高分辨率宽幅星载SAR海洋监视与信息反演

 为了满足对海洋监视日益增长的需求,星载合成孔径雷达（SAR）系统应具备高分辨率宽测绘带能力。高分宽幅星载SAR系统不仅能够获得海洋的环境参数（如洋流、内波、风场、海浪等）,还能够获得海面上各种目标（如舰船、溢油、海冰等）的信息,为国民经济建设和国防建设提供信息来源。本文讨论了星载SAR系统在海洋监视中的应用,论述了用于海洋监视的星载SAR系统关键技术,总结了未来海洋监视星载SAR的发展方向。     

Thorpe分析法、垂直上升速度扰动法计算湍流参数的比较

 基于1998 年中国南海季风实验期间(5 月5-25 日,6 月5-25 日)科学#1 号考察船上的高分辨率气球探空数据,分别采用Thorpe 分析方法和利用气球垂直上升速度的扰动计算湍流参数的方法,计算对流层和低平流层湍动能耗散率ε和湍流扩散系数K。Thorpe 分析法是从温度的角度考虑,根据Thorpe 尺度L_T与湍流参数之间的关系计算湍流参数,而利用垂直上升速度的扰动计算湍流参数的方法是从速度的角度考虑,利用垂直上升速度的扰动σ_W与湍动能耗散率ε之间的关系计算湍流参数。通过对两种方法及其计算结果进行比较发现:在垂直结构方面,不论是月平均结果还是日平均结果,两种方法计算出的ε和湍流扩散系数K 均是在10 km 以上而在对流层顶以下较大,在对流层顶以上较小;两种方法计算出的K 的峰值高度均在15 km 左右;在数值范围方面,ε的取值均在10-6 ~10-2 m²·s^-3,K 的取值均在0~10 m²·s^-1,但是采用垂直上升速度的扰动计算湍流参数的方法求得的湍流参数小于Thorpe 分析方法得到的湍流参数;峰值高度方面,采用Thorpe 分析方法所得ε的峰值高度在15 km 左右,而采用垂直上升速度扰动方法所得ε的峰值高度在17 km 左右。     

高分辨率光学与SAR影像在建筑物信息提取中的应用

利用高分辨率航天遥感数据对建筑物实现三维重建,具有重要的理论与实用价值.光学与SAR图像是应用较为广泛的两种遥感数据,高分辨率是当代遥感发展的一个重要趋势. 归纳了建筑物检测与高程估算的研究现状,分析了建筑物在高分辨率SAR影像中的物理散射特性,并进行模拟仿真. 以采用的数据源为序,分别介绍了建筑物检测与高程估算的研究现状及存在的问题. 对基于高分辨率光学与SAR影像的建筑物三维重建进行了展望.     

未预期模型误差影响下秩减估计空域谱的统计特性及分辨概率

秩减估计器能在未知预期的阵列误差的条件下估计信源方位,并可避免迭代运算和局部收敛,但该类方法对阵列误差模型有一定要求,实际中未预期的模型误差会影响其角度分辨性能. 为此,该文分析了未预期模型误差影响下秩减估计器的角度分辨性能,给出了秩减估计空域谱关于未预期模型误差的二阶表示及其统计特性,并推导了三类角度分辨概率的计算公式. 针对用于均匀阵列互耦自校正、依赖方位的幅相误差自校正这两种秩减估计器进行数值实验,验证了理论推导的正确性.     

水平筋形式对水平-竖向加筋砂土强度的影响

选用有机玻璃作为加筋材料,针对不同的水平筋形式（带孔、满布）、竖筋高度以及不同围压下的水平-竖向(horizontal-vertical,H-V)加筋砂土,进行100多组平面应变试验.研究不同的水平筋形式对H-V加筋砂土强度的影响,同时验证竖筋高度和围压对强度的影响.试验结果表明,水平筋带孔时,H-V加筋砂土的强度优于满布情况下的强度.这主要是因为孔洞能够将轴向荷载传递给下部土体,使竖筋不会过早破坏,孔洞自身也形成了一种格室效应,增强了土体的强度.同时,孔洞的大小对加筋土体强度也有一定的影响,验证了竖筋高度存在最优值.     

干涉成像，显微宇宙

与传统的几何成像相比,干涉成像不那么直观,要用复杂的数学方法才能从观测数据重建出目标图像。但是,它的成像分辨率可以突破单台望远镜口径的限制,与望远镜之间的最大基线长度成正比。这使得天文学家可以在现有技术条件下,不断提高成像的分辨率。目前天文干涉阵的角分辨率可以达到毫角秒乃至亚毫角秒级水平,成为探索宇宙多尺度细致结构的有力工具。在发展的历程中,干涉成像产生了一批具有里程碑意义的科学成果。将来,干涉成像也将成为探索黑洞视界、地外行星等一批极具挑战性课题的主要手段。     

用相干体识别古河道及实际应用

相干体是识别河道的一种常用技术,但是其机理很少有人解剖。本文制作三维河道模型对此进行了较深入的研究与分析,并用实际资料进行了测试与检验。研究认为：（1）相干计算最关键的是需搞清楚特征值的结构与基本特征。以三道组合相干为例,河流相储层的第一特征值值很大,砂体对应相干大的值;第二特征值能反映河道的边缘信息;第三特征以背景噪声为主,它和第二特征值一样,其数值比第一特征值要小很多。（2）C31、C34、C35基本上是同一类型的相干体,C31和C34差别不大,C35背景噪声相对较大;C32即所谓的混沌属性,是以负值为异常的,河流相储层的识别效果要好于断块、裂缝型储层;C33无论是河道识别还是去背景噪声效果都不好;本文提出的C36相干体,也是以小值为有利异常的,但数值是上是正的,实际应用发现它对弯曲河道和小河道识别效果更好。（3）时窗大小会影响相干结果,时窗太小会降低相干体的信噪比,太大会降低河道的纵向分辨率并混入假构造。对于河流相储层,取河道复合波的1/3长度,是比较理想的时窗选择。     

电场强度对线性丙烯酰胺毛细管电泳特性的影响考察

使用两种不同浓度（4%和6%）的线性聚丙烯酰胺（Linear Polyacrylamide,LPA）作为筛分介质,对片段长度为80bp~584bp 的标准DNA样品进行毛细管电泳,利用激光诱导荧光方法检测信号,荧光染料为溴化乙啶。改变电场强度从100V/cm到375V/cm,得到电泳电流、迁移率、信号强度、半峰宽以及分辨率的变化曲线。实验测得电场强度与电流有很好的线性关系,非线性度参数分别为:0.99944和0.99876。迁移率曲线与电场强度和DNA片段长度成复杂的函数关系,DNA的迁移率依赖于电场强度、筛分介质浓度和片段长度;电场强度对信号强度的影响较小,筛分介质的浓度对区带展宽有影响,因此也影响了信号强度,使用4% LPA比6% LPA区带展宽小,信号强度高,更适合分离片段长度600bp的DNA样品。电场强度对分辨率的影响十分复杂,增大电场强度并不能提高分辨率,为了提高分辨率,优化分离电场强度为125V/cm,理论分析对实验起到了很好的指导作用。     

一种遥感影像噪声抑制各向异性扩散算法

噪声抑制是遥感影像处理中一个重要研究课题,但常用的去噪算法会造成细节损失。为有效抑制噪声,同时保护边缘,本研究在Perona-Malik扩散模型基础上,提出了一种新的基于方向信息测度和边缘隶属度的各向异性扩散滤波算法。本算法的核心思想是根据遥感影像在其均匀区域各向同性扩散而在边缘细节区域各向异性扩散的这种局部特征,将影像分为边缘区和非边缘区两个区域,对非边缘区采用常规Perona-Malik扩散方程完成噪声的滤除,而对边缘区采用基于方向信息测度的非线性扩散方法进行处理,在平滑去噪的同时对边缘进行修整,不仅可以很好保持边缘细节信息,而且可以对其进行增强。实验结果表明,该算法的峰值信噪比、均方误差、辐射分辨率等参数均优于常规算法,提高了遥感影像的等效视数,有效消除了影像中的相干噪声。算法具有良好的应用前景和实用价值。     

横纵向尺度对圆柱形密闭空间火烟流影响分析

 分析了圆柱形密闭空间内火驱动烟气流动的几何特征。由于顶蓬的拱形形状限制,烟流既沿着顶蓬倾斜向下运动,还将向火区中心水平流动,使得火区上方的烟气沉降速度要较两侧明显加快。采用大涡模拟和混合分数方法,对圆形横截面密闭空间火灾进行数值分析,计算结果验证了圆柱形密闭空间内烟流的几何预测。通过对横向尺寸为6.4m,纵向尺度分别为6m、9m、12m的圆柱形空间火灾烟气温度分布比较,表明随着纵向尺度的增加,受限空间内顶蓬下2cm和顶蓬下D/4处温度值显著下降,且延迟了顶蓬处达到温度最大值的时间。通过对纵向尺度为12m,横向尺度分别为3.2m、6.4m、9.2m的圆柱形空间温度分布比较,表明随着横向尺度的增加,顶棚下2cm和顶蓬下D/4处温度温度同样明显下降,并当横截面尺度为3.2m时,使得受限空间内氧气含量不足,约 160s时火源停止了燃烧。横截面尺度的缩小将限制火源的持续燃烧,使火源热释放速率迅速下降,显著降低火场的危害性。