高斯平面波场狭缝菲涅耳衍射的一些特性

和计算机数值求解了高斯平面波场的狭缝菲涅耳衍射图样,以均匀平面波的衍射图样为参照,求出了不同光斑尺寸,横向偏移高斯光场衍射图样与参照图样之间的相关系数,对几种参数了下的高斯光束衍射图样提取了重心坐标,研究了衍射图样的重心在空间的轨迹形状及拟合方程。     

图像的空间频谱识别与分类

本文介绍一种光学－计算机混合处理系统对图像进行空间频谱分析的原理和方法。该系统的光学部分是一个夫琅和费衍射装置，它把光学图像转换成二维的傅立叶频谱，即空间频谱。计算机则负责频谱数据的采集与分析。鉴于遥感地质日视解译中区分岩类的主要识别指标是遥感图像的影纹特征，文中以岩石的遥感图像的空间频谱采样与特征提取，对空间频谱进行识别和分类为例，阐明利用衍射图样对图像进行识别的方法。     

高分光学遥感影像全参照质量评价指标对比研究

影像质量评价对遥感影像处理起着非常重要的作用。本文在论述当前常用全参照遥感影像质量评价指标的基础上,选用IKONOS,TM,SPOT,QuickBird四幅光学影像作为实验原数据,首先对各影像添加不同程度的高斯白噪声和降质重采样处理,然后以原数据作为全参照进行统计对比分析,验证信息熵、清晰度、均方误差、峰值信噪比、结构相似度5个常用影像质量评价指标的可靠性。通过对实验结果的分析与总结,得出了一些有益结论,可为光学遥感影像的选取与处理提供参考。     

极区非奇异高斯投影复变函数表示

摘要：在高斯投影复变函数的基础上,引入复变等角纬度的概念,避免了等量纬度在极点的奇异性。其次,在复变等角纬度的基础上引入复变等角余纬度,并将极点作为高斯投影的坐标原点,建立了极区非奇异高斯投影复变函数表示形式。最后,与传统高斯投影幂级数及以往复变函数表示式相比较,验证了该公式的准确性。新的极区高斯投影表达式克服了传统高斯投影分带的缺陷,使得高斯投影在极区有一个统一的完整的“一体化表示形式”。     

对高斯投影长度变形问题的简单探讨

通过实际数据,对高斯投影长度变形问题进行了分析,简单介绍采用抵偿高程投影面、任意带高斯投影和具有抵偿高程投影面的任意带高斯投影的方法,能有效地实现控制高斯投影两种长度变形的相互抵偿,达到了控制高斯投影长度变形影响的目的。     

基于高斯滤波的回波信号去噪方法的研究

当采用高斯滤波的方法对全波形激光雷达回波数据去噪处理时,高斯函数宽度和高斯滤波模板长度不同,去噪效果不同。本文通过设定不同的高斯函数宽度和高斯滤波模板长度,对回波信号进行去噪处理。实验结果表明,将激光雷达的发射脉冲半宽作为高斯函数宽度,高斯滤波模板长度设为9,对回波数信号进行去噪处理,滤波后的数据既保留了原有的信息,又得到了很好的平滑处理,取得了较为理想的去噪效果。     

等距离球面高斯投影

针对传统高斯投影直接基于等角横切圆柱投影而带来的不能直接用球面坐标换算等问题,研究了一种运用等距离球面进行投影的高斯投影,即等距离球面高斯投影。借助等距离纬度正反解公式,推导了等距离球面高斯投影的正反解公式,分析了其经纬线变形情况;基于投影公式,计算和分析了等距离球面高斯投影的长度变形、角度变形、面积变形及子午线收敛角等参数;最后与传统高斯投影进行比较,说明了该投影的可用性。     

对高斯投影分带的研究

对目前高斯投影分带理论中高斯投影分带的区域性、高斯投影带号的理解、高斯投影横坐标的认识和高斯投影带之间坐标的转换等问题进行了研究;对产生这些问题的原因进行了分析,并初步找到了解决问题的方法。     

缓和曲线的坐标法放样

提出了根据缓和曲线高斯坐标放样曲线的新方法 ,阐述了缓和曲线高斯坐标的采集计算方法。     

高斯投影坐标反算的迭代算法

高斯投影是常用的一种投影方法,高斯投影正算是把大地坐标投影到高斯平面上的坐标换算,而高斯坐标反算是将高斯平面坐标换算到椭球面上的大地坐标.但是,由于高斯投影反算公式复杂,推导过程和公式本身都很难掌握与理解,给初学者造成困难.本文根据高斯投影的正算公式,用简单迭代法反求大地坐标,其效果与直接用反算公式相同.这种迭代算法形式简单,便于理解与编程,避免了枯燥的反算公式的推导.     

2022年汤加火山喷发对中国大陆地应变观测的影响分析

2022年1月15日汤加火山剧烈喷发产生了波及全球的大气重力波,距离火山8 736~12 758 km的中国大陆所有地应变观测站清晰记录到由此产生的短时地表应变变化。应用小波分析方法系统分析了中国近200个地应变观测站记录数据的时空响应与频率特征,主要表现为:由大气重力波激发的短时地表应变变化的持续时间约为1.5 h,其中能量最强的变化集中在前40 min,面应变平均变幅约为186×10-10,呈现出单脉冲起伏状变化,形态具有很强的一致性,具备兰姆波传播属性;短时地表应变变化的平均传播速度约为310 m/s,与大气重力波传播速度基本一致。部分观测站还记录到绕地球一圈后再次到达的大气重力波对地表的作用。这是首次通过大范围布设的高精度地应变观测仪记录到大气重力波作用于地表的痕迹,有助于认识地壳运动和大气圈层相互影响的机制。     

利用COSMIC掩星资料分析大气重力波参数的全球分布特征

本文介绍了从单一温度廓线提取重力波的水平波长、垂直波长、势能和动量通量的方法,利用2007~2008年COSMIC干温廓线数据计算得到了可以表征中尺度重力波活动特征的相关参数值在各年夏季和冬季的全球分布。结果与国内外已有的相关结果在形态分布上符合较好。结果表明,在20~30 km大气层,重力波在北半球处于冬季时的活动明显强于夏季,重力波的活动呈现纬向分布特征,夏半球高纬地区的重力波活动有明显的季节性变化,重力波的活动主要受地形和对流作用影响。COSMIC数据计算的动量通量分布大致与势能分布趋于一致。     

Determination of the main Lunar waves generated by the third degree tidal potential and validity of the corresponding body tides models

Seventeen long series of tidal gravity observations with superconducting gravimeters (SGs) belonging to the GGP network allowed to determine the main tidal waves generated by the tidal potential of third degree in the Diurnal (M1), Semi-Diurnal (3MK2, 3MO2) and Ter-Diurnal (M3) bands with a precision of 0.1%, although the amplitudes of these waves are below 10 nm s⁻² (1 μgal). Special analysis techniques have been used to separate M1, 3MK2 and 3MO2 from the neighbouring waves generated by the second degree potential. The 11 European stations form a geographically homogeneous subgroup and it is thus possible to derive some conclusions concerning the ocean tides loading and the body tides models. The results for M1, 3MK2 and 3MO2 are not in contradiction with the recent models and the results for M3 are even in agreement with them.     

关于重力学与固体潮研究的几点思考

对当今地球重力学和固体潮研究中的一些值得注意或热点问题,提出了看法及解决问题的思路,其中包括重力固体潮与地震,重力与地球内部密度分布,应变固体潮的意义与作用,固体潮与地层应力,以及地球动力学与内波理论等,这些可供今后参考。     

武汉和京都台站超导重力仪高精度潮汐重力观测结果

利用高精度潮汐重力场观测研究地球物理学和地球动力学问题已成为当今地学工作者的共识.由于某些信号十分微弱且具有区域和全球分布特征,相当一部分信号被混合在常规仪器的观测噪声水平上,因此获得全球分布的第一手高精度观测资料显得尤为重要.超导重力仪具有精度高,连续性和稳定性好等特征,期望能在测定区域和全球重力场的精细结构方面发挥重要作用.有18个台站参加的全球地球动力学合作项目于1997年7月份开始实施,其主要目的是解决诸如固体潮、地核近周日晃动、核模、地球自转和极移,地球和大气海洋的耦合机理以及由构造运动引起的重力场变化等热点问题.我们曾研究过中比法三国的超导重力仪潮汐观测资料,获得了欧洲和亚洲不同地区潮汐常数及分布特征.本文将利用武汉和日本京都三台超导重力仪观测资料研究亚洲地区大陆和海岛上的潮汐波振幅因子和相位滞后的时间变化特征以及各参数的误差估计等,同时将检测由大气和海潮变化产生的重力信号.文章分数据处理方法、潮汐参数测定、大气重力信号、海潮重力信号、潮汐参数的时间变化、非潮汐重力场变化特征等几方面叙述.     

The gains of small circular,square and rectangular filters for surface waves on a sphere

Meissl has derived weighting functions for converting point gravity anomaly degree variances into mean anomaly variances over a circular cap on a sphere. If the cap is sufficiently small so that the cap on a sphere degenerates into a circle on a plane, the problem may be considered that of the gain of a circular filter for a surface wave whose wave number depends on the spherical harmonic degree. The Meissl weights then become replaced by diffraction integrals of optical physics. The expected gain for a square filter for waves coming from random directions is derived and shown to be close to the gain of a circular filter with the same area. The expected gains and cross-gains for rectangular filters are also derived. When weighted by an anomaly degree variance model, these gains and cross-gains can be used to determine rectangular anomaly variances and covariances for arbitrary bandwidths. Using the Tscherning-Rapp model, analytic gravity anomaly variances and covariances are calculated for 1°×1° blocks.     

扰动重力场精密确定与逼近效果分析

介绍了局部重力场逼近的点质量方法;详细论述了组合点质量模型的构制方法;利用实测重力异常数据建立了某区域组合点质量模型;分析了各层点质量的散射误差、逼近效果、随高度的变化特征。结果表明,组合点质量模型能以较高精度逼近外部扰动重力场。     

利用重力异常数据构建重力梯度场的方法比较

为实现大范围、高精度基准重力梯度数据库的构建,考虑到重力梯度场对地形质量的敏感效应,一般利用恒密度数字高程模型来求取重力梯度值,从而忽略了地形密度变化以及水准面以下密度异常对重力梯度的影响。根据重力位理论中求解边值问题的数值应用方法,直接利用重力异常数据求取重力梯度场,弥补了密度变化和密度异常在重力梯度上的反映。根据模型算例和实测重力异常数据求取了剖面重力梯度值,结果表明,限于重力数据空间分辨率的影响,利用重力异常数据可恢复中长波段重力梯度场。该方法与地形数据求取重力梯度和卫星重力梯度测量等方法技术相结合,对重力梯度数据库的建设具有实际应用价值。     

Analysis on the global morphology of stratospheric gravity wave activity deduced from the COSMIC GPS occultation profiles

Monthly mean global morphologies of potential energy density E _p from stratospheric gravity waves are revealed by observations of COSMIC GPS radio occultation. The E _p is obtained from vertical wavelengths ranging from 2 to 10 km over cells of 1° × 2° in latitude and longitude. The computed values confirm previous results and obtain new ones. The large gravity wave E _p values found in the tropics between 25°N and 25°S could be mainly due to the strong tropical cumulus convection; July values are larger than those for January (2007). In mid and high latitudes, the most prominent features of the northern winter hemisphere are the enhanced densities above the Eurasian continent and the North Atlantic and the depressed E _p values above the North Pacific and North America for which topography, wind sources and wind filtering may be responsible. In southern winter hemisphere, large E _p values are found around 180° and 300° longitudes that are likely due to the topography of the Antarctic plateau, the Antarctic Peninsula and South America. Enhanced E _p values are found over Scandinavia. However, there is no clear evidence to show that gravity waves are localized over the Rocky Mountains, the Himalayas and the Andes. Topography and planetary wave modulations are proposed to interpret the large-scale longitudinal variations and inter-hemisphere asymmetry of the GW activity.     

海洋表面膜特征的SAR图像探测

讨论并分析各种成因类型的海洋表面膜特征及其在海洋ＳＡＲ图像中影像特征。对渤海湾的ＳＡＲ图像中的表面膜特征进行检测并对这些表面膜特征成因进行了分类。