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激光雷达组网在沈阳地区大气污染监测中的应用研究 被引量:2
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作者 王佳音 侯乐 +5 位作者 王男 孙学斌 李娜 王闯 高木木 杜毅明 《绿色科技》 2022年第20期161-165,171,共6页
基于激光雷达组网监测数据,分析沈阳地区垂直方向扩散条件变化特征,研究了沈阳市大气污染演变规律。结果表明:12月份垂直方向扩散条件相对最差,4月份相对较好,7月份受频繁降水影响,边界层高度(PBL)较低;从空间分布看,超级站点位在一年... 基于激光雷达组网监测数据,分析沈阳地区垂直方向扩散条件变化特征,研究了沈阳市大气污染演变规律。结果表明:12月份垂直方向扩散条件相对最差,4月份相对较好,7月份受频繁降水影响,边界层高度(PBL)较低;从空间分布看,超级站点位在一年的大多数月份垂直扩散相对较好。在中度及以上污染天,雷达组网中各点位垂直方向扩散条件整体相差不大,PBL主要集中在400~800 m,12月份出现的中度及以上污染天PBL相对最低,仅200~400 m左右;4月份出现的中度及以上污染天由于受沙尘过程影响,各点位PBL差距较大。通过雷达组网对典型颗粒物污染过程的分析发现,以本地积累为主的污染中,扩散条件对污染物的清除及累积起到较为重要的影响;以区域传输为主的污染中,即使垂直方向扩散条件较好,但受上风向污染传输或高空沉降的影响,空气质量仍未出现明显好转。 展开更多
关键词 激光雷达组网 垂直扩散 大气污染 沈阳
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基于组网激光雷达的内蒙古沙尘事件时空特征与外源贡献分析
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作者 董元柱 谷雨 +9 位作者 白雪椿 周兴军 潘颖 易子淮 王泽楠 范广强 穆溪 项衍 张天舒 刘文清 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期1833-1843,共11页
为揭示内蒙古地区沙尘事件的时空分布特征及其外源贡献,利用部署在内蒙古地区的七台三波段激光雷达,获取了高精度气溶胶垂直分布廓线.此外,进一步结合地面站点观测数据、大气化学模式、气象再分析数据及后向轨迹模型,深入分析了内蒙古... 为揭示内蒙古地区沙尘事件的时空分布特征及其外源贡献,利用部署在内蒙古地区的七台三波段激光雷达,获取了高精度气溶胶垂直分布廓线.此外,进一步结合地面站点观测数据、大气化学模式、气象再分析数据及后向轨迹模型,深入分析了内蒙古夏季沙尘暴的三维动态演变、大气环流结构及外来沙尘源区.研究发现,2014~2024年内蒙古地区的沙尘日数整体呈波动上升趋势,春季为沙尘事件的高发季节,累计沙尘日数达到117d.近5年来,春季沙尘日数的变化相对稳定,但自2020年起,夏季沙尘出现日数开始呈增长趋势,5年增长率约为18.9%.2024年7月20~25日,内蒙古地区发生了一次严重的沙尘暴事件.通过组网激光雷达,有效监测了沙尘暴从高空至近地面的动态演变过程.沙尘首先出现在阿拉善盟策克口岸,随后在低压槽后西北风及地表大风的共同作用下向东扩散.随后2d,沙尘强度有所减弱.然而,之后低压槽再次出现,槽后偏北气流引导冷空气南下,形成强风,迅速吹起地表沙尘,导致内蒙古中西部地区起沙量普遍增加,并将沙尘通过槽后西北风向下游输送.此次沙尘事件中,中蒙边境成为沙尘天气PM_(10)的主要潜在源区,对PM_(10)质量浓度的贡献最为显著.这表明,中蒙边境地区正逐渐成为中国北方重要的沙尘源. 展开更多
关键词 沙尘传输 组网激光雷达 大气化学模式 时空特征 外来源区
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京津冀地区一次污染过程的星载-地基激光雷达联合观测分析 被引量:5
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作者 马娜 杨思鹏 +2 位作者 王界 万佳宁 孟晓艳 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期147-156,共10页
针对2018年3月9—15日京津冀地区的一次空气重污染过程,进行了基于地基颗粒物激光雷达组网的星载-地基联合观测分析。颗粒物激光雷达观测到污染前期为局地污染累积过程,中期有明显的污染物区域传输过程,北京受太行山沿线城市污染输送影... 针对2018年3月9—15日京津冀地区的一次空气重污染过程,进行了基于地基颗粒物激光雷达组网的星载-地基联合观测分析。颗粒物激光雷达观测到污染前期为局地污染累积过程,中期有明显的污染物区域传输过程,北京受太行山沿线城市污染输送影响较大。风廓线激光雷达观测结果表明:此次污染过程近地面主要为偏南风且风力较弱,冷空气到来时风向转为较强东北风,导致污染消散。微波辐射计观测到保定在污染过程中出现持续6 d的逆温层,同时在污染过程中近地面相对湿度较高,逆温层被打破后污染开始消散。在污染过程的各个阶段中,污染团的空间分布与变化特征均被很好地反映出来,可见地天联合观测对污染物的累积与输送研究有较大的意义,能对京津冀及周边地区的大气污染联防联控提供有力支持。 展开更多
关键词 京津冀 激光雷达 激光雷达组网 CALIPSO卫星
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基于激光雷达的北京一次典型污染过程分析 被引量:2
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作者 柴文轩 王帅 +3 位作者 尤洋 侯玉婧 张天舒 王界 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期93-100,共8页
针对2018年3月9日至14日京津冀地区的一次污染过程,利用在北京及其西南传输通道(保定-石家庄-邢台-新乡)和东南输送通道(天津-沧州-德州-济宁)的地基激光雷达观测网数据和车载激光雷达走航观测数据,并结合各城市空气质量监测站点的数据... 针对2018年3月9日至14日京津冀地区的一次污染过程,利用在北京及其西南传输通道(保定-石家庄-邢台-新乡)和东南输送通道(天津-沧州-德州-济宁)的地基激光雷达观测网数据和车载激光雷达走航观测数据,并结合各城市空气质量监测站点的数据、气象数据以及HYSPLIT后向轨迹结果对本次北京地区污染过程的形成进行了研究.研究结果表明,本次污染过程是一次典型的区域污染累积和传输过程,并且持续时间较长,影响范围较广.在此次污染过程中,在北京西南输送通道沿线城市存在明显的气溶胶污染气团传输特征,污染气团沿北京西南输送通道由南向北输送导致北京PM2.5浓度快速上升.基于地基激光雷达组网和车载激光雷达走航的联合观测,可有力地支撑京津冀及周边区域对大气污染物跨界传输的联防联控的研判。 展开更多
关键词 激光技术 激光雷达 激光雷达组网 走航观测 输送通道
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基于综合立体观测网的京津冀地区污染过程分析 被引量:13
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作者 孙婷婷 项衍 +10 位作者 罗宇涵 张天舒 司福祺 吕立慧 窦科 周海金 杨东上 杨太平 刘文清 刘建国 赵志新 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期20-27,共8页
为揭示大气污染的演变规律,推动京津冀及周边地区空气质量的持续改善,针对大气重污染发生—演变—消散全过程的核心科学问题,在京津冀及其周边地区建立大气污染传输通道立体观测网,围绕2017年秋冬季和2018年春、秋、冬三季开展重污染时... 为揭示大气污染的演变规律,推动京津冀及周边地区空气质量的持续改善,针对大气重污染发生—演变—消散全过程的核心科学问题,在京津冀及其周边地区建立大气污染传输通道立体观测网,围绕2017年秋冬季和2018年春、秋、冬三季开展重污染时段和重污染过程的地基和车载走航观测,评估区域大气污染输送和城市间大气污染的相互传输量.结果表明:北京市污染呈明显的区域性特征,春季主要受区域不利扩散条件及沙尘传输影响,秋季主要受西南通道传输影响,冬季主要受西南、南部、东南通道混合层内传输与区域扩散条件不利的共同影响.秋冬季京津冀地区NO 2、SO 2污染物垂直柱浓度整体低于西南、东南和南部输送通道区域,当弱南风静稳天气条件主导时,北京市易受到污染物输送的影响,形成局域污染过程.研究显示,北京市重污染时段外来污染物各类尺度输送通道中,西南通道污染传输为主导,部分时段还受到东南和东部通道污染传输的影响. 展开更多
关键词 京津冀及周边地区 激光雷达组网 大气污染 PM2.5 污染传输
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基于聚类数据融合的装配轨迹自动修正算法
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作者 李超然 崔志明 徐晶 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期296-301,共6页
在大型结构件装配过程中,为了减小多激光雷达组网系统的测量误差,并实现装配轨迹的自动修正,设计了基于聚类算法的装配轨迹自动修正系统。通过聚类分析完成对站位布局的优化,利用残差补偿实现多站数据的融合,并完成了5种不同状态的单站... 在大型结构件装配过程中,为了减小多激光雷达组网系统的测量误差,并实现装配轨迹的自动修正,设计了基于聚类算法的装配轨迹自动修正系统。通过聚类分析完成对站位布局的优化,利用残差补偿实现多站数据的融合,并完成了5种不同状态的单站及多站距离精度测试。实验结果显示,在单站精度几乎一致的条件下,经优化布局后的系统转站测量不确定度由1.25 mm提升至0.45 mm。在装配轨迹修正实验中,获得了半径为3.5 m圆域内激光雷达随偏转角变化的匹配数据规律。测试分析了5个位置点的坐标值与位姿偏移量,在三个轴向上的位置偏差均值分别为0.042 mm、0.033 mm和0.039 mm,位姿偏角均值分别为0.25°、0.23°和0.49°。可见,装配轨迹修正量与转站测量不确定度相近,该系统可以实现对装配过程的在线自动修正。其可有效降低多激光雷达组网系统的数据融合误差,在自动化装配领域具有一定的价值。 展开更多
关键词 激光雷达组网 轨迹修正 自动装配 聚类算法
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