太阳空间探测的过去与未来

在简要回顾国际太阳空间探测历史的基础上,结合我国太阳空间探测的现状,重点阐述了我国天文界近年来开展太阳空间探测规划研究情况,并就未来发展,简要介绍了规划中拟开展的深空太阳天文台、先进天基太阳天文台、空间甚低频观测阵、立体观测太阳磁场、高分辨太阳X射线成像望远镜、以及空间站候选项目—高灵敏度太阳高能辐射探测等计划.     

临近空间低速目标光学探测性指标评价体系

在详细分析基本探测效果评价指标参数、点目标评价参数以及面目标评价参数的基础上,结合临近空间低速目标的光学特性,利用光学谱段分段方法,有效解决了目标背景受白天与黑夜的影响。结合光学探测器的谱段约束条件、位置约束条件、探测能力约束条件和可探测性评估参数,设计提出了临近空间低速目标光学可探测性指标评价体系并给出评价标准与优化方案。通过数值模拟得到单个和多个探测器不同探测效果的等效面,得出当目标位于期望探测效果等效探测曲面内部时,探测效果优于期望,满足探测要求;反之,探测效果劣于期望,不能满足探测要求,可以通过修改探测方案满足探测需求。这一结果证明了临近空间低速目标光学探测性指标评价体系的有效性。     

瞬变电磁法对多种采空区的探测精度

由于煤矿不断向深部开采,很多煤矿出现了不同深度、不同层次的采空区,而且大部分采空区还存在积水,给煤矿的安全生产带来隐患.为了提高瞬变电磁法对各类采空区的探测精度,建立了高、低阻电性不同的双层采空区组合以及同一开采水平面相邻采空区组合的电性模型进行数值模拟,研究它们在不同层间距或不同水平距离下的电磁场响应规律.结果表明:双层采空区的存在会使瞬变电磁响应变得复杂,增大解析难度;瞬变电磁法易于穿透高阻层,下层采空区的响应容易受到上层低阻屏蔽的影响;瞬变电磁法能够分辨一定层间距的高阻-低阻双层采空区,其他双层采空区难以分辨;瞬变电磁法容易分辨相邻采空区,不同电性的相邻采空区分辨能力也有所不同.     

基于灰色关联分析的雷达外测数据精度评估方法

测量精度是评估雷达是否满足试验要求的关键指标.首先针对少量的雷达外测定轨评估数据,结合灰色系统理论提出一种基于改进灰色关联分析理论的方法,研究雷达外测数据与精轨数据的关联性;而后根据半监督学习方法,对灰色关联度进行聚合聚类,构建可靠的精度评估方法;最后将有标记的外测数据结合无标记的"天平"一号卫星测量数据进行评估.结果表明,该方法符合任务需求,可为快速评估雷达测量数据的精度提供参考.     

采空区激光探测精度影响因素分析及误差修正

针对矿山采空区激光扫描时易于产生误差,影响探测精度而导致空间信息建模失真的问题,确定所获点云数据的关键误差即噪声点和模型倾角误差,基于灰关联理论分析探测过程中误差的主要影响因素及主次关系,进行设备因素、环境因素、人为因素的多因素对比分析,提出基于多项式拟合的倾角误差的修正方法和基于二阶几何连续性的噪声点删除方法。研究结果表明:影响因素分析结果可用来指导探测过程,规避误差,误差修正后的空区边界坐标、体积、顶板暴露面积等参数更准确,提高了采空区激光探测精度。     

空地导弹落点精度评估系统

为满足导弹设计与试验中高精度的落点精度评估要求,以落点精度评估系统为研究对象,从系统的总体设计思路出发,设计并开发了系统的数据库、数据处理子系统以及评估子系统,同时,详细给出了各模块的具体计算步骤及计算模型。最后通过软件的实例计算测试了系统的稳定性和维护性。该系统的设计开发可为装备定型、部队作战使用、研制单位验证设计思想和检验生产工艺提供技术支撑。     

闪电定位误差及探测效率评估

为了实现闪电定位中定位误差及探测效率评估的自动化,从时差法闪电定位原理出发,分析了闪电定位原理存在的问题及其定位的误差来源。采用计算机模拟的方法,实现了对闪电的定位误差及探测效率的定量评估。以安徽省闪电定位网为例,说明了利用评估软件可以对已有的闪电定位网络作出有效的定位误差评估。分析了几种不同几何分布的布站效果,给出了几种基本布站模型,为将要布设的闪电定位网布站方案的提出提供选址依据。     

“悟空”玉宇探测暗物质——暗物质粒子探测卫星简介

 暗物质是当今科学研究的前沿热点研究领域。暗物质探测可以分为直接探测、间接探测和对撞机探测3类。其中间接探测是在宇宙线中寻找暗物质湮灭或者衰变产生的信号。2015年12月27号中国发射了第1颗用于暗物质粒子探测的空间科学卫星(DAMPE),它具有能量分辨率高、测量能量范围大和本底抑制能力强等优势,将中国的暗物质探测提升至新的水平。本文介绍暗物质粒子探测卫星的结构、性能优势和科学目标。     

关于ArcGIS坐标转换方法及精度评估研究

在构建和运用地理信息体系时,常常会需要借助坐标转换来完成。在当前国内的测绘数据成果资料中,大部分1∶50000地形图是采取西安80坐标系建立的,还有部分地形图采用北京54坐标系完成的,我国已实现将国家现行的大地坐标系向国家2000大地坐标系的转变过程。ArcGIS是建立地理信息体系的主流平台,在国内地理数据信息的产出、数据库建立及系统应用开发之中都获得了广泛采用,从而形成大量根据ArcGIS建立的矢量信息数据。文中深入分析了ArcGIS的坐标转换方法,并且基于ArcGIS的坐标转换形式,针对国内常用坐标系转换系统,对点位坐标转换精度实施了评估。     

长江上游卫星反演与再分析降水数据的适用性评估

为评估不同降水数据在长江上游的适用性,基于气象站点观测数据,采用多种评价指标,定量评估了卫星反演降水数据(IMERG-Final、GSMaP-Gauge)及再分析降水数据(ERA5-Land)在长江上游的应用精度,并分析了各降水数据在不同等级降水的误差结构。结果表明:3套降水数据均能准确捕捉流域降水东高西低的空间格局,与观测降水有着良好的相关性,且2015—2019年表现平稳,有可长期应用的潜力;各降水数据时间分辨率越高,误差相对越大,在流域地形变化剧烈的中部误差更大;对弱降水易错报高估,对强降水的低估随降水强度上升而加剧;两套卫星反演降水数据总体误差较小,适用性良好,IMERG-Final有更好的误差控制能力,GSMaP-Gauge对降水发生的识别更为准确;ERA5-Land明显高估流域降水,尤其在西南部地区。     

Spatiotemporal variations in mid-upper tropospheric methane over China from satellite observations

Spaceborne measurements by the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) on the EOS/Aqua satellite provide a global view of methane (CH 4 ) distribution in the mid-upper troposphere (MUT-CH 4 ). The focus of this study is to analyze the spatiotemporal varia- tions in MUT-CH 4 over China from 2003 to 2008. Validation of AIRS CH 4 products versus Fourier transform infrared profiles demonstrates that its RMS error is mostly less than 1.5%. A typical atmospheric methane profile is found that shows how concentrations decrease as height increases because of surface emissions. We found that an important feature in the seasonal variation in CH 4 is the two peaks that exist in summer and winter in most parts of China, which is also observed in in-situ measurements at Mt. Waliguan, Qinghai Province, China (36.2879°N 100.8964°E, 3810 m). Also, in the summer, only one peak existed in western and southern China since there are no more significant anthropogenic sources in winter than at any other time of the year. Further analysis of the deseasonalized time-series of AIRS CH 4 in three fixed pressure layers of AIRS from 2003 to 2008 indicates that CH 4 in the Northern Hemisphere has increased abruptly since 2007, with no significant increase occurring before 2007. The increase in China is generally more significant than in other areas around the world, which again correlates with in-situ measurements at Mt. Waliguan.     

气象卫星遥感陆表温度产品在公路路面温度监测中的应用

 使用FY-2G和Himawari-8卫星反演陆表温度产品,以天津境内津蓟高速和山西境内京昆高速有交通站观测的路段为试验对象,开展了卫星反演陆表温度产品在公路路面温度监测中的适用性及应用方法研究。卫星遥感陆表温度能够较好地反映出公路路面温度的日变化特征和逐日变化趋势,两者之间具有较好的相关性。使用线性回归方法,建立了卫星陆表温度的订正模型,并对实时卫星陆表温度产品进行滚动订正,大大降低了卫星反演陆表温度与实际路面温度之间的偏差。夏季时段平均绝对偏差由订正前的6.98℃降低至2.57℃,冬季时段由订正前的3.84℃降低至1.62℃。该方法在2017年5月18日京津冀周边地区一次高温过程路面温度的监测分析中具有较好的应用效果。     

Assimilation analysis of Rammasun typhoon structure over Northwest Pacific using satellite data

The kinetic and thermodynamic structure of typhoon Rammasun (No. 0205) over the Northwest Pacific has been analyzed, using NOAA-16 polar orbiting Advanced Microwave Sounding Unit (AMSU) data collected on 2 July, 2002. The three-dimensional variational (3DVAR) assimilation technology is used to assimilate the satellite observation. The results show that the characteristics of the 3D typhoon structure can be more reasonably described from the assimilated data. The warm-cored structure of the typhoon is enhanced in the analyzed field, which corresponds to strong typhoon. The typhoon cyclonic circulation in the middle and lower layers is apparently strengthened, and the strong anticyclonic circulation appears at the top of the typhoon. The water vapor and its supply in the typhoon are enhanced. The microwave assimilation data may be used to supply the lack of the conventional observation data over the tropical ocean.     

中国典型区域GLC2009数据的精度评价

为研究GLC2009在中国地区数据的分类精度,以中国典型区域为研究内容,选择空间分辨率为30 m的中国TM影像为参考数据,利用混淆矩阵方法,从空间一致性和面积数量精度两方面对全球土地覆盖数据GLC2009产品进行精度检验.结果表明：GLC2009在中国总体精度较低,其中华东区域的分类精度最高,Kappa系数达到0.77;西北和华南区域的分类精度次之;东北区域的精度则最低,Kappa系数仅为0.02.该结果为地表层发展过程研究提供了参考依据.     

基于ISCCP卫星资料的南中国海云量特征分析

为较准确地了解掌握可以反映南中国海天气和气候特征的云量分布演变特征,利用1999年1月至2009年12月的ISCCP卫星云量资料,通过物理量特征提取、对比分析等方法,研究了南中国海总云量及高、中、低云量的分布演变特征,以及其与其他海域各季节云量季节性变化特征。结果表明:南中国海低云量四季中均表现为由海区向沿岸递减,总云量和中、高云量夏秋季高于冬春季,低云量则相反。对于不同海域的云量细节特征要依据各季节大气和海洋环流变化来细致区分,这样有助于在掌握规律基础上有效制作海域上空云的预报。     

大数据下的卫星城镇交通与土地空间规划探索

随着计算机技术不断发展,大数据应用已成为当下热点研究领域,其高速精确的数据分析能力给许多研究提供了极大的帮助,本文希望借助大数据技术对卫星城镇的空间规划问题的解决做出一定的参考。卫星城镇不同于普通城市,其意是大城市周边的小型城市,目的在于为大城市工作者提供居住地,因此,卫星城镇的空间规划相对与普通大中城市比较简单,其交通结构与功能区都不如大城市的复杂。本文基于卫星城镇的特点,通过分析归纳相关大数据技术的内容与空间划分中使用的手段与方法,主要对交通和功能区土地规划两方面进行探讨,总结大数据下以人为本核心理念的卫星城镇规划方式新探索。     

Estimation of urbanization bias in observed surface temperature change in China from 1980 to 2009 using satellite land-use data

Since the 1980s,China has undergone rapid urbanization.Meanwhile,the climate has been warming substantially.In this paper,the urbanization effect on observed temperatures from 1980 to 2009 in China is estimated,based on analysis of urban land use from satellite observation.Urban land-use expansion(U) during 1980-2005 is applied as an urbanization index.According to these U values,stations are divided into three categories:(C1) intense urbanization around the stations;(C2) moderate urbanization around the stations;and(C3) minimal urbanization around the stations.Most C1 stations are in municipalities or provincial capitals,while C2 stations tend to be in prefecture-level cities.C3 stations are mostly in counties.The urban heat island(UHI) effect can be estimated if the urban effect on C3 is negligible.The warming of C1 or C2 relative to that of C3 represents their urbanization effects,assuming that the same larger-scale natural warming has affected each category.For C1,the local urbanization effect is 0.258°C/10 a over 1980-2009,accounting for 41% of the total warming;the trend at C2 is 0.099°C/10 a,or 21%.For all China,the urbanization effect is 0.09°C/10a,accounting for 20% of the total national warming.Winter urban warming is greater than in summer.The assumption of negligible urbanization effect on C3 is debatable,and so the true urbanization effect may equal or slightly exceed estimates.Further,the U index may have some uncertainties,for it is only one of the urbanization indices.However,it provides a new and direct estimation of environmental change,in contrast to indirect indices.     

卫星遥感监测全球和中国区域大气CO变化特征

 利用2000 年3月--2014年12月TERRA/MOPITTCO柱总量数据,研究了全球及中国区域大气CO 柱总量的时空变化特征。分析表明,北半球大气CO 柱总量显著高于南半球。中国东部是全球CO 高值区,青藏高原、格陵兰岛、南美洲西部沿海安第斯山脉为全球CO 低值区。CO 柱总量在全球范围内表现出显著的季节变化,北半球CO 含量在北半球春季最高,北半球冬季达到最低;南半球CO含量在南半球春季最高,南半球秋季达到最低。在月时间尺度上呈现出规律性波动,高值月份分别出现在3-4月、9-10月,低值时段分别出现在7月和1月。中国区域CO柱总量呈东高西低的阶梯状分布,东部的高值区主要分布在河北南部、山东西部、河南东部。中国区域CO柱总量在春季最高,南方地区在夏季达到最低值;北方地区在秋季达到最低值。对全球和中国区域CO含量长时间序列分析显示,2011-2014 最近4 年全球及中国区域大气CO柱总量呈下降趋势。中国东部沿海经济区和南部沿海经济区的年下降速率在1%左右,大西北经济区下降幅度最小。     

我国卫星海洋空间探测

分析了卫星遥感海洋探测技术的发展趋势,以及其对海洋科学的影响。回顾了海洋卫星遥感技术的发展历程,并把国内海洋遥感技术与国外相应技术作了简单对比,指出两者的区别。介绍了我国2007—2020年海洋遥感卫星发射的关键技术,其发展的第一个里程碑是HY－1和HY－2卫星的发射,主要用于监控海洋灾害,比如赤潮、油类溢出、水质和海冰等。最后提出了我国发展卫星遥感应用技术的建议。     

静力触探法估算单桩竖向极限承载力在昆明某高层建筑中的应用

《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中,给出了用静力触探资料估算混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值的计算公式。该规范出台几年来,在昆明地区工程实践中却应用不多,大多工程实践对单桩竖向极限承载力的估算仍以经验参数算法为主。通过实例,用静力触探资料对昆明某高层建筑进行了单桩竖向极限承裁力标准值的估算,并把估算结果和传统的经验参数法估算结果进行了对比,得出结论,以供参考。