新一代海洋监测技术——综合智能观测浮标 被引量：7

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作者 王军成 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期447-447,共1页

海洋是人类生存发展的新疆域,也是各国竞相角逐的制高点。海洋强国,装备先行。海洋环境监测是关心海洋、认识海洋、经略海洋的基础,对我国海洋强国战略顺利实施具有重大意义。海洋监测浮标是今后相当长时期内我国获取海洋战略安全数据... 海洋是人类生存发展的新疆域,也是各国竞相角逐的制高点。海洋强国,装备先行。海洋环境监测是关心海洋、认识海洋、经略海洋的基础,对我国海洋强国战略顺利实施具有重大意义。海洋监测浮标是今后相当长时期内我国获取海洋战略安全数据、实现离岸海洋综合环境参数长期连续现场实时观测必不可少的支柱装备,也是挺进深海、大洋、两极等国家战略新高地的“先锋队”和“排头兵”。 展开更多

关键词 人类生存发展 海洋环境监测 海洋强国战略 海洋监测技术 综合智能 经略海洋 海洋战略 环境参数

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我国海洋监测仪器装备发展分析及展望 被引量：24

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作者 王军成 孙继昌 +9 位作者 刘岩 刘世萱 张颖颖 陈世哲 漆随平 王波 厉运周 曹煊 高杨 郑良 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2023年第3期42-52,共11页

海洋监测仪器装备是关心海洋、认识海洋、经略海洋的基础保障和重要前提,虽然我国海洋监测仪器装备技术水平与业务化应用近年来进步显著,但相比海洋发达国家仍在“卡脖子”技术、关键设备研制方面存在一定差距。本文从全球海洋立体观测... 海洋监测仪器装备是关心海洋、认识海洋、经略海洋的基础保障和重要前提,虽然我国海洋监测仪器装备技术水平与业务化应用近年来进步显著,但相比海洋发达国家仍在“卡脖子”技术、关键设备研制方面存在一定差距。本文从全球海洋立体观测网、国家近海业务化观测系统、海洋环境监测探测技术与核心装备3个层面着手,辨识并剖析了我国海洋监测仪器装备的发展需求,梳理了我国海洋监测仪器装备发展现状;对标国际先进水平,阐述了我国海洋监测仪器装备在政策及机制体制、原始创新与基础科研、共性关键技术、技术标准及测试、国产化与产业化等方面存在的问题,进一步展望了相关领域的重点发展方向。提出了构建海洋监测仪器创新体系、壮大海洋监测仪器产业、建设海洋公共试验基础设施等建议,可为我国业务化海洋立体监测体系发展研究提供参考。 展开更多

关键词 海洋监测 仪器装备 全球海洋立体观测 近海业务化观测

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基于海洋资料浮标的单摆式波浪能发电装置仿真模型研究 被引量：6

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作者 柴辉 刘野 +3 位作者 张继明 郑良 刘世萱 赵强 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第9期1398-1403,共6页

海洋资料浮标通常利用太阳能对其搭载的海洋监测仪器提供电能。为提高其供电能力,基于浮标的结构和运动特点,提出一种波浪能发电装置。该发电装置由将波浪能转换为机械能的单摆和将机械能定值输入到发电机的储能机构组成。基于势流理论... 海洋资料浮标通常利用太阳能对其搭载的海洋监测仪器提供电能。为提高其供电能力,基于浮标的结构和运动特点,提出一种波浪能发电装置。该发电装置由将波浪能转换为机械能的单摆和将机械能定值输入到发电机的储能机构组成。基于势流理论建立含有发电装置浮标的水动力学方程,在求解水动力学方程的基础上,分析单摆运动规律及能量转换性能。研究表明,利用该发电装置能够将波浪能高效而周期性地转换为电能,增加储能弹簧的刚度,可有效提升浮标的供电能力。该研究为海洋资料浮标利用波浪能供电提供有价值的参考。 展开更多

关键词 波浪能 海洋资料浮标 发电 单摆

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基于双目立体视觉的波浪参数遥测方法研究 被引量：15

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作者 石磊 朱洪海 +6 位作者 于雨 崔晓 惠力 初士博 杨立 杨书凯 周扬 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期99-104,共6页

为了减少测量仪器本身对测量结果的影响并且提高海洋波浪测量仪器的安全性与可维护性,提出了一种将双目立体视觉技术和数字图像处理技术结合起来应用于目标海域海洋波浪参数测量的方法。该方法采用双目立体视觉系统作为采集平台,包含视... 为了减少测量仪器本身对测量结果的影响并且提高海洋波浪测量仪器的安全性与可维护性,提出了一种将双目立体视觉技术和数字图像处理技术结合起来应用于目标海域海洋波浪参数测量的方法。该方法采用双目立体视觉系统作为采集平台,包含视频获取、视频图像处理、波浪参数反演等主要模块,反演间隔为0.5 s、共2 048帧的波浪变化视频得到目标海域海洋波浪的波高、波周期与波向参数,参数测量精度满足波高量程为0～20 m、测量波高最大误差为10%、周期精确度0.5 s、波向±10°的要求,依据该方法的测量系统可无接触式测量目标海域的波浪参数,系统布放与维护安全方便。 展开更多

关键词 双目立体视觉 波高与波周期 尺度不变特征变换 跨零法

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基于链轮链条传动的振荡浮子运动性能仿真研究 被引量：2

5

作者 宋文杰 刘鹏 +4 位作者 温京亚 蒋庆林 刘巧君 史宏达 王磊 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第9期1415-1422,共8页

文章提出了一种基于链轮链条传动的振荡浮子式波浪能转换装置,该装置可提高二级能量转换过程的效率。文章首先介绍了链轮链条传动的工作原理,并对浮子在链轮链条作用下的受力情况进行了分析;然后以链轮链条传动的振荡浮子运动性能为主... 文章提出了一种基于链轮链条传动的振荡浮子式波浪能转换装置,该装置可提高二级能量转换过程的效率。文章首先介绍了链轮链条传动的工作原理,并对浮子在链轮链条作用下的受力情况进行了分析;然后以链轮链条传动的振荡浮子运动性能为主要研究内容,利用Matlab/Simulink软件仿真分析了浮子在不同波高及加载条件下的运动位移和速度变化情况,并通过水工物理模型试验进行了对比验证。仿真与试验结果表明:链轮链条传动方案具有高效性及可行性,可为该类装置的设计优化提供参考依据。 展开更多

关键词 波浪能 振荡浮子 链轮链条 运动性能 仿真研究

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一种用于海水DOC微弱信号去噪处理的小波多阈值算法研究 被引量：9

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作者 李敏 刘岩 +1 位作者 马然 王昭玉 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期75-79,共5页

针对目前国内尚无海水溶解性有机碳(DOC)现场自动化分析仪器的现状,本文基于臭氧氧化有机物发光的原理,针对光电检测过程中噪声信号的影响,提出一种基于小波多尺度多阈值的微弱信号去噪处理算法。该算法采用一种改进型的阈值函数,通过... 针对目前国内尚无海水溶解性有机碳(DOC)现场自动化分析仪器的现状,本文基于臭氧氧化有机物发光的原理,针对光电检测过程中噪声信号的影响,提出一种基于小波多尺度多阈值的微弱信号去噪处理算法。该算法采用一种改进型的阈值函数,通过选择合适的小波基,灵活设置软硬阈值进行信号去噪。经过分析测试系统长期海试数据表明,该方法测量数据与实验室测量数据的相关性可达78.5%,证明了该方法稳定可靠、具备在线分析的能力,具有良好的推广价值。 展开更多

关键词 微弱信号检测 海水DOC 化学发光 小波基 小波阈值去噪

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基于蓄能器的波浪能发电系统工作特性试验研究 被引量：1

7

作者 宋文杰 史宏达 +2 位作者 刘鹏 蒋庆林 于慧彬 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期164-170,共7页

针对基于蓄能器的波浪能发电系统中液压能到电能转换环节的效率问题,设计一种蓄能与电力系统的物理试验模型,该模型将波浪不规则往复运动能量收集存储,通过对蓄能器的释放进行控制,将波浪能转换成稳定、连续的旋转机械能,转化为电能输... 针对基于蓄能器的波浪能发电系统中液压能到电能转换环节的效率问题,设计一种蓄能与电力系统的物理试验模型,该模型将波浪不规则往复运动能量收集存储,通过对蓄能器的释放进行控制,将波浪能转换成稳定、连续的旋转机械能,转化为电能输出。通过试验研究的方式,对基于蓄能器的液压蓄能式发电系统的发电特性、蓄能器工作特性、系统压力分布特性展开试验研究,发现降低蓄能器的初始压力、提高发电系统的释放压力可提高发电效率;蓄能器出现压力不能完全释放的现象,并且充气压力、负载电阻越大现象越明显;提出蓄能器充气压力、释放压力的选择方法,得到提高蓄能器工作效率的有效手段,探讨蓄能发电系统的控制方案,为基于蓄能器的发电系统的资源配置、控制策略的设计提供参考依据,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 波浪能 波浪能转换 液压传动 试验研究 蓄能器

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基于改进Mask R-CNN的无人船视觉检测 被引量：1

8

作者 佟剑峰 于雨 《船海工程》 北大核心 2025年第1期6-12,共7页

针对无人船视觉检测算法准确率低及水界线检测困难的问题,构造自定义数据集并提出改进Mask R-CNN网络模型的无人船视觉检测算法。改进后的算法以Mask R-CNN网络模型为检测框架,将骨干网络由ResNet50替换成ResNeXt50并加入SENet注意力机... 针对无人船视觉检测算法准确率低及水界线检测困难的问题,构造自定义数据集并提出改进Mask R-CNN网络模型的无人船视觉检测算法。改进后的算法以Mask R-CNN网络模型为检测框架,将骨干网络由ResNet50替换成ResNeXt50并加入SENet注意力机制模块提高模型的特征提取能力;在特征金字塔网络(feature pyramid network,FPN)中加入多尺度的特征提取模块(inception模块),提高特征图的融合效果;加入多尺度锚框(anchors),提高模型对于多尺度目标的检测效果;通过直方图均衡化、调整对比度的方式对输入图像进行预处理,优化输入图像。结果表明,改进后的Mask R-CNN网络模型相比于原始的网络模型在目标检测任务中平均精度均值(mean average precision,mAP)提高了8.86%,交并比为0.5条件下的平均精度(IOU=0.5 average precision,AP 50)提高了9.39%;在实例分割任务中mAP提高了4.55%,AP 50提高了4.63%。相关改进,提高了无人船视觉检测的效率。 展开更多

关键词 无人船视觉 Mask R-CNN网络模型 骨干网络 注意力机制 特征融合

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船用温湿度传感器的温度特性研究

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作者 孙佳 邹靖 +1 位作者 胡桐 成文 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1666-1672,共7页

引起温湿度传感器测量误差的主要因素是背景噪声和传感器放大电路温漂,为了降低温湿度传感器的测量误差,通过设置滤波器并采用信号叠加方法抑制背景噪声;采用数据拟合技术确定放大电路温度特性,建立温度补偿模型编写温度校正软件并对放... 引起温湿度传感器测量误差的主要因素是背景噪声和传感器放大电路温漂,为了降低温湿度传感器的测量误差,通过设置滤波器并采用信号叠加方法抑制背景噪声;采用数据拟合技术确定放大电路温度特性,建立温度补偿模型编写温度校正软件并对放大电路温漂进行补偿。试验结果表明,温度补偿后的温湿度传感器测量精度得到明显提高。 展开更多

关键词 温湿度传感器 温度特性 温度补偿 放大电路温漂

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岸基GNSS反射信号的波浪多参数反演方法研究 被引量：4

10

作者 王波 闫星魁 +3 位作者 徐宇柘 张可可 刘世萱 陈世哲 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期315-321,共7页

针对当前GNSS-R技术利用GNSS海面反射信号仅反演有效波高一个参数的不足,基于直射信号和反射信号构成的复相干场模型,建立海面相关时间与波浪的有效波高和平均波周期的映射模型,给出了基于直射信号多普勒频移、C/A码、导航数据位参数辅... 针对当前GNSS-R技术利用GNSS海面反射信号仅反演有效波高一个参数的不足,基于直射信号和反射信号构成的复相干场模型,建立海面相关时间与波浪的有效波高和平均波周期的映射模型,给出了基于直射信号多普勒频移、C/A码、导航数据位参数辅助的海面反射信号处理流程和方法,确立了基于GNSS海面反射信号的有效波高和平均波周期反演流程和方法,并在青岛小麦岛海洋观测站进行了岸边实验.实验结果表明,有效波高反演结果的均方误差为0.1m,平均波周期反演结果的均方误差为0.61s.所提反演方法对海洋观测新技术研究和新装备制造,及其在我国北斗系统中的应用等扩展领域,都具有明显学术价值和重要意义. 展开更多

关键词 全球导航卫星系统 波浪 有效波高 平均波周期 反演

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扫描式气溶胶激光雷达研制与观测研究 被引量：12

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作者 陈超 王章军 +8 位作者 宋小全 张涛 杜立彬 孟祥谦 刘兴涛 李先欣 李辉 庄全风 王秀芬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期132-138,共7页

气溶胶在大气光学、大气辐射、大气化学、大气污染和云物理学等领域具有重要研究意义,是大气监测的重要要素。为了更好地研究大气气溶胶光学特性及其时空变化特征,山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制了基于532 nm波长、单脉冲能量60μ... 气溶胶在大气光学、大气辐射、大气化学、大气污染和云物理学等领域具有重要研究意义,是大气监测的重要要素。为了更好地研究大气气溶胶光学特性及其时空变化特征,山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制了基于532 nm波长、单脉冲能量60μJ、可进行三维扫描测量的气溶胶激光雷达。主要介绍了激光雷达的结构设计、技术指标、探测原理、探测模式、观测实验与数据分析。通过激光雷达在青岛小麦岛海洋环境监测站的观测实验数据,分析了不同天气条件下的大气水平能见度,验证了时间-高度显示、距离-高度显示与平面-位置显示测量模式的有效性。通过多种观测模式的数据,利用Fernald方法反演了不同时刻的气溶胶消光系数,并分析了气溶胶与云光学特性的时空变化特征。探测结果表明:扫描式气溶胶激光雷达可以有效测量大气水平能见度,通过扫描系统可以获取不同方向的气溶胶性质分布特征从而扩展了其探测范围。多种探测模式相结合可以获取云、气溶胶和边界层时空变化特征。 展开更多

关键词 激光雷达 扫描式 气溶胶 能见度 边界层

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船载海水温度观测研究 被引量：1

12

作者 朱洪海 祁国梁 +4 位作者 刘茂科 王志 杨俊贤 贺亚楠 刘帅 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期87-95,共9页

通过研究国家相关海洋观测标准对海水温度观测的规约,结合当前船载水温观测的现状,提出了基于总线的船载磁吸附温度链式观测方法,并对其在结构设计、理论模型、算法等多方面进行了阐述。通过多个竖直分布的温度传感器实时观测,采用自适... 通过研究国家相关海洋观测标准对海水温度观测的规约,结合当前船载水温观测的现状,提出了基于总线的船载磁吸附温度链式观测方法,并对其在结构设计、理论模型、算法等多方面进行了阐述。通过多个竖直分布的温度传感器实时观测,采用自适应参数化算法,有效减少了风浪、海流、热辐射等方面的影响,具有观测层深相对固定、精度高等特点,可实现船载全航次的自动观测。同时,设计制造了相关的模拟实验装置进行现场实验,验证了船载磁吸附温度链式观测方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 海水温度 磁吸附 温度链 模拟仿真 总线

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基于单波束测深资料的海底冷泉动力学特征反演方法研究 被引量：1

13

作者 华志励 刘波 《海洋科学》 CAS 北大核心 2019年第9期94-103,共10页

为了准确理解冷泉水体中甲烷气体的分布规律,综合运用单波束测深数据和冷泉水体流场数据,建立了冷泉气泡上升、溶解速率的定量反演方法,利用现场海试资料对反演方法进行了验证,并对海试区域的冷泉气体溢出、溶解通量以及冷泉水体的甲烷... 为了准确理解冷泉水体中甲烷气体的分布规律,综合运用单波束测深数据和冷泉水体流场数据,建立了冷泉气泡上升、溶解速率的定量反演方法,利用现场海试资料对反演方法进行了验证,并对海试区域的冷泉气体溢出、溶解通量以及冷泉水体的甲烷浓度进行了估算。计算结果表明,考察船航向与冷泉水体流向的差异会对声学探测结果产生影响,当航向与流向的夹角大于±60°时,声学成像中冷泉倾角的误差将超过50%。同时,冷泉气泡上升速率的衰减与溢出口水深显著相关,相关系数可达0.9,并且冷泉上升流对上升速率的提升效果明显。水合物稳定带的分布对冷泉气泡的收缩速率影响显著,稳定带内、外收缩速率的差异可达3~4倍。冷泉气体通量的计算结果表明,调查区域内冷泉的溢出强度整体较大,同时溶解通量与水深之间呈现明显的分段效应。根据冷泉气体溶解通量估算的冷泉水体甲烷浓度与色谱分析结果具有较好的一致性。相关研究有助于实现对冷泉水体中甲烷气体分布的定量评估,为潜在海底冷泉区的圈划和海域天然气水合物的调查提供技术支撑。 展开更多

关键词 海底冷泉 水声学 单波束测深 冷泉气泡 动力学特征

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金沙滩近岸水体叶绿素a和悬浮物遥感反演研究 被引量：6

14

作者 盖颖颖 王章军 +2 位作者 杨雷 周燕 龚金龙 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2020年第3期129-135,共7页

针对现有的水质要素反演模型应用于金沙滩近岸水体的水质要素反演精度低的问题,根据机载海洋高光谱仪光谱数据,借鉴已有黄海、东海二类水体水质要素的统计反演模式,建立了基于机载高光谱仪的金沙滩近岸水体叶绿素a和总悬浮物的反演模型... 针对现有的水质要素反演模型应用于金沙滩近岸水体的水质要素反演精度低的问题,根据机载海洋高光谱仪光谱数据,借鉴已有黄海、东海二类水体水质要素的统计反演模式,建立了基于机载高光谱仪的金沙滩近岸水体叶绿素a和总悬浮物的反演模型,获得了研究区叶绿素a和总悬浮物浓度空间分布,并分析了机载海洋高光谱仪增益对模型反演精度的影响。模型改进后,光谱仪测量数据反演结果与水体取样实测结果的拟合决定系数和平均相对误差分别为:叶绿素a 0.65,4.41%,总悬浮物0.80,3.55%。通过对高光谱仪在同一海域相近时间段,但不同增益下获得的光谱数据进行叶绿素a和总悬浮物的反演对比,证明增益变化后,改进模型的反演平均相对误差和均方根误差均有所增加,反演精度降低,但误差仍在可接受范围内,模型稳定性整体良好。 展开更多

关键词 机载高光谱仪 金沙滩 近岸水体 叶绿素A 总悬浮物 增益

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降雨量传感器的故障诊断方法研究 被引量：6

15

作者 程曦 漆随平 +2 位作者 李志乾 崔天刚 王尼 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期89-95,共7页

降雨量的测量对气象预报及防汛减灾具有重要作用,因此当降雨量传感器发生故障时需要能快速修复。而目前应用最广泛的翻斗式降雨量传感器其故障类型多样,致使故障诊断难度大。为此,本文提出一种基于故障树理论与灰色关联法的降雨量传感... 降雨量的测量对气象预报及防汛减灾具有重要作用,因此当降雨量传感器发生故障时需要能快速修复。而目前应用最广泛的翻斗式降雨量传感器其故障类型多样,致使故障诊断难度大。为此,本文提出一种基于故障树理论与灰色关联法的降雨量传感器故障诊断新方法,采用故障树理论及灰色关联分析法建立了专家系统,通过故障知识获取、故障树建立、灰色关联度获取、知识库构建和推理机推理设计,实现了降雨量传感器的故障诊断。试验验证表明,该方法故障诊断快速准确,实现系统自动诊断替代人工检测与排查,准确率可达到90%以上,提高了降雨量传感器的诊断与维修效率。 展开更多

关键词 翻斗式 降雨量传感器 灰色关联分析 故障树 故障诊断

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基于可调谐激光吸收光谱的湿度传感器研究 被引量：4

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作者 张可可 陈世哲 +4 位作者 赵强 王波 闫星魁 王楷 刘野 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第6期1-4,22,共5页

针对湿敏电容式温湿度传感器存在的低温高湿环境测量不准确、响应时间长、高湿褪湿慢等问题,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,提出利用正弦波有效值归一法测量环境湿度,以二次谐波峰峰值和正弦波有效值的比值作为系统输出,抑制视窗污... 针对湿敏电容式温湿度传感器存在的低温高湿环境测量不准确、响应时间长、高湿褪湿慢等问题,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,提出利用正弦波有效值归一法测量环境湿度,以二次谐波峰峰值和正弦波有效值的比值作为系统输出,抑制视窗污染和激光器功率衰减产生的光强变化对湿度测量的影响。在国家气象基本站与传统湿敏电容式温湿度传感器进行了比测,实验结果表明2种温湿度传感器测量数据的一致性很好,证明正弦波有效值归一法测量环境湿度的有效性。 展开更多

关键词 传感器 湿度 可调谐半导体激光吸收光谱 正弦波有效值

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基于GOCI数据的胶州湾水体透明度遥感反演及日变化研究 被引量：4

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作者 周燕 禹定峰 +2 位作者 刘晓燕 杨倩 盖颖颖 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2021年第2期108-115,共8页

透明度是描述海洋和湖泊水体光学性质的一个重要参数。利用2017年5月16日胶州湾航次的现场实测数据和GOCI卫星影像,采用2种半分析算法Doron11和Lee15对水体透明度进行反演。研究表明,Lee15算法在胶州湾海域表现较好,透明度反演值与实测... 透明度是描述海洋和湖泊水体光学性质的一个重要参数。利用2017年5月16日胶州湾航次的现场实测数据和GOCI卫星影像,采用2种半分析算法Doron11和Lee15对水体透明度进行反演。研究表明,Lee15算法在胶州湾海域表现较好,透明度反演值与实测值之间的决定系数为0.98,均方根误差为0.02 m。选择当日8幅GOCI影像,利用Lee15算法反演获得胶州湾水体透明度日变化的时空分布特征。空间分布上,海域整体透明度较低(0~4 m),从湾内到湾外透明度呈现出逐渐增大的趋势。时间变化上,湾内水体透明度的变化受潮汐影响明显,湾外和湾口的变化由太阳天顶角主导,海域平均水体透明度的变化由太阳天顶角和潮汐共同作用。根据各采样点实测水体透明度与现场同步测量的其他环境因子的统计分析,胶州湾水体透明度的变化是多个环境因子共同作用的结果,与水深存在较强的正相关,相关系数达0.84,与其他环境因子均呈负相关关系。 展开更多

关键词 透明度 GOCI影像 半分析算法 日变化 环境因子

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普通光谱仪与高光谱相机之间模型转移的研究

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作者 李雪莹 吕美蓉 +3 位作者 刘岩 孙中梁 侯广利 范萍萍 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期291-292,共2页

普通光谱仪是指通过光谱仪仅能获取光谱信号的光谱仪,高光谱相机是通过图像获取图像和光谱两个信息。普通光谱仪测定光谱数据并建立相关模型已经非常成熟,大多通过光纤等测定所需物质的光谱数据后,根据需要建立模型。在使用普通光谱仪... 普通光谱仪是指通过光谱仪仅能获取光谱信号的光谱仪,高光谱相机是通过图像获取图像和光谱两个信息。普通光谱仪测定光谱数据并建立相关模型已经非常成熟,大多通过光纤等测定所需物质的光谱数据后,根据需要建立模型。在使用普通光谱仪的条件下,针对不同温度、不同普通光谱仪、不同测量条件、不同地区间样品等因素的模型转移均有一定的研究,但是针对高光谱相机与普通光谱仪之间的模型转移问题研究较少。高光谱相机与普通光谱仪之间的模型转移更加困难,高光谱相机获取的是一个图像数据,首先要对图像数据做处理和分析,高光谱相机多用于野外拍摄获取数据,不仅仪器之间有差异,光照、环境等因素也会对同一样品的光谱信息产生差异,给普通光谱仪和高光谱相机之间的模型转移带来了很大的困难,因此找到一个快速、准确且有效的方法是很有必要的。本文以青岛164份土壤样品为例,获取其普通光谱仪光谱数据和高光谱相机数据(普通光谱仪采用海洋光学QE65000光谱仪,高光谱相机采用便携式高光谱相机GaiaField-V10获取土壤样品高光谱图像),以及TN、TP含量,以普通光谱仪光谱数据分别建立TN、TP含量模型,采用分段直接矫正算法、模型更新和斜率/截距修正法三种方法联用(PDS-MP-S/B)[1-3]对高光谱数据进行模型转移,将转移后的高光谱数据代入TN、TP含量模型预测其含量值,通过绝对系数R2 t和预测均方根误差RMSEP评价预测效果,同时对不同PDS窗口个数和标准集个数对预测结果的影响做了分析。当PDS窗口个数为19,当标准集个数为120个时,模型转移后预测效果最好,R2 t为0.736,RMSEP值0.274,可以用来实现高光谱相机光谱数据在普通光谱仪TN含量模型的预测;在TP含量预测中,当PDS窗口个数为23,标准集个数为80个时,模型转移后预测效果最好,R2 t为0.647,RMSEP值0.231。本文采用PDS-MPS/B方法,从多方面校正实现了普通光谱仪和高光谱相机之间的模型转移问题。普通光谱仪和高光谱相机之间模型转移问题的解决,对高光谱相机采集的大量图像信息数据可进行快速的预测,大大减少工作量,以及为高光谱相机广泛应用于定量分析、速测技术提供了有力的基础。 展开更多

关键词 可见近红外光谱 高光谱 模型转移

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基于荧光猝灭溶解氧传感器的校准方法研究 被引量：4

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作者 张颖 张颖颖 +3 位作者 袁达 张云燕 吴丙伟 冯现东 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期88-93,共6页

溶解氧是海洋水质监测的常规关键参数,基于荧光猝灭原理研制的溶解氧传感器具有准确度高、稳定性好和可长期在线测量等优点,已经被广泛用于海水溶解氧浓度监测。针对传感器可能发生的数据漂移和显著偏差可能造成的准确度问题,本文设计... 溶解氧是海洋水质监测的常规关键参数,基于荧光猝灭原理研制的溶解氧传感器具有准确度高、稳定性好和可长期在线测量等优点,已经被广泛用于海水溶解氧浓度监测。针对传感器可能发生的数据漂移和显著偏差可能造成的准确度问题,本文设计了一套专门的校准装置和校准方法。通过严格控制校准水体的温度和溶解氧浓度,测量待校准传感器和参比传感器的相移、温度和溶解氧浓度数据,拟合获取传感器校准系数,实现对光学溶解氧传感器的单个多点校准。传感器校准值与参比值偏差在±8μmol·L^(–1)以内。实验室和海水现场比测结果显示,校准结果达到传感器性能指标要求。此校准装置及方法并不局限于光学溶解氧传感器,具有良好的推广价值。 展开更多

关键词 溶解氧传感器 荧光猝灭 校准

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海水放射性传感器温度漂移校正方法研究 被引量：3

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作者 石岩 张颖颖 +3 位作者 吴丙伟 冯现东 王奕斐 毕海杰 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期225-234,共10页

基于NaI(Tl)闪烁晶体探测方法研制而成的海水放射性传感器是目前国内外开展海洋放射性核素原位自动监测的主要技术手段,但海水放射性传感器在海上长期连续运行时,测量得到的海水伽马能谱数据会受到环境温度影响而发生漂移。开展环境温... 基于NaI(Tl)闪烁晶体探测方法研制而成的海水放射性传感器是目前国内外开展海洋放射性核素原位自动监测的主要技术手段,但海水放射性传感器在海上长期连续运行时,测量得到的海水伽马能谱数据会受到环境温度影响而发生漂移。开展环境温度梯度变化条件下的海水放射性传感器测量实验,分析海水放射性传感器测量得到的伽马能谱数据随环境温度变化而发生的漂移规律,通过将峰位道址漂移表达为温度的二次函数关系,进而提出了基于环境温度变化的伽马能谱漂移校正方法。经实验室空气环境和水体环境实验验证,空气环境校正后峰位道址漂移不超过±2道,水体环境校正后峰位道址漂移不超过±3道,可以满足海水放射性传感器连续测量伽马能谱的温度漂移校正需求。 展开更多

关键词 海水放射性传感器 温度漂移 能谱校正

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