行播作物热辐射方向性孔隙率模型

行播作物是介于离散植被和连续植被的一种典型植被类型,Kimes等人从纯几何光学角度研究了行结构的热辐射方向性,但视行结构为“箱型”实体,不考虑作物组分间的孔隙因素与大气下行辐射效应.在太阳光照方向和观测方向上同时考虑了作物间的孔隙率因素,根据离散植被孔隙率模型和连续植被的交相关概率思想,分别从行结构中的无遮挡、单向投影和双向重叠投影3个方面出发,建立行结构孔隙率模型.模型应用体系总有效发射率概念,解决了不同天顶角时非同温目标的环境辐射效应计算问题.经与实际观测结果对比,孔隙率模型比Kimes模型能更准确地描述行结构热辐射方向性.由于考虑了光照方向和观测方向的交相关关系,孔隙率模型可以解释热辐射中的热点现象.     

星载微波ERS—1和多通道SSM／I观测海洋的相关性和随机粗糙面复 …

欧洲遥感卫星（ＥＲＳ）和美国防卫气象卫星计划（ＤＭＳＰ）空对地微波遥感是当今研究全球大气地表微波散射辐射和反演地球物理与水文参数的主要数据来源。本文研究了ＥＲＳ－１散射计和ＳＳＭ／Ｉ多通道辐射计在中国海域观测到的后向散射和热辐射数据,论证了同一地区同一时间段内ＥＲＳ主动散射计和ＳＳＭ／Ｉ被动辐射计观测数据的相关性。用海域主、被动遥感数据的比较,阐述了主、被动联合多通道分析方法有利于监视和分析复杂地     

非同温系统中基尔霍夫定律的适用性和热量平衡原理

根据地物界面热量平衡原理, 提出了在非同温系统中地物热辐射的相互作用的基本方程, 该方程的解比传统的表面温度冷却(增温)过程解更全面地考虑到了显热通量和潜热通量的作用, 并以北京小汤山实验数据进行了论证. 指出基尔霍夫定律在非同温系统中的不适用性的同时, 明确了在非同温系统中比辐射率的可测性. 提出的通风补偿法和延时补偿法, 克服了比辐射率测定中由于非同温物体的相互作用而增温和降温所引起误差. 以基本方程的解为准则, 对定量热红外遥感界理解和应用基尔霍夫定律中所存在的不确切和模糊的认识, 进行了分析和论述.     

基于多角度热红外遥感的混合像元组分温度演化反演方法

研究了多年来热红外多通道遥感反演陆面温度的成果后指出, 由于通道间信息高度相关, 以及不能直接反演混合像元组分温度, 所以它的反演精度及应用价值都受到极大的限制. 在建立非同温混合像元热辐射方向性模型基础上, 指出热红外多角度遥感提供了直接反演组分温度的可能性, 但这是一个多参数的同步反演问题. 通过数值模拟和实验验证表明, 演化算法是一个行之有效的多参数同步反演方法. 热红外多角度遥感与演化反演算法结合有望实现组分温度反演精度达到1 K以内的目的.     

论热红外多角度遥感数据的相关性及视角优选配置

根据热红外辐射矩阵表达式建立了组分温度反演的矩阵方法, 并围绕获得稳定反演结果的条件问题, 以行播冬小麦为例进行了以下研究: (ⅰ) 矩阵(w_{k, j})的内在相关性是影响反演结果准确性的关键. (ⅱ) 提出了确定可反演独立成分及在反演运算前对反演误差进行正确评估的一般方法. (ⅲ) 利用绝对误差传递公式得到了求取“最优角度组合”的方法. 研究结果为多角度热红外遥感及组分温度反演等问题提供了理论依据.     

星载微波ERS-1和多通道SSM/I观测海洋的相关性和随机粗糙面复合模型的数值模拟

欧洲遥感卫星（ERS）和美国防卫气象卫星计划（DMSP）空对地微波遥感是当今研究全球大气地表微波散射辐射和反演地球物理与水文参数的主要数据来源．本文研究了ERS－1散射计和SSM／I多通道辐射计在中国海域观测到的后向散射和热辐射数据,论证了同一地区同一时间段内ERS主动散射计和SSM／I被动辐射计观测数据的相关性．用海域主、被动遥感数据的比较,阐述了主、被动联合多通道分析方法有利于监视和分析复杂地表和海面在时间和空间尺度上的变化．用带泡沫散射层的双尺度随机粗糙面的复合模型计算后向散射和热发射,用以数值模拟ERS和SSM／I数据．并讨论了后向散射与热辐射数值模拟结果的相关性,以及与星载微波遥感器实际观测结果的比较．     

定量遥感反演作物蒸腾和土壤水分利用率的区域分异

首先讨论了在农业生态站建立的行之有效的、以遥感数据为主体的作物蒸腾二层模型.重点阐明了以多时相辐射温度和热惯量信息为基础的作物地表混合像元（视场）温度的分解模型,在遥感反演过程中提出了一些在模型和算法方面的优化和改进:提出了一个区域比辐射率估算的算法、提出了运用地表温度的静态反馈算法和扩展生态台站的空气温度到区域的算法.并在LUCC分类技术的支持下,提出了以地面粗糙度和辐射温度为参数的地面2m高的气温和风速的空间扩展算法.最后应用 NOAA-AVHRR和地面同步观测及其定标,按像元逐点运算,反演了华北地区农田作物蒸腾和水分利用率的区域分布.揭示了春天华北地区水资源在农业上的利用效率,为采取有效的节水措施提供了科学依据.     

地震场源应变前兆的区别及其在地震预报中的应用

本文以组合模式基础，用三维有限元方法计算了两个模型，主要研究结论是：（１）在发生大地震前，调整单元首先破裂，其应变随时间变化曲线呈准“λ”型；（２）在调整单元破裂后，积累单元破裂，其应变随时间变化曲线呈“λ”型；（３）在断层垂直方向上应变衰减很快，而沿断层走向方向上衰减很慢；（４）场区各单元的情况很复杂，其应变随时间变化的曲线呈非“λ”型。最后本文列举了一些有关“λ”型的震例，并利用结论（１）解释了几种前兆现象。     

非传统湖泊水色遥感的现状与发展

外界环境条件以及自身因素的驱动,改变了传统湖泊水色遥感垂向均一的理论假设前提,基于垂向非均匀条件的湖泊水体水色参数的遥感称之为非传统湖泊水色遥感.本文分析了传统水色遥感面临的挑战,且非传统湖泊水色遥感中藻类叶绿素a浓度的垂向分布类型及其定量表达、水下光场分布的定量表达模型与数值模拟方法,给出垂向异质水体遥感反射比的定量表达式,分析了藻类垂向异质对水色参数遥感反演模型的影响,最后提出下一步需要重点关注的问题.     

一种基于生物群集智能优化的遥感分类方法

提出了一种基于生物群集智能(swarm intelligence-based)的遥感影像分类新方法. 智能式分类是遥感研究的热点和趋势. 设计出一种新的实数制编码的粒子群遥感影像分类器(PSO-Miner), 在分类规则提取时, 粒子能自动寻找各个波段的最优分割点. 并且该方法所提取的分类规则毋需通过数学公式来表达, 能更方便和准确地描述自然界中的复杂关系, 比数学公式更容易让人理解. 将该方法应用于番禺地区的遥感影像, 取得了较好的分类结果. 并与See5.0决策树方法进行了对比研究, 实验结果表明, 基于群集智能方法的分类精度比决策树方法的精度更高.     

储层地震物理模拟的震源指向性及介质非均质性影响分析

随着地震物理模拟的研究目标由地质构造发展为不同类型的油气储层,明确震源指向性及介质非均质性对实验结果的影响,对提高物理模拟数据的可信性及准确性具有重要意义.利用激光测振新方法对震源指向性进行了实验测试,得到了更加精确的指向性结果,形成了模拟数据振幅补偿方法.制作了具有不同尺度特征的非均质样品,在50 kHz至1000 kHz超声频段下对纵波速度及能量进行了测试,明确了不同的波长/介质尺度比(λ/a)范围内纵波速度及干扰波与有效波能量比的变化特征.结果表明,在地震物理模拟超声频段下射线速度向散射速度的转折点出现在λ/a≈2处;散射速度向等效介质速度的转折点出现在λ/a≈100处.当满足λ/a>200条件时,干扰波与有效波能量比小于5%时,可认为满足储层模拟的等效介质条件.     

Pn波的形成及其衰减特征——对加拿大地盾的研究

尽管P_n波品质因子（P_nQ）对上地幔流变性质研究及核试验监测有着深刻含义,迄今它仍然是一个难以准确测定的地震参量.这是因为除了众所周知的影响所有短周期Q的干扰因素外,在所有主要的区域震相中,地震工作者对P_n波的传播模式及几何扩散函数G=d^-k中的扩散率指数k了解最少.不同的研究者任意地假定不同的常数k,因此常算出非常不同的P_nQ值（例如文献[1]、[2]）.实际上,理论研究已表明,k随频率而变,变化的形式取决于上地幔的速度结构.本文介绍用一推广的逆向双台法同时测定加拿大东部的P_nQ和k值.我们的结果表明:1.加拿大东部的P_n波是由一系列的干涉潜波叠加而形成;2.视P_nQ（散射和固有非弹性的综合效应）随频率而增加,在15Hz处接近2000.     

量规函数、台站方位、台基及不同测量方法对近震震级 MLsub> 的影响

本文研究了量规函数、台站方位、台基以及不同测量方法对测定震级 ML 的影响.结果表明:1)得到了一个新的量规函数 R3（△）,它比原有的 R1（△）和 R2（△）更适合于我国西南地区:2)由于地震波辐射的方向性,处在不同方位的台站震级差可达0.3——0.5级.用 P 波与S 波的某种组合可消除一些方向性影响;3)基岩台基的校正值不大.某些较大的台基校正值可能是仪器放大倍数没测准的影响;4)除用 S 波的水平分量求震级外,S 波的垂直分量以及 P 波的水平分量和垂直分量乘以适当的倍数后,都可用来求震级 ML.求得的结果与常规方法的结果之间几乎没有什么差别.      

电磁波测井资料反演中Jacobi矩阵的快速算法及其特性分析

针对采用单发双收探头同时测量相位差和幅度比,测井响应与地层介电常数和电阻率两者都有关的电磁波测井资料反演问题，构造了其反演目标函数Jacobi矩阵〖WTHX〗J的快速算法.J直接给出了测井响应随地层参数变化的关系，利用J和它转置矩阵J〖WTBZ〗T的有意义乘积〖WTHX〗J·J〖WTBZ〗T和〖WTHX〗J〖WTBZ〗T.〖WTHX〗J〖WTBZ〗可以方便地对在非均质地层中测井响应特征和仪器的探测特性进行考察分析，为测井资料处理方法研究与仪器改进提供依据.     

红河断裂热红外高温条带的成因及其与地震活动性关系的探讨

针对2003年发生在云南大姚的两次6级以上地震,利用1999年、2003年和2004年的NOAA卫星资料,对川滇地区（22deg;～33deg;N,97deg;～107deg;E）的热红外影像进行了对比分析解译,对红河断裂高温条带的亮温年变特征作了分段和分区统计分析. 结果表明,红河断裂高温条带的成因与水系和地形等地表环境因素有关,是由下垫面热辐射差异造成的红外影像特征. 但在地震年份,高温条带内的亮温年均值明显高于非地震年份,这说明地震年份断裂的热活动性增强,能够引起高温年变异常. 利用卫星热红外遥感资料,通过监测不同年份之间高温条带的相对活动水平, 可以对这种地震前的断裂热活动性进行监测和异常判断.      

中国大陆地表温度年变基准场研究

非构造活动或非地震因素对地表热辐射场（地表温度）的影响,对于利用卫星热红外遥感探索地震前兆抑或断层活动有着重要的现实意义.地表温度中,典型非构造活动或非地震因素成份有：由太阳辐射引起的稳定年周期成份和与地形、纬度及能量平衡等因素有关的长期稳定成份,合称年变基准场.本文根据2000～2008年的MODIS/Terra地表温度产品,利用小波分析提取了中国大陆地表温度的年变基准场.在此基础上,结合热传导方程和数学物理方法,获得了年变基准场的（半）定量化表达式.进一步, 利用地表温度的长期稳定成份,获得了温度与海拔、纬度变化之间的定量关系：海拔每增加100 m,温度降低0.51±0.01 K; 纬度每增加1°,温度降低0.77±0.08 K.总之,年变基准场可为利用热红外辐射提取地壳活动信息提供一种参考背景, 温度与海拔、纬度变化之间的定量关系则可用来校正地形起伏和纬度变化对地表温度的影响.     

大气边界层湍流的动力非平稳性的验证

首次用验证时间序列中是否存在动力非平稳性的一种简单图示方法——space time index法来分析大气边界层湍流的动力平稳性特征.本文以取自淮河流域和威斯康星森林下垫面条件下的三维高精度风速和温度、湿度湍流脉动资料对大气边界层湍流的平稳性特征进行了分析.结果表明space time index方法能有效地检验大气边界层湍流信号中是否存在动力平稳性.另外,均匀下垫面条件（水稻田）及复杂下垫面条件（森林）下的大气边界层湍流信号中几乎都存在动力非平稳性,大气湍流动力学非平稳性可能是边界层湍流信号相当普遍具有的一种特性.大气边界层湍流中的间歇性和相干结构使得其非平稳性图形的特征不同于一般时间序列非平稳性图形的“V”型特征;森林下垫面条件下的湍流信号比相对均匀下垫面（水稻田）下的湍流信号更有组织性,相干结构更强.     

以微分热惯量为基础的地表蒸发全遥感信息模型及在甘肃沙坡头地区的验证

首先综合回顾了目前采用的地表通量遥感方法和途径.分析了现有遥感思路中不能摆脱非遥感参数的现实和困扰. 在实践的基础上, 建立了以微分热惯量为基础的地表蒸发全遥感信息模型. 其思路的关键是以微分热惯量提取土壤水分可供率而独立于土壤质地、类型等局地参数; 以土壤水分可供率推算波文比而摆脱气温、风速等非遥感参数. 并以净辐射通量和表观热惯量对土壤热通量进行参数化. 实现了以全遥感信息反演裸地蒸发(潜热通量)的目标. 应用接近最高和最低地表温度出现时刻的两幅NOAA- AVHRR 5个波段的影像图和地面同步观测数据, 作出了我国西北沙坡头地区的土壤蒸发的区域分布影像图. 同时以同步观测的地表蒸发值对影像图对应点的输出值进行了对比, 验证了本思路和模型的可行性, 并且讨论了本模型扩展到浓密植被区所能造成的误差和进一步改进途径.     

利用固体点阵模型进行加卸载响应比的统计研究--兼论潮汐诱发与地震预测

为了验证Mora等人利用固体点阵模型研究加卸载响应比结果的统计稳定性，本文进行了统计实验。每种情况使用24组试件，每一个试件具有相同的宏观参数（潮汐扰动应力的振幅A、周期T、构造应力加载率k），但是粒子的排列方式不同。单轴压缩实验的结果表明：在灾变破坏发生以前的一定时间内，整体平均的加卸载响应比值明显升高，与大地震发生前观察到的加卸载响应比值异常升高是一致的。在剪切实验中，我们发现有两个参数控制着地震与潮汐应力的相关性。一个参数是A／（kT），该参数控制着最大地震率与扰动应力最大振幅的相角差。当该参数增加时，该相角差降低。另一个参数是AT／k，该参数控制着模型地震概率密度函数的高度。当这个参数增加时，概率密度函数变得又尖又狭窄，表明潮汐应力有很强的诱发作用。剪切实验中加卸载响应比的统计研究结果也表明，除了在潮汐诱发作用很强的情况下，卸载周期中数据缺乏导致加卸载响应比不能计算外，较大事件更容易出现在加卸载响应比的较高阶段，该结论更进一步支持加卸载响应比理论。     

三度剩余磁力异常源全方位成像的理论和方法

首先在球坐标系中导出了三度磁性体的“拟引力位”V（p）、“拟引力场”F（p）、磁位U（p）、总磁场T（p）和任意方向磁场分量（p户）等球谐级数正演通式．然后,采用（p）,F（p）和V（p）等3个球谐级数正演通式,建立了复杂条件下三度剩余磁力异常源全方位成像方法．最后,给出了“成像”理论方法体系的应用实例．