中国大气污染防治政策与空气污染治理——基于城市级面板数据的实证研究

2013年颁布实施的《大气污染防治行动计划》是我国首个针对环境突出问题开展综合治理的行动计划;为巩固治理效果,应对动态变化的环境问题,2018年国务院进一步发布了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》。研究利用中国258个城市2013年1月至2020年9月日度空气污染数据,实证检验了上述两阶段政策对空气质量的影响,并从不同污染物治理效果、时间和区域异质性等角度分析了政策效应的差异。结果指出:第一,“大气十条”和“蓝天保卫战”均显著降低了AQI、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)、CO;第二,相比“大气十条”,“蓝天保卫战”对NO_(2)的减排效应更高,且实现对O_(3)的协同治理;第三,“大气十条”和“蓝天保卫战”对各污染物的减排效应因供暖时期、地区能源资源禀赋呈现出较强的异质性特征。

船舶协同通信资源配置优化算法

针对船舶协同通信资源分配不合理,多种业务无序传输,导致网络整体吞吐量下降问题,研究新的船舶协同通信资源配置优化算法。在分析基于空天地海通信的船舶协同通信网络模式,了解此类协同通信网络主体后,构建基于优先级的协同通信频谱资源配置优化模型,模型在划分船舶协同通信业务优先级的基础之上,设计实现协同通信下行链路总吞吐量最大化的目标函数,由萤火虫算法求解满足此目标的下行链路船载终端频谱资源配置优化方案,完成船舶协同通信资源配置优化。实验结果显示,该算法优化下,船舶协同通信网络业务传输优先级明确,吞吐量可满足多数船舶通信需求,且大容量传输类、密集接入类、超远程实时类业务数据均可成功、可靠传输。

基于深度学习的全天空相机成像日间云量计算研究

云量是天文领域中地基光电望远镜站址选择的重要评价参数之一。针对全天空相机成像的日间云量计算存在的问题,提出一种基于深度学习的全天空相机成像日间云量计算模型。云检测层,模型通过构建通道加权-特征融合(channel weighting-feature fusion,CWFF)结构,从而加强对云层记忆能力和深层特征的提取能力以完成云检测任务;云量计算层,模型提出一种基于云检测模型的云量计算方法,有效提高云量计算的误差率。实验表明,该方法在云检测任务中的综合准确率超过95%,在云量计算任务中的平均绝对误差不超过5%。

2023年国外空空导弹发展动态研究

全面介绍了2023年国外空空导弹最新发展情况,重点论述了美国的AIM-9X、AIM-120、AIM-260、“远射”项目、模块化先进导弹、“突变”项目,欧洲的ASRAAM、IRIS-T、“流星”导弹和创新导弹技术,以及俄罗斯的RVV-MD2,日本的JNAAM,以色列的“天空之矛”,印度的“阿斯特拉”等空空导弹最新研制进展和试验情况,最后总结空空导弹的最新发展特点。

基于夜空保护理念的城市滨水绿地暗夜景观质量评价体系的构建研究

为保护璀璨星空的夜间自然资源和打造近人尺度的城市滨水绿地景观光环境,基于层次分析法,结合夜空保护理念,对城市滨水绿地暗夜景观质量评价指标进行筛选和权重计算。结果表明:(1)准则层的权重排序为优质户外照明B3(0.3714)>星空品质B1(0.3197)>夜间环境B2(0.3089)。(2)指标层中防眩光的总权重高于其他评价指标。(3)各指标层中重要性程度最高和最低分别是:B1中夜间灯光指数C2(0.1720)、滨水视域开阔度C3(0.0177);B2中滨水绿地生态保护性C7(0.1729)、标识可识别性C6(0.0167);B3中防眩光C12(0.2361)、照明能耗与智能控制C10(0.0252)。该评价体系旨在为今后暗夜景观的定量评价、城市夜间光环境规划建设和保护发展提供理论和方法上的研究参考。

基于CBDM的建筑天然光环境研究进展

天然光作为绿色能源,对建筑可持续发展有着重要意义。正确评估建筑自然采光是积极利用天然光的关键因素,而目前的天然采光研究主要以静态计算评估为基础,未考虑天然光的高度动态性以及地域不同对室内采光的影响。因此,基于气候的采光模型(Climate-Based Daylight Modeling,CBDM)对建筑天然采光的适用性应用提出了新的要求。本文回顾了近十年来国内外对CBDM的研究成果,从“量化研究”、“技术应用”、“度量标准”三个方面进行了梳理,总结了基于CBDM的建筑天然光环境研究进展,提出了天然采光的未来发展趋势和需要解决的研究问题。

结合局部纹理特征滤波的海天线检测方法

针对视频监测下海天线检测图像易出现的海天对比度低、海上物体、海雾、海浪及云层等干扰条件引起的图像模糊和海天线遮挡问题,提出一种基于偏心邻域的灰度共生矩阵对比度滤波的梯度域下海天线检测方法。方法设计使用上下两方向偏心盒状滤波器获取图像的对比度梯度值图,利用滑动窗对分块图像搜索梯度极大值候选位置,根据设计策略通过构建海天线参数的概率统计模型提取拟合直线作为检测结果。仿真实验表明,本文方法能提升视觉图像下含多景物等干扰的复杂场景海天线检测的准确率,与同类方法相比提升7.69%。

水库库区地形测绘与库容曲线复核技术研究

为提高水库库区地形测绘与库容曲线复核的精准度和效率,采用文献分析、实地调查以及经验总结的研究方法,首先分析了水库库区地形测绘与库容曲线复核的主流技术,总结了测算过程中影响精准度的主要因素及问题解决方法;然后根据水利行业当前相关重点任务和科技发展现状,分析了水库库区地形测绘与库容曲线复核需要进一步研究的问题和发展方向;最后在总结全文的基础上,给出了相关建议。研究表明,水库库区地形测绘和库容曲线复核在测算方法和装备上已经取得比较大的进展,但在如何进一步提高测绘和复核精准度、效率、通用性和智能化水平,以及更高质量地融入水旱灾害防御、数字孪生水利建设和现代化水库运行管理矩阵建设等水利重点工作方面,还有许多问题需要研究。

日本暗夜星空保护制度的建设及其对我国的启示

暗夜星空保护制度是一项保护美丽星空环境、防治光污染的新兴法律制度。从20世纪80年代以来,日本逐步确立了暗夜星空保护制度,并通过出台政策文件明确了星空保护区设定、照明器具限制使用、费用补偿、行政调查措施等核心规则,有力地提升了暗夜星空保护力度。就我国而言,可以借鉴域外法治经验,依循从地方到中央的立法思路,由星空资源富集区进行先行立法,基于分类管理理念确立暗夜星空保护区设定规则,基于规范与惩治相结合原则完善暗夜星空管理制度。

一种提高多基地天波雷达目标定位精度的方法

分析了引起多基地天波雷达目标定位误差的原因,对测距误差和定位模型误差两种影响定位精度的主要因素进行了仿真计算。比较发现,定位误差主要来源于多站定位模型,由定位模型中电离层虚高的假定条件与实际不符所引起。给出了减小模型误差,提高定位精度的方法。以某多基地天波雷达系统为对象,对修正后的定位模型进行了不同误差条件下的模拟测试,并利用系统对目标船的跟踪数据进行了验证。结果表明,模型改进后目标定位的精度得到了较大程度的提高。

天塔之光PLC监控系统设计

以天塔之光PLC控制为例,利用KingView工控组态软件制作人机交互界面HMI,并与PLC链接进行数据交换,实现天塔之光PLC控制彩灯显示状态动态监控,对初学者和工程技术人员掌握PLC监控系统的设计方法、安装步骤、联机调试具有借鉴和参考价值。

基于L0梯度平滑与图像分块聚类的海天线检测

海天线检测在海洋工程安防活动中具有重要的意义,真实海洋环境中的海天线检测易受云朵、海浪、光照变化、目标遮挡物、边界模糊等外界干扰。为了实现对真实海洋环境中海天线的检测,本研究提出一种基于L0梯度平滑和图像分块聚类的海天线检测算法。首先,对图像进行L0梯度平滑滤波,以增强海天线边缘,弱化非海天线因素干扰;接着,将图像沿着竖直方向分割成若干等宽图像块,以降低整体环境干扰,加强局部海天线检测效果;然后,通过Canny算子和霍夫变换提取每个分割图像块中的直线段;最后,采取K-means聚类算法提取每个图像块中的海天线段,拟合生成完整海天线。实验结果表明,在真实的海天线数据集中,本研究方法获取的矩形框重叠率平均精度为93.22%,角度差平均精度为7.66%,均高于文中选取的近年典型对比算法。满足实际海天线检测抗干扰强、准确率高、适应性广等要求。

多波段鱼眼镜头相机实验室几何定标方法

鱼眼镜头因其独特的曲率和光学特性,使用非相似成像模型拟合后,仍有接近10像素的径向残余畸变。研究了多波段鱼眼相机的定标原理、定标流程,在非相似成像模型基础上,提出了基于分离式精密二维转台的鱼眼镜头定标方法,并通过相机姿态位置精密调整与方位转台360°旋转,光斑像素位置始终不变的方法,确定相机主点。为分析色差对鱼眼镜头径向畸变的影响,采取不同波段单独定标的方法。利用不同时刻的太阳角度数据来验证镜头定标系数,结果显示天顶角与方位角的均方根误差分别为0.226°和0.487°。该方法有效实现了鱼眼镜头相机在不同波段的几何定标,提高了像素点与入射光线角度之间的匹配精度。

GOES-16 ABI观测和ERA5全天空模拟亮温揭示的热带对流水平特征尺度对比分析

本研究通过将GOES-16 ABI观测亮温和ERA5再分析资料的全天空模拟亮温进行对比分析,发现观测亮温和模拟亮温对流低值区位置大体接近,也能够定性反映出对流从发展到减弱的日变化过程,但亮温低值区域的强度存在较大差异。即使把高分辨率ABI通道13观测亮温平均到ERA5分辨率(0.25°×0.25°),在热带对流区的低亮温强度仍然高于ERA5全天空模拟亮温。因此利用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)对任意选择的两对流区域内的观测和模拟亮温进行了尺度分析和对比。在其中对流较强的区域内,当ABI观测亮温的主成分分量从1增加到9时,水平特征尺度从700 km逐渐减小到150 km。ERA5全天空模拟亮温从主成分1增加到4时,水平特征尺度从950 km减小到270 km空间尺度,但当主成分4增加到9时,特征尺度几乎不变。在对流较弱的另一区域也能够发现ERA5模拟亮温对对流水平特征尺度有明显高估。ERA5模拟亮温各主成分的相位和观测亮温存在2 h以内的误差。由于ERA5全天空模拟亮温低值区与ERA5云冰路径大值区吻合度较高,由此可以推测ERA5云冰路径误差是造成ERA5全天空模拟亮温与ABI观测亮温差别的主要原因之一。

基于海天线的红外掠海小目标跟踪

针对红外掠海小目标对比度低,容易受到噪声、海面杂波、云层等干扰,导致跟踪失败的问题,提出了一种基于海天线的红外掠海小目标跟踪方法。通过对红外成像系统进行分析,利用拉普拉斯滤波抑制背景噪声,根据图像中海天线的位置信息,确定目标所在区域并进行目标检测。检测出可疑目标后,利用其灰度、尺寸、面积等特征信息,选出真实目标进行跟踪。实验结果表明,该算法对红外掠海小目标有很好的跟踪效果。

“大气污染物和温室气体协同控制”政策的实施效果研究

推动减污降碳协同增效是深入打好污染防治攻坚战,实现碳达峰的必然要求。将《大气污染防治行动计划》和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》视为一个连贯政策,运用渐进双重差分法探究了于2015和2018年提出的“大气污染物和温室气体协同控制”政策实施效果。研究表明:“大气污染物和温室气体协同控制”政策显著提高了“SO_(2)-CO_(2)”排放强度协同度和“PM-CO_(2)”排放量(强度)协同度,但该政策对“SO_(2)-CO_(2)”排放量协同度无显著影响。机制分析表明,提升政府监管水平、弱化政企关系以及增强企业绿色创新是政策的主要传导机制。异质性分析表明,政策效果在不同能耗水平的城市中具有显著差异,比起高污染上市公司,高耗能中小企业在污染物和CO_(2)的协同减排措施上仍存在较大改善空间。研究结论对我国优化“持续深入打好蓝天保卫战”相关政策提供启示。

椎体扩张器、Kyphon球囊和Sky骨膨胀器三种后凸成形术的临床应用比较研究

目的:比较椎体扩张器、Kyphon球囊和Sky骨膨胀器后凸成形术的临床应用结果及优缺点。方法:回顾性研究2006年10月至2010年2月,分别对71例71椎、55例55椎和22例22椎骨质疏松脊柱压缩骨折患者行椎体扩张器后凸成形术(dilator-kyphoplasty,DKP)、Kyphon球囊后凸成形术(balloon-kyphoplasty,BKP)和Sky骨膨胀器后凸成形术(Sky-bone expanderkyphoplasty,EKP)。记录手术时间、术中出血量、骨水泥注射量,观察手术前后疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)和Oswestry功能障碍指数(oswestry disability index,ODI)评分情况,测量病椎的高度和Cobb角改变。结果:3组手术时间、出血量相比,差异无统计学意义,骨水泥注入量EKP组与其他组比较有显著差异。3组术后椎体高度和后凸Cobb角、VAS评分、ODI评分均较术前明显改善。DKP组椎体高度和后凸Cobb角恢复较其他组显著。骨水泥渗漏:DKP组2例少量渗入椎体侧方,BKP组4例,EKP组9例,均无临床症状。结论:DKP、BKP和EKP治疗疼痛性骨质疏松椎体压缩骨折均有良好的临床疗效。DKP、BKP和EKP均可有效恢复椎体高度和Cobb角,改善患者疼痛状况和生活功能,但是DKP在扩张的可操作性和安全性上,在恢复椎体高度和矫正后凸Cobb角上更显著。DKP在病椎体内平行撑开复位,骨水泥团状初期注入,其渗漏率较BKP和EKP低。

“空中大通道”航空流网络结构化解析——以京昆、广兰和沪兰大通道为例

拟搭建一个航空流网络结构化解析的方法论框架并应用于京昆、广兰和沪兰大通道,旨在查找航空流运行关键制约因素。研究发现:①“空中大通道”途中航空流延误吸收明显,这主要源于飞行路径分化和航空流调整。②“空中大通道”建设使以往共享航段/活动范围设置发生较大改变,空中过流能力得到显著加强,途中航空流已具有灵活空域使用特性。但是不同大通道整体航空流运行性能也呈现个性化差异。③广兰大通道具有最为典型的空域均衡使用特征,京昆大通道日内高密度空域位置及范围较为固定而广兰和沪兰大通道则分别呈现范围多变和范围递减特征,在有限空域容量条件下即造成拥堵时段和持续时间的差异,航空流参与量及其稳定性、上/下行飞行路径汇聚等在其中共同发挥重要作用。

风云三号C星微波湿度计资料全天候同化对台风玛莉亚预报的影响

随着风云三号系列卫星的成功发射,越来越多的卫星微波直接观测资料应用于数值天气预报的资料同化系统。并且由于卫星微波全天候同化技术可以充分利用晴天及云雨区微波观测资料,在增加同化使用的观测数据的基础上,有效提高数值天气预报准确率,该技术在卫星资料同化领域也颇受瞩目。本研究选取2018年7月的台风玛莉亚,利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式及其同化系统WRFDA(WRF Data Assimilation)中三维变分方法,探讨风云三号C星微波湿度计观测资料的全天候同化技术在区域模式中的适用性,以及其在不同模式驱动场中的预报表现。通过对比仅同化晴空区域卫星资料的试验和全天候同化的试验结果发现,全天候条件下更多的云雨区域观测资料被有效利用,能够更好地模拟出台风玛莉亚核心区域的暖心和对称风速结构,有效改善湿度场的预报,对台风路径的预报误差平均降低了大约34%~62%,且这种正面影响均能在不同模式驱动场中得到体现。

CMPAS融合降水产品对河北省“23·7”极端暴雨的表征能力分析

选取河北省2023年7月28~31日极端暴雨事件(简称“23·7”极端暴雨),采用相关系数、多种误差指标以及客观评分指标,综合解析中国区域高时空分辨率多源融合降水近实时实况分析产品(Chinese Meteorological Administration Multi-source Merged Precipitation Analysis System,CMPAS)对河北省“23·7”极端暴雨的表征能力,研究发现:CMPAS融合降水数据对地面观测降水的表征能力较好,能较为准确地刻画地面降水强度、范围以及暴雨中心落区,且降水量级越大、落区越集中,刻画效果越好,但仍存在高估降水低值和低估降水高值的情况;CMPAS融合降水产品在低海拔、地势平坦地区的表征能力更好,随海拔高度的增加,误差也随之增大。总体来说,CMPAS融合降水产品对于大雨及以下量级降水强度、落区以及暴雨中心落区的刻画较为精准。另外,在灾害性天气发生时,对于无法获取观测站点降水资料的地区,CMPAS融合降水产品可作为站点实况的有效补充。