【摘 要】
：
由细颗粒物(Fine Particulate Matter with a Diameter Smaller than 2.5μm,PM2.5)引起的空气污染会影响人们的健康。获取PM2.5浓度的连续空间数据可以为环境治理提供重要的数据保障,是目前大气环境研究的热点问题。地面PM2.5监测站是我国PM2.5研究的主要数据来源,但其空间分布不均匀,难以反映PM2.5空间分布情况。为了弥补地面PM2.5
论文部分内容阅读
由细颗粒物(Fine Particulate Matter with a Diameter Smaller than 2.5μm,PM2.5)引起的空气污染会影响人们的健康。获取PM2.5浓度的连续空间数据可以为环境治理提供重要的数据保障,是目前大气环境研究的热点问题。地面PM2.5监测站是我国PM2.5研究的主要数据来源,但其空间分布不均匀,难以反映PM2.5空间分布情况。为了弥补地面PM2.5监测数据在空间上分布不均匀的缺陷,利用卫星反演的气溶胶光学厚度产品（Aerosol Optical Depth,AOD）为模拟PM2.5浓度的空间分布情况是一种有效方式。但由于反演算法、卫星平台、云雨天气等原因,卫星气溶胶产品分辨率较低且存在大面积缺失,限制了卫星遥感AOD产品估算PM2.5浓度的研究。针对上述问题,本文以北京地区为主要研究区域,旨在解决AOD数据缺失问题及利用卫星遥感技术有效估算PM2.5浓度问题,主要研究内容如下:针对目前所获取的AOD数据存在的非随机缺失问题,本文提出将极端梯度提升算法应用于1km高分辨率AOD数据的缺失值补全,解决卫星数据采集过程中无法避免的缺失问题,有利于精确反映大气污染物在空间上的变化情况。该算法可以有效地增加AOD数据的覆盖率,在提供完整AOD数据的同时,保证数据的高分辨率和精度。同时,利用地面AOD数据对所得AOD数据进行精度验证,证明本文算法的准确性。为了减少高度和湿度对气溶胶大小及浓度的影响,在研究中加入高湿订正降低数据误差。最后利用混合效应模型证明所得AOD填补数据在PM2.5浓度反演研究中的适用性。针对研究区域内PM2.5监测站稀少、分布情况不均匀的问题,本文提出使用长短期记忆网络模型对AOD-PM2.5数据关系进行拟合,有效提高PM2.5浓度反演的覆盖率和精度,进而全面分析北京市PM2.5污染时空趋势。同时,表明填补AOD数据在PM2.5反演研究中的必要性。结合填补后的AOD数据及PM2.5地面观测数据,加入气象数据和土地利用数据,在年尺度上构建PM2.5浓度反演模型。最后对所建立模型进行性能评估以及与其他常用PM2.5反演模型进行对比,结果表明模型精度较高。通过研究获取大范围的高分辨率近地PM2.5浓度,弥补地面数据监测站数量有限而导致的数据缺失和不足问题。
其他文献
时间序列存在于社会的各个领域,特别近几十年来,时间序列数据出现了爆炸式的增长。同时,基于时间序列数据开展的时间序列预测研究也受到越来越多的关注。本文以多元时间序列为研究对象,通过因果分析方法探究变量间的关系,并从中筛选出与目标变量最相关的特征集合,从而完成对复杂系统的分析和预测。本文研究内容如下:针对实际的时间序列中存在无关变量和冗余变量干扰的问题,本文提出一种基于特征选择和因果分析的两阶段因果网
基因表达数据蕴含着丰富的基因活动信息,分析基因表达数据中隐含的模式对生物基因功能理解及推断、基因调控机制研究等具有重要意义。随着DNA微阵列技术的发展,产生了数量庞大的基因表达数据,如何对海量的基因表达数据进行有效分析及理解已成为生物信息领域的一项重要挑战。聚类是一种重要的无监督数据挖掘方法,通过基因聚类有助于发现共表达基因,进而推断未知基因的功能。在聚类过程中融入先验信息能够有效提升聚类效果,相
近红外光敏剂由于荧光成像具有光损伤小、穿透力强和空间分辨率高等优点，能显著提高光动力治疗效果。我们合成了近红外聚集诱导探针5,6-2（4′-（二苯氨酚）-[1,1′-联苯]-4-yl）吡嗪-2,3-二甲腈（DCDPP-2TPA）用于光增强杀菌。利用聚集态/固态下荧光增强的优势，DCDPP-2TPA与磁性Fe3O4纳米材料复合，产生更高活性氧（ROS）用于杀菌。利用SEM、TEM、XRD和荧光光谱研
蒸汽是钢铁企业重要的二次能源之一,在企业总能耗中占比超过10%。现有运行调度方式大多凭借人工经验,管控粗放、放散严重。因此,研究蒸汽系统的建模与优化调度问题,对于降低生产成本、保障运行安全具有重要意义。本文针对蒸汽设备层和系统层的运行特性,分别提出了数据驱动的气-热耦合设备动态建模方法和蒸汽系统多尺度优化调度方法。在设备层面,考虑燃气锅炉的输入煤气与输出蒸汽之间的耦合关系,提出了一种基于输入延迟L
当前世界资源与环境问题日益突出,对能源系统进行合理的安全评估是保障其经济、稳定运行的重要基础。评估结果不仅可以实时反馈系统的运行情况,还能为其优化调度提供指导。然而,随着多种能源系统形成的综合能源体系规模不断增大、耦合日益紧密、拓扑结构日趋复杂,传统的评估方法多用于能流形式单一、负荷模式固定的场景,已不足以对复杂的综合能源系统供能安全性给出准确评估。为此,本文从多时间尺度、动态特性和静态特性三个方
随着现代工业的发展,化工过程日趋复杂化以及大型化,为确保大规模生产过程的平稳运行,全厂监控是一项必不可少的技术手段。然而,如何高效地监控生产过程状态,并对异常根源进行诊断是一个重要且复杂的问题。准确、有效地构建生产过程变量关系网络是进行全厂监控和故障诊断分析的基础。首先,大规模的化工生产过程具有反应变量众多、数据耦合性强的特点,因此,本文通过集成最大信息系数（Maximal Information
肿瘤诊断以物理诊断、影像诊断和病理诊断为主，其治疗方式主要包括手术、化疗、放疗等，光动力学治疗可能成为新型的有效治疗手段。靶向肿瘤细胞或组织并发挥治疗效用的光敏剂的发展主要是基于聚集诱导发光（AIE）现象，近年来已研发了多种可用于肿瘤成像的AIE分子，在灵敏度、发光效率、生物结合率等方面都表现出非常显著的优势。本文对近年来AIE探针对肿瘤诊断和治疗的研究进展，包括各系统器官常见肿瘤细胞体外染色、活
股票,是股份公司所有权的一部分,也是资本市场的长期信用工具。股票交易不仅给投资者提供高额收益的机遇,也带来了较高的风险。因此投资者需要对股票价格的趋势做出更为准确的判断。随着科学技术的不断发展,众多研究人员开始探究股票价格预测的方法,期望实现客观科学的投资,规避投资风险。目前使用较多的股票价格预测方法有深度卷积神经网络、支持向量机和ARIMA时间序列预测等,但是深度卷积神经网络等方式的预测模型缺乏
脑机接口是一种将人或动物大脑与外部设备相连,实现信息交换的技术。脑机接口在神经电生理学、医疗领域、计算神经科学都有着重要作用。通过调查研究发现,当前已经存在并广泛使用的实验设备,不能满足脑机接口科研实验需求,国内外缺少一款高性能的多对象神经信号无线采集与处理实验平台。因此,分析脑机接口实验范式与需求,开发一款高性能的科研实验平台是展开脑机接口科研的基础与重中之重。本文构建的脑机接口实验系统主要分为
火灾一直是危害公众安全与社会财产的主要灾害之一,尽早探测到火灾发生,减少火灾损失是消防领域不断深入研究的方向。随着我国经济建设的迅速发展,超大型空间建筑不断增多,而此类建筑火灾载荷大、人员密集,一旦发生火灾,会造成极大的损害。由于传统型火灾探测器通常采用接触式判断,该方法很难在此类大型空间场所中快速准确的完成火灾预警。因此,本文研究设计一种图像型火焰探测报警系统,实现在超大型空间及户外场景下的早期