地表受光面和阴影温差的潜在信息及遥感土壤水分的新途径

在可见光和近红外遥感中，地物阴影通常认为是提取信息的噪声或干扰．而 在热红外遥感中，发现地物光照面和阴影的信息差是提取热量平衡参数的重要信息源． 通过实践，建立了以地物光照面和阴影的表面温度差为基础的土壤水分含量的遥感模 型，为利用多角度信息提取遥感土壤水分开辟了新的途径．在中国科学院禹城综合试 验站遥感试验场开展了模型论证试验．试验资料很好地支持了模型的验证．所用方法 与现有的热惯量方法和作物缺水指数方法进行了对比，分析了本方法的优越性和局限 性．     

地物热辐射方向性影响主因子的揭示 ——提高辐射温度方向性观测精度的新途径及数据剖析

排除影响地物热辐射方向性三因子以外的噪声，即消除热红外传感器随着测 量角度的变化所接收到的组分变化所引起的噪声；消除前后测量的时间差里地表热量 平衡变化所引起的噪声，这是多角度遥感测量中的难题，长期以来一直没有得到解决． 提出利用“热像仪－定面积法”和“双传感器－同步法”进行测定．试验结果表明，以前 的几种方法所观测到的数据离散、无规律，而利用本方法获取的数据，呈现出相当有规 律的方向性分布．从而揭示了影响地物目标热辐射方向性的主要因子和它们各自的影 响程度．     

膜换湿过程吸附热对传热过程的影响分析

对膜换湿过程中吸附热对传热过程的影响进行了理论研究，建立了考虑吸附热的传热过程的数学物理模型．通过分析得到了一个控制吸附热对膜过程中传热影响的无量纲数ψ=JLλ／δ（T10-T20），并分析了ψ对换热过程的影响．结果表明：温度梯度与传质方向相同时，有效热流方向会在ψ=1时发生变化．ψ〈1时，热量将由高温侧向低温侧传递，此时传质通量越大或两侧温差越小，总热阻就越大；而ψ〉1时，热质传递的综合效果是有效热流由低温侧向高温侧传递，此时传质通量越大或两侧温差越小，总热阻就越小．而传热方向与传质方向相反时，吸附热的存在会强化热量由高温侧向低温侧的传递，使得总热阻减小．传质通量J越大或温差越小，总热阻也就越小．     

地表热红外辐射方向特性的航空飞行试验研究

为了研究农作物冠层的热红外辐射的方向变化特性，一台装备８０°视场角广角 镜头的宽波段红外热像仪被安置在小型飞机上，沿不同的航线获取同一地区的热红外 多角度图像，传感器以不同的观测角瞄准地面同一目标、因而可以获得同一地表目标 热红外辐射的多角度信息．介绍了机载多角度热红外遥感图像的处理原理、方法及处理 结果，并分析了几种典型农作物在不同生长季节热红外辐射方向性的变化规律。     

过程参数描述的等热流和等壁温平板间层流对流换热特性区别

应用对流换热过程参数描述, 对平行平板间层流对流换热特性在不同热边界条件下的区别进行分析. 结果表明: 发展段壁面上, 在等热流边界条件下壁面法向方向的热通量是以对流方式传递的, 虽速度为零, 但速度梯度对该热通量的传输有贡献, 等热流边界条件时最大速度梯度项对法向热通量的传输有贡献; 在等壁温边界条件下壁面法向方向的热通量是以扩散方式传递的; 在发展段流体内部, 不同热边界条件下主流方向的热通量和垂直壁面的热通量均是以对流方式传输的, 速度和速度梯度对主流方向和垂直壁面热通量传输的贡献与边界条件相关; 在充分发展段壁面上, 等热流边界条件时壁面法向方向的热通量是以对流方式传递的, 速度梯度对该热通量的传输有贡献, 但等壁温边界条件时是以扩散方式传递的; 在充分发展段流体内部, 等壁温边界条件时主流方向的热通量和垂直壁面的热通量均以对流方式传输, 速度对主流方向热通量的传输有贡献, 等热流边界条件时主流方向的热通量和垂直壁面的热通量均以对流方式传输, 主流方向热通量的传输是一没有净换热的对流过程, 速度梯度对垂直壁面热通量的传输有贡献; 正是由于等热流边界条件时壁面上最大速度梯度项对法向热通量传输的贡献和等壁温边界条件时壁面上最大速度梯度项对法向热通量传输没有贡献, 使得等热流边界条件对流换热强度高于等壁温边界条件的换热强度.     

悬沙运动方程及其近底泥沙通量

悬沙运动方程及其近底泥沙通量是不平衡输沙研究的关键问题之一．从给出二维悬沙运动方程的推导出发，阐明近底泥沙通量的物理本质为悬沙运动方程的底部边界条件．分析研究了常用的挟沙力和切应力方法的内在联系，指出从物理意义和形式上两者的一致性，从理论上统一了挟沙力和切应力两种方法．同时在对近底泥沙通量表达式比较分析的基础上，总结了几个需要关注的问题，为研究和解决悬沙运动及近底水沙交换问题提供了一种解决思路．     

基于能量平衡与端元合成技术的地表热辐射场景动态模拟

地表热辐射场景动态变化模拟分析是热红外遥感领域研究热点之一.首先基于地表能量平衡方程和一维导热方程,建立地表温度二次谐波模型,模拟裸露地表温度日变化规律,并利用CUPID模型模拟植被冠层温度;其次利用高空间分辨率多光谱遥感影像的可见光-近红外光谱特征,提取植被、裸土、水体、不透水面等地物端元的覆盖比例及分布;最后结合地表温度模拟结果和典型发射率波谱,基于端元能量线性混合的假设,模拟地表热红外辐射动态场景.结果表明,地表温度日变化模拟值与实测值吻合较好,标准偏差在2.7℃以内;模拟场景可展现出清晰的纹理细节和较强的遥感成像真实感,场景热辐射特征与地物类型及其空间分布、成像时刻、观测角度均有关联.     

利用ATSR数据分解土壤和植被温度的研究

欧洲遥感卫星（ＥＲＳ）上安装的ＡＴＳＲ传感器是目前惟一能在两个观测角度上提供准实时热红外测量的有效工具．相对于正在准备之中的新一代多角度卫星传感器而言,ＡＴＳＲ数据为我们提供了一个在热红外区域开发有关方向性观测信息潜力的机会．通过对一景ＡＴＳＲ图像的分析,结果显示尽管大气状况对于准确度的影响非常敏感,但是,仍然可以在可接受的范围内反演出不同方向的亮温值（地表各向异性辐射量）,为了从不同方向的亮温值同时反演出植被和土壤的温度,必须对大气状况和像元内容进行 恰当的表述,否则,这种反演将具有很大的不确定性．     

湿地甲烷排放研究进展

甲烷是一种仅次于二氧化碳的重要温室气体,对全球变暖的贡献率为25%。近年来大气中甲烷浓度显著增加,湿地甲烷释放量约占全球甲烷通量的20%,是大气甲烷的主要自然来源之一。甲烷主要通过产甲烷菌在厌氧条件下产生,在氧化条件下,甲烷通过土壤中的甲烷氧化菌氧化,并通过气泡、扩散和植物传输三种途径释放到大气。湿地甲烷通量在时间和空间两个方面有较大的变化,这与甲烷产生、氧化和传输过程有关,同时受到不同环境因素的影响,如:土壤质地、氧化还原电位、有机物、土壤酸碱度、植被条件、气候因素、农业管理措施等。文章还对湿地甲烷排放的观测方法和排放模型进行了简单介绍,并对今后的研究提出了几点建议。     

一种从中红外和热红外数据中反演地表比辐射率的物理算法

根据两通道与温度无关的波谱指数的概念,并利用白天和晚上中红外和热红外的空间测量值,提出了一种用于提取方向比辐射率的物理方法,同时提出了一个用于描述反射率（或比辐射率）角度变化的三参数现像模型．把这种方法用于ＡＶＨＲＲ数据,结果显示,地球表面并不是Ｌａｍｂｅｒｔ体．对裸露土壤,双向反射率的角度变化似乎与方位角无关,而植被具有很强的后向散射作用．至于方向比辐射率,植被的值很高而且与方向无关,相反,干旱地区的地表比辐射率的值较低并且具有显著的方向性．     

一种2自由度球面并联机构动力学建模与伺服电机参数预估

TriVariant-B是一种新型5自由度混联机械手，由一个2自由度球面并联机构和1条与之串接的两转动一移动串联运动链组成，具有工作空间／支链行程比大及可重构性强等优点．在建立其2自由度球面并联机构逆动力学模型的基础上，提出一种可根据对末端执行器速度及加速度要求，预估机构中伺服电机转子惯量、额定转速及峰值转矩的方法，并结合样机开发验证了该方法的有效性．     

微波加热陶瓷中热失控现象的分析与控制

对微波加热的热失控过程进行模拟，使用基于时域有限差分法fFDTD）的算法求解Maxwell方程和热传导方程（HTE）耦合的方程组，模拟了微波加热陶瓷板的温度变化过程．在施加不同微波功率的情况下，计算了微波加热下多种介质参数的陶瓷板的温度变化，分析了出现热失控现象的条件．提出一种单温度阈值双微波功率的控制方法，用于提高微波加热效率并且控制热失控现象．同时给出了该控制方法中最终施加微波功率与监视温度闯值的关系．本文的模拟和分析方法可以在微波加热技术相关的领域得到应用．     

用CBERS-02卫星和MODIS数据联合反演地表蒸散通量

用低分辨率遥感数据计算地表蒸散通量时, 如何减小空间尺度误差是需要考虑的重要问题. 在用MODIS数据计算蒸散时尝试加入高分辨率中巴资源卫星CBERS-02提供的地表分类图像, 根据此分类信息在每个MODIS 1 km像元内统计各种地表类型所占的面积比例, 并分别计算各亚像元的热量通量, 然后用面积权重平均的方法得到MODIS像元的热量通量. 结果表明, 将CBERS高分辨率地表分类数据和MODIS低分辨率遥感数据结合, MODIS 1 km混合像元的土壤热通量、显热通量和潜热通量都有所改变. 进一步分析这种变化产生的原因, 结合地面实验观测数据的验证, 作者推断, 经过处理以后, 混合像元的显热通量和潜热通量的误差都有所减小.     

青藏高原热红外遥感与地表层温度相关性研究

通过对青藏高原热红外遥感数据与地表层温度场分布规律的分析,确定影响地表层温度的陆面因素,采用神经网络技术建立通过热红外遥感反演陆面参数预测地表层温度的模型,利用该模型对各陆面参数与地表层温度的相关关系进行了分析.该方法为热红外遥感用于大面积地块缝合带监测以及研究构造热异常探索了一种新途径.     

无溶剂微波辅助-液相微萃取测定土壤中的滴滴涕

建立了一种快速、有效、环境友好的样品前处理方法，即无溶剂微波辅助-液相微萃取技术，并结合高效液相色谱法对土壤中的滴滴涕残留进行了测定分析，同时对影响萃取效率的相关因素，如萃取溶剂的种类、微波辐射功率、萃取时间和pH等因素进行了优化。最终确定最佳优化条件为：萃取溶剂为正庚烷，微波辐射功率为120w，萃取时间为1rain，pH为5。在最优条件下，滴滴涕的检出限（S／N=3）为0．18μg／kg，定量限（S／N=10）为0．59μg／kg，实际土壤加标回收率87．34％～96．41％之间，相对标准偏差RSDs在5．75％～6．72％之间。理论分析和实验结果表明，该方法具有操作简便，节省溶剂，快速，高效，选择性好等特点。     

极光沉降粒子在极区大气中传输的数值研究

从Boltzmann方程出发，根据带电粒子在中性大气中的传输理论，综合考虑弹性散射、激发、离化以及二次电子生成等重要物理过程，用数值方法求解沉降电子传输方程，获得随高度、能量和投掷角变化的微分沉降电子数通量．在单成分（N2）大气近似条件下，模式计算结果较好地描述了沉降电子通量谱在极区高层大气中的传输规律和特性；由沉降电子微分通量计算得到的中性成分电离率主要特征与已有经验模式较好地吻合．将FAST卫星飞越EISCAT雷达上空时观测到的沉降电子能谱作为模式输入，计算获得了与由雷达观测数据反演得到的中性大气电离率相一致的结果．     

带有选择性涂层的中高温太阳能光热利用系统的热力学分析

针对具有不同表面光谱吸收性质的太阳能热接收器进行热力学分析，探讨太阳能在中高温光热利用中的能量利用效率与热接收器表面性质及工作温度的关系．分析了单纯聚光与采用聚光分频两种不同技术条件下，热接收器最佳工作温度、有效能效率与入射能流密度之间的关系．根据对黑体表面和选择性吸收表面的分析，得出理想热接收器表面吸收涂层的最佳截止波长，给出了有选择性吸收涂层的热接收器最佳工作温度的计算方法，并对一种实际中高温太阳光谱选择性吸收涂层的最佳工作温度进行了计算．     

一种基于WENO的无通量分裂低耗散格式

本文发展了一种基于WENO格式的无通量分裂的数值方法.这种格式使得原本是常数的通量分裂WENO格式中的最优化系数成为变量,令其随着特征空间中的特征值而变化.这样WENO格式中的权重就同时与当地的特征值和光滑性量度有关.通过对WENO权重的计算,避免了通量分裂过程,从而降低了数值耗散性.我们对这种新格式进行了一系列数值实验,结果表明,相比于带有通量分裂的WENO格式,新格式具有较低的数值耗散以及在相同网格密度下较高的分辨率.数值实验也表明了这种新格式相对较高的计算效率.特别是一个包含有激波、较强剪切和较长时间演化的算例中,以本文所发展的无通量格式和包含通量分裂的WENO格式进行计算,流场解出现了较为明显的差异.可以证明,这种新的无通量分裂格式是降低数值耗散、彰显真实物理粘性效应的有效途径.     

热激活和辐照熄灭特性及其在瓷器前剂量测定年代中的应用

前剂量技术是瓷器热释光测定年代的一个重要方法，它是建立在热激活和辐照熄灭这两个特性的基础上．根据热激活和辐照熄灭特性，得到测定瓷器古剂量的两个方法，一个是“激活法”，另一个是“熄灭法”．研究结果表明，这两个方法在测定距今100～1000年的年代时，得到的结果是相同的，但是在测定低端年龄（小于距今100年）时激活法比较准确，高端年龄（大于距今1000年）时熄灭法比较准确．另外，对少数不能用这两个方法测定年代的瓷器，提出两个特殊的处理方法．     

遥感信息质量提升的源端方法及其地学-光电参量关联物理基础

遥感信息质量提升是高分辨率遥感定量化发展的基础和追求目标.本文提出了一种从成像系统源端提升遥感信息质量的新方法,实现了地学-光电参量的相互转换,通过连续调整成像传感器光电参量使得地物观测影像误差最小化,即提升遥感信息质量.具体是通过外场定标实验获得的影像DN值,利用地物L的校正模型DN=kL+g,调整光电参量使得真实拟合系数k逼近1和偏差g逼近0,此时影像DN值接近地物真值L.进一步地,当k偏离1, g偏离0时,地物观测误差增大,仪器退化.然后根据光电参量分解方程可得到仪器退化的具体部件,得以跟踪仪器性能并进行改进.以此建立的地学-光电参量转换遥感成像载荷品质度量、研发新机制,建立地表参量与成像系统光电参量有效关联,从光电成像系统源头破解遥感成像误差难以等效度量的难题.理论和实验证明其有效可行.