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城市道路环境PM2.5、BC和UFP行人暴露特征及预测研究

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城市道路环境PM2.5、BC和UFP行人暴露特征及预测研究

作者：吕卉焘长安大学

学位级别：硕士

步行一直是城市公共交通中重要组成。当前日益严重的交通拥堵问题进一步加剧了城市大气环境污染,机动车排放造成的城市内部空气质量下降,使得行人承担的呼吸健康风险逐年递增。细颗粒物(PM)、黑碳(BC)和超细颗粒物(UFP)均是反映路边环... 详细信息

步行一直是城市公共交通中重要组成。当前日益严重的交通拥堵问题进一步加剧了城市大气环境污染,机动车排放造成的城市内部空气质量下降,使得行人承担的呼吸健康风险逐年递增。细颗粒物(PM)、黑碳(BC)和超细颗粒物(UFP)均是反映路边环境大气粒子对健康产生不同程度负面影响的指标,然而其在城市路边环境的时空分布特征在国内鲜有报道。因此,有必要关注和了解行人在目前这种污染状况下的暴露特征。本文以西安市小寨商业区典型城市步行路线为研究对象,采用多种便携式检测设备开展移动监测数据采集实验,研究两类城市道路(主干道和次干道)沿线行人PM、BC和UFP暴露浓度的时空分布特征及其与背景浓度、交通、气象和道路等因素的内在联系,采用吸入剂量模型定量化评估未成年和成年人的颗粒物暴露剂量,并提出了道路沿线颗粒物浓度变化的统计预测模型,旨在为城市路边规划、保障居民绿色出行和行人污染暴露评估提供科学依据。本文的主要研究工作如下:首先,建立了交通污染相关颗粒物的移动观测方法,客观揭示了城市道路两侧行人PM、BC和UFP暴露浓度的时空分布特征及不同年龄段个体暴露剂量特征,结果表明三种颗粒物地理位置浓度的空间分布基本一致,主干道S3显示出的平均暴露浓度最高,次干道S1和S2的暴露水平较为接近;颗粒物浓度呈现冬季显著高于夏季的分布特征,同时受交通和气象条件影响,BC和PM均具有早高峰高于晚高峰日分布特征,UFP浓度则与之相反;此外,三种颗粒物在成年人和未成年体内的吸入剂量暴露水平均表现为未成年高于成年人(除夏季UFP之外),与性别有关的吸入剂量差异为女性高于男性。其次,建立了道路两侧颗粒物浓度与影响因素间广义可加模型发现,背景是决定PM和BC浓度变化的主要影响因素,UFP浓度变化主要受一天中时间段影响;车流量对PM和UFP浓度变化的影响趋弱,仅对夏季路边BC浓度变化的贡献非常显著;风场变量和温度对模型解释率为较低,这反映了监测期间气象参数的日均变化较小,温度和湿度对PM和BC浓度变化整体上分别呈负相关和正相关,对UFP浓度变化会受到季节的影响。最后,本文在基于全部实测样本的基础上,提出了基于BP算法的人工神经网络模型(BPNN)用于预测道路沿线颗粒物浓度短时变化,并将模型的预测数值与多元线性回归模型(MLR)和广义可加模型(GAM)进行系统地对比评估,结果表明,BPNN预测精度要优于GAM和MLR模型的表现,可以更加准确的预测城市道路沿线颗粒物的浓度变化。

关键词：行人暴露细颗粒物黑碳超细颗粒物广义可加模型人工神经网络城市道路环境

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深组织光片荧光显微成像研究进展（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第2期 182-197页

作者：周笑左超刘永焘南京理工大学电子工程与光电技术学院智能计算成像实验室(SCILab) 南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室南京理工大学智能计算成像研究院(SCIRI)

随着生物医学研究对复杂组织结构和功能的深入探索，高分辨率、高信噪比的深组织成像技术变得愈加重要。传统的显微镜技术往往局限于二维、透明的生物薄样本的观测，这在很大程度上无法满足当前生物医学领域对三维深组织体成像的研究需... 详细信息

随着生物医学研究对复杂组织结构和功能的深入探索，高分辨率、高信噪比的深组织成像技术变得愈加重要。传统的显微镜技术往往局限于二维、透明的生物薄样本的观测，这在很大程度上无法满足当前生物医学领域对三维深组织体成像的研究需求。光片荧光显微镜凭借其低光损伤、高采集速率、大视场、体成像等优点被生物学家广泛使用。然而，生物组织固有的高散射特性仍然为深层成像带来了巨大的挑战。本文重点介绍了光片荧光显微成像技术在深组织成像领域的最新进展，特别是应对高散射样本挑战的解决策略，旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考，助力其对该前沿技术的最新进展和应用前景的理解。首先，阐述了光片荧光显微镜的基本原理和高散射吸收特性的形成原因及影响；然后，进一步阐明了增加组织穿透深度、应对光散射和吸收等问题的最新进展；最后，探讨了具有大穿透深度和强抗散射能力的光片荧光显微成像技术的发展前景以及潜在应用。

关键词：荧光显微光片照明深组织成像三维成像光学散射

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深组织光片荧光显微成像研究进展

激光与光电子学进展 2024年

作者：周笑左超刘永焘南京理工大学电子工程与光电技术学院智能计算成像实验室(SCILab) 南京理工大学智能计算成像研究院(SCIRI) 南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室

随着生物医学研究对复杂组织结构和功能的深入探索，高分辨率、高信噪比的深组织成像技术变得愈加关键。传统的显微镜技术往往局限于二维、透明的生物薄样本的观测，这在很大程度上无法满足当前生物医学领域对三维深组织体成像的研究需... 详细信息

随着生物医学研究对复杂组织结构和功能的深入探索，高分辨率、高信噪比的深组织成像技术变得愈加关键。传统的显微镜技术往往局限于二维、透明的生物薄样本的观测，这在很大程度上无法满足当前生物医学领域对三维深组织体成像的研究需求。而光片荧光显微镜凭借其低光损伤、高采集速率、大视场、体成像等诸多优点被生物学家广泛使用。然而，生物组织固有的高散射特性仍然为深层成像带来了巨大的挑战。本综述重点介绍了光片荧光显微成像技术在深组织成像领域的最新进展，特别是应对高散射样本挑战的解决策略。首先阐述了光片荧光显微镜的基本原理和高散射吸收特性的形成原因及影响。随后，进一步阐明了增加组织穿透深度、应对光散射和吸收等问题的最新进展。最后，探讨了具有高穿透深度和抗散射能力的光片荧光显微成像技术的发展前景以及潜在应用。本综述旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考，助力其对该前沿技术的最新进展和应用前景有初步的理解。

关键词：荧光显微光片照明深组织成像三维成像光学散射

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深组织光片荧光显微成像研究进展(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第2期61卷 162-177页

作者：周笑左超刘永焘南京理工大学电子工程与光电技术学院智能计算成像实验室(SCILab) 江苏南京210094 南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室江苏南京210094 南京理工大学智能计算成像研究院(SCIRI) 江苏南京210019

随着生物医学研究对复杂组织结构和功能的深入探索,高分辨率、高信噪比的深组织成像技术变得愈加重要。传统的显微镜技术往往局限于二维、透明的生物薄样本的观测,这在很大程度上无法满足当前生物医学领域对三维深组织体成像的研究需求... 详细信息

随着生物医学研究对复杂组织结构和功能的深入探索,高分辨率、高信噪比的深组织成像技术变得愈加重要。传统的显微镜技术往往局限于二维、透明的生物薄样本的观测,这在很大程度上无法满足当前生物医学领域对三维深组织体成像的研究需求。光片荧光显微镜凭借其低光损伤、高采集速率、大视场、体成像等优点被生物学家广泛使用。然而,生物组织固有的高散射特性仍然为深层成像带来了巨大的挑战。本文重点介绍了光片荧光显微成像技术在深组织成像领域的最新进展,特别是应对高散射样本挑战的解决策略,旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考,助力其对该前沿技术的最新进展和应用前景的理解。首先,阐述了光片荧光显微镜的基本原理和高散射吸收特性的形成原因及影响;然后,进一步阐明了增加组织穿透深度、应对光散射和吸收等问题的最新进展;最后,探讨了具有大穿透深度和强抗散射能力的光片荧光显微成像技术的发展前景以及潜在应用。

关键词：荧光显微光片照明深组织成像三维成像光学散射

基于频率选择表面的太赫兹FP干涉滤光片设计

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中国激光 2024年第2期51卷 204-211页

作者：廖文焘金尚忠李宏光郭宇烽解琪中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 西安应用光学研究所陕西西安710065

在太赫兹频段,为解决FP干涉滤光片反射率低、适用频率范围小及角度稳定性差的问题,设计了一种新的太赫兹频率选择表面结构。首先进行了仿真分析,确定了结构的硅片厚度和金属网栅层数,并对参数进行了优化。然后对该结构的传输特性和角度... 详细信息

在太赫兹频段,为解决FP干涉滤光片反射率低、适用频率范围小及角度稳定性差的问题,设计了一种新的太赫兹频率选择表面结构。首先进行了仿真分析,确定了结构的硅片厚度和金属网栅层数,并对参数进行了优化。然后对该结构的传输特性和角度稳定性进行了仿真,该结构在入射倾斜角0°~45°范围内具有较好的稳定性,最后加工出滤光片实物,对仿真结果的准确性进行验证。在太赫兹波垂直入射的情况下,实物测量结果与仿真结果基本吻合,在1.34~2.34 THz频率范围内,反射率和透射率分别为91.0%~98.4%和0.7%~8.0%,满足FP干涉滤光片高反射率、低透射率要求。

关键词：材料太赫兹超材料频率选择表面 FP干涉金属网栅高反射率

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基于磁编码器和窄带解调的太阳轮故障检测

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 365-371,414页

作者：尹兴超郭瑜李震焘华健翔昆明理工大学机电工程学院昆明650500

绝对式磁编码器具有价格低、安装方便等优势,适合于工程应用,但在低转速工况下其角度信号受测量误差的影响较大,需要对角度信号进行拟合以消除测量误差带来的干扰。传统的分段拟合方法在分段点处易出现不连续现象,角度信号的不连续导致... 详细信息

绝对式磁编码器具有价格低、安装方便等优势,适合于工程应用,但在低转速工况下其角度信号受测量误差的影响较大,需要对角度信号进行拟合以消除测量误差带来的干扰。传统的分段拟合方法在分段点处易出现不连续现象,角度信号的不连续导致由其计算的瞬时角速度(instantaneous angular speed,简称IAS)信号中出现虚假冲击,并对基于IAS信号的故障特征提取造成干扰。针对此问题,提出一种基于绝对式磁编码器IAS估计和窄带解调的太阳轮故障检测方法。首先,为保证IAS信号的连续性与平滑性,提出基于最小二乘拟合与5次Hermite插值的方法,实现了对IAS信号的拟合估计和平滑处理;其次,结合窄带解调技术实现了对行星齿轮减速器太阳轮故障特征的有效提取;最后,通过对正常与故障太阳轮的绝对式磁编码器信号分析对比,验证了所提方法的有效性。

关键词：磁编码器行星齿轮箱瞬时角速度信号窄带解调角域同步平均

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基于线阵扫描成像的太赫兹图像超分辨率重建

中国激光 2024年第8期51卷 275-282页

作者：郭宇烽金尚忠李宏光曾子威廖文焘中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 西安应用光学研究所陕西西安710065

针对太赫兹扫描成像设备存在的图像清晰度差、边缘模糊等问题,提出了一种基于生成对抗网络的太赫兹图像超分辨率重建算法。首先,在处理太赫兹图像时引入限制对比度自适应直方图均衡方法,有效解决了太赫兹图像对比度低的问题;其次,在生... 详细信息

针对太赫兹扫描成像设备存在的图像清晰度差、边缘模糊等问题,提出了一种基于生成对抗网络的太赫兹图像超分辨率重建算法。首先,在处理太赫兹图像时引入限制对比度自适应直方图均衡方法,有效解决了太赫兹图像对比度低的问题;其次,在生成对抗网络的基础上,提出了一种基于增强注意力机制的残差生成对抗网络,实现了太赫兹扫描图像的超分辨率重建,提升了图像纹理和细节的重建能力;最后利用频谱归一化的U-net网络对生成器生成的重建图像进行判别,增强了训练的稳定性。实验结果表明,提出的太赫兹图像超分辨率重建算法将太赫兹线阵相机所成太赫兹图像的边缘强度提高了7%,峰值信噪比提高了13%,平均梯度提高了12%,结构相似度提高了14%,验证了该算法的优越性和有效性。

关键词：太赫兹技术太赫兹线阵相机太赫兹图像超分辨率重建生成对抗网络图像质量评价

“巧”用信息技术,让小学数学课堂“活”起来——浅谈信息技术在小学数学课堂中的有效应用

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安徽教育科研 2024年第4期 76-78页

作者：吕卉贞亳州市第二小学安徽亳州236000

在当今信息技术迅猛发展的时代,白板、PPT、线上直播等各种软件的开发和更新换代,为我们的教学提供了充足的技术支持。在数学教学中“巧”用信息技术,不仅能激发学生的主动性,还能增大课堂容量,使数学课堂更加生动形象,为老师的教和学... 详细信息

在当今信息技术迅猛发展的时代,白板、PPT、线上直播等各种软件的开发和更新换代,为我们的教学提供了充足的技术支持。在数学教学中“巧”用信息技术,不仅能激发学生的主动性,还能增大课堂容量,使数学课堂更加生动形象,为老师的教和学生的学提供便利。教师在实际的教学中正确、高效、合理地运用信息技术,在辅助教学的同时,也能进一步提升学生的学习效率。

关键词：小学数学信息技术教学应用课堂教学

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计划行为理论下外卖配送员闯红灯行为研究

中国安全科学学报 2019年第5期29卷 1-6页

作者：张凡吕卉焘沈小燕刘浩学长安大学汽车学院陕西西安710064 长安大学汽车运输安全保障技术交通行业重点实验室陕西西安710064

为提高城市道路交通安全水平,以计划行为理论(TPB)为框架,采用问卷调查的方法,研究外卖配送员闯红灯(RLR)行为。以t检验确定不同特征人群心理变量均值的差异性;采用分层回归和基于人口变量的分组回归方法,分析TPB基本变量、扩展变量及... 详细信息

为提高城市道路交通安全水平,以计划行为理论(TPB)为框架,采用问卷调查的方法,研究外卖配送员闯红灯(RLR)行为。以t检验确定不同特征人群心理变量均值的差异性;采用分层回归和基于人口变量的分组回归方法,分析TPB基本变量、扩展变量及人口变量对闯红灯行为意图的解释能力。结果表明:对于不同教育程度的外卖配送员,在所有变量中,仅交通环境对其闯红灯行为意图具有显著影响;所有变量可解释闯红灯意图的总体方差为57. 3%~69. 6%,态度、示范性规范、从众倾向、交通环境以及教育背景和从业时间是外卖配送员闯红灯行为意图的显著影响因素,其中,态度对闯红灯行为意图的影响最显著。

关键词：计划行为理论(TPB) 外卖配送员闯红灯(RLR)行为分层回归分组回归