我国陆地观测卫星现状及发展战略思考

本文回顾总结了我国陆地观测卫星载荷体系、地面系统建设及数据应用等方面的发展现状和成就,分析了当前所面临的挑战和任务,以此为基础,对我国陆地观测卫星的未来发展进行了战略思考和展望,提出了加强国家顶层规划、加强地面系统统筹建设、实现系列化业务化运营、加强国际合作、推进产业化发展等建议.     

静止卫星的海洋水色观测计划

海洋现象的时空尺度分析表明目前以极轨方式运行的海洋水色卫星遥感不能完全满足沿海及海岸带地区管理和研究的需要.采用静止卫星作为水色遥感观测的平台对沿海和海岸带进行高频率的遥感观测,可以满足海岸带生物物理过程研究和调查所需观测频度的要求,有利于确定潮汐混合条件,建立新的模型,探测短时间尺度的生物物理现象,改变现有的海岸带管理方式,实现海岸带资源的科学管理,具有极轨卫星不可具备的优势.本文简单介绍了韩国预计发射的静止水色成像仪KGOCI和美国GOES-R卫星计划的HES-CW,同时希望我国能早日研制发射出自主的静止水色观测卫星和传感器,为我国漫长的海岸带监测提供利剑.     

卫星辐射带高能带电粒子观测数据交叉定标-FY3和NOAA应用示例

卫星高能带电粒子观测数据交叉定标是实现多卫星观测数据综合应用的必要前提,同时也为单颗卫星高能带电粒子观测数据相对可靠性验证提供了参考方法．以我国自主观测卫星FY-3B卫星高能带电粒子观测数据与国外同类NOAA-17卫星高能带电粒子观测数据的交叉定标为例,给出了开展空间高能带电粒子观测数据交叉定标的一般方法及过程,经以NOAA-17卫星同期高能带电粒子观测为基准开展的交叉定标结果显示,FY-3B卫星带电粒子观测数据相对于NOAA17卫星观测具有较高的相关性（相关系数CC〉0．9）,可比对的通量数据在数量级上有很好的一致性（一致性系数趋近1．0）,表明对于空间同一现象交叉定标后的FY-3B卫星与NOAA-17卫星带电粒子观测具有相对一致的定性定量关系,FY-3B卫星观测数据可靠有效,可与NOAA-17数据综合开展应用,同时也说明采用的交叉定标方法可以实现去除两颗观测卫星之间系统偏差的目的,验证了方法的可行性．     

模式的形式不变性及准确的模式理论

以矩阵表示为工具, 通过线性空间的线性变换对遗传算法的进化过程进行表述, 给出了交叉算子和变异算子可以进行互换的条件; 在模式空间的基础上, 推导了准确的模式进化公式. 模式、模式空间贯穿全文始终, 新模式理论的获得建立在更大的粒度(the degree of coarse graining)上.     

GPS掩星资料的一维变分同化与观测算子

在应用掩星观测资料反演温度和水汽的过程中,存在一个模糊度问题。合理利用背景场和观测量的误差特性,变分同化反演技术可以克服这个困难,并改进反演剖面的质量。采用一维变分同化反演技术,可以从弯曲角或折射率剖面直接反演大气层的压强、温度、和水汽的剖面,并使结果更加合理。变分同化反演是地基和天基GPS技术服务大气科学的主要途径,如何选择合适的观测算子直接进入气象预报的3-维或4-维同化模式成为GPS气象学最重要的环节之一。本文介绍一维变分同化反演技术、各类观测算子,这些基本方法也可以应用到3-维或4-维同化模式中。     

合金元素淬透性系数的经验电子理论分析

研究了含合金元素奥氏体中各结构单元出现几率的影响因素及其对相变过程的影响,建立了各结构单元实际出现几率的计算模型,定义了合金元素相变作用因子舭,并对其进行了理论分析及实验验证．研究了合金元素相变作用因子舭与其淬透性系数的关系,表明两者在变化规律、意义及数值上是一致的,说明淬透性系数实质上反映了含合金元素结构单元在过冷奥氏体内的相对数量,从而给出了淬透性系数的本征解释．     

高坝工程总溶解气体过饱和影响的原型观测

高坝泄水对环境的不利影响之一是会产生总溶解气体（TDG）过饱和,导致鱼类患气泡病甚至死亡.本文通过对紫坪铺、三峡、二滩、漫湾、大朝山、龚嘴和铜街子等工程的观测,探讨了影响高坝工程过饱和TDG生成与释放过程的主要因素.其中,消能方式、泄洪流量与泄水建筑物的布置是影响过饱和TDG生成的主要因素,发电尾水的掺混作用可有效降低坝下TDG过饱和度,而支流汇入、水深、紊动是影响TDG过饱和沿程释放的重要因素.观测结果还表明泄水期间TDG过饱和度垂向、横向分布存在规律.研究对积累高坝TDG原型观测经验,评价其对环境的影响具有重要意义,可为TDG过饱和问题的理论研究提供基础数据和参考依据.     

毫米波宽带太阳射电观测系统的信号平坦度补偿方法

在太阳射电观测系统中,接收机作为核心部分将天线接收到的太阳射电信号进行放大、滤波、数字化处理等操作后生成射电频谱.但接收机内部各种器件的幅频特性不一致性将导致接收机输出信号失真,这种失真在宽带信号时更加严重,使系统输出信号平坦度变差,进而影响观测系统数据的准确性.通过分析,信号不平坦主要来源于系统固定增益的不平坦度及随...     

北部湾红树林的HJ星多光谱遥感提取模式

大区域红树林多光谱遥感提取易受多种地物及自身覆盖度等因素影响,针对这一难题,文中以广西北部湾为研究区,基于HJ星CCD影像,并结合红树林空间分布特征和图谱特征,建立一种适合大区域海岸带的红树林识别提取模式.首先分析影像地物图谱特征,提出用于瞬时海水边线提取的海水比值指数,以及指示红树林的特征指数:红波段角度植被指数和像元波段反射率标准差指数.再从红树林空间生境判定和不同覆盖度反射率变化两方面入手,划分生长适宜区,通过特征指数辅助判定建立最终提取模式.应用结果表明该模式能完整准确地提取不同覆盖度红树林,最大程度消除其他干扰因素影响,总体制图精度达83.70%,用户精度为79.37%,同时也证实HJ卫星CCD多光谱遥感数据应用于海岸带红树林研究的有效性.     

多视观测下雷达转台目标成像的关键参数估计

转台目标模型是逆合成孔径雷达等高分辨率雷达成像系统的基本模型,联合利用多视角观测数据可有效提高转台目标的成像分辨率.针对目标转速、多观测视角差等先验条件未知的转台目标观测情形,文中提出一种基于距离多普勒图像域散射中心位置提取的目标转速、等效旋转中心及各次观测视角差的顺序估计方法.进而,结合卷积逆投影(CBP)算法,形成雷达转台目标高分辨率融合成像的完整方案,取得了优于单视角观测的成像分辨率.同时,分析了参数估计方法的性能及影响性能的若干因素,并通过Monte Carlo仿真验证了性能分析结果.最后,数值实验结果进一步验证了所提供参数估计方法的有效性.     

创新导向政府采购政策探析——基于欧盟的经验与启示

将科技发明转变为国家繁荣的动力必然要经过商业化和产业化的环节,但是创新产品的风险和不确定性往往影响到其市场化进程.本文在借鉴欧盟各国通过政府采购推动科技发明产业化的经验和模式的基础上,结合我国正在实施的政府采购支持自主创新产品的措施,提出四点建议：（1）建立健全创新导向的政府采购产品目录体系;（2）创新政府采购模式,突出集成化优势;（3）实施柔性政府管理,凸现创新产品的多样性;（4）增强专业化水平,构建创新导向政府采购支撑体系.     

关于跨学科科学研究的国际经验及启示

营造跨学科研究的学术氛围有利于产出重大突破、解决重大理论和现实问题、揭示新规律开辟新领域。本文从科学管理学视角对欧美日国家在推进跨学科研究、创新国家实验室/研究所和研究型大学体制机制的方式方法进行剖析。结果表明：通过科研组织模式创新打破学科壁垒、创建联合聘任制度、革新聘任评价方式和提供专项基金是其重要举措。最后,针对我国跨学科研究建设提出如下建议：探索跨学科的组织形式,创设跨学科人员紧密交流的平台及氛围,建立客观的评价机制和适当的奖励措施,以及提供启动基金并长期资助有前景高风险研究等。     

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.     

基于光学原位观测柔软摩擦副的接触率研究

＂柔软接触＂在自然界和工业应用的摩擦副中具有重要学术和应用价值,但线接触副中接触率的原位测量目前尚无系统方法.本文建立了含光学显微、数字图像采集的软摩擦试验台.通过对接触率不同影响因素的深入分析,对比讨论了试验结果和理论模型.法向载荷对接触率影响规律可表述为幂函数,且受到弹性模量的影响.本文结合Ghatak的柔软橡胶薄层力学模型,分析了柔软材料的弹性模量对接触率的具体影响规律.本文以上述分析为基础,针对实际应用中柔软材料几何尺寸差异的问题,制备了9种不同厚度的圆柱形弹性样品,试验和理论分析都发现临界厚度值将影响接触率,并对结果进行了讨论.最后对全文进行了总结和展望.     

大规模互联网图像检索与模式挖掘

在互联网时代,爆炸式增长的数字图像不仅给图像检索带来巨大的技术挑战,同时也带来了很多机遇和研究问题的新思路．本文简单回顾了图像检索的三个阶段的研究历史．以及在此过程中数据量的增多给图像检索带来的影响,并对作为关键问题的特征提取方面的研究进行了深入的分析．本文尤其指出视觉模式挖掘是寻找中层特征表示并缩小语义鸿沟的重要研究方向,并根据视觉模式的表征粒度将其分为五种类别分别进行了介绍,从中可以看到大数据对于视觉模式挖掘的重要作用．     

二元年径流演化模式及其在无定河流域的应用

由于受人类社会活动影响的不断加强,流域水循环过程变得越来越复杂.探索流域年径流量的演变规律对定量分析变化环境中的水资源状况和预测流域未来水资源的演变规律具有特别重要的意义,因为以年为时间尺度能最好地反映天然和人类活动驱动下的流域水资源变化规律.在水资源的二元演化模式下提出了年径流的天然-人工二元演化理论,并在黄河中游的无定河流域进行了应用.应用实例中着重对无定河流域下垫面动态变化情况下的降水径流关系进行了深入的对比分析,并提出了代表流域水保措施的水保指标面积的概念,利用水保指标面积来反映流域下垫面条件,并建立了反映流域下垫面动态变化的降水径流经验模型.     

基于HJ-1CCD数据的西双版纳地区橡胶林分布特征

文中以我国HJ-1卫星为主要遥感数据源,结合野外采样数据,采用决策树的监督分类方法,获取云南省西双版纳地区2011年的橡胶林分布状况,并在此基础上,以覆盖该区域的数字高程模型(DEM)和气象数据为基础,利用地理信息系统(GIS)空间分析方法,着重量化分析西双版纳地区橡胶林分布的气候特征和地形特征,得出西双版纳地区橡胶林的气候边界,界定橡胶林分布的海拔、坡度以及坡向范围.文中得到以下结论:利用环境一号卫星遥感数据能够获得精确的分类信息,表明环境一号卫星遥感影像能够作为获取植被环境信息的可靠数据源,实现重点植被生态问题的动态监测;橡胶林分布的高程上限是2100m,80%的橡胶林分布在高程范围为600-1300m的范围内,90%的橡胶林分布在坡度为0?到24?的范围内,橡胶林分布对坡向不敏感;橡胶林适宜分布在平均气温大于18?C,平均最高气温大于25?C,平均最低气温大于14?C的区域,这些区域的橡胶林分布比率较大.研究还定量分析了西双版纳橡胶林空间分布的地形和气候幅度,为橡胶林种植业的健康发展提供科学支撑.     

赣江流域高分辨率卫星降水数据的精度特征与时空变化规律

提出了一种基于地面雨量计空间插值数据,从栅格单元、子流域以及全流域3种空间尺度上综合验证和比较卫星降水数据精度的方法.采用该方法,针对长江中下游赣江流域,以2003~2009年325个雨量站空间插值数据为基准,在日时间尺度上,综合评价了TRMM 3B42,TRMM 3B42RT,CMORPH,PERSIANN,GSMaP MWR＋和GSMaP MVK＋共6种高分辨率卫星降水数据的精度,揭示了精度指标的时空变化规律.结果表明经地面雨量计校正的3B42综合精度最高,在日均意义上略为高估了基准降水量,其他未经校正的5种数据均有较大程度低估.同时,6种数据在汛期的精度显著高于非汛期.随着时间尺度的扩展,卫星降水数据的精度有不同程度提高,其中3B42最明显.在赣江流域西部山区及北部山前区,卫星降水数据的精度较低,而在中部及东南部丘陵、盆地相对较高.随着空间尺度的扩展,6种数据的精度不断提高.本文为验证其他区域卫星降水数据精度提供了范例,并为进一步研究利用卫星降水数据分析流域水文过程提供了直接依据.     

韩国利用外商R＆D投资的经验及启示

韩国在利用外商研发投资中存在诸多值得我们借鉴的地方，如鼓励本国企业与跨国公司研发机构合作、着力增强本国企业的技术吸收消化能力、为本国企业与跨国公司搭建合作平台、合理引导跨国公司的研发投资活动、鼓励本国企业到海外建立研发机构等。我国在利用外商研发投资过程中，应积极借鉴韩国经验，大力优化人才培养与任用机制、健全和完善知识产权保护的法律体系、保护生态环境、优化和完善服务环境、加强本土企业R＆D能力培养。