森林环境中空气负离子水平监测尺度的研究

监测尺度的分类为更好地开展森林空气负离子监测提供帮助。本文作者通过文献整理和分析发现:基于个体尺度的监测,是开展空气负离子浓度监测的源头;种群尺度的监测,明确了确定优势树种的重要性;群落尺度的监测,为生态公益林、城市绿地建设提供现实指导;生态系统尺度的监测,要求长期而系统的监测。因此,建立不同尺度的空气负离子监测体系对开展森林生态系统服务功能评估、城市森林、绿地建设等方面具有重要的现实意义。

欧洲大气挥发性有机物大尺度监测进展及启示

开展大气臭氧前体物挥发性有机物(VOCs)的大尺度监测对于臭氧污染的联防联控有重要意义。欧洲早在20世纪90年代初就开展VOCs大尺度监测,而中国自2018年才开始建设全国性的VOCs监测网络,目前处于起步发展阶段。通过总结欧洲VOCs大尺度监测的发展历程、监测指标、质量保证及监测结果等,对中国VOCs监测提出建议:开展VOCs监测的顶层设计,对全国VOCs监测进行统一科学规划,保持VOCs监测的稳定性和持续性;通过科学方法筛选优化VOCs监测指标体系,构建统一的监测技术体系和质量管理体系,优先确保监测结果的准确性和可比性;将VOCs监测与现有的大气常规六参数常规监测网、颗粒物组分监测网等其他大气监测网有机融合,形成一个综合而丰富的大气环境监测网络,同时满足业务和科研需求。

苏通大桥河床冲刷多尺度监测系统的构建

为了监测苏通长江公路大桥的河床冲刷深度,利用水深传感器建立了桥位区的小尺度监测系统,实现了群桩基础内部河床冲刷的实时监测,并引入网络覆盖模型,对传感器埋设位置进行了优化,解决了河床冲刷传感器位置的优化问题;利用多波束测深系统建立了整个河床防护区的大尺度冲刷监测系统,并对部分实测数据进行了分析.结果表明:所建立的河床冲刷多尺度监测系统能够实现河床冲刷深度的高精度监测,整个系统的监测精度可以达到dm级.

基于光纤布里渊传感的钢绞线全尺度应力监测

针对钢绞线服役过程中因弯角、摩擦、滑移等原因导致的应力分布式变化及传统传感器不能有效解决分布式测试和工程布设的难题,提出将纤维增强树脂-光纤复合智能筋与钢绞线复合,利用光纤布里渊传感实现钢绞线应力的全尺度监测技术,并通过钢绞线的张拉试验验证了该技术的有效性。试验结果表明,智能筋中的光纤布里渊测试平均应变与引伸计结果吻合较好,反算荷载与控制张拉力吻合亦良好,其误差在5%左右,说明监测信息能很好地揭示钢绞线的应力分布状态。该技术具有抗电磁干扰,耐久性好,长距离全尺度测量,实施方便,成本低等优点,适于钢绞线结构的从施工到服役的全过程长期监测。

模拟层状路面结构体系的全尺度光纤传感监测分析

为研究土木工程中常见的层状路面结构体系在外部荷载作用下的变形特征,以便结构的及时维护,从而提高结构的服役寿命,利用分布式光纤传感技术,制作五层模拟层状路面结构的模型,将自身不同层位的柔性橡胶夹层作为纵向和横向感知元件的封装层,通过分级加载试验和有限元仿真检验该方法的可行性。研究结果表明:该种工艺技术,不影响结构自身完整性,且通过纵向和横向分布式光纤可以较高精度和高精度的测试层状结构体系的应变信息,而不同层位的感知器件相对较准确地体现其分层应变特征,实现层状结构体系的全尺度监测,研究成果能为实际层状路面结构体全尺度监测的问题提供有意义的思路及指导。

多尺度监测手段结合三维建模技术应用于边坡变形监测

本文通过沿海港口地区岩质边坡的监测工作,将三维扫描技术与多尺度监测手段相结合,建立了边坡变形的多尺度监测系统,为边坡的稳定性和安全提供了保障。

钢筋混凝土结构构件局部地震损伤多尺度监测方法

提出一种结构局部地震损伤过程的多尺度监测方法。首先,在混凝土材料尺度上,针对混凝土材料细观随机性影响问题,基于压电智能骨料进行混凝土压应力监测,通过试验方法建立了混凝土损伤全过程中压电智能骨料应力与混凝土宏观应力的概率统计关系;其次,在截面尺度上,基于MEMS倾角仪转动监测方法,提出混凝土压弯构件截面曲率的监测方法,并通过试验验证了该方法的可行性;最后,在构件尺度上,提出基于转动积分的层间变形监测方法并给出了转动监测位置的设计原理,通过构件试验验证了该监测方法的可靠性。

基于多尺度监测的高陡边坡安全性综合评判

基于先进的传感器感知技术,针对华光潭梯级水电站一级厂房后边坡岩质高陡边坡这一工程实例,构建了多尺度安全监测系统,并综合考虑边坡安全的各方面影响因素,在模糊数学的思想基础之上建立了高陡边坡的安全性综合评判模型。结果表明,该方法可以全面反映出具有不确定性的各个影响因素对边坡安全性的影响程度,并得到合理的边坡安全性等级,对工程决策具有重要的意义。

黄土高原四条流域生态农业措施动态监测方法研究

以黄河流域严重水土流失区的窟野河、秃尾河、孤山川、清水川四条黄河一级支流为研究对象 ,划分宏观尺度、中观尺度、微观尺度的监测区域 ,利用“3S”技术 ,进行了不同尺度监测方法的探讨 ,研究结果可为黄河流域水土保持生态农业措施的监测提供技术支持。

水利工程卫星遥感监测技术应用与展望

卫星遥感监测在弥补地面测点不足、全面感知水利工程态势变化及风险源识别方面具有优势。总结分析了光学遥感、雷达遥感监测技术特点及在水利工程中的应用现状,指出遥感影像分类识别、合成孔径雷达干涉形变测量技术在工程应用中尚存在准确度和精度不高、未与工程风险评估深度融合等问题;面向水利工程建设与运行管理的应用需求,从在建工程施工进度监督、在运工程形变精准监测及风险源识别预警等3个典型应用场景,探讨了水利工程卫星遥感监测技术的业务化应用路径,剖析了尚存在遥感监测定量化及时空分辨率不足、“天-空-地”多尺度协同监测不够的技术瓶颈,展望了水利工程遥感监测技术应用的发展方向。

天津市街镇级空气自动监测系统设计及应用

基于网格化大气污染防治工作,开展小尺度、密集网布设空气自动监测点位的研究,构建天津市街镇级空气自动监测系统。利用该系统对街镇级别尺度的颗粒物浓度进行监测,精细分析颗粒物浓度时空分布特征,精准定位高污染区域。该系统可广泛用于污染精准定位、空气质量考核以及区域传输分析,对科学开展大气污染防治工作提供技术支撑,对其他省市开展相关工作提供了借鉴。

浅谈野生虎监测

从野生虎监测的必要性出发,论述了野生虎监测目标;并根据我国野生虎的分布现状,以东北虎为例,提出了适宜于我国东北虎的监测尺度及在不同监测尺度下的监测要求和监测内容。

激光雷达森林结构指标在森林植物多样性评估中的研究进展

森林生态系统保护需要及时、准确、动态获取森林植物多样性现状和变化信息,并对导致其变化的因素做出分析与评价。遥感技术的发展为森林植物多样性多尺度监测提供了契机,尤其是基于光谱变异假说的光学遥感数据已广泛应用于森林植物多样性监测中;然而树冠的光谱变异信息更多反映水平方向的多样性,对森林垂直结构多样性的监测能力有限,且容易受光饱和效应的影响。尽管森林结构特征在理解森林功能多样性和物种多样性方面具有很大潜力,但迄今为止,对森林结构的测量手段仍十分有限。近年来,随着以激光雷达(LiDAR)为代表的主动遥感技术的发展,遥感技术对森林植物多样性的探测已从光谱维度拓展到结构维度,为厘清森林的结构-功能关系提供了契机。本研究通过文献整理,从森林结构角度出发,探讨森林植被结构与植物多样性的关系,概述不同平台激光雷达数据提取的结构指标在森林结构属性量化、结构多样性、植物物种多样性和功能多样性的评估、森林类型与演替阶段的区分、林下植被和枯木的探测等方面的研究进展。对不同的森林生物多样性指标有显著解释意义的LiDAR结构指标不同,且受数据采集、传感器类型、采样尺度、森林类型、地理位置等因素影响。将光学影像的光谱信息与LiDAR的结构信息融合在一起对物种识别与多样性相关研究非常有利。依托星-机-地不同平台的激光雷达遥感技术可以实现不同尺度森林结构与多样性的监测与评估,融合星载激光雷达和卫星影像数据有助于理解全球范围内冠层垂直结构变化对生态系统组成和功能的影响,在生物多样性保护和管理中具有广阔的应用前景。

基于决策树的大尺度复杂地区夏收作物遥感提取与分析

以甘肃省为研究区,基于时序Sentinel-2卫星影像数据,计算归一化植被指数(NDVI)和黄度值,采用决策树(Decision trees,DTs)方法提取研究区的主要夏收作物小麦和油菜种植面积,并对比分析其精度。利用此方法得到甘肃省小麦和油菜作物识别的平均总体精度达到87.4%,其中,甘肃省中部地区平均总体精度为92.4%,河西地区平均总体精度为87.7%,东南部地区平均总体精度为82.0%。研究结果表明,基于Sentinel-2卫星影像数据采用决策树方法进行大尺度复杂区域、高分辨率作物种植面积提取具有可行性。

盾构机液压马达磨损监测研究

液压马达输出功率密度大,控制性能好,广泛应用于盾构机驱动刀盘工作。该文提出了基于信息融合的多尺度状态监测方法对盾构机刀盘驱动液压马达的工作过程进行了状态监测,对液压马达故障分析和定位奠定了基础。

一次渤海强对流天气系统监测与大风成因探讨

利用FY-2E卫星云图、天气雷达、雷电、海上平台、海岛站及海洋模式产品等资料,对2011年9月1日01—06时出现在渤海湾强对流天气成因进行综合分析。结果表明:位于燕山南麓较弱中β尺度云团,在500 hPa西风急流出口处、低层925 hPa切变线及层结不稳定条件下,触发多单体风暴重新发展,造成西岸区短时强降水天气及冰雹天气;中尺度系统主体入海后南压强度少变,在多单体风暴后部下沉气流与后部冷空气动量下传共同作用下,迅速加大渤海湾海区东北大风的分量,在同时具备天文大潮的条件下导致了南岸局部风暴潮灾害的发生。同步监测显示:云图中尺度象元TBB为-25°—-65℃,对流云团强弱交替变化时间为3—6 h,减弱后迅速转向东北岸区;三部天气雷达径向速度图先后监测到NE向低空急流"牛眼"时空尺度特征,同步垂直风廓线(VWP)反演出NE向低空急流由1000 m下降至300 m动量下传过程,与海岛站、平台监测值接近一致,中部与南部海区转为东北大风时间差为3—4 h;20时探空海岸带与风场垂直和水平切变明显,K指数为33℃,SI指数为-3.8℃,对流有效位能Cape为1555 J/kg;海洋中尺度数值产品3—6 h的K指数及海区辐合线的动态模拟与云图TBB中尺度象元、雷达回波移向相对一致,但风速明显偏小10—12 m/s。

融合微气象实时监测信息提升架空线路输送能力的研究与应用

文章研究了基于时间-空间尺度的合理布点监测技术,提出了温度-负荷-时间协同约束的限额精准预测及多级安全预警策略,深度融合微气象实时监测信息,实现了架空线路输送能力的动态提升。运行实例证明,该策略使得监测装置可以全景动态感知被监测架空输电通道的微气象运行环境,精准预测输电线路安全运行负荷限额和安全运行时间限额,为实现输电线路热稳定限额动态化、精益化管理,有效解决输送通道阻塞问题,提供了实时、动态、可视化的信息支撑。同时,为电网短期规划、相邻输电通道新(改、扩)建项目,提供电力微气象历史信息支持。

聚苯胺导电水凝胶基柔性应变传感器的制备

以蒙脱土改性聚丙烯酰胺水凝胶为基底,通过苯胺预渗透方法制备聚苯胺浓度梯度分布的聚苯胺/改性蒙脱土/聚丙烯酰胺(PANI/DCM/PAM)导电水凝胶(PDPG),重点考察其力学性能和应变传感性能.结果表明,壳聚糖改性蒙脱土的分散液稳定性明显提高;苯胺预渗透5 s、脱水5 h所得PDPG水凝胶的拉伸强度和断裂伸长率分别达到194 kPa和685%;改变苯胺预渗透时间可以调控PDPG水凝胶的导电性能和传感性能;当应变为0~400%时,PDPG水凝胶的灵敏度最高值为7.02.基于PDPG导电水凝胶的柔性应变传感器能够实现对人体全尺度运动的监测,并具有很好的循环稳定性.

青藏高原大尺度冻土水文监测研究

１９９７－１９９８年中日双方合作首次在青藏高原大尺度范围内进行了冻土水文连续监测工作，获得了大量高精度实测数据．对实测的土壤温、湿资料进行了初步分析．分析了高原冻土活动层内的冻融过程，估计了不同深度最大冻结和融化深度及年冻结日数，给出了在宏观尺度上土壤水热状况的时间和空间分布特点及地形对土壤水热条件的影响作用．

基于多尺度监测的高陡边坡安全性多因素综合评判研究

基于先进的传感器感知技术,针对连云港港主体港区东疏港高速公路两侧形成的岩质高陡边坡工程实例,构建了多尺度安全监测系统。并综合考虑边坡安全性的多因素影响,在模糊数学的基础之上建立了高陡边坡的安全性综合评判模型。结果表明该方法可以全面的反映出具有不确定性的各个影响因素对边坡安全性的影响程度,并合理得到边坡安全性等级,对工程决策具有重要的意义。