基于改进全变差正则化的GPR多尺度全波形双参数同步反演

针对探地雷达（GPR）双参数全波形反演中电导率反演精度差、双参数存在串扰现象、反演计算量大、易陷入局部极值等问题.作者将具有多参数调节功能的L-BFGS算法引入到GPR时间域全波形反演中,它避免了对Hessian矩阵的直接存储与精确求解,减小了存储量和计算量.结合参数调节因子的选取,有效减小了同步反演时介电常数与电导率的串扰影响,在不降低介电常数反演精度的前提下,提高电导率参数的反演精度.通过在反演目标函数中加载改进全变差正则化方法,提高了反演的稳定性,使目标体边缘轮廓更加清晰.首先以简单模型为例,对比了单尺度反演与多尺度串行反演策略的优劣,说明多尺度串行反演有利于逐步搜索全局最优解;而开展参数调节因子的选取实验,说明合适的参数调节因子可以有效改善介质电导率的反演精度;测试了不同正则化的反演效果,表明改进全变差正则化能提高反演稳定性,显著降低模型重构误差.最后,分别对含噪合成数据和实测数据进行了反演测试,说明本文提出的多尺度、双参数反演具有较强的鲁棒性,能提供更丰富的信息约束,重构图像界面清晰、反演效果好.     

双线偏振雷达的降水估测Ⅰ. 排序配对逼近法

提出使用新的途径──排序配对逼近法得出的双线偏振雷达降水估测ＺＲ关系参数因子比线性拟合法具有更好的代表性,且能体现提高区域降水估测精度,也能根据实际情形采用其它的误差类型作为获取及衡量参数的标准。对指数函数形式的ＺＲ关系来说,其参数因子Ａ０,ＡＨ及ＡＤＲ分别为０．０１６８４,０．０９６和－０．４１６５。该方法可以推广应用到多个变元及参数因子的复杂函数中。     

一种使用正交调制互补码的新方法

本文提出一种新的方案,可以用正交调制的方法,同时发射两组互补码,从而使得该系统对目标信号相关时间的要求由历来的“必须远大于雷达重复周期”降低到”只要远大于码的总长”。本文给出了用计算机进行仿真的结果。     

Stochastic estimation of facies using ground penetrating radar data

Explicitly defining large-scale heterogeneity is a necessary step of groundwater model calibration if accurate estimates of flow and transport are to be made. In this work, neural networks are used to estimate radar facies probabilities from ground penetrating radar (GPR) images, yielding stochastic facies-based models that honour the large-scale architecture of the subsurface. For synthetic GPR images, a neural network was able to correctly identify radar facies with an accuracy of approximately 90%. Manual interpretation of a set of 450 MHz GPR field data from the Borden aquifer resulted in the identification of four radar facies. Of these, a neural network was able to identify two facies with an accuracy of near 80% and one with an accuracy of 44%. The neural network was not able to identify the fourth facies, likely due to the choice of defining facies characteristics. Sequential indicator simulation was used to generate facies realizations conditioned to the radar facies probabilities. Numerical simulations indicate that significant improvements in the prediction of solute transport are possible when GPR is used to constrain the facies model compared to using well data alone, especially when data are sparse.This work was supported by funding to R. Knight under Grant No. DE-FG07–00ER15118-A000, Environmental Management Science Program, Office of Science and Technology, Office of Environment Management, United States Department of Energy (DOE). However, any opinions, findings, conclusions, or recommendations expressed herein are those of the authors and do not necessarily reflect the views of DOE. Further support was provided by a Stanford Graduate Fellowship to S. Moysey. The authors would also like to thank James Irving for his assistance with processing of the radar data.     

全国天气雷达数据处理系统

根据《全国天气雷达终端更新》和《全国天气雷达定标》项目的技术规定,研制了一套完整的雷达业务数据处理系统,实现了全国布网天气雷达数据格式统一、产品生成、产品分发和图像回显的全自动化业务,提高了我国天气雷达网的业务质量、以及数据处理和产品应用水平,收效显著。在研发过程中,充分考虑了业务条件、实际要求和探测技术的发展,系统功能丰富,算法先进,接口开放,设计精美,投入业务两年来系统运行稳定。该系统放弃了传统对话框和工具栏的设计方式,创新设计了操作面板控制。文中的研发思路,设计方法,系统特点对我国业务软件的研制具有很好的借鉴作用。     

Geomorphic characteristics of the Minjiang drainage basin (eastern Tibetan Plateau) and its tectonic implications: New insights from a digital elevation model study

Abstract   The Minshan Mountain and adjacent region are the major continental escarpments along the eastern Tibetan Plateau. The Minjiang drainage basin is located within the plateau margin adjacent to the Sichuan Basin. Based on the analysis of the digital elevation model (DEM) acquired by the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), we know that the Minjiang drainage basin has distinct geomorphic characteristics. The regular increasing of local topographic relief from north to south is a result of the Quaternary sediment deposition within the plateau and the holistic uplift of the eastern margin of the Tibetan Plateau versus the Sichuan Basin. Results from DEM-determined Minjiang drainage sub-basins and channel profiles show that the tributaries on the opposite sides are asymmetric. Lower perimeter and area of drainage sub-basins, total channel length and bifurcation ratio within eastern flank along the Minjiang mainstream are the result of the Quaternary differential uplift of the Minshan Mountain region. Shorter stream lengths and lower bifurcation ratio might be the indications of the undergrowth and newborn features of these eastern streams, which are also representative for the eastern uplift of the Minshan Mountain.     

利用一种自动识别算法移除天气雷达反射率因子中的亮带

该文介绍了一种自动识别和移除雷达反射率因子资料中亮带的算法, 并对该算法进行了初步测试。该算法利用的是插值到直角坐标系中的雷达反射率因子资料, 其配置和运行也相对简单, 但却对移除亮带比较有效。首先, 设定一套雷达反射率因子垂直廓线的理想模板, 这些理想的模板能够在最大程度上反映不同亮带存在区域的雷达实际反射率因子的垂直廓线特征。然后, 在水平方向每个点上, 进行理想模板和实际反射率因子垂直廓线在垂直和水平两个方向上的拟合和差异计算, 来自动识别雷达反射率因子中存在的连续亮带区域。最后, 利用亮带之上和亮带之下的反射率因子值对亮带中的反射率因子值进行插值纠正, 就可以移除亮带。利用位于天津塘沽的我国新一代天气雷达 (CINRAD/SA) 的反射率因子资料, 通过个例分析和准业务运行试验, 均表明这个简单算法可以识别和移除绝大多数影响雷达定量降水估计的反射率因子亮带区域, 但是实际雷暴区域的反射率因子特征受到该算法的影响比较小。计算分析还表明, 在京津地区的初夏, 上述亮带区域一般容易出现在2.5 km左右的高度处。     

一次系列下击暴流事件的多普勒天气雷达分析

该文首次利用我国新一代天气雷达资料对一次系列下击暴流过程进行了详细分析。2003年6月6日在安徽定远县和肥东县交界处附近发展起来的一个孤立的强烈多单体风暴, 产生了一次伴随强降雹的系列下击暴流事件。此次系列下击暴流事件实际上是由多单体风暴中3个相继发展的对流单体分别产生的3次下击暴流构成的。每轮下击暴流触地前, 都伴随着相应对流单体反射率因子核心的逐渐下降。在首轮下沉气流触地前6 min, 1.5°到4.3°仰角的径向速度图上都出现向着风暴中心的辐合, 其中以2.4°仰角 (地面以上约3~4 km) 的辐合最明显。因此, 反射率因子核心的逐渐降低并伴随云底以上的速度辐合的多普勒雷达回波特征, 可以用来提前数分钟预警下击暴流的发生。     

新一代天气雷达网资料的三维格点化及拼图方法研究

文中研究了几种把球坐标系下的雷达网反射率体扫资料插值到统一的笛卡尔坐标系下的经纬度网格上以及用多个雷达的反射率网格资料进行三维拼图的方法,并对多个雷达同步观测的反射率因子的空间一致性、系统误差以及雷达等距离线上回波的水平和垂直结构进行了分析。结果发现:在雷达资料格点化过程中,径向和方位上的最近邻居法和垂直方向的线性内插法的结合(NVI方法)是一种有效的雷达资料分析方法,它既能得到空间比较连续的反射率分析场,同时也较好地保留了体扫资料中原有的反射率结构特征;广州雷达和梅州雷达同步观测的空间一致性比较好;在多个雷达资料合成拼图的过程中,距离指数权重平均法能提供空间连续的三维反射率拼图数据,拼图也减轻了由雷达波束几何学引起的各种问题。     

基于实测值分段线性内插模型的InSAR视线向同震位错分解-以青藏高原昆仑山MemＳsub8.1地震为例x,auto,auto,415px);}stylehf=httprztl.com business week launch

利用现场GPS定位的实测值，在尝试过最小二乘拟合并取得初步成果的基础上，进而采用更符合破裂带形态的线性立方插值函数，在破裂带主断面上，建立起一种理论与实测相结合的InSAR视线向(LOS)变化量的分解方程，得到了InSAR视线向位移分解的具有唯一性的解析解. 本文的解析法吸纳了GPS定点实测值的精度优势，利用InSAR全天候、准实时获取连续形变场的技术特点，通过数学近似，最终获得了主破裂带上连续变化的水平位错及垂直位错同震形变曲线.