地面激光点云与数码影像自动高精度配准

针对地面激光雷达点云和数码光学影像非同源异质数据自动配准困难的问题,本文提出了基于互信息的两种数据同名特征高精度自动提取的方法。首先,把点云数据生成中心平面投影的反射强度图像和基于RGB信息的彩色图像,应用点云彩色图像和数码光学影像的匹配,确定点云与影像的粗配准参数;然后,对反射强度图像进行特征提取,应用粗配准参数确定其在数码光学影像上的初始位置,应用互信息实现非同源数据的高精度匹配;最后,应用罗德里格矩阵和选权迭代方法计算高精度配准参数,生成三维彩色模型。试验证明,本文方法可以解决地面激光点云和数码光学影像非同源异质数据的配准问题,具有一定的研究和应用价值。     

BP神经网络和支持向量机在紫外线预报中的应用

为了提高紫外线预报准确率,应用BP(Back Propagation Learning Algorithm)神经网络模型和支持向量机(Support Vector Machines,简称SVM)回归方法建立重庆市主城区紫外线辐射强度客观预报模型。统计相关分析结果显示,不同季节影响紫外线辐射强度的主要因素并不相同。对所有相关分析因子用逐步回归方法,按方差贡献大小筛选出预报因子,以每日紫外线平均辐射量为预报对象,分季节建立预报模型。比较用不同方法建立的预报模型发现,两种非线性模型(BP模型和SVM模型)的拟合能力优于线性逐步回归模型,但独立样本检验结果表明,3种模型的预报准确率基本相当。将3种方法所建预报模型应用T213数值预报资料进行业务试报,得到较好预报效果。     

重庆“6·8”大暴雨过程诊断分析

该文利用NCEP再分析资料和地面观测资料,针对2017年6月8日20时—10日20时重庆地区出现的一次大暴雨过程,对过程发生前的降水实况、环流形势、对流潜势、能量条件、水汽条件、垂直运动以及对应过程发生发展最强时段的卫星及雷达特征进行了分析。此次过程为中高纬呈"两槽一脊"环流背景下,有长波槽分裂小槽东移,配合低层低涡系统及切变线的生成与发展,重庆位于副高584线附近,处在高空急流入口区右侧、低空急流左前侧的强抬升运动区。降水过程分为两个阶段,前一阶段为暖区降水,伴有较强的对流性特征,第二阶段伴随着冷空气的南压,冷暖空气在重庆长江沿线一带交绥,为混合性降水。第一阶段云图上呈现出暴雨云团形态,呈圆形、边界光滑、云团中心白亮区域对应降水大值区。雷达回波表现出较显著的低质心暖云降水特征,降水最强时段径向速度图上存在着明显的气旋式辐合区。第二阶段配合北方冷空气的侵入,云系呈带状分布和发展,伴随着对流云团的不断新生、合并、扩大,云团生命史较长,对应降水时间较长。雷达回波表现为层状云降水回波特征,且在重庆永川及周边区域存在"列车效应",从而造成了相应地区较长时间的持续性强降水。     

四川盆地一次暖性西南低涡大暴雨的中尺度分析

2021年8月7—8日,四川盆地中东部出现大暴雨、局地特大暴雨,是重庆2021年度社会影响最大的一次暴雨过程。采用多源观测及ERA5再分析资料,对此次大暴雨过程进行诊断分析。结果表明：大暴雨发生在低槽移入四川盆地诱发暖性西南低涡背景下,具有显著的阶段性、跳跃性和极端性特征。大暴雨先后形成于西南低涡中心东南部、西南低涡东侧和西南低涡南侧暖湿的边界层辐合线附近。各阶段大暴雨均由移动缓慢、维持时间达3～6 h的β中尺度对流系统影响形成,暖湿不稳定和弱垂直风切变为β中尺度对流系统的形成提供了有利的环境条件。涡度分析表明,西南低涡的发展主要源于低空辐合及垂直涡度输送效应,但暴雨区的正涡度发展与西南低涡并不完全相同,水平涡度倾侧效应较为显著。第一阶段暴雨区正涡度主要源于对流层中低层西南低涡中心附近显著的低空辐合、涡度垂直输送及水平涡度倾侧效应;第二阶段和第三阶段暴雨区正涡度主要源于边界层辐合及边界层以上的水平涡度倾侧效应,边界层辐合触发暖湿大气中的中尺度对流活动促进了第二阶段和第三阶段大暴雨的形成。     

基于遥感与GIS的区域生态环境评价方法的研究

在对某地区进行生态环境评价研究过程中,往往很难准确合理地确定各类评价指标的权重。层次分析(AHP)与模糊数学(fuzzy mathematics) 综合评判法是根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价,建立模糊综合评价模型。确定地区的生态环境健康指标体系,分为目标层、准则层和指标层,并选取实验区的各类生态指标。采用组合赋权法确定各层次权重,然后计算出各指标的权重建立模糊综合评价模型,最后根据提取的遥感数据完成地区生态环境评价分级。运用基于AHP与模糊数学的综合评判法确定评价指标的权重,在GIS平台上对各评价指标进行加权叠加,得到地区生态环境的等级评价图,实现了地区生态环境评价。研究结果表明,使用该方法确定地区生态环境各指标权重所得的评价分级是与现实吻合的,这对于评价和保护地区生态环境具有现实意义。     

文物对象近景序列影像位姿高精度估计方法

针对文物对象影像三维纹理重建中影像位姿估计的问题,本文提出了三维数据驱动及平差的位姿高精度估计方法。首先通过影像特征提取、匹配、误匹配点剔除得到准确的同名特征;然后建立首对影像高精度位姿相对关系,并以其像对三维点数据为驱动,结合二三维索引确定后续影像的相对位姿;最后以光束法平差与LM算法确定高精度的影像位姿参数。试验表明,本文方法在确定位姿速度和位姿精度上都体现了一定的优越性,为影像后续的密集点云生成奠定了基础。     

基于近景摄影测量的Monte-Carlo实验仿真法在水域面积量算中的应用

由于水域面积的边缘是不规则的曲线,因此对于静止的水域边缘的提取是非常有研究价值的。本文是以某段水岸线为例,运用近景摄影测量进行外业数据采集,利用单像后方空间交会的方法获取外方位元素,运用共线方程的反演形式进行坐标的计算,并结合Monte-Carlo随机点法进行精确的水域面积量算。本文旨在尝试利用摄影测量的方式解决静态水面面积量算问题。     

THE DIAGNOSTIC ANALYSIS OF THE RAPID CHANGE IN TROPICAL CYCLONES INTENSITY BEFORE LANDFALL IN SOUTH CHINA

1 INTRODUCTION Sudden changes in the intensity of the tropical cyclone (TC) are a difficult issue to be tackled.Few of the previous works dealt with the characteristics of large-scale circulation background of TCs that experience sudden intensity changes prior to landfall. Studies that do address the issue are only case-based, which do not isolate large-scale circulation background common to all cases,whether it be favorable or not. By diagnostically studying large-scale characteristics of two categories of TCs, one intensifying and the other weakening, suddenly, before making landfall on the area of South China, the current work attempts to support the prediction of TC intensity.     

ECMWF集合预报产品在重庆暴雨预报中的检验与应用北大核心

利用重庆地区34个国家气象站降水资料和ECMWF集合预报降水资料,系统检验和评估了集合预报统计量产品及后处理技术产品对2014—2016年5—9月重庆暴雨的预报性能。结果表明:集合统计量产品中最大值、90%分位数、融合产品、概率匹配平均、75%分位数对暴雨预报有一定参考性,其中90%分位数和融合产品对暴雨落区预报较好,最大值对暴雨强度预报有一定指示意义,但表现为明显的湿偏差。集合预报后处理技术产品的暴雨TS评分较控制预报和集合平均有明显提高,其中概率预报、最优百分位、融合—概率匹配、频率匹配法的暴雨TS评分超过最大值,对暴雨强度预报具有较好的指导意义,其预报偏差均表现为湿偏差,融合—概率匹配和频率匹配法对暴雨落区预报较好,概率匹配—融合对降低暴雨空报率较好。     

基于相似天气现象的重庆市逐时气温预报技术研究

利用重庆市2003—2017年34个国家级气象观测站的逐时降水和逐时温度资料，建立了一种基于未来24 h日最高、最低气温和天气现象预报值的逐时气温预报模型。该模型通过搜寻与未来24 h预报值相似的历史天气现象下的气温时间序列，预报给定站点未来1 d的逐时气温。然后运用结合了高程的反距离加权插值法，得到重庆市0.125°×0.125°分辨率逐时气温网格预报产品。2018年逐时气温预报产品的检验结果表明，整体上国家级站点绝对误差≤2℃的逐时气温预报准确率为79.73%～91.40%，均值为87.12%;10月—次年2月的准确率好于3—9月，8月较差。该模型的预报性能在无雨时稳定，有雨时在地形复杂且易出现强降水的重庆东北部地区略差。重庆西部、中部的大部以及东北部偏西地区的网格产品预报准确率较高，而偏南局地山区和偏东部分山区的准确率较低。总体上该方法预报效果较好，预报性能稳定。