進入冬天以來，北方頻繁出現霧霾天氣，面對日益緊迫的霧霾問題，除了戴上防霾口罩，我們又能做些什么?日前，西安大學生發(fā)明了一款便攜式霧霾空間分布激光探測儀，實時監(jiān)測大氣環(huán)境。
前不久，西安理工大研究生代晨昱和同學們發(fā)明了一款便攜式霧霾空間分布激光探測儀，可以實時監(jiān)測大氣污染物的儀器，打破了傳統(tǒng)環(huán)保部門測量大氣污染物的方法，將激光遙感技術應用到了霧霾監(jiān)測領域。據悉，該儀器還榮獲了陜西省大學生課外學術科技作品大賽一等獎。
打破陳規(guī)用激光遙感監(jiān)測領域
目前，相關部門監(jiān)測大氣污染物主要采用的是直接稱重、多點監(jiān)測、人工取樣等方法，上述方法都僅是單點測量。例如直接稱重法，是抽取等量空氣將污染物停留在過濾膜上，直接稱其重量，計算單位體積中的污染物濃度。而多點監(jiān)測需要架設許多儀器，不僅耗時耗力，還不具有實時性。因為大氣是流動的，往往當工作人員把儀器上的數據整理出來時，污染源的位置、霧霾污染的空間分布等已經發(fā)生了變化。
實際上，城市每個區(qū)域的PM2.5數值都不一樣，而且數據也是不斷變化的，這就讓代晨昱萌生了用專業(yè)知識發(fā)明一種可以實時監(jiān)測大氣污染物的儀器的想法。經過近兩年努力，他和同學們完成了設計發(fā)明工作。探測儀彌補了現有霧霾探測儀無法進行大面積探測的缺陷，大大拓展了探測距離。這款儀器的夜間探測距離為10-20km，白天探測距離為5-8km。
探測儀整體系統(tǒng)主要由激光發(fā)射系統(tǒng)、光學接收系統(tǒng)、光電探測系統(tǒng)、數據采集處理系統(tǒng)及三維掃描控制系統(tǒng)五部分組成。代晨昱解釋，這套系統(tǒng)主要運用了光散射和光測距兩大原理。由激光發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出脈沖激光進入大氣，激光與大氣中的霧霾顆粒發(fā)生散射后，由光學接收系統(tǒng)接收后向散射回波信號，再由光電探測系統(tǒng)將光信號轉換為電信號，最后由數據采集處理系統(tǒng)利用模擬探測方式完成數據采集與處理。
實時監(jiān)測，霧霾無處逃遁
這款便攜式霧霾空間分布激光探測儀，相較于單點測量，擴大了探測范圍，還可對污染源的位置、污染程度、污染物的擴散方式及傳播途徑進行實時監(jiān)測，繼而對霧霾污染的出現提前預警，使有關部門前移工作關口，采取應對措施緩解污染問題。彌補了現有霧霾探測儀無法進行大面積探測的缺陷，大大拓展了探測距離。這款儀器的夜間探測距離為10-20km，白天探測距離為5-8km。
以城區(qū)面積約為860余平方公里的西安市為例，實驗表明，4-6臺探測儀就可以實現整個西安市區(qū)的覆蓋探測，工作效率著實提升了不少。
代晨昱表示，這款儀器可以與現有的顆粒物監(jiān)測儀器設備配合工作，不僅可以彌補現有儀器的缺陷，配合工作后測試出來的結果精度更高。他們也期待可以和有關單位部門、企業(yè)合作，為治污減霾貢獻出自己的一份力量。
年輕的大學生也懂得要以己之力，為社會貢獻一份力量。身為地理信息行業(yè)的從業(yè)者，手握各種地理空間技術，在這場休戚與共的霧霾反擊戰(zhàn)中，也應多思考，多行動，多出力，守護蒼穹之下的那片藍天。
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