GF-2 PMS2与ZY-3 MUX多光谱传感器数据的交互对比

近年来随着我国新型国产高分影像的相继问世以及相关应用的逐步展开,不少研究涉及了不同国产高分影像多光谱数据之间的交互对比,但两种国产分辨率最高的GF-2PMS2与ZY-3MUX传感器多光谱数据之间的对比仍未见报道。为了使这两种国产主力高分辨率传感器的多光谱数据能够在实际应用中相互补充使用,发挥更大的作用,基于它们的3对同日过空影像,采用两种方法对其进行交互对比。第一种方法是对整个试验区采用逐像元光谱比较法进行对比,第二种是采用样区光谱均值比较法进行对比,即在试验影像上选择一系列的样区,然后以各样区的均值进行对比。通过对两种传感器同步影像对的表观反射率进行回归分析,获得各对应波段的回归散点图,查明它们之间的定量关系,并据此提出相互转换的关系方程。研究结果表明,两种对比方法得出的结果相一致,但使用样区光谱均值比较法进行交互对比的结果的准确性更高。GF-2PMS2与ZY-3 MUX各对应波段具有很强的相关性,其线性回归方程的决定系数(R2)都大于0.9,但其值在蓝绿波段较高,在红光和近红外波段有所下降,表明两种传感器的表观反射率在蓝绿波段的一致性好于红光和近红外波段。总体上看,GF-2PMS2的信号强于ZY-3MUX,二者的信号差异在蓝、绿光波段较大,在红光和近红外波段较小,但却明显受到地物类型的影响。对于以裸土为主的影像,两种传感器之间的差异随着波长的增大而逐渐减小,而对于以植被为主的影像,二者之间的差异却随着波长的增大而逐渐增大。将纯植被与纯裸土的样区单独提取出来做进一步分析,结果表明,两种传感器的信号差异程度在红光波段主要受裸土影响,而在近红外波段则主要是受植被影响,且植被长势越旺盛,两种传感器的表观反射率差异越大。通过研究获得了两种传感器多光谱波段数据之间的相互转换方程,并对其进行验证,结果表明:经过转换后的GF-2PMS2数据与ZY-3MUX数据之间的差异大大减小,各波段均方根误差的均值降幅可达64.79%,平均相对偏差率也有明显的降低。这表明,所查明的两种传感器的定量关系是有效的,其对应波段的转换方程可以用于两种传感器数据的相互转换,经转换后的数据更有利于这两种传感器数据的协同使用。分析两种传感器数据的差异原因表明:二者数据的差异主要是由于它们的光谱响应函数的差异和空间分辨率的差异引起的。ZY-3 MUX的光谱响应函数曲线相对平缓,没有明显的起伏波动,而GF-2PMS2则较不稳定,在四个波段呈现出程度不同的起伏变化,从而影响了二者表观反射率信号的一致性;而GF-2PMS2具有的4m空间分辨率明显高于ZY-3MUX的6m空间分辨率,因此更容易捕捉到细小地物的光谱信息,这也使得二者信号出现不一致。

基于专利分析的中国激光PM2.5传感器技术态势研究

为了解当前中国激光PM2.5传感器技术发展状况和发展趋势,使用 HimmPat和Incopat数据库对2010年—2023年国内激光PM2.5传感器技术相关专利进行检索,并从该技术领域的申请态势、专利布局、研发力量、IPC分类和技术功效等方面进行分析。结果显示:1) 数量及趋势:中国激光PM2.5传感器技术专利申请总体态势自2013年进入快速发展期,2017年达到高锋,申请量高达147件。2) 专利布局方面,东部沿海发达地区的专利申请量具有明显数量优势,主要集中在江苏、广东、北京、浙江和湖北,申请人以企业为主,占比80%。3) IPC分类:该领域IPC技术分布较为集中,主要涉及G01D小类(归属借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料类别)。4) 技术功效方面,该领域的技术功效重点在于提高精度、提高便利性、降低设备的复杂性、降低成本等,其中,提高精度的专利热点侧重于通过增加检测点,减少误差,提高精度。

基于LoRa的PM2.5激光粉尘传感器的远程测量系统研究

随着社会的发展及工业的不断壮大,大气污染问题日益严重,PM2.5作为其中的主要污染物之一,对人体健康和环境产生严重影响。本文提出了一种基于LoRa(Long Range)技术的PM2.5激光粉尘传感器远程测量系统,该系统采用STM32F103C8T6控制芯片,通过LoRa通信模块实现数据传输,可以系统实现了对PM2.5的实时监测和远程传输,提高了数据的实时性和可靠性。

激光传感器的智能pm2.5检测仪

伴随着工业化的进程,石油、化工、电力、冶金等重污染行业规模不断扩大,而相关的排污处理不达标,造成了整个大气污染呈现出加剧的态势;传统PM2.5大气污染检测仪体积较大、不便于携带,而且还存在成本高、实时性差、检测精度低等不足,提出一种便携式的智能PM2.5检测仪。该检测仪系统硬件由微处理器模块、输入模块、显示模块、无线收发模块和基于激光粉尘传感器的智能检测模块构成;利用软件模拟器实现软件控制程序的编译和执行,基于激光散射原理可以计算出污染物的颗粒浓度,实现对大气PM2.5的精确检测。实验证明该检测仪对PM2.5污染反应迅速、检测效率高、功能多样、体积小巧,而且具有较强的实时性和较高的检测精度。

基于激光传感器的PM2.5检测仪设计

文章设计的是PM2.5检测仪,包括AT89C52单片机、攀藤激光传感器、LCD12864液晶显示器和报警器。在本设计中攀藤激光传感器采集空气中PM2.5的浓度值,经过AT89C52单片机处理后,将数据显示在液晶显示器上。系统会将收集到的PM2.5浓度值与用户预先设置的报警值进行实时对比,报警器会在系统检测到超过报警值之后响起,并且会根据污染程度的高低点亮不同颜色的灯给出相应的提示。本设计具有精度高、体积小、续航时间长、便于携带等优点,可直接用于市场推广。

细颗粒物(PM2.5)传感器测试室内自然尘性能比对研究

为了评估PM2.5传感器测试自然尘的准确度、精密度等性能,选取常见的5个型号传感器(每个型号2台),以国家标准规定的重量法作为参考,在室内环境中采集了30个自然尘样本,采用平行测试的方式对传感器和重量法的测量结果进行了比对。与重量法的测量结果相比,所选传感器的平均相对误差均超过了20%,最大值在60%左右。综合不同工况下的测试结果,计算得到的传感器测量总不确定度最小值在60%左右,最大值超过了150%。通过对比同型号2台传感器的测量结果,发现某型号传感器的内部一致性偏差高达25%。

基于激光型PM2.5传感器的空气净化器设计

从激光型PM2.5传感器的特性入手,根据环境中PM2.5浓度的标准值设计一款激光型PM2.5传感器空气净化器。以STM32系列芯片为主控芯片,利用激光型PM2.5传感器对环境中的PM2.5浓度进行实时采集,根据采集到的PM2.5的浓度,自动调节电机转速,从而带动指定环境空气对流,使空气通过专用的PM2.5滤网,从而达到过滤环境中PM2.5含量的目的。与此同时将空气质量信息以及其他一些辅助信息显示在机身自带的液晶屏上,用户可通过蓝牙利用移动终端上的App进行空气质量的实时监控与净化等级的调节。从而简单、可靠地净化了空气中的可吸入微颗粒物,得到了良好的净化效果。

PM2.5传感器监测性能研究

采用重量法仪器和5种品牌传感器对室内细颗粒物PM2.5进行采样和监测,通过测试结果的比对分析,研究传感器方法的准确度、精密度和总不确定度,以此来评价PM2.5传感器的监测性能。根据PM2.5浓度范围,实验设计分为4个工况,相关性分析表明,5个传感器和重量法仪器测定的结果均呈明显正相关,传感器A的相关系数最高(r=0.914,p<0.001),传感器D的相关系数最低(r=0.681,p<0.001)。传感器E的准确度较好,传感器B、D的平均相对偏差在20%以内,A、C则超过20%。5个传感器的平均相对标准差MRSD均大于30%,精密度都较低。5个传感器的总不确定度均高于80%,远远超过标准要求。

微型PM2.5传感器研究和测试

近年来,由于空气污染日益严峻,空气质量引起了大家的重视和关注。随着技术的快速发展,微型粉尘传感器广泛应用各种民用设备中,它们的出现让人们直观地了解到实时的空气质量状态。为了了解这些传感器的性能,了解PM2.5产品测量数据的真实性,利用专业的仪器和设备模拟测试了四种品牌的微型粉尘传感器(即PM2.5传感器),评估它们在气溶胶、粉尘车间和城市环境下是否适合使用。

夏普开发出小型PM2.5传感器模块

日本夏普开发出了可检测导致大气污染的2.5μm以下微小颗粒状物质“PM2.5”的传感器模块，并于2013年12月25日开始样品供货。该模块的特点是体积小、检测时间短。外形尺寸为53 mm×51 mm×40 mm （突起部除外），检测所需时间“最多为10秒”。该模块的样品价格为1万日元，预定2014年2月开始量产，计划月产8万台。

三菱电机独创能识别PM2.5、花粉和灰尘的空气质量传感器

三菱电机近期开发出了利用激光高精度探测PM2．5浓度的小型“空气质量传感器”、它对于空气中悬浮微粒浓度进行正确识别和掌握，能为提高洁净射到微粒后产生的散射光的偏光特性不同，可以识别颗粒大小类似但形状不同的花粉及灰尘等。

基于PM传感器的DPF故障诊断方法

本文介绍了一种基于PM传感器诊断DPF故障的诊断方法。当DPF出现故障导致过滤效率低的时候,通过PM传感器测量的电流可以快速准确地判断出DPF故障。

一种车用颗粒物(PM)传感器的研发

本文主要介绍了一种柴油车的尾气颗粒物检测用电阻型PM传感器。剖析电阻型检测原理,设计该PM传感器敏感芯片结构,电路控制方案及检测方法,该传感器具有检测精度高,启动速度快等特点。

霍尼韦尔传感器在监控PM2.5的应用

近日，霍尼韦尔传感与控制部研发出了一批针对PM2．5监测设备设计的传感器，它采用激光裁剪工艺，热固性聚合物电容检测元件具有多层结构，适合大多数恶劣的应用环境。

柴油机车载诊断系统新型颗粒物传感器的研究

随着柴油机颗粒物排放法规的不断严格,颗粒物捕集器被广泛使用以去除尾气中的颗粒物。为了精确地监测尾气中的颗粒物排放,就需要采用新型的颗粒物传感器。该传感器需要有足够的耐热性和承受力,并且能够忍受恶劣的排气环境。文中介绍了几种国内外新型颗粒物传感器的工作原理及其研究方法,其中通过流场模拟对电阻传感器进行了研究,分析了电容传感器电场强制收集方法的碳烟收集效率,对电化学传感器电极加入离聚物后的变化进行了对比分析,并引入了有应用前景的颗粒物传感器。

基于低成本高密度颗粒物传感器在环境监测中的应用：以上海嘉定为例

将100台颗粒物传感器在嘉定区国家站集中进行校准,确保颗粒物传感器具有良好的一致性和准确性。采用规定的布点原则和方法将校准后的颗粒物传感器布设在全嘉定区域范围内,将嘉定区网格化,形成空气环境全覆盖监测网络。将颗粒物传感器采集的数据和当地气象数据,利用云计算、大数据空气质量分布式监测系统,可以对嘉定区的污染颗粒物空间变化,污染热点区域和污染事件进行精细化分析与监测,从而实现更好、更高效地对嘉定区域内的环境空气情况进行预警监测。

基于移动传感器的城市道路颗粒物污染特征

为实时分析城市道路环境中PM污染的变化特征,以出租车作为PM传感器的载体,对济南市道路环境进行了3个月的监测,并结合监测站的监测数据,对道路环境中PM的污染特征进行了分析.以核密度估计的方法提取了道路环境的PM“基线”,并量化了道路环境的排放贡献.结果表明,济南市PM污染严重的路段并不是位于交通较为密集的市区,而是集中在道路较为稀疏的郊区.将济南市路网系统划分为1021段道路,其中65%的路段PM 2.5浓度集中在43-46μg/m^3,PM10浓度在55-70μg/m^3.相对于城市环境(监测站),早晚高峰尤其早高峰对于道路环境(传感器)的影响更为显著.通过提取的PM“基线”和传感器的小时均值,将传感器的测量信号分为背景浓度信号和排放浓度信号.研究期间,PM 2.5区域污染和排放占比分别为78.6%和21.4%,对于PM10而言,区域污染和排放占比分别为71.9%和28.1%.

低成本大气颗粒物传感器的室外环境性能评测研究

对目前大气环境颗粒物监测中采用的基于光散射法的3种型号传感器进行了评测研究,其中A和B是用于室内环境监测,C用于室外环境监测.对3种型号颗粒物传感器与基于β射线方法的标准仪器MATONE BAM-1020对比,对传感器的变异性、时间序列、传感器与标准仪器的线性相关性、其他因素影响、数据质量五个方面开展了分析.结果表明:各型号颗粒物传感器之间有较强相关性(R 2达到了0.95以上);3种颗粒物传感器与标准仪器测量结果吻合度较高,R^2分别为0.58,0.80,0.61,且在整个测试时间段内,传感器相对于标准仪器来说高估了PM2.5;高的相对湿度(RH>50%)和PM2.5/PM10(ratio)会对传感器产生影响.A、B、C三种型号传感器PM2.5数据平均绝对误差(MAE)分别为23.31,10.14,28.17μg/m^3;归一化均方根误差(RMSE)分别为25.80,14.01,32.98μg/m^3,准确性(A%)分别为51.39%,72.97%,46.51%.

多传感器长途客车智能新风系统设计研究

本研究设计了一种结合二氧化碳传感器、PM2.5粉尘传感器、TVOC传感器来实现智能更新长途客车封闭空间内污浊空气的长途客车车载新风系统。本系统由各项传感器实时采集车厢内CO2、PM2.5、TVOC等数据上传至单片机,单片机判断各项数据是否超过设定阈值,若超过设定阈值,新风系统自动工作改变进、排风量;反之,新风系统不工作,实现智能控制。实验证明,本系统具有明显地改善长途客车内空气质量的效果,能够更好地保护人体健康。

基于光流传感器的四旋翼飞行器设计

采用Texas Instruments公司的TM4C123GH6PM单片机作为四旋翼飞行控制系统和光流数据处理的核心单元,将九轴传感器MPU9250的陀螺仪、加速度计和磁力计经姿态解算后的角度数据作为飞行控制系统的飞行姿态反馈,超声波传感器所测量的高度数据作为飞行高度反馈,优象光流传感器所输出的位置数据作为位置反馈,设计了一款新型四旋翼飞行器.实验结果表明,该四旋翼飞行器自主导航系统可以实现室内自稳、定高和定点飞行功能.