2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)、農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展和人民生活水平的日益提高,由此產(chǎn)生了大量工業(yè)廢水、化肥農(nóng)藥以及生活污水未經(jīng)處理等隨意排放,致使水環(huán)境污染事件頻發(fā),嚴(yán)重威脅了我國地表水環(huán)境的質(zhì)量。為此,在我國剛邁入“十三五”建設(shè)與發(fā)展的關(guān)鍵時期,國家“十三五”環(huán)境監(jiān)測事業(yè)發(fā)展規(guī)劃指出:“將完善環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),本著‘適度超前’的原則,構(gòu)建先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系,切實(shí)提高環(huán)境監(jiān)測能力,改變我國環(huán)境監(jiān)測能力落后的狀況。”
  根據(jù)我國環(huán)境保護(hù)部公布的《“

2、十三五”環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理工作方案》,到2020年,我國要全面建成環(huán)境空氣、地表水和土壤等環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制體系。其中,針對水污染治理,在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置和檢測監(jiān)測上,完善技術(shù)體系,健全環(huán)境監(jiān)測規(guī)范體系,構(gòu)建質(zhì)量控制體系,創(chuàng)新質(zhì)控技術(shù)手段,完善自動監(jiān)測數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程質(zhì)控系統(tǒng),所有這些,均依賴于全面有效的地表水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
  誠然,目前我國地表水環(huán)境或水體流域監(jiān)測站布設(shè)相對稀疏,存在大量監(jiān)測盲區(qū)。即便在水體流域中建立的監(jiān)測站,尚僅能代表站點(diǎn)

3、附近區(qū)域的水質(zhì)狀況,不僅檢測監(jiān)測速度慢,信息存在一定的滯后,難以全天候、寬流域、實(shí)時追蹤刻畫或反映流域甚或重點(diǎn)地區(qū)的水質(zhì)狀態(tài)信息,無法對突發(fā)的水體流域內(nèi)水質(zhì)污染災(zāi)害事件做出快速監(jiān)測預(yù)警。因此,通過構(gòu)建廣域覆蓋的水質(zhì)檢測監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)時獲取水體流域內(nèi)的水質(zhì)監(jiān)(檢)測參數(shù),及時或動態(tài)通報水環(huán)境質(zhì)量狀況,全天候追蹤水質(zhì)是否異常等信息,不僅關(guān)系著我國國民健康、生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展,而且也是實(shí)現(xiàn)地表水環(huán)境污染監(jiān)控的一種有效途徑。

4、  有鑒于此,本文在四川省科技支撐計劃項目“多功能水質(zhì)實(shí)時自動監(jiān)測技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)品研制”(項目編號:2012SZ0111)、重慶市教委科技創(chuàng)新項目“基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的光譜水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)”(項目編號:CYS14039)以及四川碧朗科技有限公司科研項目“光譜法多參數(shù)水質(zhì)在線自動監(jiān)測儀研制”(合同編號:1042012920140453)聯(lián)合資助下,開展了面向地表水環(huán)境的基于分布式紫外-可見光譜法水質(zhì)在線檢測監(jiān)測系統(tǒng)理論分析、技術(shù)方法論證和儀器設(shè)備

5、開發(fā)等研究工作,研究了分布式水環(huán)境水質(zhì)光譜采集、光譜降噪、光譜濁度干擾補(bǔ)償、光譜壓縮、遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)热舾申P(guān)鍵技術(shù)問題,初步構(gòu)建了地表水紫外-可見光譜法水質(zhì)實(shí)時自動檢測監(jiān)測技術(shù)的理論、儀器及方法技術(shù)。
  本論文的研究工作內(nèi)容,主要是:
  1)深入、系統(tǒng)調(diào)研了國內(nèi)外水質(zhì)檢測監(jiān)測理論、儀器及方法技術(shù)的發(fā)展歷程;分析了國內(nèi)外水質(zhì)監(jiān)測的主要方法,特別是,明晰了紫外-可見光譜法水質(zhì)檢測監(jiān)測技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢;闡述了我國目前地表水環(huán)境

6、狀況、面臨的挑戰(zhàn)以及國家對于水環(huán)境管理的防控計(規(guī))劃;指出了分布式水質(zhì)檢測監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)有的研究現(xiàn)狀和存在的問題或不足。在此基礎(chǔ)上,確立了水質(zhì)檢測監(jiān)測系統(tǒng)的研究思路,提出了一種紫外-可見光譜水質(zhì)檢測法融合分布式在線測量技術(shù)的分布式水質(zhì)檢測監(jiān)測系統(tǒng)原理與技術(shù)方法。
  2)研究分析了紫外-可見光譜法分布式水質(zhì)檢測的原理及方法,構(gòu)建了分布式紫外-可見光譜法水質(zhì)在線監(jiān)測的儀器系統(tǒng)和應(yīng)用軟件?;诖?,針對分布式紫外-可見光譜法水質(zhì)檢測監(jiān)測的

7、數(shù)據(jù)采集實(shí)時性、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸可靠性、數(shù)據(jù)管理便捷性與軟硬件可擴(kuò)展性等特點(diǎn)或基本要求,研究與開發(fā)了光譜法水質(zhì)檢測監(jiān)測節(jié)點(diǎn)硬件系統(tǒng)、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)界面以及檢測節(jié)點(diǎn)儀器設(shè)備開發(fā)和監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)驗平臺,這為后續(xù)的水質(zhì)檢測監(jiān)測系統(tǒng)之應(yīng)用研究提供了理論及技術(shù)方法基礎(chǔ)。
  3)研究了光譜法水質(zhì)檢測監(jiān)測節(jié)點(diǎn)光譜采集和數(shù)據(jù)傳輸中可靠性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)問題。鑒于水質(zhì)光譜測量中的光能量損耗,研究與設(shè)計了光譜采集的光學(xué)系統(tǒng),優(yōu)化了光譜探頭結(jié)構(gòu);

8、面對工業(yè)級(低成本)光譜儀水質(zhì)檢測監(jiān)測存在光子效率低、背景噪聲強(qiáng)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),研究了一種水質(zhì)檢測雙光程光譜融合算法,此可同時采集長、短兩種光程光譜,借助于噪聲方差估計、雙光程增益匹配的技術(shù)方法,輔之于按噪聲方差分布進(jìn)行分段加權(quán)方式得到水質(zhì)檢測融合光譜,以此提高光譜信/噪比,確保了光譜法水質(zhì)檢測監(jiān)測節(jié)點(diǎn)光譜采集和數(shù)據(jù)傳輸中的可靠性和穩(wěn)定性。
  4)研究了光譜法水質(zhì)檢測監(jiān)測時殘余的非線性光譜噪聲和光譜無線傳輸過程中數(shù)據(jù)丟包的關(guān)鍵技術(shù)問

9、題。采用等間隔采樣,構(gòu)建了由時間軸和光譜軸組成二維光譜矩陣,借以基于動態(tài)窗格和二維小波變換的光譜去噪算法,不僅濾除了殘余的非線性光譜噪聲,而且還保留了原始光譜細(xì)節(jié)信息。通過引入基于壓縮感知的光譜壓縮算法,縮減了光譜數(shù)據(jù)量,不僅優(yōu)化了數(shù)據(jù)丟包條件下的壓縮數(shù)據(jù)重建質(zhì)量,而且還提高了光譜數(shù)據(jù)無線傳輸效率。
  5)研究了水質(zhì)解算過程中存在的濁度干擾和水質(zhì)COD解算時現(xiàn)有模型性能偏弱的關(guān)鍵技術(shù)問題。為了確保水質(zhì)檢測監(jiān)測時水質(zhì)參數(shù)解算質(zhì)量,

10、特別是水體環(huán)境有機(jī)物含量的解算精度,研究了一種基于Mie散射理論的紫外-可見光譜濁度補(bǔ)償算法,通過建立懸浮顆粒物粒徑分布函數(shù),反演其在有機(jī)污染物特征光譜段的消光光譜,最終與原始光譜進(jìn)行差分,實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)檢測監(jiān)測光譜的濁度補(bǔ)償,解決了光譜法水質(zhì)檢測時易受泥沙等懸浮顆粒物干擾的問題。
  本論文的上述有關(guān)研究成果,不僅在項目研制的儀器樣機(jī)(已通過了四川省科技廳組織專家的成果鑒定)移交四川碧朗科技有限公司的工程實(shí)踐中得到了實(shí)際應(yīng)用,而且還

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