西安科技大学测绘科学与技术学院, 陕西 西安 710054
2019年和2021年新冠疫情期间西安市政府均采取了强有力的管控措施，为此对比研究了不同程度减排措施对空气质量的影响。采用特征雷达图、空间插值和HYPLIST轨迹模型等方法对西安市疫情期间 (2019年12月—2020年2月、2021年12月—2022年2月) 和正常生产期 (2020年12月—2021年2月) 冬季空气质量变化特征进行了对比分析，并探讨了人为减排情景下空气质量变化潜在原因。结果表明：(1) 西安市环境空气质量指数 (AQI) 空间分布整体呈现“西北劣东南优”特征。2020年疫情严控期空气质量得到明显改善，优良率达到53%；2022年疫情严控期空气质量未受管控措施明显影响。(2) 2020年疫情严控期除O3外污染物浓度均明显下降，降幅分别为PM2.5 (42.90%) > NO2 (42.13%) > CO (35.37%) > PM10 (32.58%) > SO2 (17.40%)；2022年仅有SO2和NO2浓度下降，降幅为NO2 (31.86%) > SO2 (18.31%)。疫情期间污染类型属于偏二次型。(3) 疫情期间，污染天气是在高湿静风天气条件和盆地地形的基础上，受人为源排放和区域污染物传输引起的，因此促进污染物协同减排和关中地区联防联控是改善空气质量的关键举措。
新冠疫情 空气质量 时空特征 影响因素 COVID-19 pandemic atmosphere quality spatio-temporal characteristics influence factors
南京林业大学机械电子工程学院，江苏 南京 210037
近红外光谱及成像检测凭借其高效、无损、非接触等优点近年来被广泛应用于农林产品、食品检测等方面。该技术可快速获取样品光谱和图像信息，进而结合化学计量学、机器学习建模等对样品进行品质安全、掺杂掺假、理化指标和产地溯源等方面检测，深受各行各业的认可。但光学仪器使用环境以及被测样品性质具有局限性，光学检测结果易受到各种因素干扰，从而影响检测精度，应当予以消除或削弱。简述了近红外光谱和高光谱成像的检测基本原理，并对国内外近红外光谱及成像技术在检测时受到的影响因素进行总结与归纳，结合国内外研究学者在相关方面的研究内容，重点在温度、光照、水分、曲率变化和湿度等5个方面及相关校正方法的应用进行阐述，对当前存在的部分问题提出总结与建议，以期为相关方向的研究人员提供参考及借鉴。
近红外光谱 高光谱成像 无损检测 化学计量学 影响因素 校正方法 激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0400003
1 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室, 武汉 430072
2 中建西部建设股份有限公司, 成都 610052
在国家积极推进碳达峰、碳中和目标背景下, 水泥行业减少碳排放势在必行。大掺量矿物掺合料混凝土使用了大量矿物掺合料, 大幅减少了水泥用量, 因此受到较大关注。本文重点综述了大掺量矿物掺合料混凝土的碳化行为、微观机理研究现状和常用矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响; 总结了混凝土碳化的影响因素, 以及碳化行为的测试评价方法和优缺点; 最后, 提出了碳化可能存在的途径, 并指明了进一步的研究方向, 这对于改善大掺量矿物掺合料混凝土耐久性和降低建筑行业碳排放具有重要意义。
大掺量 矿物掺合料 混凝土 碳化行为 评价方法 影响因素 large volume mineral admixture concrete carbonation behavior evaluation method influence factor
采用分层整群抽样方法调查铜仁市碧江区农村小学生近视情况，分析日间户外运动对视力的影响。抽取6所农村小学1 615名6～12岁小学生进行问卷调查及视力筛查，结果表明该地区农村小学生视力均值为(4.80±0.21)，近视检出率为27.1%，低于国内基线; 视力正常者平均日间户外活动时间(1.96±0.55)h/d 大于近视者平均日间户外活动时间(1.68±0.52)h/d，差异有统计学意义(P<0.01); 2组学生在1周日间户外活动>2 h/d的频率有显著差异(χ2=44.01，P<0.01)。二元logistic回归分析结果表明，1周日间户外活动每增加1 h，可以降低52.5%的近视风险(OR=0.475，95%CI=0.337～0.669)，1周5次以上日间>2 h的户外活动，可以降低73.5%的近视风险(OR=0.265，95%CI=0.112～0.626)。增加日间户外活动时间和频率是一项简单有效的预防近视的方法。
农村小学生 户外活动时间 视力影响因素 rural primary school students time for outdoor activities factors influencing vision
1 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院, 油气资源与探测国家重点实验室, 北京 102249
2 北京建筑材料科学研究总院有限公司, 固废资源化利用与节能建材国家重点实验室, 北京 100041
为了减缓建筑行业生产过程中CO2排放对全球气候变化的影响, 建筑行业提出了CO2矿化封存技术, 即利用CO2与水泥基材料中的水泥熟料以及水泥水化产物等反应生成以方解石为主的碳酸钙(CaCO3)沉淀和无定形高聚合度硅胶(SiO2·nH2O)。CO2矿化养护水泥基材料在实现永久封存利用CO2的同时, 因其矿化产物具有较好的稳定性、填充效应和成核效应, 矿化养护后的水泥基材料力学强度得以提升, 耐久性得到改善, 相比其他养护方法, 短时间内可以获得具有高性能的水泥基材料。本文总结了现阶段CO2矿化养护水泥基材料的最新研究进展, 从反应机理和影响因素两方面进行了介绍, 详细分析了预养护、相对湿度、水胶比、CO2浓度、养护压力和温度等养护条件对水泥基材料CO2矿化养护后性能、固碳率以及矿化程度的影响, 并对CO2矿化技术在水泥基材料中未来的发展和研究方向进行了展望。
二氧化碳封存与利用 矿化养护 水泥基材料 反应机理 影响因素 carbon dioxide storage and utilization mineral carbonation curing cement-based material reaction mechanism influencing factor
1 华北电力大学电气与电子工程学院，河北 保定 071003
2 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室，河北 保定 071003
3 华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室，河北 保定 071003
为了获得相关因素对基于相干探测相敏光时域反射计（φ-OTDR）的分布式声波传感（DAS）系统测量准确性的影响规律，根据光纤中后向瑞利散射理论建立相干探测φ-OTDR仿真模型。基于该模型生成不同测量参数下的后向瑞利散射信号，采用IQ解调算法确定了振动位置、还原了振动信号，计算了振动检测信噪比和失真度。结果表明：采样率可以小于声光调制器（AOM）频率的2倍；宽范围内随着采样率的提高，振动检测信噪比与失真度不是严格单调增加或降低；模数转换器（ADC）量化位数在8~16位范围内变化时对系统解调结果的影响不大；随着入射光脉冲宽度减小、振动点与入射端距离增加，振动检测信噪比分别呈双指数、线性规律下降，失真度分别呈双指数、幂函数规律增加；随着掺铒光纤放大器（EDFA）放大倍数提高，振动检测信噪比呈幂函数规律提升，失真度在高、低噪声时分别呈幂函数、双指数规律下降。
传感器 分布式声波传感器 φ-OTDR IQ解调 振动检测 影响因素 光学学报
2023, 43(14): 1428001
1 国防科技大学电子对抗学院脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
2 国防科技大学电子对抗学院安徽省电子制约技术重点实验室，安徽 合肥 230037
3 95793部队，贵州 贵阳 550000
本文提出将符合测量方法用于光子外差测速技术中，将光子符合计数模式应用于光子外差测速系统，能够在一定程度上减少背景噪声、暗噪声和后脉冲带来的光子误计数，提高信噪比等测速性能。基于外差原理与单光子探测的泊松响应，以及光子符合计数原理，本文仿真研究了双通道符合计数光子外差系统的性能，利用1550 nm连续波激光器探测匀速运动目标，结果表明，双通道符合计数模式下中频信号功率谱的信噪比明显高于单通道自由运行模式和一阶滤波下的功率谱信噪比。随着信号光子数增加，两种计数模式的信噪比能够相差2~3 dB。针对该方法，又进一步通过仿真研究了本振光强、背景噪声、中频频率、探测时长四个因素对双通道符合计数光子外差测速系统性能的影响。结果表明，随着本振光强与信号光强的比值逐渐增大，系统信噪比先增大后减小，在kL=3附近时达到最大；背景噪声越大，饱和信号光子数越大，饱和信噪比越低；探测时长越长，饱和信噪比提高幅度越大；而在探测带宽之内，中频频率也即运动目标的速度对结果影响较小。本文从改变前端光子计数模式的角度提高光子外差探测系统的性能，为提高光子外差测速的信噪比拓宽了思路。
探测器 光子外差 单光子探测 符合计数 测速性能 影响因素 光学学报
2023, 43(14): 1404001
大气与环境光学学报
2023, 18(3): 227
武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室, 武汉 430070
为了探明再生砂混凝土的毛细吸水特性, 研究了再生砂掺量(0%、30%、50%、70%、100%, 质量分数)、再生砂微粉含量(3%、7%、10%, 质量分数)、水胶比(0.37、0.45、0.58)、矿物掺合料品种和掺量、再生砂预湿程度(0%、50%、100%)、硅烷浸渍处理等因素对再生砂混凝土抗压强度与毛细吸水性能的影响, 分析了不同再生砂掺量的混凝土孔结构与毛细吸水系数的关系。结果表明: 再生砂混凝土0~240 min和240~1 440 min两阶段的毛细吸水量皆与时间的平方根之间呈线性关系; 随着再生砂掺量和微粉含量的增加, 混凝土的毛细吸水系数逐渐增大, 再生砂掺量超过50%时, 会显著影响混凝土的毛细吸水性能和强度; 通过降低水胶比、增大再生砂的预湿程度、掺入三元复合矿物掺合料(15%粉煤灰+15%矿渣粉+8%硅灰)以及对混凝土表面进行硅烷浸渍处理, 均可以降低再生砂混凝土的毛细吸水系数。随着再生砂掺量的增加, 混凝土的孔隙率和临界孔径增大, 进而导致混凝土毛细吸水系数增加。
再生砂混凝土 毛细吸水 强度 影响因素 孔结构 recycled sand concrete capillary water absorption strength influencing factor pore structure
