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光伏电池片等效物理模型参数辨识及其光谱响应估算研究

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可再生能源 2025年第2期43卷 173-182页

作者：张经炜曹尚冯莉丁坤 Frank U.Hamelmann 杨航陈翔河海大学机电工程学院江苏常州213200 比勒菲尔德应用科学与艺术大学太阳能计算实验室德国北莱茵-威斯特法伦明登32427 常州市光伏系统集成及生产装备技术重点实验室江苏常州213200

为全面评估光伏电池片发电性能,针对现有光伏等效电路模型无法估算其光谱响应特性问题,文章基于有限元法提出了光伏电池片等效物理模型及其参数辨识方法,对其电气特性与光谱响应进行估算。首先,分析有限元模型中关键参数对电气特性估算... 详细信息

为全面评估光伏电池片发电性能,针对现有光伏等效电路模型无法估算其光谱响应特性问题,文章基于有限元法提出了光伏电池片等效物理模型及其参数辨识方法,对其电气特性与光谱响应进行估算。首先,分析有限元模型中关键参数对电气特性估算结果的影响,确定发射区厚度、基区厚度、发射区掺杂浓度、基区掺杂浓度、串联电阻和并联电阻共6参数作为模型参数辨识对象;然后,以高辐照工况下实测电流-电压(Ⅰ-Ⅴ)特性数据为依据,使用粒子群算法对上述参数进行辨识;最后,实测了不同辐照和温度条件下Ⅰ-Ⅴ特性并与模型估算结果对比验证,同时测量了太阳光谱曲线与光伏组件短路电流,间接验证模型估算电池片光谱响应的精确性。实验结果表明,单晶硅、多晶硅电池片模型估算结果的电流均方根误差分别为0.019 2~0.030 2 A,0.018 0~0.051 5 A,模型计算光谱响应结果的短路电流和实测短路电流绝对百分误差在15%以下,使用该参数辨识方法建立的模型能够较综合地反映光伏电池片的光电转换性能。

关键词：光伏电池光伏模型有限元模型光谱响应参数辨识

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基于光谱响应差异的HJ-1B热红外通道星上定标系数验证

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光谱学与光谱分析 2014年第8期34卷 2212-2217页

作者：刘李傅俏燕史婷婷王爱春张学文中国资源卫星应用中心北京100094 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

HJ-1B卫星热红外通道自发射以来共进行了7次星上黑体定标,然而针对星上定标系数的验证工作开展较少。通过半高宽法、矩方法和查找表法计算得到2009年9月14日星上定标系数。以具有较高定标精度的MODIS为参考源,基于MODIS第31,32通道和HJ... 详细信息

HJ-1B卫星热红外通道自发射以来共进行了7次星上黑体定标,然而针对星上定标系数的验证工作开展较少。通过半高宽法、矩方法和查找表法计算得到2009年9月14日星上定标系数。以具有较高定标精度的MODIS为参考源,基于MODIS第31,32通道和HJ-1B热红外通道的光谱响应特性,改进对应热红外通道的光谱匹配算法,建立两传感器表观辐亮度的匹配关系,进而通过Planck公式计算出HJ-1B热红外通道的等效水表亮温,通过与HJ-1B热红外通道基于星上定标系数得到的反演水表亮温进行比较,实现对星上定标系数的验证。以光谱响应差异计算的等效亮温值为285.97K,半高宽法、矩方法和查找表法星上定标系数反演亮温值分别为288.77,274.52和285.97K。结果显示,半高宽法、矩方法和查找表法星上定标系数反演亮温与光谱响应差异计算的等效亮温偏差分别为2.8,-11.46和0.02K。结果表明,HJ-1B热红外通道星上定标方法中以查找表法星上定标系数计算结果精度较高。同时证明了基于光谱响应差异的HJ-1B热红外通道星上定标系数验证方法有效可行。

关键词：星上定标热红外光谱响应验证

倒伏胁迫对水稻可视茎叶穗比率的影响及光谱响应解析

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光谱学与光谱分析 2019年第7期39卷 2264-2270页

作者：谢新锐顾晓鹤林丽群杨贵军张丽妍湖北大学资源环境学院湖北武汉430062 农业部农业遥感机理与定量遥感重点实验室北京农业信息技术研究中心北京100097

倒伏胁迫下作物的冠层光谱响应机理解析,是大范围作物倒伏灾情遥感监测的重要基础。倒伏胁迫直接改变了遥感光谱探测视场内的可视茎叶穗比率,通过解析冠层光谱与可视茎叶穗比率间的关系,探索不同强度的倒伏胁迫下水稻可视茎叶穗组分变... 详细信息

倒伏胁迫下作物的冠层光谱响应机理解析,是大范围作物倒伏灾情遥感监测的重要基础。倒伏胁迫直接改变了遥感光谱探测视场内的可视茎叶穗比率,通过解析冠层光谱与可视茎叶穗比率间的关系,探索不同强度的倒伏胁迫下水稻可视茎叶穗组分变化规律及其与冠层光谱响应规律,为大范围作物倒伏灾情遥感监测提供理论支持。以2017年江苏省兴化市、大丰区的实发倒伏水稻为研究对象,在野外观测实验的支持下,分析不同倒伏强度的倒伏水稻冠层光谱变化规律,并对不同倒伏强度下的冠层可视茎叶穗比率与倒伏角度进行相关性分析,筛选能有效表征倒伏强度的敏感农学参数,采用灰色关联分析法构建倒伏水稻冠层光谱指标与敏感农学参数之间的响应模型,实现水稻倒伏灾情的光谱诊断,并利用野外实测样本评价诊断精度。研究结果表明,随着倒伏强度的加大,冠层光谱表现出规律性变化,红光波段与近红外波段响应较为明显,“红边”位置明显“蓝移”,且“红边”振幅与“红边”面积增大,说明红光波段和近红外波段对水稻倒伏胁迫强度较为敏感;冠层可视叶茎比存在随倒伏强度增加而减少的规律,其相关性可达0.715,说明倒伏后的水稻冠层可视叶茎比对于倒伏强度有着较好的表征能力;通过对可视叶茎比与冠层高光谱反射率进行相关性分析,分别于红光波段和近红外波段内筛选出698与1132nm作为敏感波段,进而计算特征植被指数;利用灰色关联分析构建了基于特征植被指数的水稻可视叶茎比光谱响应模型,检验样本的决定系数为0.635,以可视叶茎比预测结果进行倒伏灾情等级划分的精度达到82%。因此,倒伏发生后水稻冠层的茎、叶、穗等组分在光谱探测器视场中的贡献比例发生了规律性改变,茎、叶、穗本身光谱反射率差异和视场内比率差异直接反映于倒伏水稻冠层光谱差异,其中可视叶茎比能有效表征受倒伏胁迫的水稻群体结构变化,与倒伏强度具有较好的响应关系,不同倒伏强度的可视叶茎比与水稻冠层光谱之间的响应规律可以有效区分倒伏灾情等级,有助于为区域尺度的水稻倒伏灾情遥感监测提供先验知识。

关键词：水稻光谱响应叶茎比灰色关联分析倒伏灾情

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植被叶片生化组分的光谱响应特征分析

光谱学与光谱分析 2010年第11期30卷 3031-3035页

作者：孙林程丽娟山东科技大学测绘科学与工程学院山东青岛266510

依据LOPEX’93数据,分别使用地表反射率光谱及其变化量以及光谱指数分析了鲜叶片叶绿素和水分含量的光谱响应。结果表明,在反射率光谱及其变化量的分析中,反射率的二阶导数对叶绿素具有较高的响应,对叶绿素响应较高的波段依次为600,700,... 详细信息

依据LOPEX’93数据,分别使用地表反射率光谱及其变化量以及光谱指数分析了鲜叶片叶绿素和水分含量的光谱响应。结果表明,在反射率光谱及其变化量的分析中,反射率的二阶导数对叶绿素具有较高的响应,对叶绿素响应较高的波段依次为600,700,670,410,490,500和440nm,这些波段区间能够较好地反映植被叶绿素的含量;反射率光谱经连续统去除后对叶片含水量具有较高的响应,对水分含量响应较高的波段依次为:1870,2130,2180,1820,2350和2120nm,分别对应着水分在短波红外波段的吸收波段。在光谱指数的分析方法中,光谱指数ND(normalized difference)对叶绿素含量较其他指数具有更高的响应,其相关系数为0.618;光谱指数Ratio975对叶片水分含量具有较高的响应,相关系数可达0.996。根据以上的响应分析,构建相关模型,对叶片中叶绿素和含水量开展地基反演实验,结果表明,基于地面光谱数据反演叶片中叶绿素和含水量可达到较高的精度。

关键词：生化组分地表反射率光谱指数光谱响应

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油砂组分遥感光谱响应特征及意义

地球物理学报 2016年第8期59卷 3068-3078页

作者：尤金凤邢立新潘军单玄龙樊瑞雪吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 吉林大学地球科学学院长春130061

基于油砂组分的吸收光谱物理响应机理,通过对比矿物基团平均吸收深度,建立主要蚀变矿物ASTER多光谱遥感数据异常提取模式以识别油砂分布.研究表明,与传统的烃类微渗漏遥感研究手段相比,该模式可以更有效地指示油砂的分布.利用油砂组分... 详细信息

基于油砂组分的吸收光谱物理响应机理,通过对比矿物基团平均吸收深度,建立主要蚀变矿物ASTER多光谱遥感数据异常提取模式以识别油砂分布.研究表明,与传统的烃类微渗漏遥感研究手段相比,该模式可以更有效地指示油砂的分布.利用油砂组分基团光谱平均吸收深度与孔隙度及渗透率进行相关分析,研究了油砂光谱与所处地质背景环境中储层物性之间的关联关系.结果表明,表征粘土矿物含量的粘土基团吸收深度与孔渗值呈负相关关系,指示含油性的烃类基团吸收深度与孔渗值呈显著正相关关系.

关键词：油砂光谱响应烃类孔隙度渗透率蚀变

年龄与视觉光谱响应的相关性及其对颜色辨别的影响

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光谱学与光谱分析 2013年第7期33卷 1886-1891页

作者：黄敏刘浩学廖宁放北京印刷学院印刷与包装工程学院北京102600 北京理工大学颜色科学与工程国家重点专业实验室北京100081

采用心理物理实验方法中的同时双眼观察技术,组织3名不同年龄段(21,32,58岁)的观察者在EIZO液晶显示器上,每人重复7次匹配九种打印色样,建立不同年龄观察者匹配跨媒体颜色的数据组,研究不同年龄观察者的跨媒体颜色匹配视细胞响应。发现... 详细信息

采用心理物理实验方法中的同时双眼观察技术,组织3名不同年龄段(21,32,58岁)的观察者在EIZO液晶显示器上,每人重复7次匹配九种打印色样,建立不同年龄观察者匹配跨媒体颜色的数据组,研究不同年龄观察者的跨媒体颜色匹配视细胞响应。发现随着年龄的增长,观察者匹配九种颜色的鲜艳度明显下降,并且在匹配蓝色和紫色时,老年观察者蓝色通道的光谱响应明显降低。研究结果在某种程度上验证了CIEPO06观察者生理模型的结果,同时也为颜色再现行业生产、评价与年龄相关产品提供一定的理论依据和实验支持。

关键词： CIEPO06模型光谱响应年龄颜色辨别

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光谱响应测试仪的研制及应用

南京理工大学学报 2005年第6期29卷 690-692,723页

作者：杜玉杰杜晓晴常本康钱芸生南京理工大学电子工程与光电技术学院

为了客观评价光电阴极的性能,提高其光电发射水平,在深入研究光电阴极光谱响应测试原理的基础上研制了国内首台光谱响应测试仪。利用自制光谱响应测试仪对国产二代、三代微光像增强器进行了光谱响应测试与分析,成功实现了激活台内负电... 详细信息

为了客观评价光电阴极的性能,提高其光电发射水平,在深入研究光电阴极光谱响应测试原理的基础上研制了国内首台光谱响应测试仪。利用自制光谱响应测试仪对国产二代、三代微光像增强器进行了光谱响应测试与分析,成功实现了激活台内负电子亲和势(NEA)光电阴极高温激活和低温激活后的光谱响应在线测试,结果低温激活后积分灵敏度比高温激活提高了29%,截止波长向长波有很小的移动。通过计算阴极参量发现,阴极表面逸出几率在低温激活后较高温激活后提高了25%,低温激活后阴极表面结构得到优化是其积分灵敏度提高的重要原因。

关键词：负电子亲和势光谱响应在线测试微光像增强器表面逸出几率

有机掺杂溶胶-凝胶法制备pH敏感膜及其光谱响应的研究

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光谱学与光谱分析 2002年第1期22卷 96-98页

作者：陈曦戴媛静李伟庄峙厦王小如厦门大学化学化工学院现代分析科学教育部重点实验室福建厦门361005

使用四甲氧基硅烷 (TMOS)和二甲基二甲氧基硅烷 (DiMe DMOS)为共先驱体 ,采用溶胶凝胶的有机掺杂 ,制备对 pH具有宽程响应的敏感膜。详细考察了包埋溴酚蓝和溴酚绿的敏感膜对 pH的响应值、响应时间、泄漏和可逆性等响应性能指标。

关键词：溶胶-凝胶法有机掺杂 pH响应光谱响应 pH敏感膜溴酚蓝四甲氧基硅烷二甲基二甲氧基硅烷溴酚绿

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基于光谱响应定标的辐射测温方法

光谱学与光谱分析 2012年第10期32卷 2735-2738页

作者：辛成运程晓舫张忠政中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230027

辐射测温是通过测量物体发出的辐射来反演温度,辐射测量方程中含有与空间位置相关的非光谱参数,通常需通过辐射标定予以确认。而该研究将非光谱参数归入有限项级数形式的光谱发射率中,这既不会影响多通道测温方程组的封闭性,又不会影响... 详细信息

辐射测温是通过测量物体发出的辐射来反演温度,辐射测量方程中含有与空间位置相关的非光谱参数,通常需通过辐射标定予以确认。而该研究将非光谱参数归入有限项级数形式的光谱发射率中,这既不会影响多通道测温方程组的封闭性,又不会影响真温求解,从而在无需测量数据归一化的条件下,实现了无需空间位置标定的辐射测温,该方法仅需要标定仪器的绝对光谱响应或相对光谱响应,但不能解得发射率。以两个特例分别对多波长测温方法和多谱段测温方法的求解特性进行了研究。结果表明:对于任意的测量矢量,有效波长不相同的多波长测温唯一解是存在的;而多谱段测温时,存在无解区域,双解直线,甚至可能存在三解直线。

关键词：多波长多谱段辐射测温发射率光谱响应