星载毫米波云雷达反演液态水云含水量的算法性能分析

为了充分了解毫米波雷达遥感液态水云微物理参数的性能,介绍了一种基于最优估计理论从星载毫米波雷达反演液态水云微物理参数的方法,并通过模拟试验对算法性能做了初步分析.模拟分析表明,假定云中粒子半径的垂直分布不均一,而数密度和谱宽分布均一,当观测不确定度等于1.5 dBZ时,整层廓线几何平均半径、数密度、谱宽以及液态水含量LWC(liquid water content)的相对不确定度分别为:13%、59%、15%和50%.各谱参数之间存在着一定的相关性,在计算LWC不确定性时,考虑这种互相关性可以使廓线的反演不确定度显著减小.介绍了联合雷达反射率和可见光厚度信息反演云微物理参数的方案.对比试验表明,不同的参数假定方案下,联合反演方法对反演结果的影响不同.若假定云中粒子半径的垂直分布不均一,而数密度和谱宽分布均一,则联合反演方法可使LWC反演不确定度从50%减小到27%;而若假定云中3个参数的垂直分布均不均一,联合反演对于结果的改进相对较小,仅从50%减小到了48%.     

利用云雷达反演层状云空气垂直速度及微物理参数的个例研究

为了研究层状云内空气垂直运动特征,深入了解层状云微物理性质,通过雷达功率谱估算层状云内空气垂直运动速度反演得到了层状云的微物理参数值。利用雷达实测反射率分布与反演的反射率谱分布的对比分析,验证了反 演结果的合理性。研究结果表明：对受湍流影响较小的层状云,利用毫米波雷达的功率谱数据能够比较准确的反演空气的垂直运动及层状云的微物理参数值。     

地基12通道微波辐射计反演大气温湿廓线及估算雷达路径积分衰减

利用TP/WVP-3000型地基微波辐射计12通道亮温观测资料,发展了一套大气温湿及液态水廓线反演算法.首先对近20年历史探空数据进行数据转换、插值等处理后,分无云和有云两种类型,运用MWMOD微波辐射传输模式,计算无云情况下的微波亮温集,根据相对湿度廓线,利用模式的绝热液水含量分析方法,模拟计算出液态水廓线及对应的微波亮温数据集,利用改进BP神经网络计算模型,通过神经网络学习训练,获取代表该地区的神经网络系数,用于反演计算大气温度、水汽密度、相对湿度和液态水廓线.与GPS探空数据对比,反演的大气温度廓线在7 km以下误差均在3 K以内,水汽密度廓线在6 km以下误差均在3 g/m2以内,部分底层廓线的反演值与GPS探空观测接近,获得了较好的反演结果.同时,通过模式分析出云水廓线,弥补GPS探空不足,利用微波辐射计观测进行验证,估算雷达路径积分衰减,用于试验降水雷达反演分析.     

利用地基微波辐射计探测降雨强度的方法研究

雨强,是无线通信电路设计中必不可少的参数.目前,降雨测量主要利用布设在测量区域的翻斗式或虹吸式雨量计直接测量.在一些人烟稀少的地区,雨量计无法布设,降雨测量无法进行.针对翻斗式或虹吸式雨量计测量降雨的这一缺点,研究了利用地基微波辐射计遥感雨区云层光学厚度来推算雨区降雨量的方法,并给出了一些用该方法测量本地降雨强度的试验数据,对该法的可行性和可靠性进行验证.     

基于毫米波测云雷达的建瓯云宏观分布特征

利用毫米波测云雷达时空分辨率高的优势,对建瓯地区2019年5月-2020年4月云宏观分布及时间变化特征进行定量统计分析.研究结果表明,建瓯地区云发生情况较为频繁,云出现率约62.8％;春季多云,秋季少云;一日中,16:00至21:00时段云出现率较高,2:00至4:00时段较低.平均云底高约为1.2km,云顶高约为5....     

地基云观测技术及装备研究进展

本文综述了气象观测中地基云观测技术及装备现状,根据地基云观测技术原理及实现方法的不同,将已有的地基云观测技术归纳为激光雷达云测量、微波雷达云测量和全天空云成像测量技术。对每个类中的主要方法技术、装备原理及特点进行了具体分析和归纳,最后给出了地基云观测方法及装备研究进展及存在的问题,并对未来研究方向及趋势进行了预计。     

微波多普勒雷达海浪参数提取算法

根据海浪混合表面散射理论和线性波理论,利用3种规模波对微波多普勒谱的不同贡献,推导出海浪谱与径向速度转换函数,得到了一种适用于多普勒雷达的海浪谱以及海浪参数提取算法．该算法从海洋回波的多普勒谱中获取径向速度序列,根据海浪速度谱与海浪谱之间的转换关系推导海浪谱,再用谱矩法计算相应的海浪参数．运用该算法分别对微波多普勒谱雷达的模拟与实测数据进行处理,实现了有效浪高和平均海浪周期的高精度提取,证实了该算法在微波段多普勒雷达的海浪参数反演中的准确性．     

ASTER多角度影像云参数模型解算与云迹风反演

卫星资料具有覆盖范围广、时空密度大等优点,能有效地弥补缺测地区观测信息不足的现状,可为天气分析和数值预报模式等研究提供大量有用资料.采用青藏高原西藏阿里地区上空的Terra ASTER多角度影像立体成像像对,结合遥感和摄影测量理论,建立了基于摄影中心、影像点和实际物方点共线关系的云顶三维参数解算模型,用以求取云顶三维坐...     

基于轻量化卷积神经网络模型的云与云阴影检测方法

大多数遥感影像数据不可避免地受到云层的污染导致数据的失效。因此,对云进行检测是非常必要的预处理步骤。随着航天技术的飞速发展,更加轻便的卫星被设计出来,为了在这些算力有限的微小卫星上配备遥感影像预处理模型。设计一种高精度、算力要求低的轻量化云与云阴影检测网络模型具有重要意义。针对上述问题,本研究提出一种基于深度可分离卷积的轻量化卷积神经网络模型（Lightweight M-shaped Network,L-MNet）,L-MNet网络模型是在M-Net（ M-shaped Network）网络模型的基础上引入深度可分离卷积（Depthwise Separable Convolution）,设计一种深度可分离卷积模块（DS-Conv Block）,以减小算法的复杂度及计算量。实验结果表明,本研究所提方法在保证检测精度的前提下,可以有效减小像素级云检测的模型大小及计算量,有助于实现微小卫星在轨云检测的任务。     

船载雷达标校模式远程切换的设计与实现

针对船载雷达标校过程中需进行复杂繁重的人工切换模式问题,提出了一种开关网络设计方案。该方案具有灵活完备的信号配送机制,通过开关网络的自动切换功能,可实现系统有线标校、无线标校的远程快速切换,对提高工作效率、缩短标校准备时间,降低设备损耗有着积极的意义。     

基于云计算平台的RAID虚拟实验设计与实现

采用已建成的VMware vSphere云计算平台构建虚拟实验环境,实现了RAID实验中要求的配置、性能测试及数据修复等重要实践环节,解决了因经费投入不足、硬件设施不完善等因素所导致的RAID实验中的一些问题,提高了学生对RAID数据存储的认知与实际操作能力.     

用星载雷达和微波辐射计对江淮云雨垂直结构进行分析及模拟研究

利用热带降雨测量计划卫星2000年在淮河流域能量和水循环试验区域的观测资料建立了适合该地区的云雨模型,并用此模型研究了云雨系统中各种成分对星载微波辐射计所接收的辐射亮温的贡献。模拟结果跟微波成像仪(TRMM)的九通道微波辐射亮温进行对比的结果表明：用TRMM卫星资料建立的云雨模型较好的反映了云降水系统的实际辐射情况;同时也看到,降水系统中上部冰层对上行辐射亮温影响巨大,值得进一步研究。     

微波加热液氨的功率参数试验与分析

为了实现快速、高效地去除浸渍液氨后纱线上的残留液氨,液氨改性工艺中采用微波加热新方法以去除残氨.基于液氨的特殊性质,采用自制的微波加热试验装置,通过对比性试验与分析,依据水的汽化量速率,得出同一套加热装置中不同压力条件下液氨的汽化量速率.在验证微波加热液氨理论成立的同时,尽可能的为微波除氨系统的设计提供工程上应用的数据.     

基于RS和GIS的柴达木盆地绿洲区土地利用变化研究

本文利用1987年和2000年覆盖柴达木盆地东部香日德绿洲区的Landsat TM遥感影像,在图像解译的基础上对香日德绿洲进行基于GIS的土地利用变化遥感动态监测,获取香日德绿洲区土地利用、土地沙漠化等环境动态信息,并在GIS的支持下,结合实地调查与区域社会经济统计资料进行绿洲区土地利用的动态变化分析,为本区农业资源开发,土地沙漠化防治提供科学依据,为政府部门在绿洲的异地扶贫工程顺利进行提供技术支持.     

微波辐射相转移催化合成水杨酸正丁酯

在四丁基溴化铵催化下,采用微波常压法由水杨酸钠和溴代正丁烷发生亲核取代反应合成水杨酸正丁酯.结果表明:当n(水杨酸钠)∶n(溴代正丁烷)∶n(四丁基溴化铵) =1∶3∶0. 3时 ,采用 280W微波辐射 40min,水杨酸正丁酯的产率可达 96. 8%,反应速度远快于常规加热速度.     

用石墨炉原子吸收法和微波炉测定鸡蛋中的铜

本法采用微波技术和高压聚四氟乙烯消化弹快速溶解鸡蛋样品.用平台石墨炉原子吸收分光光度法(GFAAS)测定铜,操作简单、快速,准确度、灵敏度高。方法的回收率在91.4％至99.0％之间。     

纳米复合高分子电磁参数及吸波性能的研究

通过对纳米和非纳米铁氧体（磁粉）在导电聚合物基复合材料中吸收特性影响的对比实验,发现纳米磁粉更有利于复合对微波的吸收,并对纳米磁粉含量与复合物电磁参数的关系进行了研究。结果表明,纳米复合物的吸波效果优于非纳米复合物,当纳米磁粉与导电聚合物质量分数为20％时,可改善电磁参数,增强吸波效果。     

三江源中东部地区1990-2008草地覆盖度变化遥感估算与分析

以中国三江源称多、玛多、玉树、曲麻莱、治多、杂多、囊谦、达日等县部分地区为草地变化研究区,利用20世纪90年代初期、2008年两个时期TM影像,结合实地测量盖度、地面光谱信息以及GPS技术,建立了监测草地植被变化的重要指标——植被盖度的定量反演模型。将两期影像进行比较,监测研究区草地植被变化的时空变化规律。将模型预测的植被盖度与2008年实地调查的结果进行相关性检验与精度验证,相关性达到0.84,平均精度为80.18%。用光谱分解分析法得到的盖度分布结果与本文结果做精度验证,精度为77.46%。分析研究结果,较符合已有研究成果和草地保护区建设规律,表明了方法的有效性。两个时期三江源部分县的草地监测结果表明:该研究区部分地区草地是退化的,但也有部分地区草地正在恢复。研究区0.16%严重退化,11.40%中度退化,31.89%轻度退化,56.55%处于不同程度的草地恢复中。草地恢复区与轻度退化区位于三江源自然保护区内,国家自然保护区建设起到了一定效果。