微量振荡天平法与激光散射单粒子法在气溶胶观测中的对比试验研究

观测气溶胶质量浓度的仪器基于多种不同的测量原理,为比对不同仪器观测结果的差异,使用两种仪器TEOM-1405s(微量振荡天平原理)和GRIMM180(激光散射单粒子原理),于2011年11月9日—2013年6月30日在广州番禺大气成分观测站开展PM10/PM2.5/PM1的同步比对观测试验。将观测结果配合同期气象要素进行分析,结果表明:GRIMM180的运行稳定性明显好于TEOM1405s,TEOM1405s的错误多由干燥器、夹管阀相关故障引起,出错百分比分别在33%和15%以上,其测值小于GRIMM180的数据占总观测量的53.5%。两种仪器观测气溶胶质量浓度存在一定差异,但两者随时间变化的趋势一致,测量的PM10/PM2.5/PM1的相关系数均高于0.60,两种仪器观测的PM1和PM2.5的统计拟合斜率接近于1,分别为0.99和1.04,而PM10为1.31。TEOM1405s统计的平均值、均方差和极大值等均偏大于GRIMM180,特别是PM10的结果明显偏高;而极小值均小于GRIMM180。综合认为PM2.5的一致性相对较好,但在高相对湿度情况下,两仪器观测的PM2.5差异(PMT-G)绝对值较大,主要集中在风速0~2 m/s的静小风期间。结合气象因子分析,推测两种仪器测值的差异成因,一方面可能与TEOM1405s考虑了半挥发性物质的补偿相关,另一方面可能与GRIMM180的除湿模块效果不佳以及气溶胶密度假设与实际差异较大,在高湿度、静小风等气象条件下两种仪器的响应与性能相关。      

利用移动最小二乘法进行点云变形分析的研究

三维激光扫描仪能够高精度快速翔实地获得变形体的空间信息,同时诸多变形体的变形情况也需要完整的描述和分析。为此,本文通过三维激光扫描仪获取变形体变形前后的点云数据,并利用移动最小二乘法进行均匀格网拟合内插来提取变形信息。通过模拟简支梁加载试验和上述方法进行变形分析,并与TS30高精度测量机器人的测量结果进行对比,结果表明两者精度相当,能够探测到毫米级变形。     

内蒙古乌兰盖盆地中生代火山岩年代学、地球化学特征及其地质意义

笔者对大兴安岭西部乌兰盖盆地南、北缘出露的中生代火山岩进行了详细的岩石学、激光全熔⁴⁰Ar/³⁹Ar测年及地球化学研究,探讨了中生代火山岩成因与地质意义。乌兰盖盆地南、北缘的中生代火山岩主要为中性岩(安山岩)与酸性岩(流纹岩)类,各类岩石总体激光全熔⁴⁰Ar/³⁹Ar定年结果为(151.8±1.5)~(120.2±1.8) Ma,说明其形成时代总体为晚侏罗世晚期至早白垩世;岩石总体为一套钙碱性系列到高钾钙碱性系列的中性至酸性岩石组合,各类岩石地球化学特征与壳源岩石的地球化学特征基本一致,表明它们应来自于地壳物质局部熔融形成的壳源岩浆系列。该套火山岩形成于蒙古鄂霍茨克洋(古太平洋)闭合碰撞造山构造背景,在早白垩世151.8 Ma左右区内曾发生地壳加厚的造山过程,其岩浆深部动力学背景与岩浆源区的性质主要归因于增厚的造山带下地壳发生的部分熔融作用。     

地面三维激光扫描仪水平角精度检校试验研究

地面三维激光扫描仪扫描数据的精度主要是由测距精度和测角精度共同决定的,因此水平角精度研究非常重要。采用徕卡C10三维激光扫描仪与中纬ZT80全站仪为试验设备,分别获取了三种距离条件下扫描数据与全站仪观测水平角数据。将全站仪观测角度值作为基准,利用Matlab软件编写程序对扫描数据解算,并采用相同数学模型对Matlab解算结果进行了笔算验证,研究结果表明：在30m、60m、90m距离时徕卡C10三维激光扫描仪水平角精度不同,显然水平角精度随距离不同而变化。     

应用三维线特征自动配准建筑物点云数据

针对建筑物中丰富的线特征,提出一种点云数据自动配准方法。该方法以两非平行空间直线作为配准基元,以线对夹角和垂距作为相似性测度,在相邻两站间匹配同名线对,以同名线对的垂线中点作为同名点解算最终变换模型。试验结果表明：在没有初始估计的情况下,利用三维线特征能够有效的完成具有部分重叠的建筑物点云数据的自动配准。     

Gravitational wave radiation from a double white dwarf system inside our galaxy： a potential method for seeking strange dwarfs

Like the investigation of double white dwarf （DWD） systems, strange dwarf （SD） - white dwarf （WD） system evolution in Laser Interferometer Space Antenna （LISA）＇s absolute amplitude-frequency diagram is investigated. Since there is a strange quark core inside an SD, SDs＇ radii are significantly smaller than the value predicted by the standard WD model, which may strongly affect the gravitational wave （GW） signal in the mass-transferring phases of binary systems. We study how an SD-WD binary evolves across LISA＇s absolute amplitude-frequency diagram. In principle, we provide an executable way to detect SDs in the Galaxy＇s DWD systems by radically new windows offered by GW detectors.     

雷达-雨量计-粒子激光探测仪联合估算降水量

为了提高区域降水量观测的空间分辨率, 提出了雷达-雨量计-粒子激光探测仪联合校准法。首先, 利用粒子激光探测仪观测到的滴谱资料建立实时的Z-I关系, 然后, 利用变分法对同时有雷达回波和雨量计资料的点的实测校准因子进行校准, 获得最优校准因子分析场, 最后, 对有雨量计的点取雨量计实际观测值, 没有雨量计的点利用最优校准因子分析场估算降水。利用此方法对辽宁省2007年5月15日一次天气过程进行降水量估算, 结果表明: 雷达-雨量计-粒子激光探测仪联合校准法结合了雨量站观测资料单点精度高和雷达资料时空分辨率高的优点, 提高了降水量的估算精度, 更好地反映了降水的空间分布。     

利用激光雨滴谱仪检验消（减）雨作业效果

为了有效地检验人工影响效果,设计了地面火箭和飞机催化作业方案,分析了2009年秋季的雨滴谱观测资料。计算了火箭作业点相对于激光雨滴谱仪的距离和方位,为了便于实际作业指挥中的灵活应用,将结果标注在多普勒雷达的地图上。分析了10次降水过程共5338min的雨滴浓度资料。结果显示,秋季积层混合云的雨滴浓度小于500个的占87.6%,而大于3000个的浓度出现几率很低,不同过程雨滴浓度分布有明显差别;2009年10月16日降水过程出现最大雨滴浓度6003个,部分原因可能与火箭消减雨催化作业有关。     

轮胎切平面的立体视觉测量方法研究

详细说明了获取车轮胎冠切点的不同方法,提出１种基于立体视觉和激光投影的车轮切平面测量方法,该方法依次向车轮胎冠上不同位置投射径向激光 条纹,并通过条纹提取,平面拟合和坐标转换方法获取车轮胎冠切点,进而计算出车轮的切平面方程．实验结果表明该方法稳定可靠,可以高精度地获取车辆切平面的平面方程．     

X波段双偏振雷达反演雨滴谱方法研究

X波段双偏振雷达观测参数能够完成雨滴谱反演,但是由于X波段雷达波长较短,降水观测时存在较大的衰减,本文采用自适应约束算法进行反射率和差分反射的衰减订正。通过对雨滴模型的散射模拟以及对雨滴谱进行Gamma谱拟合,建立了雨滴谱参数与双偏振雷达目标参数之间的函数关系和雨滴谱参数相互之间的关系,用于进行雨滴谱反演。将雨衰减订正前后的雷达目标参数进行雨滴谱反演并与实测雨滴谱进行对比,结果表明,所建立的X波段双偏振雷达反演雨滴谱方法能够较好地反演雨滴谱,并且经过订正后反演得到的雨滴谱在浓度、尺度和谱形上都优于订正前的反演结果,通过对距离高度扫描和平面位置扫描数据进行雨滴谱反演,可以得到雨滴谱参数的垂直结构和水平分布,可用以进行降水分析。