一种高分子湿度探测器标定方法

本文介绍了一种高分子湿敏元件与LM555定时器组成的湿/频式湿度探测器的工作原理、探测电路的参数优化问题以及标定数据的处理方法,对湿度标定的标准进行了简单的概述;针对本装置应用特点,就饱和盐溶液相对湿度标定的方法、盐种类和测试辅助仪器的选择以及标定中应该注意事项进行了具体地叙述。此外,文章还分析了读取试验数据常用的两种方法：仿真器直接读取和能过串行接口读取。

高空湿度探测用加热式湿度传感器的研制

为实现高空高湿环境下对湿度的准确测量,本文设计和研究了集成加热功能的湿度传感器,在探空仪进行高空湿度探过程中利用两只加热式湿度传感器进行轮流加热除湿和湿度测量。通过对聚酰亚胺湿敏材料进行改性和合成,设计和制作了加热式的电容型湿度传感器,其灵敏度为0.219 5 p F/%RH、响应时间小于1 s、湿滞为4.8%RH、半年漂移量在±0.3%RH以内。通过分析不同温度下的加热恢复时间,制定了加热式湿度传感器轮流工作的机制,轮流加热时间和周期分别为2 s和120 s。并利用数据采集电路以及GPS探空仪对加热式湿度传感器进行了地面静态性能和高空动态性能测试,其高空湿度探测结果与VA SALA RS92的显示出较好的一致性和较低的湿度误差。本文研制的加热式湿度传感器能具有良好的地面性能,实现了交替加热除湿和湿度测量的功能,具有高空湿度探测的应用潜力。

星载微波湿度探测仪初探

讨论了星载微波湿度探测仪工作频率的选择，介绍了国外的研究现状。探讨了星载微波湿度探测仪的设计方案，提出了短毫米波和亚毫米波低噪声接收技术等是研制这类探测仪的技术关键。最后指出，根据我国目前的技术水平。

卫星遥感数据反演土壤湿度方法研究

土壤水分是全球水循环中不可或缺的部分,探测土壤湿度对于生态规划、水文模型构建、农业生产、干旱监测等具有重要意义。传统土壤湿度监测方法主要包括重量法、电阻法、时域反射计法等,存在监测区域小人力成本高等缺点,而卫星遥感能大范围探测土壤湿度变化趋势且时空分辨率高,是目前土壤湿度监测的主要方法。本文首先归纳了卫星遥感监测土壤湿度的方法类别,对卫星遥感中光学遥感和微波遥感两大类土壤湿度反演技术进行了总结分析;其次分别概述了两类遥感技术的基本原理,并对其反演方法进行了全面总结,包括对优缺点、适用区域、反演精度的分析;最后讨论了每类方法在土壤湿度反演发展中面临的挑战,并对土壤湿度反演的未来方向进行了展望。

星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术分析

探测大气水汽的星载微波大气湿度探测仪是国内外气象卫星上的关键载荷之一。多台星载微波大气湿度探测仪观测数据构成的长时间序列数据集在天气预报、数据同化和全球气候监测与评估中有着非常重要的作用。由于微波辐射没有绝对基准,并且不同卫星平台上的微波大气湿度探测仪的系统响应特性和定标方法不尽相同,因此,再定标是提高多台星载微波大气湿度探测仪的长时间序列观测数据的长期一致性和稳定性的关键技术。我国的四台星载微波大气湿度探测仪自2008年以来已经积累了超过10 a的重要观测数据集,亟待通过再定标技术实现4台载荷在轨历史观测数据长期一致性和稳定性并有效应用。为此,详细总结了国内外星载微波大气湿度探测仪研究现状,并对国内外星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术研究现状进行总结分析,然后给出我国星载微波大气湿度探测仪再定标方案的构想,为再定标处理提供关键共性技术参考。

风云3号卫星微波湿度计的系统设计与研制

微波湿度计(MWHS)是风云3号卫星的主要有效载荷之一,其频率为150GHz(双极化)和183.31GHz(三通道),采用垂直于飞行方向的交轨扫描方式,科学目标是探测大气湿度的垂直分布。本文简要介绍微波大气湿度探测的基本原理,阐述了微波湿度计的系统构成及工作原理;描述了微波湿度计的性能指标要求。测试结果表明,微波湿度计性能指标满足设计要求。

一种基于多点测量的温湿度测量系统

基于多点测量方法,设计并实现了一种温湿度测量系统(The measurement system of temperature and humidity based multipoint,MSTH)。介绍了MSTH系统的结构框图、软件处理流程。MSTH系统采用DS18B20温度传感器、CHR-01湿度传感器以及RS-485接口等电路。实验及分析表明MSTH系统能根据主控机的指令对温度、湿度进行定时采集等功能。

FY-3A MWHS资料偏差订正方法研究

作为中国新一代极轨气象卫星,风云三号A星（FY-3A）大气垂直探测资料在区域数值天气预报中的同化应用至关重要。为实现FY-3A大气湿度垂直探测仪（MWHS）资料的直接同化应用,重点研究MWHS资料偏差订正问题。根据MWHS资料特征,在参考欧洲中期天气预报中心（ECMWF）原全球TIROS大气垂直探测仪（TOVS）资料偏差订正方案的基础上,建立适用于FY-3A卫星MWHS辐射率资料的偏差订正方案,分析该方案的订正效果。（1）扫描偏差具有星下点对称性,各通道不同纬度带和扫描角的扫描偏差存在差异,通道1~5的扫描偏差绝对值范围分别为0~1.13 K、0~6.4 K、0~0.76 K、0~0.84 K和0~2.1 K。（2）偏差订正方法有效,订正后的通道2~4观测残差概率分布呈现均值为0的高斯分布,且通道1和5观测残差更接近均值为0的高斯分布。（3）偏差订正后观测残差标准差均有所降低,表明偏差订正能够提高MWHS资料对分析场的调整。试验证明FY-3A MWHS资料具有较高的数据质量以及同化应用的潜力;建立的偏差订正方案可为FY-3A MWHS资料直接同化提供条件。

融合CYGNSS和SMAP卫星数据监测飓风强度

为提高海洋飓风强度的观测频次和测量准确度,对综合利用热带气旋全球导航卫星系统(CYGNSS)和土壤湿度主动[KG-*5]-[KG-*5]被动探测(SMAP)卫星数据监测飓风强度进行了研究.首先,介绍了卫星数据特征;然后,以佛罗伦萨飓风为例,提出了融合这两种卫星数据监测海洋飓风强度的方法,其中包括卫星数据预处理、基于像素级影像融合方法的高风速区域提取和飓风强度测量;最后,将融合两种卫星数据测得的10场飓风的强度与美国国家飓风中心(NHC)提供的飓风最大风速值进行对比分析,并采用平均绝对误差、均方根偏差和相关系数3个指标评价这两种风速测量结果之间的差异.结果表明:与仅利用SMAP卫星数据相比,本文方法能以更高的频次监测飓风强度,可获得更加完整的飓风高风速区域;与美国国家飓风中心提供的飓风最大风速值相比,本文方法监测飓风强度结果的平均绝对误差变动范围为3.9~10.2 m/s,均方根偏差变动范围为4.6~12.5 m/s,相关系数变动范围为0.5707~0.9152,验证了提出的海洋飓风强度监测方法的有效性.

基于AT89S52太阳能智能喷灌系统的便携微型化盒式设计研究

基于AT89S52微型化便携盒式设计太阳能智能节水微灌系统是以一盆放在办公室向阳窗下的盆栽为实验模型的。通过传感器实时采集土壤湿度、光照强度、环境温度等数据,AT89S52单片机根据花盆的土壤湿度、光照强度、环境温度等的数值判断植物是否需要浇水,通过对不同环境下的不同植物的科学的、精确的自动浇水使植物生长在更为适宜的土壤湿度环境中。硬件电路设计采用模块化设计方法,共分为四个模块:单片机控制模块、探测模块、浇水电路模块和太阳能电源模块。实验结果表明,系统运行良好,能达到智能化浇水的目的。

基于单片机技术的室内加湿器设计与研究

针对室内空气污染现状,设计了一款室内增湿辅助空气净化装置,旨在避免过多的人工干预,让其自成一个"生态系统"。首先选取51系列单片机中的STC89C52作为系统微处理器芯片,完成系统任务的规划与总体方案设计;接着,对系统中各模块的具体电路图进行严密设计,保证功能的顺利实现;最后,借助Proteus软件进行仿真研究。

BEBE智能植物助理

设计师AJayChoudhary设计了一款智能植物助理BEBE。BEBE是玻璃材质的容器，顶部有电子元件，底部则是湿度探测仪。它可以储蓄一段时间的植物用水量，然后分次给植物浇灌，以便保持土壤的湿润性。BEBE与手机相连接后，当遇到自身水库告急情况，它便会通过手机App提示用户加水。

利用星载GNSS-R相干信号探测南亚洪水

洪水监测不仅在防洪减灾中发挥着重要作用,而且对了解洪水的时空演变以及洪灾的预报、预警具有重大的实际意义。全球导航卫星系统反射(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)测量的出现为洪水监测提供了一种新的解决方案。首先介绍了一种基于旋风全球导航卫星系统(cyclone global navigation satellite system,CYGNSS)原始计数时延多普勒图(delay-Doppler map,DDM)的相干信号探测方法;然后利用星载GNSS-R信号对洪水的敏感性,分析了南亚洪水发生前后的空间范围和时间序列变化;最后与地表反射率监测洪水的方法进行比较分析。结果表明,在旱季,两种方法与土壤湿度主被动探测卫星(soil moisture active passive,SMAP)的监测范围基本相似;而在雨季,地表反射率的探测范围比SMAP卫星探测范围约大6.69%,功率比的探测范围比SMAP卫星约小3.6%。因此,所提方法比地表反射率更加准确,且该方法无需考虑地表特征等对非相干散射功率的影响,是一种简单有效的洪水探测方法。

MPM——160水分计在土壤墒情巡测中的应用

淮北地区农业以旱作物为主，因地理、气候等条件限制，易发干旱，造成农业减产。如何快速准确地监测到旱情的发生范围、发展程度，是地方各级领导十分关注的问题。MPM—160水分计具有野外连续作业、快速及时、高效准确、监测面广等特点，在墒情巡测工作中取得了较好的效果。