一种基于SMOG模型的红外目标跟踪新算法

空间颜色混合高斯模型(SMOG)在基于颜色特征的目标跟踪中显示出比颜色直方图更强的目标鉴别能力,因为它不仅考虑了区域的颜色信息,而且也考虑了颜色的空间分布信息.本文将SMOG模型合理地引入到了红外目标的建模中,改进了原SMOG模型中的相似性度量函数,进一步提高了其对目标的鉴别能力.在粒子滤波框架内,使用简单的二阶自回归模型作为系统状态转换方程,将改进后的相似度函数作为各粒子的状态观测,给出了有效的模式更新方法以适应目标外观的变化,并设计出了一种有效的红外目标跟踪算法.实验证明,SMOG模型能有效刻画红外目标,本文提出的算法对红外目标的跟踪是稳健的.

基于改进SMOG模型的目标跟踪算法

空间颜色混合高斯模型(SMOG)是一种优于经典颜色直方图的目标颜色表示模型。然而,SMOG模型初始化时不可避免的会引入背景象素,且极有可能被误选为一个有效的目标分布,严重影响后续的相似性度量,且各目标分布鉴别性能的发挥会受到自身权重的严重制约,当背景中出现与目标颜色相似的干扰物体时,算法的跟踪准确性仍会有所降低。针对这些不足,提出了一种改进的SMOG模型,通过衡量背景与目标分布在空间颜色域上的联合距离来剔除误引入的背景分布,同时将联合距离作为目标分布鉴别能力高低的一种度量,引人到相似性度量函数中,并在跟踪过程中根据局部背景的变化动态的进行更新,充分根据每个高斯分布的鉴别性能调整其匹配权重。实验证明,改进后的SMOG模型能有效提高目标跟踪的鲁棒性。

数字经济发展能否减少中国雾霾污染?——基于空间杜宾模型的检验

建设数字中国与美丽中国都是新时代实现经济高质量发展的重要途径。基于2011—2019年我国286个地级以上城市的面板数据,利用ArcGIS软件可视化分析方法探讨我国数字经济发展的时空演变特征,并采用空间杜宾模型实证检验数字经济发展对我国雾霾污染的影响。研究发现:我国数字经济发展水平逐渐提升,数字经济发展水平较高的地区主要分布在沿海地带,并且我国数字经济发展水平和雾霾污染均呈现明显的“高—高”集聚和“低—低”集聚的空间关联特征;数字经济发展不仅可以减少本地区的雾霾污染,同时还能改善邻近地区的环境质量,这一结论经过引入工具变量、替换被解释变量、替换空间权重等稳健性检验后依旧成立;异质性分析发现,数字经济发展减少雾霾污染的作用在中部地区和西部地区更明显,而数字经济发展对雾霾污染的外溢作用在东部地区更大,此外,雾霾污染较轻地区数字经济发展对雾霾污染的降低作用和外溢作用较大。因此,加大数字化基础设施建设,强化数字赋能减霾效应,加强高污染、高排放等传统产业的数字化转型,促进区域间技术合作与信息交流,充分发挥数字经济发展对雾霾污染的负向空间溢出效应,对实现经济高质量发展具有现实意义。

光化学烟雾模拟实验系统

为开展光化学污染成因的敏感性分析,设计和建立了目前国内唯一的大型光化学烟雾模拟实验系统.该系统主要包括烟雾箱系统、空气充填置换系统、采样测试系统和记录显示控制系统等4个分系统.与国内外同类型实验系统相比,该系统具有烟雾箱在实验过程中受光均匀、换气系统快捷、效率高以及可实现两箱对比实验等特色.利用实验系统开展了光化学污染过程的模拟实验,得到了典型的污染特征.进行了同等条件的两箱对比实验,实验结果完全一致,表明该实验系统能够开展基于对比实验的敏感性分析研究,从而为进一步针对北京实际开展光化学污染的模拟研究奠定了良好的基础.

珠三角空气质量暨光化学烟雾数值预报系统

基于中尺度气象模式(MM5)、排放源模式(SMOKE)和大气化学模式(CMAQ),耦合本地排放源清单,建立了珠三角区域空气质量数值模式预报系统。该套模式系统对清洁、污染过程的一次、二次污染物都有较好的预报能力。冬季,能见度和PM_(2.5)的预报值和观测值的相关系数最高达0.76和0.78。O_3和NO_x的预报值和观测值的相关系数为0.64和0.61。随着预报时效的增加,预报效果没有明显降低。夏季,在2个典型光化学过程中,O_3的预报值和观测值的相关系数分别为0.68和0.81,NO_x分别为0.57和0.64。在相关的边界层气象因子中,地表通风系数和能见度相关度最高,相关系数达0.71。混合层高度、地面风速、比湿和能见度的相关系数分别为0.55、0.50、和-0.37。在灰霾过程中,PM_(2.5)占PM_(10)的质量浓度为78%。在气溶胶质量权重中,硫酸盐所占的比重最高,占PM_(2.5)权重达到33%,元素碳为18%,有机碳为14%,铵盐为5%,硝酸盐仅为1%。灰霾过程的二次气溶胶的质量权重比清洁过程的大。

光化学烟雾的控制试验

利用ＭＭ５ 与ＲＡＤＭ 的耦合模式，设计了３ 个削减源排放的试验，用以探讨控制光化学污染的有效途径．试验结果表明，在ＮＭＨＣ／ＮＯｘ 比值很大的前提条件下，ＮＯｘ 地面源排放的削减对降低大气中Ｏ３ 含量的作用最显著，而削减ＮＭＨＣ对降低大气中ＰＡＮ 含量的作用明显，同时削减ＮＭＨＣ和ＮＯｘ 是降低大气光化学污染强度的最佳途径．

北京市城近郊区光化学烟雾模拟研究

利用EKMA(Empirical Kinetic Modeling Approach)-经验动力学模拟方法及其内置的CB-IV化学反应机理对2000年夏季北京市近郊区光化学污染进行研究,得到了前体物VOC、NOx与O3之间的非线性关系,即EKMA曲线。模拟过程中对前体物VOC、NOx和CO的逐时排放进行两种假定,排放1:假定逐时排放量为全天排放的24 h平均值;排放2:假定来自流动源的排放量与机动车流量线性相关,其他源的排放仍遵循排放1的假定。同时,对混合层以上的污染物浓度进行了6种情况的敏感性检验。结果表明,混合层以上的污染物浓度变化对O3模拟值影响不大,当混合层以上污染物浓度设置为它们在300 m处初始浓度的10%以下时,O3最大小时浓度模拟值与实测值的偏差都较小,O3模拟值与实测值吻合较好的点均落在EKMA脊线的左侧或者脊线上,说明O3模拟值与前体物VOC逐时排放的变化密切相关。敏感性实验表明VOC排放量减半引起O3模拟值降低16%左右,而NOx排放量减半只引起O3模拟值下降8%,说明影响北京地区光化学烟雾产生的主要前体物是VOC。

京津冀地区一次雾霾过程的污染分布及来源分析

利用气象与化学模块在线耦合的模式WRF-Chem V3. 5(Weather Research and Forecasting Model coupled to Chemistry Version 3. 5)对2016年11月3-6日的一次京津冀污染过程展开了数值模拟,设计进行了包含人为排放源的实验,运用有效的模拟结果对过程进行分析。结果表明:大气稳定度指数能有效量化反映污染过程中的大气稳定状况,且K指数和TT指数相较其他两种指数的指示效果更为准确,是讨论雾霾发生发展原因的有力依据。本次污染高值中心有三个,分别为北京天津一带、河北东北部以及河北南部。PM2. 5、PM10以及SO2污染物水平分布有明显日变化特征,CO和NO2则变化不明显,污染从3日开始发展至6日结束,除NO2外各项污染物都明显受到冷空气的影响,在6日浓度骤降。北京和天津地区的污染是主要来源于河北南部的工业和交通排放的外源型污染,而河北东北部和河北南部的污染则是主要受本地排放影响的内源型污染。污染物主要化学成分为CO,污染物颗粒PM2. 5和PM10量级相当且浓度差别不大,均对本次污染有较大贡献。

光化学污染科学及发展现状研究

对光化学污染研究及其发展进行了综述,概括了光化学污染研究的主要方法,即实验室研究、模式计算和现场监测分析等方法。介绍了欧美国家和中国在烟雾箱研究方面的发展情况,提出了控制自由基源以及痕量气体的检测方式有待提高等问题。阐述了光化学污染模式计算的发展现状和未来发展趋势以及在模式运用中影响模式计算准确性的主要因素。还介绍了国内外光化学污染监测发展历程和现状,并根据目前自动监测发展水平探讨了光化学烟雾监测因子及作用,最后提出加强光化烟雾研究具体建议和研究方向。

雾霾天气对出行行为的影响机理研究

雾霾天气下,较多出行者会对出行行为进行调整,为系统分析雾霾天气对于出行者出行行为的影响机理,将计划行为理论拓展后建立关于出行者态度、主观规范、行为控制认识、身体状况等潜变量的结构方程分析模型,并对分析模型进行了检验和改进.结果表明,雾霾天气会对采用不同出行方式的出行者产生不同程度的影响,其中出行者的态度、心理状态以及身体状况对此有较大的解释力,对应的路径系数分别为0.565、0.268、0.164;出行者过去积累的经验以及对自己雾霾天气下出行能力的认识会对其出行态度产生较大影响.

用于模拟SOA形成的烟雾腔的构造和表征

为研究二次有机气溶胶的形成机理,设计制造了一种用于模拟二次有机气溶胶的形成过程烟雾腔实验系统,该系统主要包括样品进样系统,模拟反应系统即烟雾腔系统和产物检测系统三个部分,具有实时在线检测、效率高等优点。利用该实验装置模拟开展大气中含量较高的芳香烃化合物光氧化产生二次有机气溶胶的过程,使用TSI3321空气动力学直径测量系统、气溶胶飞行时间质谱等多种检测手段对二次有机气溶胶的形成进行表征。空白实验和羟基启动的光氧化实验结果表明烟雾腔内的气溶胶粒子是在黑光灯辐照下·OH自由基启动反应物光氧化产生的。实验结果表明研制的烟雾腔系统可以很好地实现对二次有机气溶胶形成过程的模拟和表征。

雾霾污染的空间外溢与治理政策的检验分析

以2006~2016年城市层面数据为样本,结合空间扩散效应深入探究雾霾污染的影响机理,并对已出台治霾政策的治理效果和传导机制进行识别.研究发现:考察期内我国雾霾污染具有一定时滞性、空间相关性和时空"警示作用";以往环境规制由于诱发污染产业地区间就近转移对减霾贡献并未达到预期效果."大气十条"的治霾效果明显,到2016年该政策的实施使重点关注的三大经济带PM2.5显著降低约7.1%,其中,中部和东部区域政策实施城市治理效果最为显著;政策实施以来各地区环保部门通过对重污染企业的限产整治取得了降霾的短期治理效果,但对重污染企业的创新激励传导作用并不显著.因此,未来雾霾治理政策更需注重如何通过激发企业绿色技术创新从而建立根治雾霾污染的长效机制.

公路隧道柴油车烟雾基准排放量研究

建立了基于发动机燃烧理论分析的柴油机烟雾排放量计算模型;通过实际道路试验,研究了柴油机烟雾排放的速度特性;通过发动机台架模拟隧道污染环境试验,研究了发动机进气受到污染后对烟雾排放量的影响;采用发动机台架模拟试验探讨了隧道内道路纵坡对柴油车烟雾排放量的影响。研究成果不仅对公路隧道通风方案设计时汽车污染物基准排放量的确定具有一定的指导意义,同时在进行汽车排放对城市污染和公路沿线环境污染评价时可作为计算汽车污染物排放源强的参考。

雾霾会促进公众绿色投资意愿么?——基于SEM的实证研究

当下雾霾天气愈发严重,全国各省市相继推出一系列雾霾治理政策,绿色债券、绿色基金等一系列绿色金融产品涌现,一方面政策大力支持环保企业发展,另一方面投资者对于绿色金融市场的参与热情并不高,因此研究雾霾相关政策如何引导公众参与绿色投资具有重要的政策意义。本文根据雾霾污染程度及政策力度两个指标,将中国省级区域划分为高、中、低雾霾敏感区,基于"风险感知-态度-行为"理论框架,设计里克特5级量表,对高、中敏感区人群按照雾霾风险感知、风险偏好和绿色投资意愿三个潜变量构建结构方程模型,并以低敏感区投资者的绿色投资意愿进行对照分析,共收集有效问卷517份,利用SPSS和AMOS等软件进行数据测算以及模型拟合,研究雾霾风险对公众绿色投资意愿的长期影响。结果表明:对于高、中敏感区投资者来说,绿色投资意愿与纯粹的风险偏好之间没有直接关系,但在风险偏好与雾霾风险感知两个因素的相互作用下,公众绿色投资意愿与雾霾风险感知呈现显著的正相关;对照分析表明,低雾霾敏感区与高、中敏感区的绿色投资意愿同样强烈。公众的绿色投资意愿的表现为:公众投资者期望提高绿色金融产品的环境信息披露水平,愿意接受低于常规收益的雾霾治理类投资产品,并看好环保类股票的投资价值。这表明充分披露雾霾天气情况,提高绿色金融产品标的资产的环境信息披露水平以及加强监管等,都有利于促进公众的绿色投资意愿,且该意愿在全国范围内没有显著差异,因此引导各地区绿色投资的协调发展具有良好前景。同时投资者对绿色投资不存在先入为主的风险水平判断,在合理的引导下,绿色产业可能获得平等或更多的融资机会。政府应加大支持力度支持有资质的企业发行绿色债券及绿色股票;金融机构应有针对性地推出环保类投资理财产品,丰富绿色投资市场的产品种类,为环保项目提供资金支持,让公众投资者拥有更多参与绿色投资的机会。

慢性阻塞性肺疾病气道黏液高分泌大鼠模型的建立

目的：通过LPS联合烟熏方式建立一种大鼠气道黏液高分泌的慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary diseases,COPD）模型.方法：Wistar大鼠36只,随机分为模型组与对照组,每组18只.模型组第1天、第14天气道滴入LPS,2～13d、15 ～ 40d烟熏大前门牌香烟每次连续8支,30min/d.分别于第21天、第31天,第41天分期取肺组织（即烟熏第20天、第30天、第40天）,AB-PAS染色,黏液染色面积与气道上皮面积的比值反映气道上皮杯状细胞的化生程度.结果：气道上皮黏液染色与上皮面积比值：正常对照组大鼠大气道和中气道上皮第20天、第30天、第40天面积比值差异无统计学意义（P＞0.05）.模型组第20天、第30天、第40天面积比值,差异均有统计学意义（P＜0.05）.模型组与正常对照组的面积比值差异均有统计学意义（P＜0.05）.模型组第20天、第30天、第40天面积比值,差异有统计学意义（P＜0.05）,第30天与第40天,差异无统计学意义（P＞0.05）.两组大鼠小气道上皮各期均未见到黏液染色.结论：应用复合造模方法在第30天时建立了COPD急性加重期气道黏液高分泌的大鼠模型.

经济增长与雾霾污染治理:空间环境库兹涅茨曲线检验

文章在对国内外与经济增长、环境污染及环境库兹涅茨曲线(EKC)相关的文献进行述评的基础上,构建了中国经济增长与雾霾污染治理的理论分析框架,利用ArcGIS软件将NASA提供的2003-2016年全球遥感地图年均PM2.5浓度栅格数据值解析为中国281个地级及以上城市具体的数值,采用探索性空间数据分析(ESDA)方法与动态空间杜宾面板数据模型(SDDPDM)对中国经济增长与雾霾污染之间是否存在EKC曲线以及引致雾霾污染空间溢出的因素进行了经验识别。结果发现,中国(整体)、东部地区及中西部地区均存在雾霾污染EKC曲线(中西部地区没有通过显著性检验)且处于雾霾污染随着经济增长而加剧的EKC曲线第一阶段(拐点为第二阶段)。这与区域经济发展水平,特别是与区域经济发展水平离雾霾污染EKC曲线拐点的距离有关。区域经济发展水平离雾霾污染EKC曲线拐点越近,该区域雾霾污染EKC曲线越显著;反之,则越不显著。中国(整体)、东部地区及中西部地区经济发展水平离各自雾霾污染EKC曲线拐点的距离分别为中等、较近及较远,故,在上述三种情况下,雾霾污染EKC曲线的显著性会出现差异。交通运输对中国雾霾污染治理起到了消极作用;科技水平、产业结构合理化及教育水平对雾霾污染治理均能起到积极的促进作用。中西部地区FDI对中国雾霾污染治理所起的作用是积极的,而东部地区FDI则相反。

绿色技术进步缓解雾霾污染了吗

基于2003—2016年中国270个地级市的绿色专利与PM2.5浓度年均值数据,采用S-GMM和动态空间计量模型考察绿色技术进步对雾霾污染的影响。实证研究表明我国城市雾霾污染与绿色技术进步均呈现出显著的空间相关性,本地绿色技术进步显著降低PM2.5浓度,而邻地绿色技术进步不利于本地雾霾污染问题的改善。稳健性检验结果强化了基准回归得到的结论。要确保雾霾污染得到根本治理,需要进一步构建协同发展机制、优化市场环境,推动绿色技术创新与升级。

金融发展、城镇化与雾霾污染——基于西北5省区的空间计量分析

本文基于2003～2017年西北5省区的面板数据,构建了金融发展、城镇化对雾霾污染影响的空间计量模型。结果表明:西北5省PM_(10)在空间上存在集聚现象;金融发展与雾霾污染呈负相关关系,金融发展具有明显的减霾效应;城镇化对雾霾污染的影响表现为促增,城镇化建设会加剧雾霾污染;金融发展与城镇化的交互项对雾霾污染的综合作用表现为促增;产业结构、环境规制以及能源消耗等因素也会加剧雾霾污染。最后,本文从加大金融发展在生态文明建设中的作用、协调城镇化建设及其环境效益等方面提出了相关建议。

隧道火灾过程的动态数值模拟

为了解某特长隧道发生火灾后,隧道内烟雾及温度的分布情况,利用地下工程火灾原理建立了计算隧道内空气温度、壁面温度及火灾烟雾浓度的火灾模型,并编制了动态仿真程序。对隧道内不同位置发生火灾时,隧道内空气温度、壁面温及火灾烟雾浓度随时间、空间的分布情况进行了模拟计算,给出了隧道内不同位置发生火灾时不发生烟气回流的通风控制要求,并分析了火灾时高温烟气对风机损坏的情况。

一个简化的大气光化学反应模型

本文给出的大气光化学反应模型仅包括四个粒种和四个反应式,与一般的反应模型相比,可大大节省计算时间而模拟结果相当接近.