非常适用于DOAS方法中的浓度反演.    

14.  FTIR光谱高温气体浓度反演方法及残差结构分析  
   Cheng SY  Zhang TS  Gao MG  Liu ZM  Tong JJ  Jin L《光谱学与光谱分析》,2011年第31卷第1期
   从理论和实验两方面分析了光谱线线宽随温度的变化规律。将HITRAN数据库中常温下的线强参数修正到了测量温度,进而得到合成校准光谱。将合成校准光谱和实验测得的光谱进行非线性最小二乘拟合,得到了不同温度下标准气体CO浓度。这种反演算法的浓度误差在常温下不超过5%,具有很高的精度,但随温度升高浓度误差逐渐增大。从残差光谱曲线看,温度升高,残差曲线中有与分析组分CO结构相同的明显结构。而且温度越高,这种结构越明显并且不能通过增加拟合次数来消除这种结构。实验结果与理论分析的对比表明,较高温度下出现的反演误差主要是由合成校准谱的温度修正方法不适用于高温气体所致。这些结果对于准确修正光谱线参数以及怎样更准确反演高温下气体浓度的进一步研究都有重要意义。    

15.  区间极限学习机结合遗传算法用于红外光谱气体浓度反演的研究  
   陈媛媛  王志斌  王召巴  李晓《光谱学与光谱分析》,2014年第34卷第5期
   提出一种新的有效的FTIR光谱气体浓度反演的方法。该方法将区间划分的思想用于红外光谱波长优化筛选,即将红外光谱在给定波长范围内划分为若干个子区间,在每个子区间中利用遗传算法(genetic algorithm,GA)优化后的极限学习机(extreme learning machine,ELM)建立浓度预测模型,根据每个子区间测试集均方根误差RMSE和相关系数R2的大小评价模型的泛化性能,筛选出最优子区间组合建立预测模型。通过含干扰组分(CO2,N2O)的CO气体的FTIR光谱对提出的算法进行了验证,在波段为2 140~2 220cm-1范围内利用区间法筛选出的最优组合作为变量,应用GA-ELM建立的浓度反演模型,其决定系数R2为0.987 4,均方根误差RMSE为154.996 3,建模时间仅为0.8s,表明该算法(Interval-GA-ELM,iGELM)的应用不仅缩短了建模时间,而且在干扰组分存在的情况下,依然可以准确筛选出特征波长,从而提高了模型稳定性和预测精度,为大气污染气体遥测分析提供了行之有效的方法。    

16.  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.    

17.  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.    

18.  差分光学吸收光谱法在线监测烟气中SO2浓度的非线性补偿研究  
   陆剑敏  邵理堂  汤光华  王式民《应用光学》,2008年第29卷第6期
   差分光学吸收光谱法(DOAS)应用于固定污染源烟气排放监测时,烟气中污染气体SO2浓度较高将产生非线性吸收问题.提出了一种非线性补偿方法,即将实际浓度所对应的气体分压与反演结果所对应的气体分压之比与反演结果之间的对应关系拟合成补偿函数,利用此补偿函数对反演结果进行非线性补偿.实验结果表明:该补偿方法能较好地减低高浓度气体非线性吸收产生的影响,可提高气体浓度反演精度.    

19.  差分光学吸收光谱法在线监测烟气中SO2浓度的非线性补偿研究  
   陆剑敏  邵理堂  汤光华  王式民《应用光学》,2008年第29卷第6期
   差分光学吸收光谱法(DOAS)应用于固定污染源烟气排放监测时,烟气中污染气体SO2浓度较高将产生非线性吸收问题。提出了一种非线性补偿方法,即将实际浓度所对应的气体分压与反演结果所对应的气体分压之比与反演结果之间的对应关系拟合成补偿函数,利用此补偿函数对反演结果进行非线性补偿。实验结果表明:该补偿方法能较好地减低高浓度气体非线性吸收产生的影响,可提高气体浓度反演精度。    

20.  基于O2-O2吸收的非相干宽带腔增强吸收光谱浓度反演方法研究  
   凌六一  谢品华  林攀攀  黄友锐  秦敏  段俊  胡仁志  吴丰成《物理学报》,2015年第64卷第13期
   针对传统非相干宽带腔增强吸收光谱浓度反演方法的定量结果易受镜片反射率标定误差的影响问题, 提出了一种基于测量大气O2-O2吸收的浓度反演方法. 该方法是将非相干宽带腔增强吸收光谱技术的光学增强腔等效成吸收光程不随波长变化的多次反射池, 首先根据测得的宽带腔增强大气吸收谱和参考谱计算出光学厚度, 并应用差分光学吸收光谱算法拟合修正后的气体吸收截面到光学厚度, 反演得到大气中O2-O2以及被测气体的柱浓度, 然后根据O2-O2在大气中的含量已知且相对稳定这一特性, 确定出等效多次反射池的吸收光程, 最后从被测气体的柱浓度中扣除吸收光程信息得到被测气体的浓度值. 以监测大气中NO2实验为例, 应用该方法在454-487 nm波段反演得到了大气NO2的浓度(1-30 ppbv范围内), 并将反演结果与传统浓度反演方法的结果进行了对比, 发现两者的不一致性在7%以内. 实验结果表明, 非相干宽带腔增强吸收光谱技术可以利用大气O2-O2的吸收来定量其他被测气体的浓度, 而且定量结果对镜片反射率的标定误差不敏感.    

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