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甘肃省气溶胶特征及其对云滴影响的飞机观测
1
作者 王研峰 张强 +4 位作者 奚立宗 冷文楠 李霞 王蓉 黄山 《应用气象学报》 北大核心 2026年第1期16-28,共13页
基于2021—2023年甘肃省中东部的6次飞机观测数据,分析气溶胶垂直分布特征及气溶胶对云滴的影响。结果表明:垂直方向上气溶胶数浓度与气溶胶有效直径呈反相变化,从地面至3200 m高度,气溶胶数浓度随高度增加从7540 cm^(-3)减少至3040 cm^... 基于2021—2023年甘肃省中东部的6次飞机观测数据,分析气溶胶垂直分布特征及气溶胶对云滴的影响。结果表明:垂直方向上气溶胶数浓度与气溶胶有效直径呈反相变化,从地面至3200 m高度,气溶胶数浓度随高度增加从7540 cm^(-3)减少至3040 cm^(-3),气溶胶有效直径随高度增加从0.58μm增大至1.06μm;在3200~4600 m高度,两者分别减少、增大的趋势变缓;在4600 m高度以上,两者随高度增加基本不变。在水汽有限条件下,当气溶胶数浓度从123.3 cm^(-3)增加至1877 cm^(-3)时,云滴数浓度从57.8 cm^(-3)增加至619.4 cm^(-3),云滴有效半径从11.12μm减小至5.48μm;气溶胶数浓度超过1877 cm^(-3)时,云滴数浓度减少至80.7 cm^(-3),云滴有效半径增大至8.47μm。在云底附近的高气溶胶数浓度条件下,云中形成大量较小云滴,低气溶胶数浓度条件下,云滴形成受到抑制,云中形成少量较大云滴。云中液态水含量(LWC)与云滴数浓度和云滴增长相关,LWC<0.02 g·m^(-3)时,云滴数浓度随气溶胶数浓度增加而缓慢增加,云滴有效半径较小;相同气溶胶数浓度下,LWC≥0.1 g·m^(-3)时,云滴数浓度显著升高,云滴有效半径增大,生成较大云滴。 展开更多
关键词 气溶胶 云中液态水含量 云滴 飞机观测
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东昆仑库木库里盆地气候水文要素变化特征及对水资源利用的思考
2
作者 姚俊强 李晓萌 朱永宵 《干旱区研究》 北大核心 2026年第2期211-223,共13页
东昆仑库木库里盆地地处青藏高原东北缘,是典型的高寒封闭性山间断陷盆地。结合多源数据和野外科考工作,研究了东昆仑库木库里盆地气候水文变化特征,探讨了空中和地表水资源开发利用。结果表明:(1)1961—2024年东昆仑库木库里盆地有明... 东昆仑库木库里盆地地处青藏高原东北缘,是典型的高寒封闭性山间断陷盆地。结合多源数据和野外科考工作,研究了东昆仑库木库里盆地气候水文变化特征,探讨了空中和地表水资源开发利用。结果表明:(1)1961—2024年东昆仑库木库里盆地有明显的增暖增湿特征,增温和增湿速率分别为0.33℃·(10a)^(-1)和6.82 mm·(10a)^(-1),21世纪以来增暖更加显著,其中2000—2024年增温速率为0.45℃·(10a)^(-1);(2)从水文要素变化来看,地表径流量呈年代际增加,其中1999—2021年比之前增加了53.49%;21世纪以来湖泊明显扩张,水位急剧上升;(3)云水要素方面,层状云和对流云降水微物理特征差异明显,层状云降水中质量加权直径随高度下降先增后减,归一化截距参数持续增大,以雨滴破碎的微物理过程主导,而对流云降水中弱对流以高浓度小雨滴破碎过程为主,而强对流以碰并增长为主;(4)大气水汽含量呈显著增加趋势,21世纪以来水汽明显增多,但水汽降水转化效率低,仅为19.4%;受山盆地形和多条水汽输送路径影响,云水资源开发潜力大;盆地地表水资源较为丰富,具备引水下山的可行性。研究成果为阿尔金山国家级自然保护区生态保护和区域水资源开发利用提供科学依据。 展开更多
关键词 东昆仑库木库里盆地 气候与水文要素 气候暖湿化 云水资源 水资源利用
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2025年极端暴雨预报复盘及应对思考 被引量：1
3
作者 王琳 张玲 《中国水利》 2026年第1期17-22,共6页
对2025年山东莱芜、北京密云、甘肃榆中、吉林集安4次极端暴雨事件进行复盘分析,指出当前数值预报模式在中小尺度对流系统的触发和生命周期预报中存在的局限性,尤其是对台风远距离水汽输送、复杂地形等因素引起的局地强降水事件的落区... 对2025年山东莱芜、北京密云、甘肃榆中、吉林集安4次极端暴雨事件进行复盘分析,指出当前数值预报模式在中小尺度对流系统的触发和生命周期预报中存在的局限性,尤其是对台风远距离水汽输送、复杂地形等因素引起的局地强降水事件的落区和强度预报都存在着较大偏差。针对这一挑战,从四个方面提出应对思路:强化水利测雨雷达组网建设应用,推进多源数据融合与AI反演技术,对降水进行更加准确的监测;升级“云—雨”降水模型,引入物理约束和动态参数校正机制,突破传统统计模型无法捕捉的多尺度降水系统瓶颈;构建台风残涡识别与预报模型,破解台风登陆后持续致灾问题;发展融合AI集合降水预报释用技术,量化极端降水事件发生概率。预期通过以上应对举措,能够延长致洪暴雨预见期,提高预报精准度,为防汛决策提供更有力的科学支撑。 展开更多
关键词 致洪暴雨 水利测雨雷达 “云—雨”降水模型 中小尺度 数值预报模式 集合预报释用 应对举措
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基于多源遥感数据的碧流河水库水体面积动态监测
4
作者 初京刚 黄景媛 +1 位作者 欧阳文宇 卢瑞娟 《中国防汛抗旱》 2026年第3期68-73,共6页
卫星监测可以获取水库水体面积动态变化,改变传统地面观测数据匮乏现状。基于水体像素恢复算法对Landsat8、Landsat9、Sentinel-2等光学卫星受污染图像进行校正并开展自动化水体面积提取,同时引入Sentinel-1合成孔径雷达卫星且对其进行... 卫星监测可以获取水库水体面积动态变化,改变传统地面观测数据匮乏现状。基于水体像素恢复算法对Landsat8、Landsat9、Sentinel-2等光学卫星受污染图像进行校正并开展自动化水体面积提取,同时引入Sentinel-1合成孔径雷达卫星且对其进行山体阴影校正以进一步提高水体面积监测时空分辨率。以碧流河水库为例,结果表明:(1)水体分类增强算法可以有效校正云污染,提高光学影像利用率,碧流河水库光学影像可用张数由36%提高至60%,其总体分类精度高达98.58%;(2)雷达影像在经过山体阴影校正之后总体分类精度为93.20%,光学影像和雷达遥感影像结合基本可以实现2~7 d高频次水体面积观测;(3)1984—2023年40年间,碧流河水库水体面积呈增长趋势,变化速率为0.23 km^(2)/a。研究成果可提升缺少观测资料地区水体面积动态监测精度及时空分辨率,为流域水资源管理及调度计划制定提供科学依据。 展开更多
关键词 云污染 水体面积提取 光学影像 雷达影像 碧流河水库
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基于“四水四定”准则的泰安市水资源承载力评价研究
5
作者 徐晓芹 刘彩虹 +3 位作者 范明元 杨永峰 孔珂 刘海娇 《人民黄河》 北大核心 2026年第2期88-95,共8页
为进一步了解泰安市水资源综合状况,基于“四水四定”准则构建该市水资源承载力评价指标体系,采用改进博弈论云模型对其2010年、2015年、2020年和2023年水资源承载力进行评价,并利用障碍度模型识别影响水资源承载力的主要障碍因子。结... 为进一步了解泰安市水资源综合状况,基于“四水四定”准则构建该市水资源承载力评价指标体系,采用改进博弈论云模型对其2010年、2015年、2020年和2023年水资源承载力进行评价,并利用障碍度模型识别影响水资源承载力的主要障碍因子。结果表明:主客观权重中分别位于前列的万元工业增加值用水量(C_(24))和农村居民人均生活用水量(C_(34))等指标,经改进博弈论组合赋权后,使其组合权重处于相对合理区间,有效缓解了单一赋权方法对某一指标的倾斜问题;典型年份泰安市水资源承载能力呈波动上升趋势,评价等级由2010年和2015年的Ⅲ级(临界承载)提升为2020年和2023年的Ⅱ级(紧承载);制约子系统由2010年的“以水定产”向2023年的“以水定人”转变,这与泰安市的经济社会发展阶段相适应;其中,人均水资源量、每公顷工业用地用水量和重点河湖生态流量保障率等指标的障碍度在研究期长期位于前列,未来应通过加强刚性约束、产业结构升级和水资源管理等工作,不断提升泰安市水资源承载能力。 展开更多
关键词 水资源承载力 四水四定 云模型 改进博弈论 泰安市
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华南高山站点云水中硝基酚类化合物的分布特征及其影响因素
6
作者 岑如霞 林菊英 +3 位作者 孙伟 彭宵璁 张国华 毕新慧 《地球化学》 北大核心 2026年第1期169-178,共10页
硝基酚类化合物(NPs)是大气棕碳的重要组成部分,对环境、气候和人体健康具有重要影响。然而,其在云中的形成机制及关键影响因素尚未完全明确。2021年4月8日~5月5日在华南天井山高山站点采集云水、云间隙颗粒物和无云大气颗粒物PM_(2.5)... 硝基酚类化合物(NPs)是大气棕碳的重要组成部分,对环境、气候和人体健康具有重要影响。然而,其在云中的形成机制及关键影响因素尚未完全明确。2021年4月8日~5月5日在华南天井山高山站点采集云水、云间隙颗粒物和无云大气颗粒物PM_(2.5)样品,利用离子色谱、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和气相色谱–质谱联用仪(GC-MS)定量分析水溶性离子、金属元素及14种NPs浓度,并通过相关性分析和随机森林方法评估O_(3)、SO_(2)、NO_(x)、温度以及云水性质(液态水含量、pH值、水溶性离子和金属等)对云中NPs形成的影响。结果表明:(1)华南高山站点云水、云间隙颗粒物和无云大气颗粒物中NPs浓度分别为15.2±11.3μg/L、9.1±2.4 ng/m^(3)和9.5±4.4 ng/m^(3);云水中4NP占总NPs的比例为58.2%,显著高于云间隙颗粒物,表明云过程显著促进4NP形成;(2)相关性分析显示,4NP与Fe、Mn、NO_(3)^(-)、C_(2)O_(4)^(2-)、K^(+)、pH值等因素均呈良好相关性;(3)随机森林分析表明,影响云中4NP形成的主要因素为重金属(Fe、Mn、Zn、Pb)和水溶性离子NH_(4)^(+)。 展开更多
关键词 硝基酚类化合物 液相反应 二次有机气溶胶 云水
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柴油浑浊原因分析与改进措施
7
作者 张守志 顾望 马恩红 《炼油技术与工程》 2026年第3期26-28,60,共4页
柴油广泛应用于交通运输、工程机械、国防工业等关键领域,其质量稳定性关乎国家能源与经济。柴油浑浊将会引发燃油系统堵塞、燃烧效率降低等问题,影响动力设备可靠运行。某企业成品柴油出现浑浊现象,其由加氢裂化柴油、加氢裂化喷气燃... 柴油广泛应用于交通运输、工程机械、国防工业等关键领域,其质量稳定性关乎国家能源与经济。柴油浑浊将会引发燃油系统堵塞、燃烧效率降低等问题,影响动力设备可靠运行。某企业成品柴油出现浑浊现象,其由加氢裂化柴油、加氢裂化喷气燃料、加氢精制柴油、渣油加氢柴油组成。分析柴油调和组分的水含量、装置关键参数、装置负荷、加工原油品种等发现,造成该成品柴油浑浊的原因是加氢裂化装置负荷提升和石蜡基原油加工占比偏高。通过提高加氢裂化反应深度,适度增加喷气燃料组分调和比例,减少石蜡基原油加工量,调整进料结构,增设聚结器等措施可改善柴油浑浊问题。 展开更多
关键词 柴油 浑浊 加氢裂化柴油 加氢精制柴油 喷气燃料 水含量 浊点 悬浮微小蜡晶
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基于飞腾派的低功耗水质监测与云端协同系统
8
作者 刘家麒 刘家麟 陈东 《集成电路与嵌入式系统》 2026年第2期81-90,共10页
针对传统水质监测设备成本高昂、功耗高、数据协同能力薄弱及扩展性不足等问题,设计并实现了一套基于飞腾派CEK8903的低功耗水质监测与云端协同系统。系统以全国产化飞腾派开发板为核心控制单元,集成TS-200型pH传感器、TS-300B型浊度传... 针对传统水质监测设备成本高昂、功耗高、数据协同能力薄弱及扩展性不足等问题,设计并实现了一套基于飞腾派CEK8903的低功耗水质监测与云端协同系统。系统以全国产化飞腾派开发板为核心控制单元,集成TS-200型pH传感器、TS-300B型浊度传感器及DS18B20温度传感器构建感知网络,通过动态电压与频率调整(DVFS)技术实现硬件级低功耗优化[1]。本地采用软件模拟I2C驱动的OLED显示模块,通过UART协议完成飞腾派与Arduino的跨设备数据交互;云端依托Flask+Socket.IO架构搭建了前后端分离服务,借助HTTP/Socket.IO双协议实现“边缘设备—云端平台—用户终端”全链路数据的同步。系统支持传感器即插即用扩展与分层容错机制,用户可通过Web端(PC/移动端)或本地OLED屏实时获取pH值、浊度、水体温度等核心参数,参数异常时系统触发多级预警。经72小时实验室标定与野外模拟测试验证:系统待机功耗低至0.48 W(仅为传统设备的1/10),pH测量相对误差≤0.78%,浊度检测精度±30 NTU,全链路数据传输延迟≤1 s,数据丢包率<0.1%。该系统突破了野外长期监测的能源约束与数据孤岛瓶颈,为河流水质监管、水产养殖精细化管理及工业废水排放监测等场景提供了低成本、高可靠的国产化解决方案,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 飞腾派CEK8903 水质监测 云端协同 Socket.IO 动态电压频率调整
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基于组合权重—云模型的湖南省郴州市水安全评价
9
作者 盛东 徐幸仪 +2 位作者 赵磊 徐蕾 王远坤 《水电能源科学》 北大核心 2026年第1期42-47,共6页
为弥补现有水安全评价方法在指标选择的科学性、权重分配的准确性方面的不足,围绕指标优选和权重赋值优化,构建了一套系统的水安全评价流程,从防洪、饮水、用水、河湖生态和社会经济安全五个方面出发,通过相关性分析、主成分分析和信息... 为弥补现有水安全评价方法在指标选择的科学性、权重分配的准确性方面的不足,围绕指标优选和权重赋值优化,构建了一套系统的水安全评价流程,从防洪、饮水、用水、河湖生态和社会经济安全五个方面出发,通过相关性分析、主成分分析和信息敏感性分析筛选关键指标,并结合熵权法、层次分析法、投影寻踪模型与云模型,利用模拟退火算法求解组合权重,最终采用云模型进行综合评价,并以湖南省郴州市为例进行分析。结果表明,指标优选筛选出了工业重复用水率、人均水资源占有量等22个关键指标;基于模拟退火算法求解的组合权重与指标信息敏感性的相关性最高(R^(2)=0.744 2),权重分配更加合理;郴州市2016~2022年水安全状态整体为“基本安全”,呈现持续改善趋势。研究结果验证了所构建模型的有效性和适用性,为城市水安全评价提供了新的方法论支持与实践指导。 展开更多
关键词 水安全 指标优选 模拟退火算法 组合权重 云模型 郴州市
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基于点云数据的数字孪生水利场景构建方法
10
作者 崔志伟 赵健 《移动信息》 2026年第2期106-108,共3页
点云数据具备稠密、非结构、三维表达等特性,逐渐成为支撑数字孪生系统构建的重要基础。数字孪生强调虚实融合与状态联动,在水利工程结构感知与动态管控中具有显著的应用价值。文中聚焦异常点剔除、结构重建融合、属性映射绑定与信息交... 点云数据具备稠密、非结构、三维表达等特性,逐渐成为支撑数字孪生系统构建的重要基础。数字孪生强调虚实融合与状态联动,在水利工程结构感知与动态管控中具有显著的应用价值。文中聚焦异常点剔除、结构重建融合、属性映射绑定与信息交互机制设计,提出了基于点云数据的数字孪生水利场景构建方法。在实际部署中,所提方法表现出较高的几何还原精度、物理属性匹配度与实时交互响应速率,具备多源异构环境下的工程适应能力。 展开更多
关键词 点云数据 数字孪生 水利工程 三维重建
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航空发动机整机结冰雾化参数测试方法综述
11
作者 徐春雷 周笑阳 +3 位作者 武卉 张帅 薛洪科 陈跃飞 《航空发动机》 北大核心 2026年第1期89-95,共7页
航空发动机适应环境结冰能力是评定其性能的重要指标,通过开展航空发动机整机结冰试验可以对其防/除冰能力进行全面考核,结冰雾化参数是发动机整机结冰试验中衡量结冰模拟情况的重要参数。针对航空发动机整机结冰试验中结冰雾化参数测... 航空发动机适应环境结冰能力是评定其性能的重要指标,通过开展航空发动机整机结冰试验可以对其防/除冰能力进行全面考核,结冰雾化参数是发动机整机结冰试验中衡量结冰模拟情况的重要参数。针对航空发动机整机结冰试验中结冰雾化参数测试的需求,综述了结冰雾化参数中液态水含量和中位体积直径的测量方法,研究了国内外整机结冰试车台结冰雾化参数测试方法。结合整机结冰试车台特点,分析了整机结冰雾化参数测试难点与挑战,并研究了过冷大液滴、混合相和冰晶结冰条件下可行的结冰雾化参数测试方法。从测试仪器开发、校准技术研究、统一测试方法等方面对结冰雾化参数测试技术进行了展望。 展开更多
关键词 整机结冰试验 结冰雾化参数测试 液态水含量 中位体积直径 航空发动机 测试方法
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长江流域水利数据模型服务平台设计与实现
12
作者 顾丽 秦昊 +1 位作者 陈瑜彬 张涛 《水利水电快报》 2026年第1期109-115,共7页
为提升长江流域综合调度能力,解决多目标、多约束的协同管理难题,避免数据孤岛与重复建设,设计并实现了长江流域水利数据模型服务平台。基于Spring Cloud Alibaba框架,平台集成防洪、水量、生态等多领域数据与模型,实现了水利数据与模... 为提升长江流域综合调度能力,解决多目标、多约束的协同管理难题,避免数据孤岛与重复建设,设计并实现了长江流域水利数据模型服务平台。基于Spring Cloud Alibaba框架,平台集成防洪、水量、生态等多领域数据与模型,实现了水利数据与模型的服务注册、服务管理、统一网关、统计分析等功能,提供了统一的数据模型注册及调用接口。以长江流域控制性水利工程综合调度支持系统和水雨情数据质控系统为例,阐述了平台服务的应用方式和效果,经对比,两个案例中系统在计算效率、数据准确性上都有所提升。研究成果可为构建标准化、易扩展的水利数据共享平台提供技术参考。 展开更多
关键词 数据孤岛 水利数据模型 Spring Cloud Alibaba 综合调度 协同管理 长江流域
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论西北地区空中云水资源特征与云降水转化机制 被引量：3
13
作者 张强 王元 张萍 《地球科学进展》 北大核心 2025年第5期473-486,共14页
我国西北地区是全球典型的干旱气候区,社会发展受到水资源的严重约束,但当前对该地区空中云水资源的开发利用却明显不足,研究该地区云水资源的时空变化特征及云降水过程,对于提高该地区云水资源开发利用技术水平具有重要的现实意义。为... 我国西北地区是全球典型的干旱气候区,社会发展受到水资源的严重约束,但当前对该地区空中云水资源的开发利用却明显不足,研究该地区云水资源的时空变化特征及云降水过程,对于提高该地区云水资源开发利用技术水平具有重要的现实意义。为此,国家自然科学基金区域创新发展联合基金资助的“西北地区空中云水资源多尺度变化特征与云降水过程研究”课题针对此问题开展了深入研究。在分析了西北地区云水资源开发利用重要性的基础上,从多大气环流系统的协同影响、云降水宏微观物理过程的复杂性、沙尘性气溶胶的特殊活化作用、高原边坡地形和大型山脉的特殊作用以及西北地区气候暖湿化对云水资源影响等多个方面深入讨论了西北地区云水资源形成和云降水转化机制的科学问题,并探讨了野外观测试验对解决上述科学问题的重要支撑作用。在此基础上,提出未来应重点关注多尺度环流对西北地区云水资源的协同影响、云水资源对气候暖湿化的响应特征、高山云系的微物理特征、沙尘气溶胶的活化成云特性、云—雨转化机制以及云微物理参数化的发展优化6个重点研究方向,旨在为未来开展西北地区空中云水资源特征与云降水转化机制研究提供科学指导。 展开更多
关键词 西北地区 空中云水资源 云降水过程 多尺度变化 云微物理参数化
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基于无人机MiniSAR和多光谱遥感数据的冬小麦土壤墒情反演 被引量：2
14
作者 张成才 祝星星 +2 位作者 姜明梁 王蕊 侯佳彤 《节水灌溉》 北大核心 2025年第3期105-112,共8页
为了去除农作物对雷达散射信号的影响,探究不同极化方式土壤后向散射系数与土壤墒情的响应关系,实现对冬小麦农田土壤墒情的精准监测,基于无人机MiniSAR多极化数据和多光谱数据,提出联合改进水云模型与BP神经网络反演土壤墒情的方法。... 为了去除农作物对雷达散射信号的影响,探究不同极化方式土壤后向散射系数与土壤墒情的响应关系,实现对冬小麦农田土壤墒情的精准监测,基于无人机MiniSAR多极化数据和多光谱数据,提出联合改进水云模型与BP神经网络反演土壤墒情的方法。首先利用植被覆盖度对水云模型进行改进,提取不同极化方式下的土壤后向散射系数,通过设置不同极化方式、极化差、极化比数据与归一化植被指数(NDVI)的多种组合模式,输入BP神经网络,构建冬小麦土壤墒情反演模型,并以河南省鹤壁市浚县中部的冬小麦种植区为试验区分析模型的预测效果。结果表明:相比于冬小麦土壤墒情线性回归模型,基于BP神经网络的土壤墒情反演模型精度更高,其中由改进水云模型计算得到的VV极化下的土壤后向散射系数、HH极化下的土壤后向散射系数以及两者的极化差、极化比组合输入BP神经网络得到的反演结果精度最高,R^(2)达到0.767,MAE为0.0136cm^(3)/cm^(3),RMSE为0.0176cm^(3)/cm^(3)。表明联合改进水云模型与BP神经网络的冬小麦土壤墒情反演模型具有较高的反演精度,为准确监测冬小麦土壤墒情提供了一种新思路。 展开更多
关键词 土壤墒情 水云模型 BP神经网络 后向散射系数 MiniSAR数据
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基于STM32与视觉识别的智能鱼缸系统设计
15
作者 水明辉 陈硕 +1 位作者 陈盛杰 贾永琪 《计算机应用文摘》 2026年第3期165-167,170,共4页
针对传统鱼缸依赖人工维护、环境调控精度低及投喂策略缺乏自适应能力的问题,文章设计了一种基于STM32与视觉识别的智能鱼缸系统。首先,以STM32微控制器为核心,构建多传感协同感知和闭环控制机制,实现对环境参数的实时监测及自动调节。... 针对传统鱼缸依赖人工维护、环境调控精度低及投喂策略缺乏自适应能力的问题,文章设计了一种基于STM32与视觉识别的智能鱼缸系统。首先,以STM32微控制器为核心,构建多传感协同感知和闭环控制机制,实现对环境参数的实时监测及自动调节。其次,通过摄像头采集鱼缸图像,引入视觉识别算法完成鱼只数量检测,并将识别结果与投喂控制逻辑联动,实现基于目标数量的自适应投食决策。在此基础上,结合物联网通信模块,实现运行数据上云和远程控制。该系统能够有效提升鱼缸环境控制的自动化水平与投喂策略的合理性,为智能化观赏鱼养护提供了一种可行的技术方案。 展开更多
关键词 水质监测 水位控制 温度调控 自动换水 图像识别技术 远程操控 数据上云
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基于Liang-Kleeman信息流和小波相干的总云水含量信息熵因果分析
16
作者 吴香华 黎亚少 +2 位作者 金芯如 任苗苗 王巍巍 《大气科学学报》 北大核心 2025年第4期626-636,共11页
基于云微物理量信息熵的因果分析是表征云微物理特征和探索降水云系发展影响机制的有效手段。本文选取中国东北地区的一次云降水过程,分析了总云水含量(total cloud water content,TWC)信息熵与协变量信息熵的多尺度因果关系。通过TWC... 基于云微物理量信息熵的因果分析是表征云微物理特征和探索降水云系发展影响机制的有效手段。本文选取中国东北地区的一次云降水过程,分析了总云水含量(total cloud water content,TWC)信息熵与协变量信息熵的多尺度因果关系。通过TWC信息熵,评估云系发展过程中的自组织情况;利用小波相干,研究TWC信息熵与协变量信息熵在不同时域、频域下的局部相干特征;利用小波分解,将各变量信息熵序列分解成多时间尺度的子序列,基于VAR(vector autoregression)模型得到各子序列的线性Granger因果关系,并利用Liang-Kleeman信息流量化因果关系的强度。结果表明,TWC信息熵先增后减,与云系的生成和发展阶段相比,在云系成熟阶段呈现出更显著的减熵和自组织;TWC信息熵在2 h时间尺度上与各个协变量信息熵均呈双向Granger因果。大气可降水量信息熵在多时间尺度上与TWC信息熵存在因果关系,在较大时间尺度(4 h、8 h)上Liang-Kleeman信息流流速最大,是解释TWC信息熵变化的最佳变量;向上长波辐射信息熵,在小时间尺度(1 h、2 h)上信息流流速最大,是TWC信息熵的主要影响因子;此外,雷达回波信息熵、垂直气流速度信息熵与TWC信息熵也呈现出一定的因果关系。 展开更多
关键词 总云水含量 信息熵 Liang-Kleeman信息流 线性Granger因果 小波相干
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基于Sentinel多源遥感数据的农田地表土壤水分反演 被引量：2
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作者 李万涛 杨明龙 +3 位作者 唐秀娟 夏永华 杨赈 严正飞 《南方农业学报》 北大核心 2025年第1期87-96,共10页
【目的】通过多源遥感数据协同作用分析滇中地区姚安灌区的农田地表土壤含水率,为后续对滇中高原地区的地表土壤水分研究提供参考。【方法】选择Landsat 8、Sentinel遥感数据为数据源,构建土壤水分与特征参数关系式,比较线性回归模型、B... 【目的】通过多源遥感数据协同作用分析滇中地区姚安灌区的农田地表土壤含水率,为后续对滇中高原地区的地表土壤水分研究提供参考。【方法】选择Landsat 8、Sentinel遥感数据为数据源,构建土壤水分与特征参数关系式,比较线性回归模型、BP神经网络模型、粒子群优化(PSO)的BP(PSO-BP)神经网络模型、随机森林(RF)算法预测土壤含水率的精度,选择最佳方法反演姚安灌区农田地表土壤含水率。【结果】协同Sentinel-1微波数据和Sentinel-2光学数据,水云模型作用下VV后向散射系数减少0.1~0.4 dB、VH后向散射系数减少0~0.05 dB;加入特征参数,对比线性回归模型,BP神经网络模型的决定系数(R^(2))提高0.4589、PSO-BP神经网络模型的R^(2)提高0.3811、RF算法的R^(2)提高0.4544,其中,BP神经网络模型的R^(2)和均方根误差(RMSE)较优。依据BP神经网络模型反演的土壤含水率与监督分类的土地利用分类进行叠加分析,可知姚安灌区土壤含水率集中在20%~30%,位置主要集中在姚安灌区中部,土壤含水率10%~20%区域主要集中在姚安灌区北部,而土壤含水率30%~40%区域覆盖面积少且分散。姚安灌区的土壤类型根据土壤墒情的划分标准主要属于褐墒(合墒)和黑墒(饱墒)。【建议】优化模型及算法,增加土壤含水率实测数据量,提高反演精度;针对水资源分布不均的问题,融合无人机遥感数据,对土壤含水分进行实时监测,动态分配水资源,形成土壤水分评价机制与监测机制,实现水资源的合理分配。 展开更多
关键词 水云模型 Sentinel数据 线性回归模型 BP神经网络模型 土壤水分反演
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塔里木盆地夏季云水资源时空特征 被引量：3
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作者 马超 刘艳 +1 位作者 刘晶 杨莲梅 《干旱区研究》 北大核心 2025年第2期223-235,共13页
空中云水含量对于改善区域水资源具有重要的影响,利用1979—2022年ERA-5逐月再分析资料和EOF分解等方法,深入分析了塔里木盆地夏季云水资源的时空分布特征。结果表明:(1)塔里木盆地大气水汽含量呈西多东少、北部略多于南部的空间分布特... 空中云水含量对于改善区域水资源具有重要的影响,利用1979—2022年ERA-5逐月再分析资料和EOF分解等方法,深入分析了塔里木盆地夏季云水资源的时空分布特征。结果表明:(1)塔里木盆地大气水汽含量呈西多东少、北部略多于南部的空间分布特征,盆地整层水汽含量近44 a呈增加趋势。(2)EOF两个模态显示,夏季盆地水汽输送主要以全区一致型为主,西南部多东北部少型次之。(3)盆地夏季总云量、云水含量呈南北多,中间少的分布,山区云量多于绿洲和沙漠区。盆地夏季云冰水含量北部多于南部,云液水含量南部多于北部。盆地云液水含量最大集中在帕米尔高原,云冰水含量峰值位于天山山区。(4)昆仑山山区及昆仑山北坡地区以含水性中低云为主,天山山区云水厚度更深且云冰水含量较大。2000年后昆仑山、昆仑山北坡云水含量呈明显增加趋势,天山山区云水含量呈减少趋势。研究结果可为塔里木盆地开展空中云水含量评估和人工影响天气作业提供一定的科学依据。 展开更多
关键词 塔里木盆地 水汽含量 云水含量 空间分布 时间变化
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综合多气象要素与GNSS-PWV的北京“7·31”暴雨过程分析
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作者 赵兴旺 王旭 +2 位作者 张涛 陈健 刘超 《导航定位学报》 北大核心 2025年第3期154-161,共8页
针对受多种因素影响,暴雨形成过程复杂且危害巨大,而暴雨降雨预报不准的问题,在分析“7·31”暴雨过程中大气可降水量(PWV)、相对湿度、温度与总云量变化特征的基础上,探讨它们与降雨的耦合关系。研究结果表明:暴雨发生前,温度较高... 针对受多种因素影响,暴雨形成过程复杂且危害巨大,而暴雨降雨预报不准的问题,在分析“7·31”暴雨过程中大气可降水量(PWV)、相对湿度、温度与总云量变化特征的基础上,探讨它们与降雨的耦合关系。研究结果表明:暴雨发生前,温度较高加速水汽蒸发与空气上升运动,促进相对湿度增长与低压云系形成,总云量提前达到100%;PWV保持1.02 mm/h的速率快速增加到峰值66.75 mm,4 h内气象条件充足时暴雨发生;暴雨期间,PWV与降雨量均呈现先增后减的整体趋势,PWV始终高于65 mm,进而引发持续性暴雨降雨;相对湿度与温度的单日特征变化明显,单日的相对湿度谷值先升后降,最低为87%,单日的温度峰值先降后升,最高达到28.67℃,二者时序基本呈现负相关;暴雨结束前的2~5 h内总云量降低至谷值,可通过暴雨期间总云量的变化特征大致判断暴雨结束时间。 展开更多
关键词 大气可降水量(PWV) 降雨量 相对湿度 温度 总云量
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青藏高原富水冰碛隧道施工安全韧性评价方法
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作者 樊燕燕 马茗 刘轩谷 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3715-3728,共14页
为提高隧道施工安全水平,解决当前青藏高原富水冰碛隧道施工中安全隐患大、事故频发的问题,引入韧性理论,提出一种施工安全韧性评价方法。首先对青藏高原富水冰碛隧道施工安全韧性的概念进行分析,结合PSR(pressure-state-response)模型... 为提高隧道施工安全水平,解决当前青藏高原富水冰碛隧道施工中安全隐患大、事故频发的问题,引入韧性理论,提出一种施工安全韧性评价方法。首先对青藏高原富水冰碛隧道施工安全韧性的概念进行分析,结合PSR(pressure-state-response)模型,建立青藏高原富水冰碛隧道施工安全韧性PSR模型,在此基础上,通过系统性文献综述法和专家调查法识别并筛选指标,建立了包含3个1级指标和26个2级指标的青藏高原富水冰碛隧道施工安全韧性评价指标体系;其次,基于博弈论原理,运用区间层次分析法和反熵权法,求得指标最优组合权重,并运用可拓云综合评价模型,将定量与定性分析相结合,对青藏高原富水冰碛隧道施工安全韧性进行评价;最后,对青藏高原地区某富水冰碛隧道的施工安全韧性进行了实例分析,并从压力指标、状态指标、响应指标3方面提出韧性提升建议。研究结果表明:该隧道施工安全韧性等级为3级(中等韧性),其中压力指标的韧性等级为2级(较低韧性),状态指标的韧性等级为4级(较高韧性),响应指标的韧性等级为3级(中等韧性),说明该隧道施工过程中受到压力因素的影响较为严重,但依靠施工系统自身完善有效的措施方案,能在很大程度上吸收冲击扰动,并恢复正常施工。研究成果可为当前青藏高原富水冰碛隧道施工安全韧性评价提供一种有效的量化方法,为此类项目施工韧性的提升提供参考。 展开更多
关键词 富水冰碛隧道 PSR 可拓云模型 韧性评价 施工安全
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