Jason-2高度计电离层GIM误差分析及修正研究

基于Jason-2高度计2015年地球物理数据集(GDR)38个周期太平洋海域的全球电离层图(GIM)电离层校正值和双频校正值的数据，分不同季度和不同纬度区域比较二者的差异，结果表明:GIM值与双频校正值之间存在明显的差异，GIM校正值普遍高于双频校正值，说明GIM高估了电离层路径延迟，GIM校正值与双频校正值的差异与季节和纬度区间有关。用梯度下降法得到GIM值的修正方程，将修正方程应用于2016年Jason-2的全年数据，修正后的GIM值与双频校正值十分接近，在各年份中均具有良好的适用性。在单频高度计不能使用电离层双频校正算法的情况下，可以利用不同季度和不同纬度区域的修正方程对同等高度的高度计GIM值进行修正以达到双频校正值的精度水平。     

流场调制下的海面对全极化雷达双站散射的影响研究

从波作用量守恒方程出发,在积分方程模型的基础上,通过特征线法对守恒方程进行求解,推导建立了受波流调制的海面雷达双站散射模型,进行了受流场调制下的海面上半空间散射系数的仿真,分析了全极化下双站散射系数受流速变化的影响,以及风场与雷达参数(雷达波频率、雷达波入射角)对流场调制作用的影响。结果表明,随着流速的增大,海面后向散射空间半球区域的散射系数逐渐减小,在前向散射空间半球区域中,交叉极化下的散射系数变化较为明显。风速的增大和风向与流向的夹角增大会导致流场调制所引起的散射系数变化减弱。入射角变化会导致调制作用最明显区域的散射角度改变。随着频率的增大,流场调制作用增大。     

调光生态膜光学性能研究

为提高光合作用效率,促进农作物早熟、增产,根据叶绿素进行光合作用所需的吸收谱,采用新型有机共轭分子化合物按一定比例分散到聚烯烃化合物中,可产生与叶绿素吸收谱匹配的荧光谱,从而实现对太阳光谱中不同波段光的红移。对调光膜进行光学性能研究。结果表明：直射光透光率略低于普通膜,而散射光的透光率大于普通膜;红橙光波段调光度较高,蓝紫光波段的调光度较低;光学稳定性早期衰减较大,但逐渐趋于平稳。     

基于Jason-2为真值的HY-2高度计海况偏差估计参数模型改进及应用研究

本文基于HY-2高度计与Jason-2高度计时空匹配数据集,将匹配点Jason-2的海况偏差视为真值、HY-2的有效波高和风速为变量,利用最小二乘法建立海况偏差估计六参数模型。将所建模型应用于HY-2第70、71cycle数据,结果表明:改进后的海况偏差估计参数模型优于传统海况偏差估计参数模型,能够有效提高HY-2的海况偏差估计精度。     

卫星地面轨迹分段拟合确定交叉点的方法研究

用于消除交叉点测量误差的平差法、高度计海况偏差校正及大地水准面模型的建立等都以轨迹交叉点数据为基础。找到一种高效且精确确定交叉点位置的方法十分重要。本文以Jason-1卫星高度计为例,设计了11种弧段分段类型并据此进行拟合以确定交叉点的精确位置,从获取有效交叉点的数量和效率两方面分析,采用12段的分段拟合方法效果最优。不同倾角卫星地面轨迹会发生变化,分段节点需要根据轨迹曲线特征适当调整。本文分段设计方案及最优分段选取方法对任何倾角的卫星依然适用。     

超高速光孤子传输特性分析及数值模拟

通过数值解非线性耦合薛定谔方程 ,研究高速光孤子通信系统中高阶色散和偏振模色散对孤子传输的影响 ,并数值模拟孤子在单模光纤中的演变。研究结果表明 :偏振模色散导致孤子脉冲展宽、峰值功率下降、峰值点随传输距离漂移 ;高阶色散和偏振模色散使孤子加速展宽、脉冲沿出现非对称的振荡结构 ,脉冲峰值点随传输距离的漂移而发生改变     

调光生态膜促进植物生长的机理探讨

依据量子理论,叶绿素a,b吸收光波是量子化的。调光生态膜采用有机共轭分子分散到二维线性分子中,使有机共轭分子从生色团变为生荧团,能吸收太阳光中的紫外光和绿光而产生叶绿素a,b所需要的蓝光和红光,大大增加叶绿素a,b可吸收的光子数,从而加速了光合作用,促进植物生长。     

基于SAR子孔径分解的海表面二维流场反演

对Radarsat-2和Sentinel-1A分别观测的两个海域的单景SAR图像进行子孔径分解,各自得到不同方位角上的两幅SAR子孔径图像。使用多普勒质心频移法分别对不同方位角的两幅SAR图像进行海流反演,并进行海流矢量合成,采用经过时空匹配的HYCOM模式数据对反演结果进行检验,结果表明：Radarsat-2观测的SAR图像分解的两幅子孔径SAR图像矢量合成后的海流与HYCOM模式数据相比,速度均方根值为0.09 m/s,相关系数为0.64;方向均方根值为10.49°,相关系数为0.78。Sentinel-1A观测的SAR图像分解的两幅子孔径SAR图像矢量合成后的海流与HYCOM模式数据相比,速度均方根值为0.06 m/s,相关系数为0.82;方向均方根值为2.85°,相关系数为0.86。由此可见,基于单景SAR分解的两幅子孔径SAR图像可以有效反演二维海流。其反演精度与雷达视向和真实海流矢量的方向有关,二者的角度越小,反演海流矢量的精度越高。     

雷达高度计海况偏差估计神经网络模型研究

本文基于Jason-2高度计数据,在12个不同季节的cycle数据中组合1~6个cycle的有效波高、风速和海况偏差为训练集,选取Jason-2的另外3个不同季节的cycle数据集为测试集。经检验分析,确定3个cycle对应的BP神经网络模型。将该模型应用于HY-2高度计海况偏差的估计,通过海况偏差与有效波高及风速的拟合优度、解释方差和残差对比分析,结果表明:神经网络BP模型可以有效应用于HY-2的海况偏差估计并明显优于传统海况偏差参数模型。     

雷达高度计海况偏差估计非参数模型研究

本文基于Jason-2高度计,采用核函数估计（NW）和局部线性回归估计(LLR)两种非参数估计方法,选用高斯(Gaussian)核函数和球谐(Epanechnikov)核函数及固定带宽和局部可调带宽。对不同组合形式的模型进行优选,确定LLR估计方法的Epanechnikov核函数、局部可调带宽为最优非参数模型。通过对最优非参数模型和参数模型结果进行对比分析表明,非参数模型在北高纬度区域表现更优,而在中低纬度及南纬区域参数模型不失优势。将非参数模型应用于我国HY-2A高度计,得到与以上同样的结论。