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利用光学、高光谱和微波SAR遥感数据进行沿海区域多光谱船舶检测
摘要： 随着时间推移，对近岸海域船舶进行高效监测的必要性日益凸显。多卫星观测技术为有效监测船舶提供了可能。本研究展示了应用于朝鲜半岛周边海域光学、高光谱及微波卫星图像的船舶检测方法成果：通过光谱匹配算法处理数百个光谱通道的高光谱图像来检测船舶，并分析其与实地测量数据的光谱相似性；针对合成孔径雷达（SAR）图像，则采用恒虚警率（CFAR）算法，根据哨兵1B号SAR与ALOS-2 PALSAR2图像的后向散射系数区分船舶目标。验证结果表明，在韩国沿海哨兵1B号覆盖范围内，卫星检测到的船舶位置与实时定位数据高度吻合。本研究给出了基于光学与SAR的船舶检测概率值，并探讨了误差成因，同时论证了整合光学、高光谱及SAR遥感技术的多源卫星图像船舶检测系统在朝鲜半岛不可接近沿岸区域实现实时业务化运行的可能性，这对完善海岸带综合管理及可持续发展具有重要价值。
关键词： 船舶检测、沿海区域、高光谱、可持续性、光学遥感、合成孔径雷达
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于改进直觉模糊TOPSIS和三角熵权的聚光太阳能发电（CSP）技术评估
摘要： 集中式太阳能发电（CSP）技术多年来呈现出显著的长期增长态势，期间经历了不同强度的峰值发展期与停滞阶段。越来越多的国家发现该技术在电力生产及其他应用领域具有吸引力。虽然关于哪种CSP技术更具发展前景的争论仍在持续，但这项技术为太阳能的合理利用提供了多种应用方案。该技术领域已取得大量进步与技术创新，这些改进主要涉及集热器设计及其制造材料、传热过程以及能源的生产与储存。为评估这些CSP技术，本文提出一种模糊多准则评价方法，并采用基于三角熵向量权重的改进直觉模糊TOPSIS法，对太阳能塔式（ST）、抛物槽式（PST）、紧凑线性菲涅尔反射器（CLFR）和碟式斯特林（DS）四种技术进行评估。
关键词： 可持续性、聚光太阳能发电（CSP）、三角熵、技术评估、直觉模糊TOPSIS
更新于2025-09-23 15:23:52
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可持续液态发光太阳能聚光器
摘要： 发光太阳能聚光器（LSCs）是光伏（PV）的互补器件，用于解决硅基光伏电池响应与太阳光谱不匹配的问题，从而实现光伏技术在城市中的集成应用。发光层面临的挑战在于采用丰富且可持续的天然有机分子。本研究展示了一种由玻璃容器构成、基于填充有从江蓠属藻类提取的R-藻红蛋白（R-PE）水溶液的中空圆柱形塑料光纤束的LSCs。该R-PE溶液可吸收紫外/可见光谱范围（300-550 nm）的辐射，并将其转化为红光发射（550-700 nm），最大绝对量子产率约为0.39。本工作报道了不同几何构型的LSCs，其中R-PE发射产生的光学转换效率分别达到平面器件约6.88%和圆柱形LSCs光纤束约4.74%——这是目前已知采用可持续发光中心的液态LSCs中的最高数值。此外，将这些LSCs与商用硅基光伏器件耦合后，功率转换效率分别达到平面器件约0.27%和光纤束约23.03×10?3%。这些数据表明该方法在开发符合可靠、可持续及具有竞争力能源系统要求的天然基LSCs方面具有潜力。
关键词： 可持续性、有机-无机杂化材料、发光太阳能聚光器、R-藻红蛋白、天然光学活性中心、束状结构
更新于2025-09-23 15:23:52
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生命周期可持续性分析应用于聚光太阳能发电的创新配置
摘要： 目的 生命周期可持续性分析（LCSA）正被开发为一种全面评估产品或服务全生命周期环境、经济和社会影响的工具。本研究通过评估基于HYSOL技术（一种提升效率与发电调度能力的创新配置）的聚光太阳能发电厂（CSP）的可持续性，响应科学界对LCSA方法论开发与测试的需求。 方法 提出的方法论包含三个阶段：目标与范围界定、工具建模与应用、结果解读。案例研究旨在探究HYSOL技术能在多大程度上提升西班牙电力行业的发电可持续性。为此，我们构建了若干可持续性子问题并应用以下分析工具：归因与后果型生命周期评估、生命周期成本（LCC）分析、多区域投入产出分析（MRIO），以及结合社会风险数据库的社会生命周期评估（S-LCA）。同时制作了可视化图表以辅助结果解读与决策。 结果与讨论 采用"问答"布局整合三个可持续性维度的结果，每个答案对应特定可持续要素。针对HYSOL BIO（生物甲烷混燃）和HYSOL NG（天然气混燃）两种运行模式的研究表明：该技术可降低电力行业的气候变化影响；LCC分析显示HYSOL NG电厂具有每兆瓦时经济效益而HYSOL BIO存在亏损；MRIO分析表明该技术主要促进西班牙（其次他国）的商品服务产出与增加值；社会分析显示两种方案均能轻微提升西班牙社会福利。 结论 本研究所描述的方法论在目标选择与工具应用上具有灵活性，有助于从微观和中观层面量化系统在三维度可持续性上的影响。结果表明HYSOL电厂的创新技术能有效提升聚光太阳能技术及西班牙电力行业的可持续性。
关键词： 多区域投入产出分析（MRIO）、生命周期评估（LCA）、聚光太阳能发电、可持续性、电力生产、社会生命周期评估（S-LCA）、生命周期可持续性评估（LCSA）
更新于2025-09-23 15:22:29
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可持续公路隧道照明法规的全球视角：以更低环境影响实现更高道路安全
摘要： 隧道照明设施全年无休、全天候运行。这类基础设施呈指数级增长，如今已连接相距甚远甚至分处不同大陆的区域。这促使欧洲各国政府和国际监管机构制定了环境影响最低的隧道安全规范。然而迄今为止，这些规范几乎完全聚焦交通安全问题，将可持续性置于次要地位。尽管它们承认需要降低能耗，却未提出任何实施工具。鉴于此类设施的影响及专项法规框架的缺失，亚洲国家很快将被迫更新既有隧道照明标准或制定新规。更深入理解欧洲规范的缺陷并积极拥抱创新，有望使亚洲成为全球更可持续道路隧道规范的引领者。 本研究旨在通过新法规或修订现有法规来提升隧道照明的可持续性，同时确?？赡苁芙谀艽胧┯跋斓挠没睦斫】挡皇芩鸷?。为此，本文提出并分析了一套制定隧道照明规范的全面方案。该方案的独创性在于整合了道路安全、更低环境影响与用户福祉三重目标。预计这将拓宽监管机构和公共行政部门对隧道设施的认知视角，最终提升其可持续性水平。
关键词： 驾驶员福祉、可持续性、公众认知、隧道安全、环境影响
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过大气水吸附-蒸发循环实现光伏板冷却
摘要： 目前全球已安装超过600吉瓦的光伏面板，预计总装机容量正以极快速度逐年增长。光伏转换中的一个关键问题是：在阳光照射下，光伏面板会产生大量热量——这些热量占所吸收太阳能总量的75%至96%，从而导致面板温度大幅升高，同时降低能量转化效率和使用寿命。本报告展示了一种新型通用光伏面板冷却策略：采用基于吸附式大气水收集器作为有效冷却组件。实验室条件下，在1.0千瓦/平方米太阳辐照强度下，该大气水收集器光伏冷却系统平均提供295瓦/平方米的冷却功率，能使光伏面板温度至少降低10°C。在沙特阿拉伯冬季和夏季进行的户外实地测试中，该系统使商用光伏面板的发电量提升了13%至19%。这种基于大气水收集器的光伏面板冷却策略在应用上几乎不受地理条件限制，有望提升现有及未来光伏电站的发电量，可直接转化为更少的二氧化碳排放或更小的光伏面板占地需求。随着太阳能成为全球应对气候变化的核心力量，基于大气水收集器的冷却技术代表着迈向可持续发展的重要一步。
关键词： 大气水收集器、冷却策略、能效、可持续性、光伏板
更新于2025-09-23 15:21:01
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模糊逻辑在太阳能与水电解驱动原型车性能评估中的应用
摘要： 本文旨在评估一款原型车的性能，该车采用可逆燃料电池，通过电解过程分解水分子来制取并储存氢氧——该过程由太阳能电池板供电实现。展示车辆仅使用太阳能和氢燃料电池这两大清洁能源，唯一排放物仅为水。研究运用模糊逻辑建立了语言变量体系，并基于功率、太阳能电池板面积及光照强度构建了推理规则。模糊逻辑能将人类交流中常见的模糊、不精确的定性表述（如语言词汇）转化为数值，从而将人类经验转化为计算机可理解的形式。因此，这种模糊方法所实现的技术具有重要实用价值。鉴于当前地球面临严峻的环境恶化和能源（尤其是化石燃料）短缺问题，开发经济可行且能推动可持续技术与工艺发展的清洁可再生能源新技术，是科学界面临的重要挑战之一。
关键词： 可再生能源、模糊逻辑、汽车工业、可持续性
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于钙钛矿光伏和稳定水分解光阳极的TiO2功能化碳点
摘要： 通过微波辐照、水热条件或常温溶液化学法等不同缩聚方法合成了多种荧光碳纳米粒子（通常称为碳点，CDs），并对其进行后续化学功能化修饰。将这些碳点沉积于TiO?薄膜上，作为钙钛矿光伏器件中的电子传输层以及光电化学水分解的阳极材料进行测试。不含氧元素的氮掺杂碳点可使钙钛矿太阳能电池的开路电压提升约50 mV。所有类型的碳点均能增强水分解过程中的光电流，其中经巯基和丁基链功能化的碳点效果尤为显著。研究表明该改性电极在持续运行中保持稳定，沉积碳点后电极的其他电化学特性（如伏安曲线形态、起始电位和开路电位）几乎未发生变化，仅入射光子-电流转换效率明显改善，使吸收范围向长波长方向延伸约20 nm。本研究为提升n型半导体在光伏电池和光电化学制氢中的性能提供了关于作用机制与电极结构的新数据。
关键词： 可持续性、二氧化钛、可再生氢、碳纳米颗粒、太阳能
更新于2025-09-23 15:19:57
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使用激光检测器记录的牛甲烷排放量测量的重复性与再现性
摘要： 甲烷（CH4）排放因其直接导致大气变暖和气候变化而成为全球性问题。反刍动物是全球甲烷排放的主要来源之一，且由于肠道甲烷通过嗳气排出会损害奶类和肉类产量，甲烷排放也是饲料效率问题。在群体层面收集甲烷表型数据仍受限于成本高昂、耗时较长的技术手段。本研究采用激光甲烷检测仪评估甲烷表型的重复性与再现性，包括甲烷记录均值与累积值、模拟累积函数的线性方程斜率，以及甲烷峰值记录的均值与数量。在商业牧场对三头西门塔尔小母牛进行五次重复测量，并在三天周期内重复相同方案。以百万分之一每线性米（ppm×m）表示的甲烷排放表型呈非正态分布，经对数转换后达到正态性。分别计算同日五次测量和三日十五次测量的相对标准差作为重复性与再现性指标。所有表型数据显示，对数转换数据的重复性与再现性均高于原始ppm×m数据。模拟累积函数的线性方程呈现极高决定系数（≥0.99），表明该方法可用于推算日甲烷排放量。甲烷峰值数量在不同个体间差异显著，因此可作为区分高/低排放动物的潜在指标。本研究表明，激光甲烷检测仪是野外条件下测定牛只甲烷排放的有效工具。
关键词： 可持续性、效率、环境、甲烷排放
更新于2025-09-23 15:19:57
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化学课上多些光！光化学基础概念的实验探究方法
摘要： 2016年9月8日，瑞士化学学会（SCS）在苏黎世联邦理工学院举办的秋季会议上组织了一场名为"化学教育未来"的研讨会，期间包含讲座和实践活动。本文是作者在该活动中所作讲座及工作坊的总结，活动中教师们进行了光催化及太阳能转化为化学能储存的模型实验。
关键词： 课程创新研究、可持续性、激发态、光化学过程
更新于2025-09-23 20:29:13