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基于原型校正时空网络的多步海表面高度时空预测
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作者 任甜 周圆 +2 位作者 程永存 陈克然 李硕士 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期840-852,共13页
海表面高度作为一项重要的海洋观测指标,对海洋生态系统和气候变化研究具有重要影响。传统基于循环神经网络(recurrent neural network,RNN)的时空序列预测模型在更新记忆状态时,存在一个关键问题:旧的记忆状态会被立即刷新,模型无法有... 海表面高度作为一项重要的海洋观测指标,对海洋生态系统和气候变化研究具有重要影响。传统基于循环神经网络(recurrent neural network,RNN)的时空序列预测模型在更新记忆状态时,存在一个关键问题:旧的记忆状态会被立即刷新,模型无法有效地保留时间序列的长期依赖关系和变化趋势。这导致在多步海洋预测中,模型无法充分挖掘时间域的重要特征,从而使预测误差随着预测步长的增加而严重累积。为解决这个问题,设计一种原型校正时空网络(prototype corrected spatiotemporal network,PCST-Net)来实现准确的端到端多步海表面高度时空预测。PCST-Net采用基于RNN的网络结构,并设计记忆状态更新(memory state update,MSU)单元作为模型的核心构建单元。MSU单元利用原型校正模块(prototype correction module,PCM)来学习海表面高度样本的原型特征,从而提取时间域中的关键信息,并校正当前时间步的海表面高度高维特征,有效缓解多步预测中的严重误差累积问题。此外,提出一种多步信息输入策略,使模型能够从更广泛的时间步长中获得更全面准确的上下文信息,进而提高预测性能。通过对热带太平洋日平均海表面高度异常(sea surface height anomaly,SSHA)数据的多步时空预测验证了所提出的模型。结果表明:PCST-Net模型对未来5 d多步SSHA时空预测的平均均方根误差、平均绝对误差和皮尔逊相关系数分别为0.634 cm、0.488 cm和0.995。研究表明,PCST-Net模型可以准确地预测SSHA的时空变化趋势,这为多步海表面高度时空预测模型提供了一种可行性方法。 展开更多
关键词 海洋预测 海表面高度 时空预测 深度学习 卫星遥感数据
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T/P,Jason-1测量风速及有效波高的验证与比较 被引量:10
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作者 程永存 徐青 +2 位作者 刘玉光 李崇银 顾艳镇 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2008年第6期117-122,共6页
选取与T/P(TOPEX/POSEIDON)卫星高度计同步的浮标资料以及月平均浮标资料对T/P卫星高度计测量结果进行验证,结果表明:选取较窄的空间窗口以及较长的资料序列,可以减小浮标测量结果和高度计测量结果之间的误差;在所选浮标海域,浮标测量... 选取与T/P(TOPEX/POSEIDON)卫星高度计同步的浮标资料以及月平均浮标资料对T/P卫星高度计测量结果进行验证,结果表明:选取较窄的空间窗口以及较长的资料序列,可以减小浮标测量结果和高度计测量结果之间的误差;在所选浮标海域,浮标测量获得的有效波高与T/P测得有效波高存在0.3m的系统误差。T/P卫星高度计和Jason-1卫星高度计测量结果的比较显示,由于受海浪成长状态和仪器噪声的影响,二者测量获得的标准化雷达后向散射截面在低风速时相差较大,在高风速时符合较好。T/P和Jason-1卫星高度计测量获得的有效波高和海面高度异常的均方根误差分别为0.21m和0.05m。 展开更多
关键词 雷达后向散射截面 有效波高 TOPEX/POSEIDON JASON-1 海面高度异常
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风浪谱模型在高度计风速反演中的应用
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作者 程永存 刘玉光 +4 位作者 徐青 荣增瑞 殷晓斌 宗海波 修鹏 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期858-862,共5页
依据粗糙海面电磁波镜面散射理论,将根据全波数范围内的风浪谱模型计算的标准化雷达后向散射截面与T/P卫星高度计测得的雷达后向散射截面(Ku波段)进行比较,实现了对高度计风速的反演.研究表明,在所选浮标附近海域,波龄因子对高度计风... 依据粗糙海面电磁波镜面散射理论,将根据全波数范围内的风浪谱模型计算的标准化雷达后向散射截面与T/P卫星高度计测得的雷达后向散射截面(Ku波段)进行比较,实现了对高度计风速的反演.研究表明,在所选浮标附近海域,波龄因子对高度计风速反演存在较大影响.与目前高度计业务化算法相比,考虑波龄因子影响后,根据谱模型反演获得的风速与中国近海浮标风速之间均方根误差和平均偏差更小.由于波龄因子可以根据高度计测得有效波高以及业务化算法获得的风速得到,因此根据风浪谱模型反演获得的风速具有广泛的适用性. 展开更多
关键词 高度计风速 风浪谱模型 反演 雷达后向散射截面 波龄
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海浪成长状态对TOPEX/Poseidon高度计风速反演的影响
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作者 程永存 刘玉光 +2 位作者 徐青 宗海波 文凡 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期11-16,共6页
以墨西哥湾同步高度计、浮标资料为例,研究了海浪成长状态对高度计风速反演的影响。同步的高度计风速和浮标风速比较显示,在墨西哥湾地区,海浪成长状态对高度计风速反演有较大影响。在考虑海浪成长状态影响的条件下,利用谱模型反演高度... 以墨西哥湾同步高度计、浮标资料为例,研究了海浪成长状态对高度计风速反演的影响。同步的高度计风速和浮标风速比较显示,在墨西哥湾地区,海浪成长状态对高度计风速反演有较大影响。在考虑海浪成长状态影响的条件下,利用谱模型反演高度计风速,取得了较好的效果。与目前TOPEX/Poseidon高度计风速反演业务化算法相比,在海浪未充分成长条件下,考虑海浪成长状态影响后,根据谱模型反演获得的风速与浮标风速之间的均方根误差减小了30%,平均误差减小了83%。在利用谱模型算法反演高度计风速时,谱模型中的波龄因子(表示海浪成长状态)可以根据高度计测得的有效波高和风速获得,因此该方法具有广泛的适用性。 展开更多
关键词 海浪成长状态 TOPEX/POSEIDON 算法 墨西哥湾
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Field Spec Pro双通道光谱辐射计 被引量:1
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作者 程永存 刘玉光 +2 位作者 修鹏 殷晓斌 徐青 《气象水文海洋仪器》 2006年第2期1-6,共6页
Field Spec Pro双通道光谱辐射计是用于海洋光学调查的一种新型仪器,可用于测量海水水体光谱特征。根据测量获得的海水表面的离水辐亮度、归一化离水辐亮度和遥感反射率,可进行海洋光学和水色遥感方面的研究。本文详细介绍了该仪器的功... Field Spec Pro双通道光谱辐射计是用于海洋光学调查的一种新型仪器,可用于测量海水水体光谱特征。根据测量获得的海水表面的离水辐亮度、归一化离水辐亮度和遥感反射率,可进行海洋光学和水色遥感方面的研究。本文详细介绍了该仪器的功能、技术指标和使用方法。利用该仪器作者于2005年6月在渤海海域进行光谱调查,取得了良好的测量结果。 展开更多
关键词 光谱辐射计 归一化离水辐亮度
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气象条件对阿富汗战争的影响
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作者 程永存 王舒畅 《教学与研究(南京)》 2002年第2期85-87,93,共4页
本文根据阿富汗战争自开战到今年3月中旬的战况及阿地区的气候情况,由若干战例分析和研究了在此期间阿地区的天气条件对美军军事行动的影响,着重分析了阴雨、风沙、严寒三种恶劣气候条件对美军飞机和地面部队行动的影响。
关键词 气象条件 阿富汗战争 影响 空袭
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红外和微波辐射计反演海表面温度的比较 被引量:12
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作者 殷晓斌 刘玉光 +3 位作者 王振占 程永存 顾艳振 文凡 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期3-10,21,共9页
介绍了红外辐射计和微波辐射计测量海表面温度的原理,分析了它们各自在反演海表面温度时的差异。在全球范围的海表面温度的遥感监测中,红外辐射计和微波辐射计的遥感精度受到多种因素影响。传感器本身的噪音、算法反演精度、传感器分辨... 介绍了红外辐射计和微波辐射计测量海表面温度的原理,分析了它们各自在反演海表面温度时的差异。在全球范围的海表面温度的遥感监测中,红外辐射计和微波辐射计的遥感精度受到多种因素影响。传感器本身的噪音、算法反演精度、传感器分辨率、搭载卫星的全球覆盖率等自身因素使辐射计的探测资料产生差别;大气状况、海面风速、测量海洋不同深度海水的表征温度等外界因子也同时影响着红外辐射计和微波辐射计的遥感精度。了解红外波段和微波波段的辐射计在各方面的优劣,有助于发挥各自特长,有效提高卫星监测海表面温度的精度。 展开更多
关键词 红外 微波 辐射计 海表面温度
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伴随同化技术在渤、黄海生态模式中的应用:控制变量的选取与孪生实验 被引量:9
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作者 徐青 刘玉光 +1 位作者 程永存 吕咸青 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期78-83,共6页
在渤、黄海海域建立了物理海洋模型与NPZD生态模型的耦合模型,就伴随同化技术应用中如何从众多模型参数中选择控制变量的难题做了深入研究。研究发现,对于渤、黄海海区的NPZD模型,除了用传统的方法选取控制变量之外,代价函数关于模... 在渤、黄海海域建立了物理海洋模型与NPZD生态模型的耦合模型,就伴随同化技术应用中如何从众多模型参数中选择控制变量的难题做了深入研究。研究发现,对于渤、黄海海区的NPZD模型,除了用传统的方法选取控制变量之外,代价函数关于模型参数的梯度信息也可以作为选取控制变量的标准之一,这从另一个角度解决了如何确定控制变量的问题。另外,通过孪生实验验证了在渤、黄海NPZD生态模式中使用伴随同化技术同化水色遥感数据的可行性,这为以后将水色卫星遥感数据同化到海洋生态模型中奠定了基础。 展开更多
关键词 伴随同化 控制变量 敏感性分析 生态模型 孪生实验
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海洋生态模型中的伴随同化方法 被引量:9
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作者 徐青 刘玉光 +1 位作者 程永存 吕咸青 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期58-64,共7页
伴随同化方法(简称“伴随法”)在1995年被首次应用于海洋生态模型,此后,它在海洋生态模型的研究中得到了广泛的应用。在本文中,作者详细阐述了海洋生态模型中伴随法的结构和特点,具体介绍了伴随法在海洋生态模型应用中的研究进展;并且... 伴随同化方法(简称“伴随法”)在1995年被首次应用于海洋生态模型,此后,它在海洋生态模型的研究中得到了广泛的应用。在本文中,作者详细阐述了海洋生态模型中伴随法的结构和特点,具体介绍了伴随法在海洋生态模型应用中的研究进展;并且以渤、黄海NPZD生态数值模式为例,展示了伴随法的优越性。 展开更多
关键词 海洋生态模型 伴随法 同化
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应用纹理分析识别SAR海上溢油图像 被引量:1
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作者 徐青 郑汲 +1 位作者 程永存 纪棋严 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期569-574,共6页
以渤海ENVISATASAR图像为例,采用基于灰度共生矩阵的纹理特征分析方法,计算油膜和2种类油膜(近海自然表面膜和低风速区)的纹理特征量.结果表明:对比度、方差、熵、相关性、相异性5种纹理特征量可用于识别油膜和类油膜,但对于不同类型的... 以渤海ENVISATASAR图像为例,采用基于灰度共生矩阵的纹理特征分析方法,计算油膜和2种类油膜(近海自然表面膜和低风速区)的纹理特征量.结果表明:对比度、方差、熵、相关性、相异性5种纹理特征量可用于识别油膜和类油膜,但对于不同类型的类油膜,用于区分它们和油膜的纹理特征量是不同的.因此,类油膜的分类对区分油膜与类油膜是十分必要的. 展开更多
关键词 图像识别 合成孔径雷达 溢油 纹理特征 灰度共生矩阵
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Comparison between Infrared and Microwave Radiometers for Retrieving Sea Surface Temperature 被引量:1
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作者 殷晓斌 王振占 +3 位作者 刘玉光 程永存 顾艳振 文凡 《Marine Science Bulletin》 CAS 2009年第2期1-12,共12页
The basic principles of sea surface temperature (SST) remote sensing using infrared and microwave radiometers are introduced, and the differences between two sensors for retrieving sea surface temperature are invest... The basic principles of sea surface temperature (SST) remote sensing using infrared and microwave radiometers are introduced, and the differences between two sensors for retrieving sea surface temperature are investigated. The ground resolution, atmospheric effect, sea surface wind, skin depth and so on have important influence on precision of sea surface temperature retrieved by two sensors. The better understanding of the advantage and disadvantage of sea surface temperature detected by infrared and microwave radiometers would help us to imply SST remote sensing data more effectively and correctly. 展开更多
关键词 INFRARED MICROWAVE RADIOMETER sea surface temperature
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水下高光谱辐照度和辐亮度剖面测量仪 被引量:1
12
作者 修鹏 刘玉光 +4 位作者 程永存 殷晓斌 邢小罡 宗海波 文凡 《气象水文海洋仪器》 2006年第2期7-14,共8页
本文主要介绍了ProfilerⅡ水下辐照度和辐亮度剖面测量仪的功能、技术指标、使用方法和几个重要参数的反演算法。根据该仪器测量获得的下行辐照度和上行辐亮度,我们可以计算海水的漫衰减系数、遥感反射率、离水辐亮度等多种海洋光学参... 本文主要介绍了ProfilerⅡ水下辐照度和辐亮度剖面测量仪的功能、技术指标、使用方法和几个重要参数的反演算法。根据该仪器测量获得的下行辐照度和上行辐亮度,我们可以计算海水的漫衰减系数、遥感反射率、离水辐亮度等多种海洋光学参数。利用该仪器作者于2005年6月在渤海海域进行光谱调查,取得了良好的测量结果。该仪器的使用对于海洋光学调查特别是水下调查具有极其重要的意义。 展开更多
关键词 水下辐照度 水下辐亮度 漫衰减系数
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海洋遥感彩色图像中的海洋数据读取技术
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作者 宗海波 刘玉光 +2 位作者 荣增瑞 韩树宗 程永存 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期638-642,共5页
基于对海洋遥感彩色图像的像素点数据矩阵的理解,提出了一种基于MATLAB软件的海洋遥感数据读取技术。依据这项技术,用户可以从卫星遥感获取的各种海洋要素彩色图像中读取对应于各个像素点的海洋要素数据。在MATLAB软件中,图像是由像素... 基于对海洋遥感彩色图像的像素点数据矩阵的理解,提出了一种基于MATLAB软件的海洋遥感数据读取技术。依据这项技术,用户可以从卫星遥感获取的各种海洋要素彩色图像中读取对应于各个像素点的海洋要素数据。在MATLAB软件中,图像是由像素点构成的,全部图像信息均以矩阵的形式存储和运算。一幅图像可能包含一个数据矩阵和一个颜色映射表矩阵。用户可使用MATLAB软件读入图像,并通过所读取图像中包含的数据矩阵和颜色映射表矩阵,将图像区域中的像素点的颜色与色标中的颜色进行比较来获得像素点所表示的海洋要素数据。以一幅东中国海海域的海表面温度(SST)彩色图像实例说明了如何应用该技术来提高遥感彩色图像信息的读取能力。 展开更多
关键词 彩色图像 数据矩阵 海表面温度 数据读取技术 MATLAB软件
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热带印度洋偶极子区域海表面温度特征与海流相关性分析 被引量:2
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作者 张国胜 徐青 +2 位作者 程永存 张苏平 王蕾 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期455-460,共6页
为了研究热带印度洋偶极子(IOD)爆发年其耦合作用迅速消亡是否由海流异常引起,利用1958—2007年热带印度洋月均海表面温度(SST)和海流数据,分析IOD的主要特征,并探讨IOD与ENSO和海流异常之间的相关关系。通过对印度洋偶极子指数(DMI)及... 为了研究热带印度洋偶极子(IOD)爆发年其耦合作用迅速消亡是否由海流异常引起,利用1958—2007年热带印度洋月均海表面温度(SST)和海流数据,分析IOD的主要特征,并探讨IOD与ENSO和海流异常之间的相关关系。通过对印度洋偶极子指数(DMI)及其经Hilber-t Huang变换后得到的固有模态函数(IMF)与南方涛动指数(SOI)的相关性分析,指出IOD与ENSO之间可能存在相关性,其中,表现出准2a周期振荡的IMF-3与ENSO相关性最好。通过对IOD爆发年DMI的进一步分析,证实IOD具有季节锁相的重要特征,并探讨该季节变化与海流异常的相关关系。结果表明,海流异常在热带印度洋SST的耦合振荡中起重要作用,但是它可能不是引起IOD迅速消亡的原因。 展开更多
关键词 热带印度洋 印度洋偶极子 SST ENSO 海流异常 Hilber-tHuang变换
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道桥防水施工路基面处理工艺与设备 被引量:26
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作者 程永存 《中国建筑防水》 2008年第5期32-36,共5页
分析了道桥防水施工路基面处理的目的和意义,介绍了道桥防水施工路基面处理工艺与设备,提出了应重视道桥路基面处理和发展国产设备的建议。
关键词 道桥防水施工 路基面处理 抛丸机 铣刨机 凿毛机
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Application of adjoint assimilation technique in simulating tides and tidal currents of the Bohai Sea, the Yellow Sea and the East China Sea 被引量:1
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作者 程永存 Lu Xianqing +1 位作者 Liu Yuguang Xu Qing 《High Technology Letters》 EI CAS 2007年第1期58-64,共7页
Considering the interaction of different tidal waves, an adjoint numerical model is developed to simulate M2, S2, K1 and O1 tidal waves in the Bohai Sea, the Yellow Sea and the East China Sea (B-Y-E) simultaneously.... Considering the interaction of different tidal waves, an adjoint numerical model is developed to simulate M2, S2, K1 and O1 tidal waves in the Bohai Sea, the Yellow Sea and the East China Sea (B-Y-E) simultaneously. Compared with previous researches, by using the adjoint assimilation technique to inverse open boundary conditions and bottom friction coefficients based on altimetric data from TOPEX/Poseidon (T/P) and tidal gauges data, the precision of the numerical simulation is significantly improved. Selecting 14 days of simulated results after the initial wanning run to conduct harmonic analysis, the results can show the characteristics of M2, S2, K1 and O1 tidal wave systems perfectly in B-Y-E. Compared with 9 current stations, the calculated harmonic constants of tidal currents for M2 and K1 are in good agreement with the observed ones. 展开更多
关键词 TIDE tidal currents numerical simulation adjoint assimilation technique
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基于高分1号遥感数据港珠澳大桥对珠江口海域悬浮泥沙分布的影响 被引量:5
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作者 刘大召 李卓 +1 位作者 陈仔豪 程永存 《广东海洋大学学报》 CAS 2020年第6期89-95,共7页
【目的】研究港珠澳大桥对珠江口海域悬浮泥沙分布的影响。【方法】利用2019年冬季珠江口海域的出海调查数据和高分1号卫星遥感数据,建立珠江口海域悬浮泥沙的遥感反演模型,分析大桥对悬浮泥沙空间分布的影响。【结果】高分1号卫星的4... 【目的】研究港珠澳大桥对珠江口海域悬浮泥沙分布的影响。【方法】利用2019年冬季珠江口海域的出海调查数据和高分1号卫星遥感数据,建立珠江口海域悬浮泥沙的遥感反演模型,分析大桥对悬浮泥沙空间分布的影响。【结果】高分1号卫星的4个波段中,第4波段与悬浮泥沙浓度的确定系数最高,线性模型的确定系数达到0.58,而4波段组合模型的效果最好,确定系数可以达到0.74;大桥对悬浮泥沙的输运有比较明显阻滞作用,大桥两侧悬浮泥沙浓度的差值最高达7mg/L。【结论】港珠澳大桥对珠江口海域悬浮泥沙的空间分布有比较明显的影响。 展开更多
关键词 珠江口 高分1号 悬浮泥沙 遥感
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盐都县2000~2001年腹泻病漏报调查分析 被引量:2
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作者 张毓鑫 杨书宏 +1 位作者 程永存 蔡立标 《现代预防医学》 CAS 2003年第2期243-243,245,共2页
关键词 腹泻病 漏报 盐都县
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农田管道灌溉玻璃钢给水栓研发与应用
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作者 郭永晨 魏飒 +1 位作者 程永存 王漫 《节水灌溉》 北大核心 2014年第6期86-88,共3页
针对井灌区管道给水栓目前存在的外观质量不高、操作不灵活、使用寿命短、易被盗以及装置不可靠等问题,开展了农田低压管道玻璃钢给水栓研发与应用工作。研究成果提出了新型玻璃钢给水栓产品形式、生产材料、主要性能指标、适用范围,建... 针对井灌区管道给水栓目前存在的外观质量不高、操作不灵活、使用寿命短、易被盗以及装置不可靠等问题,开展了农田低压管道玻璃钢给水栓研发与应用工作。研究成果提出了新型玻璃钢给水栓产品形式、生产材料、主要性能指标、适用范围,建立了产品质量标准化检测体系,在华北地区推广应用,取得显著效益。 展开更多
关键词 玻璃钢 管道 给水栓 标准化 研发 应用
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玻璃钢给水栓在农田低压管道灌溉中的应用
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作者 魏飒 霍惠玉 +2 位作者 郭永晨 程永存 王漫 《水科学与工程技术》 2014年第3期40-42,共3页
针对玻璃钢给水栓的特点,介绍了玻璃钢给水栓在农田低压管道灌溉中的应用情况,旨在推进玻璃钢给水栓在农田管道灌溉中的应用。
关键词 低压管道灌溉 玻璃钢 给水栓 应用
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