河北环境工程学院信息工程系
- 作品数：43 被引量：126H指数：6
- 相关机构：燕山大学信息科学与工程学院燕山大学电气工程学院河北科技师范学院数学与信息科技学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金河北省高等学校科学技术研究指导项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程文化科学一般工业技术更多>>
- 先验概率与曲线概率阈值分割相结合的消噪方法
- 2017年
- 针对二维激光扫描仪获取的原始点云数据存在噪声点而影响测量精度的问题,提出了基于先验概率算法与曲线概率阈值分割的点云数据消噪方法。以异形截面环形件为实验对象,运用该消噪方法对原始数据进行处理,分别采用原始数据和消噪数据计算了环件台阶轴的高度,并将其与环件的真实值进行了对比。对比结果表明,消噪后数据的计算值更接近环件的真实值,从而验证该算法能有效提高测量精度。
- 张玉存徐飞付献斌
- 关键词：先验概率
- 一种基于荧光信号的海面厚油膜评估方法被引量：3
- 2021年
- 油膜厚度是海面溢油污染评估分析的一个重要指标,激光诱导荧光(LIF)技术是目前最有效的海面溢油探测技术之一,基于LIF探测技术的油膜厚度反演算法当下仅有适用于薄油膜(≤10~20μm)的评估方法,而对于较厚油膜(>20μm)的评估目前尚无有效的反演算法。鉴于此,提出一种基于LIF技术适用于较厚油膜的反演算法,该算法采用油膜荧光信号反演油膜厚度,推导了油膜厚度反演公式,并给出了基于该反演算法的油膜厚度评估方法。首先采用最大类间方差算法(Otsu)选取合适的荧光光谱波段,然后根据选取波段内每个波长的光谱数据反演油膜厚度,最后采用反演油膜厚度的平均值作为油膜厚度评估结果。研究了该算法的适用范围,给出了该算法有效评估范围最大值与测量相对误差的关系,并结合消光系数给出了在多种测量误差条件下不同消光系数油品有效评估范围的最大值。通过实验对本文方法进行了验证,选用原油和白油的混合油(1∶50)作为实验油品,以波长为405 nm的激光作为激发光源,采集波长范围为420~750 nm,采集了海水背景荧光和拉曼散射光光谱、实验油品的荧光特征光谱和多种不同厚度的较厚油膜的荧光光谱。采用Otsu算法选取420~476 nm波段评估油膜厚度,在实验油品油膜厚度≤800μm时,该算法对油膜厚度的评估具有较高的精度,平均误差为10.5%;在油膜厚度>800μm时,平均误差为28.8%,评估误差较大且随油膜厚度的增加快速变大,该实验结果与利用测量相对误差和消光系数的分析结果一致。实验结果表明,该方法可以实现对海面较厚油膜厚度的有效评估,并可以根据测量相对误差和消光系数判断评估结果的有效性。
- 崔永强孔德明张晓丹孔德瀚袁丽
- 关键词：激光诱导荧光荧光光谱OTSU油膜厚度
- 海面溢油水包油乳化液探测参数的BRRDF仿真研究被引量：3
- 2020年
- 激光诱导荧光(LIF)是一种有效的海面溢油遥感探测技术,双向反射辐射再分布函数(BRRDF)可以描述介质表面入射激光与出射荧光的量值关系,为LIF技术探测海面溢油污染提供理论指导。基于蒙特卡罗方法建立了海面溢油水包油乳化液的光子传输模型,利用米散射理论计算水包油乳化液的固有光学参数,分析其在不同乳化时间、荧光波长、探测接收角度下的BRRDF与光子出射、入射天顶角余弦的乘积XBRRDFcosθrcosθi。仿真结果表明,随着水包油乳化液乳化时间的增加,XBRRDFcosθrcosθi整体呈上升趋势,且在荧光量子产率较大的荧光波长处较大。收发共轴LIF系统的接收光功率受探测接收角度、水包油乳化液的厚度和浓度的影响,当探测接收角度小于50°时,系统的接收光功率较大。
- 张晓丹孔德明袁丽孔德翰孔令富贾海阳
- 关键词：激光诱导荧光蒙特卡罗方法
- 基于排放量权重轨迹模型的PM_(2.5)输送分析被引量：2
- 2018年
- 在研究大气污染物的区域输送问题时,经常利用大气污染物浓度权重轨迹模型来计算大气污染物潜在源区气流轨迹的权重浓度,从而反映不同轨迹的污染程度。但是,这一模型的缺陷在于,它只考虑大气污染物浓度对目标城市的影响,而不考虑大气污染物持续输送时间的影响。该文针对此缺陷,提出了新的大气污染物源区计算模型——排放量权重轨迹模型,将污染物持续输送的时间因素引入模型计算中,计算出网格的权重排放量,并将权重排放量作为对目标城市污染贡献度的新的衡量标准。利用此模型,该文对京津冀13市PM_(2.5)输送源区0.1°×0.1°分辨率的各个网格的PM_(2.5)权重排放量进行了计算,并据此定位了对京津冀地区各个城市污染过程贡献较大的网格。首次提出了网格的大气污染物输送类型的划分原则,根据各个网格的大气污染物权重浓度和持续输送时间的不同将其划分为4个不同类型,为京津冀地区大气污染的精细化治理创造了条件。
- 蔺旭东赵忠宝曾晓宁柏祥刘佳陈伟
- 关键词：PM2.5京津冀
- 石油生产多组分监测光纤电导一体式传感器研究被引量：4
- 2021年
- 为了解决石油生产多组分监测问题,基于光纤技术和电导技术成功研制了一种用于石油生产多组分监测光纤电导一体式传感器。利用ZEMA光线追迹方法和FEM方法建立FOCIS仿真模型。对电导测量模块(CMM)电场分布、CMM响应特性、光纤测量模块(OFMM)返回光照强度分布、OFMM响应特性等进行了仿真分析。不同油气水三相流流型条件下CMM和OFMM测量值与标准含率值呈现出良好的线性关系,测量相含率误差均在5%以内。在内径为32 mm垂直管道内进行了FOCIS现场实验测试,实验结果表明:在气流量5、20、40 m^(3)/d,油水总流量10、30、50、70 m^(3)/d,液相含水率50%、60%、70%、80%、90%等工况下,测量含水率与含气率误差在5%以内。仿真与实验均证明FOCIS油气水多组分监测是可行和有效的。
- 陈基亮孔德明郝虎孔德瀚刘国权
- 可变风场中多烟雾融合实时绘制算法的改进
- 2021年
- 多烟雾融合的实时仿真非常具有挑战性与实用性,针对不同烟雾融合时的边界过渡不自然的问题,提出一种改进的多烟雾融合实时绘制算法。首先,为了准确描述可变风场中多烟雾融合过程,通过刻画小尺度可变风场,并将描述风力的时变函数加入N-S方程的外力项,从而实现可变风场中多烟雾的融合;然后,为改善不同烟雾融合时的边界过渡不自然的问题,引入错切变形法对传统的烟雾融合绘制算法进行改进,利用空间数据结构加快空区域的跳跃速度,减少相邻颜色间空区域的间隔,保证相邻颜色之间的平滑过渡;另外,为了丰富多烟雾融合时的形态空间,引入AABB包围盒技术实现多烟雾融合区域的网格划分,增加多烟雾融合空间的表现形态,有效地减少网格模型对多烟雾融合形态空间的限制。设计并实现多组烟雾融合的对比实验,结果表明,本文方法能够使烟雾融合的边界更加平滑自然,有效提升多烟雾融合的速率的同时仍可保证实时性。
- 吕梦雅孙旭东甄志华唐勇唐勇
- 关键词：物理模型AABB包围盒
- 方位聚散因子及其在PM2.5浓度预报中的应用
- 2019年
- 污染物浓度预报是应对大气污染问题的重要手段.现有的模式类预报方法受限于排放源清单的准确性,而在污染物排放源短期少变的条件下,基于气象要素的统计类预报方法是一种更具实用性的方法.但现有统计类预报方法的计算模型输入量缺乏对气象要素累积效应的表征,以及对气象因素影响大气污染物聚散过程的表征,严重影响了预报的精度.为此,本文提出了一种着眼于改善计算模型输入量的统计类PM2.5浓度预报方法.该方法采用方位聚散因子作为计算模型输入量,既可表征出PM2.5累积与消散的过程,又考虑了气象要素在一定时段内的累积效应,为提高预报精度奠定了良好的基础.同时,通过BP神经网络训练,本方法在方位聚散因子与PM2.5浓度值之间建立起关联模型,从而完成对PM2.5浓度值的准确预报.
- 蔺旭东耿世刚单磊敬付献斌刘佳王春迎郝龙腾
- 关键词：京津冀气象要素BP神经网络
- 秦皇岛市土地利用变化及生态环境效应研究
- 2018年
- 基于秦皇岛市1990和2010年2期TM遥感数据,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数和土地利用变化类型生态贡献率等方法,对该市土地利用变化特征及生态环境效应进行分析与评价.结果表明,1990—2010年,秦皇岛市耕地、草地、水域和未利用地呈减少趋势,林地和建设用地呈增加趋势.在土地利用类型相互转化中,草地向林地和耕地,耕地向建设用地和林地转变的规模最显著.1990—2010年,秦皇岛市的区域生态环境质量指数从0.506 6下降到0.506 4,生态环境改善和恶化2种趋势并存.草地和耕地转化为林地以及未利用地的开发利用是秦皇岛市生态环境质量改善的主导因素.耕地、林地和草地转化为建设用地,林地、草地和水域转化为耕地以及草地内部转化是秦皇岛市生态环境质量恶化的主导因素.
- 吴玉红
- 关键词：土地利用变化生态环境效应
- 泛在化学习环境下高校微课教学设计探究被引量：8
- 2017年
- 泛在化学习理念的提出,促使传统教育和学习向移动化、碎片化、微型化转变。微课由于其短小精焊、主题突出、资源多样、交互性强、半结构化等特征在泛在学习环境下占有重要的地位,同时也是目前各高校教学研究和应用的热点。通过分析高校微课建设情况,以微课制作情况为切入点,使用模糊评价分析微课建设评价情况,然后根据不同的微课类型,结合CDIO工程教育与协同教学理念、依托微信"多方位交互"式平台、着眼于高校共建视角等方面提出具有针对性的教学设计建议,从而希望泛在学习环境下应用微课开展教学以促进教与学的变革。
- 李淑芳
- 关键词：高校教学设计
- 一种基于波段比值法的海面厚油膜评估方法被引量：5
- 2020年
- 激光诱导荧光(LIF)技术是目前较为有效的海面溢油探测技术之一,然而基于该技术的油膜厚度反演算法目前仅适用于薄油膜(≤20μm)。鉴于此,建立了一种基于LIF技术利用油膜荧光信号评估较厚油膜厚度的双波段比值模型,利用油膜荧光光谱的波形特性反演油膜厚度并论证了该算法的适用范围。实验数据得出,当油膜较薄时反演结果误差较大,随着油膜厚度增加误差逐渐降低,当油膜荧光信号趋于饱和时,误差较大且随油膜厚度的增加而快速变大。实验结果表明,该算法可以有效评估200~1400μm范围内的海面溢油油膜的厚度,并可以利用油膜荧光信号的测量相对误差评估该算法的适用范围。
- 崔永强孔德明孔令富张晓丹孔德瀚袁丽李超
- 关键词：计量学油膜厚度溢油监测激光诱导荧光
