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基于丝网传感器的两相流相场与浓度场同步测量方法
1
作者
夏馨语
闫旭
+2 位作者
傅俊森
肖瑶
顾汉洋
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第2期383-393,共11页
准确认识核反应堆燃料组件内交混行为对其优化设计与安全分析极为关键。丝网传感器可对流道截面进行高时空分辨率相分布成像,结合示踪剂质量平衡法已可实现燃料组件单相交混精细测量。但因缺乏两相下浓度场后处理算法,尚无法应用于两相...
准确认识核反应堆燃料组件内交混行为对其优化设计与安全分析极为关键。丝网传感器可对流道截面进行高时空分辨率相分布成像,结合示踪剂质量平衡法已可实现燃料组件单相交混精细测量。但因缺乏两相下浓度场后处理算法,尚无法应用于两相交混研究。本文考虑到相同空泡份额下液相电导率对丝网敏感体的影响特性,提出了一种两相浓度反演算法,实现了两相流动空泡份额场、液相浓度场同步测量。基于电势场数值模拟与实验确认了算法的正确性与精确度。结果显示算法可适用于各类复杂的两相流工况,典型工况下两相浓度反演算法获得的浓度分布平均相对偏差为3.6%。基于本文实验结果表明,该算法计算获得的浓度矩阵平均相对偏差小于3%,进一步验证了同步测量方法的良好的适用性与精确度。
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关键词
丝网传感器
空泡份额场
液相浓度场
同步测量
两相浓度反演算法
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职称材料
利用Sentinel-2卫星影像反演骆马湖叶绿素a浓度
被引量:
1
2
作者
梁文广
陈伟
+2 位作者
王金东
吴勇锋
祁诣恒
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2024年第10期1-6,共6页
本文利用2023年6月15日采集的骆马湖水质参数、光谱数据和同期Sentinel-2影像数据,构建了基于数学统计和机器学习方法的水质反演模型,并对骆马湖叶绿素a(Chl-a)浓度进行了定量反演。通过对比分析,选定了性能最优的模型分析骆马湖Chl-a...
本文利用2023年6月15日采集的骆马湖水质参数、光谱数据和同期Sentinel-2影像数据,构建了基于数学统计和机器学习方法的水质反演模型,并对骆马湖叶绿素a(Chl-a)浓度进行了定量反演。通过对比分析,选定了性能最优的模型分析骆马湖Chl-a浓度状况。研究发现,Chl-a浓度与Sentinel-2影像B5和B9波段表现出较高的相关性,且经波段组合处理后,相关性进一步提升。在Chl-a反演模型中,FA-SVR模型相较于传统数学统计回归模型及其他机器学习模型(FA-RF、FA-XGBoost)表现出最高的精度(R^(2)=0.86,RMSE=2.77,MAE=2.10)。反演结果揭示,骆马湖东北部近岸区域的Chl-a浓度较高,这可能与北部水域存在鱼塘养殖、水体富营养高有关。本文突显了机器学习技术在提升水质遥感反演精度方面的重要应用价值,为湖泊水质监控和管理提供了重要的技术支撑。
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关键词
骆马湖
Chl-a浓度
遥感反演
机器学习
萤火虫算法
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职称材料
差分吸收光谱法在线测量烟气浓度实验研究
被引量:
25
3
作者
汤光华
许传龙
+1 位作者
邵礼堂
王式民
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第2期244-249,共6页
本文将大气痕量气体浓度监测的DOAS技术应用于烟气浓度测量,在此基础上提出了基于DOAS思想的烟气浓度反演算法。采用将粉尘和气体分离的方法,首次在DOAS法测量气体浓度实验中加入了粉尘颗粒,对此方法的理论依据进行了简单的推导。实验...
本文将大气痕量气体浓度监测的DOAS技术应用于烟气浓度测量,在此基础上提出了基于DOAS思想的烟气浓度反演算法。采用将粉尘和气体分离的方法,首次在DOAS法测量气体浓度实验中加入了粉尘颗粒,对此方法的理论依据进行了简单的推导。实验测量了常温常压下SO2和NO2气体吸收截面,并对处于流动状态烟气中的SO2和NO2气体浓度进行了反演。研究结果表明,该算法能够在短光程(0.5m)下以较快的速度(<2s)和较高的准确度同时检测出烟气中多种气体浓度。
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关键词
差分吸收光谱(DOAS)
烟气浓度反演算法
短光程
实验研究
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职称材料
基于激光技术结合温度修正的高温HF气体检测方法研究(英文)
被引量:
8
4
作者
何莹
张玉钧
+3 位作者
尤坤
高彦伟
陈晨
刘文清
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期964-970,共7页
氟化氢(HF)是变电站气体绝缘开关进行故障诊断的重要特征气体之一,因此HF气体的高测量精度,快速响应,实时在线检测的方法是工业和环境领域的研究重点之一。结合激光吸收光谱技术和蒙乃尔钢材加工的耐腐蚀多次反射池搭建HF检测实验系统;...
氟化氢(HF)是变电站气体绝缘开关进行故障诊断的重要特征气体之一,因此HF气体的高测量精度,快速响应,实时在线检测的方法是工业和环境领域的研究重点之一。结合激光吸收光谱技术和蒙乃尔钢材加工的耐腐蚀多次反射池搭建HF检测实验系统;分析了HF气体在不同温度下的激光吸收光谱特性,根据HITRAN数据库的HF气体配分函数系数得到配分函数曲线和吸收线强曲线;在研究工作中重点设计了结合激光光谱解析和温度参数修正的浓度反演算法以实现气体浓度的准确检测;结合多次反射吸收池的温度特性利用不同浓度配比的HF样气得到连续实验结果。多次反射池加热后并稳定工作在313和323 K时,温度修正前浓度反演的最大相对误差分别为5.33%和5.87%,温度修正后浓度反演的最大相对误差分别为1.20%和1.47%。通过连续检测和计算,系统在323K时HF检出限为8.7×10^(-5)mmol·mol^(-1),高于290K时的检出限6.3×10^(-5)mmol·mol^(-1)(20 m光程)。尽管高温环境下温度修正后的检测误差大于室温情况,但是同一高温下温度修正后的检测误差仍低于未经过温度修正的值。通过该研究证明了本浓度反演算法工作稳定、可靠,可以满足化工生产现场HF实时监测的需求,对于我国工业HF气体的安全排放监管和环境保护起有效的技术支持。
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关键词
激光吸收光谱
温度修正
浓度反演算法
多次反射池
氟化氢
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职称材料
差分吸收光谱技术在线监测烟气浓度的反演算法
被引量:
5
5
作者
邵理堂
王式民
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2010年第10期86-89,共4页
传统差分吸收光谱技术对长光程或高浓度烟气污染物可以实现准确、快速和在线测量,但是对固定污染源排放的低浓度污染气体或双组份污染气体同时测量却存在较大的浓度反演误差。文中采用遗传算法对各种浓度污染气体的实测光谱数据进行了...
传统差分吸收光谱技术对长光程或高浓度烟气污染物可以实现准确、快速和在线测量,但是对固定污染源排放的低浓度污染气体或双组份污染气体同时测量却存在较大的浓度反演误差。文中采用遗传算法对各种浓度污染气体的实测光谱数据进行了浓度反演计算。研究结果表明:在气体浓度低于250 mg/m3范围内,遗传算法的反演精度明显优于传统算法,反演误差都在10%以内;在250~5 000 mg/m3范围内,与传统算法相当;超过5 g/m3后,遗传算法的反演误差较大。在同一波段范围内,同时反演双组份气体浓度时,遗传算法具有较高的反演精度。同时,遗传算法的零点误差远小于传统算法。
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关键词
差分吸收光谱法
烟气浓度
在线监测
浓度反演
遗传算法
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职称材料
差分吸收光谱法(DOAS)测量污染气体浓度的实验研究
被引量:
4
6
作者
邵理堂
汤光华
+1 位作者
许传龙
王式民
《锅炉技术》
北大核心
2008年第2期13-17,共5页
利用差分吸收光谱法(DOAS)对SO2气体进行了实验研究,对光谱数据的处理方法、反演波段、反演波长间隔以及240 nm以下的紫外光对SO2的光解作用进行了分析。实验结果表明:遗传算法对短光程低浓度气体的浓度反演具有较高精度;不同浓度的SO2...
利用差分吸收光谱法(DOAS)对SO2气体进行了实验研究,对光谱数据的处理方法、反演波段、反演波长间隔以及240 nm以下的紫外光对SO2的光解作用进行了分析。实验结果表明:遗传算法对短光程低浓度气体的浓度反演具有较高精度;不同浓度的SO2气体其最小误差所对应的反演波段是不同的,通过寻优可以大幅度提高浓度反演精度和DOAS方法的测量上限。而反演波长间隔大于15 nm后,浓度反演误差基本不变。
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关键词
差分吸收光谱
遗传算法
浓度反演
反演波段
光解
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职称材料
基于MODIS遥感数据的气溶胶光学厚度反演技术研究
7
作者
周强波
《安徽农业科学》
CAS
2016年第10期69-73,共5页
[目的]研究基于MODIS遥感数据的气溶胶光学厚度反演技术,揭示气溶胶空间分布和时间变化特征。[方法]利用MODIS遥感数据中的MOD021KM与MOD03角度数据,采用6S辐射传输模型建立查找表,选取2015年3~9月某市以晴天为主的MODIS遥感影像,利用E...
[目的]研究基于MODIS遥感数据的气溶胶光学厚度反演技术,揭示气溶胶空间分布和时间变化特征。[方法]利用MODIS遥感数据中的MOD021KM与MOD03角度数据,采用6S辐射传输模型建立查找表,选取2015年3~9月某市以晴天为主的MODIS遥感影像,利用ENVI软件处理该时间段内质量相对较高的一系列遥感影像数据,提取处理后的Band 1红波段(0.66μm)、Band 3蓝波段(0.47μm)与Band 7近红外波段(2.10μm)的数据对大气气溶胶光学厚度(AOD值)进行反演。[结果]AOD值与PM10浓度结果类似,呈正态分布,与事先预期的负关系相反。[结论]利用MODIS遥感数据反演AOD值可以在宏观上指示空气污染的分布区域,对大气污染的预报与治理有一定的参考作用。
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关键词
MODIS
暗像元算法
AOD
反演
PM10浓度
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职称材料
题名
基于丝网传感器的两相流相场与浓度场同步测量方法
1
作者
夏馨语
闫旭
傅俊森
肖瑶
顾汉洋
机构
上海交通大学智慧能源创新学院
核动力系统与装备教育部重点实验室
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第2期383-393,共11页
基金
国家自然科学基金(12322510,12075150,12275174)
上海市青年科技启明星计划(22QA1404500)。
文摘
准确认识核反应堆燃料组件内交混行为对其优化设计与安全分析极为关键。丝网传感器可对流道截面进行高时空分辨率相分布成像,结合示踪剂质量平衡法已可实现燃料组件单相交混精细测量。但因缺乏两相下浓度场后处理算法,尚无法应用于两相交混研究。本文考虑到相同空泡份额下液相电导率对丝网敏感体的影响特性,提出了一种两相浓度反演算法,实现了两相流动空泡份额场、液相浓度场同步测量。基于电势场数值模拟与实验确认了算法的正确性与精确度。结果显示算法可适用于各类复杂的两相流工况,典型工况下两相浓度反演算法获得的浓度分布平均相对偏差为3.6%。基于本文实验结果表明,该算法计算获得的浓度矩阵平均相对偏差小于3%,进一步验证了同步测量方法的良好的适用性与精确度。
关键词
丝网传感器
空泡份额场
液相浓度场
同步测量
两相浓度反演算法
Keywords
wire-mesh sensor
void fraction field
liquid phase
concentration
field
synchronous measurement
two-phase concentration inversion algorithm
分类号
TL334 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
利用Sentinel-2卫星影像反演骆马湖叶绿素a浓度
被引量:
1
2
作者
梁文广
陈伟
王金东
吴勇锋
祁诣恒
机构
江苏省水利科学研究院
河海大学地球科学与工程学院
江苏省骆运水利工程管理处
出处
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2024年第10期1-6,共6页
基金
水利青年拔尖人才资助项目(2022026)。
文摘
本文利用2023年6月15日采集的骆马湖水质参数、光谱数据和同期Sentinel-2影像数据,构建了基于数学统计和机器学习方法的水质反演模型,并对骆马湖叶绿素a(Chl-a)浓度进行了定量反演。通过对比分析,选定了性能最优的模型分析骆马湖Chl-a浓度状况。研究发现,Chl-a浓度与Sentinel-2影像B5和B9波段表现出较高的相关性,且经波段组合处理后,相关性进一步提升。在Chl-a反演模型中,FA-SVR模型相较于传统数学统计回归模型及其他机器学习模型(FA-RF、FA-XGBoost)表现出最高的精度(R^(2)=0.86,RMSE=2.77,MAE=2.10)。反演结果揭示,骆马湖东北部近岸区域的Chl-a浓度较高,这可能与北部水域存在鱼塘养殖、水体富营养高有关。本文突显了机器学习技术在提升水质遥感反演精度方面的重要应用价值,为湖泊水质监控和管理提供了重要的技术支撑。
关键词
骆马湖
Chl-a浓度
遥感反演
机器学习
萤火虫算法
Keywords
Luoma Lake
Chlorophyll-a
concentration
remote sensing
inversion
machine learning
firefly
algorithm
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
差分吸收光谱法在线测量烟气浓度实验研究
被引量:
25
3
作者
汤光华
许传龙
邵礼堂
王式民
机构
东南大学能源与环境学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第2期244-249,共6页
基金
国家自然科学基金(50576010)
教育部博士点基金(20040286038)资助项目
文摘
本文将大气痕量气体浓度监测的DOAS技术应用于烟气浓度测量,在此基础上提出了基于DOAS思想的烟气浓度反演算法。采用将粉尘和气体分离的方法,首次在DOAS法测量气体浓度实验中加入了粉尘颗粒,对此方法的理论依据进行了简单的推导。实验测量了常温常压下SO2和NO2气体吸收截面,并对处于流动状态烟气中的SO2和NO2气体浓度进行了反演。研究结果表明,该算法能够在短光程(0.5m)下以较快的速度(<2s)和较高的准确度同时检测出烟气中多种气体浓度。
关键词
差分吸收光谱(DOAS)
烟气浓度反演算法
短光程
实验研究
Keywords
DOAS
inversion
algorithm
of flue gas
concentration
short light path length
experimental study
分类号
TB934 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
基于激光技术结合温度修正的高温HF气体检测方法研究(英文)
被引量:
8
4
作者
何莹
张玉钧
尤坤
高彦伟
陈晨
刘文清
机构
中国科学院环境光学与技术重点实验室
中国科学技术大学
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期964-970,共7页
基金
The National Key Scientific Instrument and Equipment Development Projects(2012YQ22011902)
The 863 National High Technology Research and Development Program of China(2014AA06A503)
文摘
氟化氢(HF)是变电站气体绝缘开关进行故障诊断的重要特征气体之一,因此HF气体的高测量精度,快速响应,实时在线检测的方法是工业和环境领域的研究重点之一。结合激光吸收光谱技术和蒙乃尔钢材加工的耐腐蚀多次反射池搭建HF检测实验系统;分析了HF气体在不同温度下的激光吸收光谱特性,根据HITRAN数据库的HF气体配分函数系数得到配分函数曲线和吸收线强曲线;在研究工作中重点设计了结合激光光谱解析和温度参数修正的浓度反演算法以实现气体浓度的准确检测;结合多次反射吸收池的温度特性利用不同浓度配比的HF样气得到连续实验结果。多次反射池加热后并稳定工作在313和323 K时,温度修正前浓度反演的最大相对误差分别为5.33%和5.87%,温度修正后浓度反演的最大相对误差分别为1.20%和1.47%。通过连续检测和计算,系统在323K时HF检出限为8.7×10^(-5)mmol·mol^(-1),高于290K时的检出限6.3×10^(-5)mmol·mol^(-1)(20 m光程)。尽管高温环境下温度修正后的检测误差大于室温情况,但是同一高温下温度修正后的检测误差仍低于未经过温度修正的值。通过该研究证明了本浓度反演算法工作稳定、可靠,可以满足化工生产现场HF实时监测的需求,对于我国工业HF气体的安全排放监管和环境保护起有效的技术支持。
关键词
激光吸收光谱
温度修正
浓度反演算法
多次反射池
氟化氢
Keywords
Laser absorption spectroscopy
Temperature correction
concentration
inversion
algorithm
Multiple reflection cell
Hydrogen fluoride
分类号
O443.1 [理学—电磁学]
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职称材料
题名
差分吸收光谱技术在线监测烟气浓度的反演算法
被引量:
5
5
作者
邵理堂
王式民
机构
淮海工学院理学院
东南大学能源与环境学院
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2010年第10期86-89,共4页
文摘
传统差分吸收光谱技术对长光程或高浓度烟气污染物可以实现准确、快速和在线测量,但是对固定污染源排放的低浓度污染气体或双组份污染气体同时测量却存在较大的浓度反演误差。文中采用遗传算法对各种浓度污染气体的实测光谱数据进行了浓度反演计算。研究结果表明:在气体浓度低于250 mg/m3范围内,遗传算法的反演精度明显优于传统算法,反演误差都在10%以内;在250~5 000 mg/m3范围内,与传统算法相当;超过5 g/m3后,遗传算法的反演误差较大。在同一波段范围内,同时反演双组份气体浓度时,遗传算法具有较高的反演精度。同时,遗传算法的零点误差远小于传统算法。
关键词
差分吸收光谱法
烟气浓度
在线监测
浓度反演
遗传算法
Keywords
differential optical absorption spectroscopy(DOAS)
gas
concentration
online monitoring
concentration
inversion
genetic
algorithm
分类号
O433.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
差分吸收光谱法(DOAS)测量污染气体浓度的实验研究
被引量:
4
6
作者
邵理堂
汤光华
许传龙
王式民
机构
东南大学教育部洁净煤发电及燃烧技术重点实验室
出处
《锅炉技术》
北大核心
2008年第2期13-17,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(50576010)
教育部博士点基金资助项目(20040286038)
文摘
利用差分吸收光谱法(DOAS)对SO2气体进行了实验研究,对光谱数据的处理方法、反演波段、反演波长间隔以及240 nm以下的紫外光对SO2的光解作用进行了分析。实验结果表明:遗传算法对短光程低浓度气体的浓度反演具有较高精度;不同浓度的SO2气体其最小误差所对应的反演波段是不同的,通过寻优可以大幅度提高浓度反演精度和DOAS方法的测量上限。而反演波长间隔大于15 nm后,浓度反演误差基本不变。
关键词
差分吸收光谱
遗传算法
浓度反演
反演波段
光解
Keywords
DOAS
genetic
algorithm
s
concentration
inversion
wavelength ranges
photodissociation
分类号
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
基于MODIS遥感数据的气溶胶光学厚度反演技术研究
7
作者
周强波
机构
核工业二三〇研究所
出处
《安徽农业科学》
CAS
2016年第10期69-73,共5页
文摘
[目的]研究基于MODIS遥感数据的气溶胶光学厚度反演技术,揭示气溶胶空间分布和时间变化特征。[方法]利用MODIS遥感数据中的MOD021KM与MOD03角度数据,采用6S辐射传输模型建立查找表,选取2015年3~9月某市以晴天为主的MODIS遥感影像,利用ENVI软件处理该时间段内质量相对较高的一系列遥感影像数据,提取处理后的Band 1红波段(0.66μm)、Band 3蓝波段(0.47μm)与Band 7近红外波段(2.10μm)的数据对大气气溶胶光学厚度(AOD值)进行反演。[结果]AOD值与PM10浓度结果类似,呈正态分布,与事先预期的负关系相反。[结论]利用MODIS遥感数据反演AOD值可以在宏观上指示空气污染的分布区域,对大气污染的预报与治理有一定的参考作用。
关键词
MODIS
暗像元算法
AOD
反演
PM10浓度
Keywords
MODIS
Dark pixel
algorithm
AOD
inversion
PM10
concentration
分类号
S127 [农业科学—农业基础科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于丝网传感器的两相流相场与浓度场同步测量方法
夏馨语
闫旭
傅俊森
肖瑶
顾汉洋
《原子能科学技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
利用Sentinel-2卫星影像反演骆马湖叶绿素a浓度
梁文广
陈伟
王金东
吴勇锋
祁诣恒
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
3
差分吸收光谱法在线测量烟气浓度实验研究
汤光华
许传龙
邵礼堂
王式民
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
25
在线阅读
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职称材料
4
基于激光技术结合温度修正的高温HF气体检测方法研究(英文)
何莹
张玉钧
尤坤
高彦伟
陈晨
刘文清
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
8
在线阅读
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职称材料
5
差分吸收光谱技术在线监测烟气浓度的反演算法
邵理堂
王式民
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2010
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
差分吸收光谱法(DOAS)测量污染气体浓度的实验研究
邵理堂
汤光华
许传龙
王式民
《锅炉技术》
北大核心
2008
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
7
基于MODIS遥感数据的气溶胶光学厚度反演技术研究
周强波
《安徽农业科学》
CAS
2016
0
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职称材料
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