研究新降雪中溶解性有机质（DOM）的光谱特征有利于探究其与大气污染物的响应关系。 采用紫外-可见吸收光谱（UV-Vis absorption spectroscopy）、 三维荧光光谱（three dimensional fluorescence spectroscopy）结合平行因子分析（PARAFAC）技术, 分析了哈尔滨市新降雪样品中DOM的光谱特征及其来源。 新降雪中有色溶解性有机质（CDOM）浓度与荧光溶解性有机质（FDOM）强度变化呈现相同趋势, 其中CDOM含量因DOM来源、 大气云团运移、 大气污染情况及发色团光漂白性质的不同而与其他环境介质中CDOM浓度存在差异; 而FDOM强度则因环境介质中盐分含量及DOM的降解动力学速率存在差异而小于土壤和海洋。 新降雪中DOM的吸收光谱呈现指数递减趋势, 与冬季大气颗粒物中水溶性有机物发色团的吸收光谱相似, 在200~220 nm处存在明显吸收峰（由于受到水分子和溶解氧影响）, 表明DOM存在较多的不饱和双键共轭结构。 E2/E3值（250和365 nm处的吸光度比值）结果表明, 新降雪中DOM具有结构简单、 分子量小和芳香性弱的特征, 类富里酸为其主要组成物质; 通过PARAFAC共解析出类腐殖质和类蛋白质两类荧光组分, 其对荧光强度的贡献分别为66.78%和33.22%。 荧光参数分析结果表明, 该研究新降雪中DOM同时受陆源输入和微生物活动的影响, 并且具有较强的自生源特征（BIX>1）和较弱的腐殖化特征（HIX<0.8）。 荧光组分与大气污染物的相关性分析表明, 哈尔滨市新降雪中的荧光组分具有相同来源, 化石燃料、 生物质燃烧、 交通及工业等排放的细颗粒物（PM2.5）为新降雪中DOM的重要来源, 并通过类腐殖质组分的最大荧光强度初步建立了PM2.5浓度值的预测方程。 新降雪中DOM光谱特征分析可为揭示其来源组成及深入探寻其载体行为机制提供参考价值, 亦可为大气环境污染快速诊断识别提供新的研究思路和技术保障。

为提高圆光栅编码器测角精度、满足角秒甚至亚角秒级的精度测量需求,分析了影响其角度测量精度的误差来源,针对性地提出了多读数头读数平均法的补偿方法,进而控制误差源。根据圆光栅测角原理,分析了光栅系统刻化误差、读数头细分误差、光栅安装偏心误差、安装形变误差、轴晃误差等误差来源,从频域的角度分析了各个误差的频谱,根据误差源分析,可采用多读数头读数平均法的补偿方法。实验结果表明,在偏心误差约为15″、光栅形变误差约为1.5″的条件下,采用4读数头平均法实测的测角误差优于0.8″,大幅提高了圆光栅测角精度。

为了满足自准直系统的高精度要求, 同时扩展其适用范围, 以便更好地应用于科学研究, 在光学自准直原理的基础上, 针对大口径细光束的自准直系统进行研究, 并对其误差源做了深入分析。对入射光束发散度引入的误差、CCD离焦误差、光学元件姿态引入的误差、反射镜平面度误差、准直系统瞄准误差以及原理误差这六种主要的误差源做了定量分析, 同时对外界环境条件引入的误差进行了定性分析。通过对上述误差的定量与定性分析, 可以直观地观察各误差源对系统精度产生的影响, 为后续大口径细光束自准直系统的设计提供了重要的理论支持。

随着南水北调东线工程的开通, 东平湖作为山东段的两大调蓄湖泊之一, 其水质的有效监测和污染预警显得尤为重要。 根据东平湖夏季有色可溶性有机物(CDOM)吸收系数的空间分布特征和CDOM光学参数, 探讨了CDOM吸收系数与溶解性有机碳(DOC)、 叶绿素(Chla)等水质指标之间的关系, 以期为今后建立水源水质突变的实时监控和污染事件预警系统提供依据。 结果表明, 东平湖属于中-富营养型湖泊, CDOM吸收系数(a(280), a(350), a(440))均值分别为(12.90±1.17), (3.11±0.40)和(0.65±0.09) m-1, 在一定程度上反映了湖泊的营养状况。 东平湖内CDOM浓度整体呈现出从东岸河口区向湖心区、 西南岸递减的趋势, 体现了河流陆源输入对东平湖CDOM的重要贡献。 东平湖水体的CDOM浓度(如a(440))可以用来估算反演常规水质参数, 但仍需要进一步对不同季节不同水域CDOM的物质构成进行深入分析和研究。 由吸收特征值S值、 E3/E4、 M值得出, 东平湖河口区输入的陆源CDOM进入湖泊后, 随着陆源输入的比例下降CDOM腐殖化程度降低, 富里酸的相对含量升高, 且相对分子质量也逐渐减小。