融合卫星遥感与地面测站的区域PM2.5反演

融合卫星遥感与地面站点的互补优势,进行了华中地区PM2.5的反演研究.基于MODIS LIB数据,结合暗像元法和亮目标法,利用6S大气传输模型反演获得分辨率为1 km的气溶胶光学厚度(AOD);基于M估计理论,将遥感反演的AOD与PM2.5站点数据进行稳健回归分析,并根据回归模型实现大尺度空间连续的PM2.5反演;最后,利用留一交叉验证法,对反演精度进行了验证.结果表明,反演的1 km AOD和MODIS现有的AOD产品相比,与PM2.5站点数据的相关系数从0.683提高到0.883,生成的PM2.5平均绝对误差从23.495 μg/m3降低到11.705 μg/m工3.     

风云静止卫星地表温度产品空值数据稳健修复

静止卫星地表温度数据是研究昼夜气候和环境变化的重要参数。但现有发布的静止卫星地表温度数据由于受到云等大气因素的影响,往往出现数值缺失现象。针对该问题,提出基于昼夜变化模型的风云静止卫星地表温度空值数据的稳健修复方法。由多项式、傅里叶函数和高斯函数构建新的昼夜变化模型,并利用LevenbergMarquardt算法进行模型参数的求解与优化,进而实现空值修复。以风云2号F星数据(FY-2F)为例,模拟不同类型的像元缺失情况进行修复,并将不同模型修复结果与真实温度值比较,同时也对真实数据进行了测试。结果表明:本文提出的修复方法能有效对温度空值数据修复,且优于传统方法。     

一种Aura卫星遥感臭氧产品的修复方法

遥感臭氧产品对于监测大气臭氧的时空分布及变化规律十分重要。然而,搭载于Aura卫星上的臭氧监测仪器提供的臭氧总量产品OMTO3e（ozone monitoring total ozone level 3 expanded）,自2006年末开始出现信息缺失问题,每个数据的缺失区域占到三分之一甚至更多,严重阻碍了该产品的正常使用。根据OMTO3e数据的特点,针对包括中国大陆的矩形区域提出了一种时相拟合法来进行缺失数据的修复。该方法考虑多个时相的空间信息,首先选取参考像元,然后利用参考像元求得回归关系,并通过加权求和得到缺失数据的预测值。模拟实验和真实实验证明,相对于传统方法,所提方法具有更高的修复精度。     

融合微波遥感与模型模拟的时空无缝土壤湿度数据生成方法

遥感反演与模型模拟是获取全球土壤湿度数据的两种基本手段,遥感反演可以获得相对较高的空间分辨率,但往往存在时空缝隙;陆面模型能够模拟土壤湿度的时空连续演进,但空间分辨率往往较粗。为此,集成二者的互补优势,提出一种融合微波遥感与模型模拟的全球无缝土壤湿度数据生成方法。具体地,针对SMAP(soil moisture active passive）卫星9 km土壤湿度数据的空缺区域,引入GLDAS Noah 0.25°的模型同化数据,建立二者之间的时空融合模型,通过对模型数据的降尺度实现对遥感数据的填补,进一步基于泊松方程方法进行残差校正,进而生成高精度的9 km日尺度土壤湿度无缝数据。实验结果证明,该方法可以有效结合遥感观测的空间分辨率优势与模型模拟的时空连续优势,提供时空无缝全球土壤湿度数据,更好地满足全球尺度水循环监测与水资源管理的需求。     

大类培养模式下遥感概论课程的教学内容设计

大类培养已成为我国高校人才培养模式改革的重要方向,遥感概论课程作为武汉大学“资源与环境”大类的六大平台课之一,迫切需要综合考虑各专业的具体情况,建立全面完善的教学内容。本文调研了国内多个遥感基础类课程教学内容,从内容、体系、逻辑和实践4个方面出发,提出了对遥感概论课程教学内容进行重新设计的原则,在此基础上,贯穿遥感数据获取—处理—应用的全链路,并建立了全面完善的教学内容设计方案。     

江西武功山热穹隆变质—岩浆作用及演化

武功山热穹隆,以加里东造山期复式花岗岩为中心,南华一寒武系遭受区域变质形成变质矿物分带,环绕岩体分布,中生代以来伸展形成的韧脆性断裂系统构成外环,共同组合形成穹窿状构造。造山早期（463．2±2．3Ma）,初始重熔岩浆与深埋变质围岩交代形成原地型英云闪长质“混染岩浆”,岩浆上升中,硅铝质组分加入使酸度增加,过渡为花岗闪长质岩浆,并产生岩体边缘混合岩。造山晚期（409．4±5．1Ma）演化为正常花岗岩,构成同源岩浆成分演化序列,并伴有明显构造应力变形。中生代伸展一岩浆作用的复合叠加,进一步强化了热穹窿的构造背景,大致在早白垩世末基本定型。     

泥石流作用下建筑物易损性评价方法分析与评价

建筑物易损度评价作为泥石流易损度评价的重要组成部分,其研究是实现城镇及居民点泥石流风险定量化和风险管理的必要环节。综述近30年来,泥石流作用下建筑物易损度研究的发展过程,并指出以统计分析方法建立的建筑物易损度曲线普适性差且力学机理不明等问题,提出数值计算和模型实验的手段获取建筑物结构易损度的机理模型。由于建筑物易损度研究问题本身的复杂性,统计分析方法仍将作为建筑物易损度研究的重要手段,力学机理明晰的研究方法则将成为今后研究的难点和热点。此外,地震、滚石、雪崩等类似灾种的易损度研究方法和成果可被借鉴到泥石流领域。针对灾害中因结构破坏引发人员伤亡的情况,建议采用时间概率和基于条件概率的事件树方法计算建筑物内人员易损度。最终形成综合结构和人员易损度研究成果的建筑物易损度评价方法。     

基于密集多点变形监测的公路滑坡主滑方向动态判别

滑坡主滑方向是研究滑坡形成机理和确定抗滑防治方案的重要依据。滑坡随着时间的演化,其主滑方向也是一个动态变化的过程。滑坡主滑方向是滑坡位移状态的综合反映,在滑坡体上布设密集多点变形监测系统,根据小样本监测数据服从t分布的规律,使用肖维勒准则剔除监测数据中的异常值,运用区间估计的方法来求取所有监测点位移方向的均值,通过主滑方向-时间过程曲线来动态判别滑坡主滑方向。将该方法运用到某公路滑坡工程实例研究中,在滑坡体上布设由53个地表位移监测点和19个深部位移监测点组成的密集多点变形监测系统,运用由全站仪和GPS组成的监测仪器系统,对该滑坡开展为期25个月的地表水平位移监测。通过地表位移数据分析对比,采用此方法估计的主滑方向和滑坡体宏观变形体现的滑动方向基本一致。经过误差分析和显著性检验,表明此方法可以较好地对滑坡主滑方向进行了动态判别。将此结果与深部测斜监测到的滑动方向进行了对比,结果基本保持一致,再次说明运用上述方法来动态判别滑坡主滑方向是可行的。在防治工程中,确定了准确的滑坡主滑方向后,指导抗滑桩长轴布设方向和锚索主要受力方向均沿此确定的主滑方向实施,经过长达8个月的持续监测表明,防治措施起到了良好的控制作用,体现了该方法的工程应用价值。     

基于Neville算法的GPS精密星历数据加密及精度验证

国际地球动力学服务组织(IGS)提供的精密星历的数据间隔是15min,远远不能满足实际数据处理需要。利用纳维尔(Neville)算法编程实现对IGS精密星历的卫星坐标和钟差的加密,并将卫星坐标插值结果与广播星历计算得到的坐标结果进行对比得到有益结论,钟差插值结果与IGS提供30s钟差数据进行比较得到较高精度的结果。     

一种遥感影像边界无效像元的检测方法及应用

遥感数据在进行几何校正或投影变换后常常会在边界形成一些无效像元,这些无效像元会对影像的辐射信息统计、质量评价产生影响。提出了一种基于区域生长的影像边界无效像元检测方法,以4个顶点为种子点,考察种子点周围的所有边界来进行区域增长,通过这些点的区域增长将与无效像元具有相同灰度值属性的相邻像素合并到此区域。以信息熵为例,阐述了该方法在影像统计与质量评价中的应用意义。