近些年來,我國經(jīng)濟(jì)條件迅速發(fā)展,居民生活條件不斷提高,對環(huán)境質(zhì)量的要求不斷提高,但是我國對于目前空氣質(zhì)量有效的評價政策不健全,我國環(huán)境質(zhì)量的治理迫在眉睫。目前主要的光散射激光雷達(dá)測量PM2.5濃度的有側(cè)向散射激光雷達(dá)和后向散射激光雷達(dá)。由于后向散射激光雷達(dá)存在盲區(qū),無法對近地面進(jìn)行測量。側(cè)向散射接收到的散射光信息量相對較少,可能造成有效信息丟失。本文主要研究了前向散射激光雷達(dá)反演PM2.5濃度機(jī)制,內(nèi)容如下:(1)簡單闡述了選題的背景,敘述了國內(nèi)外所使用的顆粒物監(jiān)測技術(shù)以及各個國家的監(jiān)測現(xiàn)狀,介紹了關(guān)于光散射法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了未來的發(fā)展趨勢。(2)描述了空氣介質(zhì)中顆粒物的光散射特性,同時詳細(xì)分析了Mie散射理論的特征以及數(shù)值計算過程。仿真了不同粒徑和不同粒子濃度占比對于前向散射光強(qiáng)分布的影響,并比較前向散射光強(qiáng)分布和后向散射光強(qiáng)分布的占比。(3)根據(jù)Mie散射理論搭建了基于CCD前向激光散射雷達(dá)的實驗裝置,利用該實驗裝置得到不同濃度條件下的CCD回波信號圖,根據(jù)回波信號圖灰度總值的大小分為S(0)、S(20)、S(40)、S(60)、S(80)5個等級模型,擬合了光強(qiáng)總值和PM...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 國內(nèi)外顆粒物監(jiān)測現(xiàn)狀
        1.1.3 國內(nèi)外顆粒物主要監(jiān)測技術(shù)
    1.2 激光散射雷達(dá)測量PM2.5國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光散射雷達(dá)測量PM2.5國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 激光散射雷達(dá)測量PM2.5國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究工作及結(jié)構(gòu)
第2章 前向散射激光雷達(dá)原理
    2.1 空氣介質(zhì)中顆粒物的光散射特性
    2.2 前向散射激光雷達(dá)的Mie散射原理
        2.2.1 Mie散射特征
        2.2.2 Mie散射數(shù)值計算
    2.3 粒徑與粒子濃度占比對前向散射光強(qiáng)分布的影響
        2.3.1 粒徑對不同散射角度的光強(qiáng)分布影響
        2.3.2 粒子濃度占比對不同散射角度的光強(qiáng)分布影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 前向散射激光雷達(dá)反演PM2.5機(jī)制研究
    3.1 引言
    3.2 前向散射激光雷達(dá)實驗裝置
    3.3 前向散射激光雷達(dá)反演PM2.5濃度原理
    3.4 前向散射激光雷達(dá)反演模型分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 前向、側(cè)向與后向散射激光雷達(dá)對比分析
    4.1 引言
    4.2 前向、側(cè)向和后向散射激光雷達(dá)實驗裝置
    4.3 前向、側(cè)向和后向散射光強(qiáng)總值的PM2.5濃度反演模型
    4.4 前向、側(cè)向和后向散射激光雷達(dá)反演模型誤差分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 實時圖像處理軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
    5.1 引言
    5.2 激光散射雷達(dá)處理軟件簡介
        5.2.1 系統(tǒng)簡介
        5.2.2 系統(tǒng)相關(guān)配置環(huán)境
    5.3 激光散射雷達(dá)數(shù)據(jù)處理軟件的實現(xiàn)
        5.3.1 軟件需求分析
        5.3.2 軟件功能與模塊設(shè)計
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3814059