太赫兹冰云辐射散射特性研究和探测参数设计

星载被动太赫兹遥感是目前最具潜力的冰云探测手段,而理解冰云参数如何影响太赫兹辐射传输过程,掌握太赫兹频段冰云辐射散射特性是实现高精度太赫兹冰云定量探测的前提,对冰云探测仪器的设计和冰云参数反演也非常重要。基于离散纵标切线性辐射传输模式DOTLRT模拟计算太赫兹频段冰云辐射亮温及其雅可比矩阵,以气象再分析资料FNL为初值驱动中尺度气象研究与预报模式WRF预报得到冰云参数作为DOTLRT模式的输入。通过与星载微波探测仪ATMS的183 GHz频段观测亮温对比验证了模拟太赫兹冰云亮温具有较好的精度,并且表明太赫兹亮温同时受到冰云中的冰粒子和霰粒子的影响,且具有不同的特性。定量分析了冰云中冰、霰两种粒子的特性参数（等效粒径Dme、路径总量IWP、GWP）和观测几何对冰云太赫兹亮温的影响。在综合了太赫兹亮温的敏感性分析、雅可比矩阵的峰值高度分析和痕量气体吸收的基础上,给出了太赫兹冰云探测器的优化探测频段（183 GHz、243 GHz、325 GHz、448 GHz、664 GHz和874 GHz）和观测角度（53°±5°）。冰云散射和辐射特性表明太赫兹冰云探测需要同时考虑冰粒子和霰粒子。提供了...     

一种宽频带圆极化微带贴片天线设计

利用双馈点法设计了一个覆盖GPS和GLONASS频段（1570MHz～1620MHz）的宽频带圆极化微带贴片天线。与传统单馈点圆极化贴片天线相比较,这类天线将辐射贴片与馈电网络集成在一起,可获得令人满意的阻抗及轴比带宽。在1．575GHz和1．610GHz时的实测天顶方向轴比均小于1．5dB,增益均大于4dB。该天线性能较好,加工调试简便,在卫星导航等领域具有广阔的应用前景。     

一种宽波束圆台型双频微带天线的设计与实现

设计了一种应用于车载型卫星接收机的双频双圆极化多层圆台型微带天线,通过在微带天线中加入圆台型地面结构,仿真结果表明：在保证天线工作在S频段波束宽度和低仰角增益满足使用要求的同时,工作在L频段时,与不加圆台结构的天线相比,H面3dB波束宽度提高了24．7°,低仰角增益（仰角为10°）提高了0.6dBi;E面3dB波束宽度提高了35．1°,低仰角增益（仰角为10°）提高了0．5dBi．该天线结构简单,是一种比较实用的车载卫星接收机收发天线。     

GPS双频天线

加拿大NovAtel公司新近推出一种GPS70 0型天线。这是一种以孔径耦合缝隙天线阵技术为特征的自主式GPS天线。它工作在L1和L2频率上、天线接收单元被耦合到具有2 7dB增益的低噪声放大器和滤波器中,从瞄准线至天线水平线滚降的辐射方向图为1 1 - 1 3dB。此天线可用于精确定位,X与Y轴的相位中心固定在两通道天线的中央,以便使其适合长基线测量。基尺寸为1 70mm(直径) ,重量为480g。GPS双频天线     

基于神经网络的太赫兹冰云探测反演算法研究

太赫兹频段在冰云探测上具有独特优势,但是目前的太赫兹冰云反演算法将不同种类冰相粒子（主要是冰和霰）视为冰粒子统一计算。本文根据冰云太赫兹辐射特性实现了一种预分类的神经网络算法,能够从太赫兹亮温中分别反演得到冰、霰两种粒子的统计参数和廓线分布。首先,基于WRF数值模式和ATMS载荷真实观测的冰云霰数据构建了包含冰、霰粒子密度廓线的混合冰云数据库,然后,使用DOTLRT辐射传输模式模拟183 GHz、243 GHz、325 GHz、448 GHz、664 GHz和874 GHz这6个频段的星载太赫兹冰云探测亮温,最后,开展冰云参数探测仿真试验,验证反演算法性能。仿真试验中反演得到的冰和霰的路径总量均方根误差分别为8.97 g/m²和10.90 g/m²,等效粒径均方根误差分别为7.54 μm和25.38 μm,反演的冰、霰密度廓线也具有较高的精度。研究结果表明本文算法能够以较好的精度从多频太赫兹冰云探测亮温数据中分别反演得到冰、霰两种粒子的路径总量、等效粒径、等效云高和密度廓线,突破现有研究仅仅计算单一冰粒子的局限,更加符合冰云真实情况。     

GPS移动式天线

美国伊利诺斯州的Maxrad公司新近推出一种GPS移动式天线,它是Max Matics公司用于综合信息服务、产品系列的部件,它由一个密封高增益2 7dB的GPS天线和一个适合于本公司VHF ,UHF、70 0 /80 0MHz、90 0MHz、PCS和2 4GHz频率的M型移动式支架组成。一根1 7英寸的RG1 74电缆可随各种连接器任选。该天线适用于货车和贵重物品跟踪。GPS移动式天线     

两种GPS天线

我国深圳市福田区的DGC电子有限公司推出DG0 1和DG0 2两款GPS天线。DG0 1型天线的尺寸为 36× 44× 1 2mm ,频率范围为 1 5 75± 5MHz。这种天线是右旋极化天线 ,天线增益优于或等于 3 5dB。放大器增益优于或等于 2 7dB ,噪声电平小于或等于 1 5dB ,干扰抑制为 2 9dB ,电源为 5V ,重量为 1 0 5 g ,工作温度 - 45°至 85° ,存储温度为 - 5 0°至 90°,湿度为 1 0 0 %,而DG0 2型天线的尺寸为 96× 1 2 6mm。频率范围为± 1 5 75MHz,也是右旋极化天线 ,天线增益优于或等于 3 5dB ,放大器增益为 37dB ,噪声电平小于1 5dB。干扰抑…     

地面安装的三波段天线

美国伊利诺斯州的Mobilemark公司推出一种地面安装的三波段天线。这种三波段900/1900和GPS地面安装天线对自动车辆定位与跟踪应用的专用通信系统和GPS频段起作用。这种模式可用于蜂窝状,CDPD和PCS系统,以及800至900MHz波段中的专用网。该天线含有GPS用户为扩展用于跟踪通信频率所必须的1850-1900MHz PCS频段。在天线增益为5dB和最大噪声系数为2.0dB的情况下,GPS性能为27dB。该     

产品与动态信息

英国韦林巴勒市的Sarantel技术有限公司宣布,他们推出一种名叫GeoHelix-H的高增益无线,这是一种可用于手提式GPS接收机的高增益有源天线。这种天线可比传统的插接天线捕获更多的卫星。该天线尺寸为30.4×13.3×6.4mm,重量为12g。GeoHelix～H天线工作在GPS L1波段,并装有一个可提供20dB标准增益,全向方向图和120度3dB带宽的积分低噪声放大器。     

论基片集成波导缝隙阵天线在对地观测卫星中的应用

基片集成波导缝隙天线具有传统波导缝隙天线的优良特性,同时又具有结构紧凑、易于加工和集成等优点。本文论证基片集成波导缝隙阵天线用作对地观测卫星数传天线的可能性,提出二维机械扫描和方位机械扫描附加俯仰电扫描两种方案,并列举了一个X频段右旋圆极化基片集成波导驻波阵的设计实例,仿真结果显示辐射波导单元增益达到12.9dBi,交叉极化达到-24 dB,相对带宽达到8%,阵列增益预算达到25 dBi,满足卫星应用要求。     

利用星载SAR单轨多角度地距图像提取高程信息

针对传统基于多个轨道上获得的不同星载SAR图像提取场景区域高程信息的方法具有系统复杂度较大的问题,该文提出一种利用星载SAR单轨多角度地距图像之间像点偏移量进行高程提取的方法。像点偏移是由星载SAR观测航迹的弯曲带来的。根据距离-多普勒原理,不同角度的地距子孔径图像之间存在与高程相关的像点偏移。文中推导了星载几何下高程值和像点偏移量之间的关系式,并得出了高程值和像点偏移量是近似线性关系这一结论,最后通过仿真实验验证了该方法。结果表明,该方法提取成像场景区域的高程信息是可行的。     

高分辨率遥感影像配准与变化检测一体化处理

为了克服高分辨率遥感影像配准与变化检测作为单独环节处理的局限,该文提出了一种基于变分理论的配准与变化检测一体化处理方法。该方法将配准误差作为一种光谱变化决策因子,变化信息以权值的方式迭代反馈给变分配准模型的解算过程。为了更准确地检测建筑物这个特定目标的真实变化,该文采用多尺度最大形态学轮廓建筑物检测指数的差异作为另外一个决策因子。最后将配准误差反映的变化和建筑物检测指数的差异这两个决策因子在D-S证据理论框架下建立概率模型进行融合处理,进而得到建筑物的变化检测结果。该文选取WorldView-2数据进行实验,实验结果表明,一体化处理思路可以有效地解决单独处理的局限,从根本上解决配准误差对变化检测结果的影响以及由于变化而使配准精度降低的问题,进而提高配准和变化检测的质量。     

Modem通道时延对多台站TWSTFT的影响分析

针对多通道调制解调器(Modem)不同接收通道间时延值差异对双向卫星时间频率传递(TWSTFT)结果产生较大影响的问题,该文通过使用卫星模拟转发器的方法,实时测量地面站设备时延。采用多台站间两两双向的方法,归算后验证设备时延对三站闭合差结果的影响。依托国家授时中心的卫星双向比对网,开展了各地面站间基于中星12号卫星的TWSTFT试验。结果表明,通道时延对闭合差结果影响较大,在通道时延扣除前,误差可达数十纳秒;而在扣除后,结果优于0.2ns。这表明:多通道Modem各通道时延值不同引起的误差可有效测量并扣除,从而多台站开展TWSTFT是可行的。这样不仅提高了TWSTFT的执行效率,方便快捷地检验地面站间时间同步的准确度,而且节约了卫星资源的占用率。     

基于长时间序列Landsat影像的嘎龙错冰湖变化特征分析及溃决风险评估

冰湖溃决灾害是我国青藏高原地区最严重的自然灾害之一。作为聂拉木县最大的冰川终碛湖,嘎龙错冰湖溃决风险直接威胁着下游居民的生产生活。利用1991—2011年Landsat-5/TM、2012年Landsat-7/ETM+、2013—2017年Landsat-8/OLI近27年的遥感影像、降水量和气温资料对嘎龙错冰湖变化特征进行了研究,对其溃决风险作出评估。结果表明:嘎龙错冰湖明显扩张,面积呈现显著增长趋势,由1991年的2.209 4 km^2增长到2017年的5.465 7 km^2,增幅为147.38%;同时,发现聂拉木气象站年平均气温和年降水量在波动中上升,其中气温上升较为显著,气温和降水量的增加对冰湖扩张有重要影响,特别是气温上升导致的冰川融水增多是造成冰湖面积增加的重要原因。嘎龙错冰湖在遇到冰崩或者冰湖面积持续扩张情况下,湖水会瞬间大规模外泄,形成山洪、泥石流灾害,给下游造成严重的人员伤亡和财产损失。     

中国陆地高精度地貌类型的划分

针对已有的地貌单元无论在精度上,还是在覆盖的全面性上,均难以满足地理国情监测需求的问题,该文在数字地貌类型遥感综合解析方法的基础上,提出了利用高精度DEM、高分辨影像,以1∶100万地貌类型数据界线为基础进行地貌类型界线精确定位的技术方法和流程,设计了基于地貌类型的统计分析内容指标与方法,首次形成了定位精度达到1∶25万比例尺制图精度的全国地貌类型数据集,为查清并发布我国地形地貌家底提供了数据和技术支撑,可为更高精度地貌类型的划分提供技术借鉴。     

多层次地质灾害领域本体构建与应用

针对地质灾害知识内容不完全,缺乏形式化、可共享和复用的统一描述机制等问题,该文提出一种多层次地质灾害领域本体构建方法,以地震灾害为例,通过对概念、语义和时空定义地质灾害本体的层次结构和层次表达;在各层次关系描述中将概念层与语义层有机结合,支持多层次下的灾害数据的关联表示,应用于一体化综合智能减灾服务系统,并结合实际案例对地质灾害应急信息进行主动推送服务于领导决策,验证该方法有效性与可靠性。     

水文资料缺乏区河流流量遥感估算模型研究

针对偏远地区河流上无水文站点,缺乏河川径流量监测数据的问题,该文以黑河中游地区为例,利用2005—2010年夏、秋两季的Landsat TM/ETM+/OLI影像,提取黑河中游S213桥断面的河水边界及河流宽度,结合已有的断面流量数据,通过建立宽度-流量曲线得到河流流量估测模型,模型估测和实测径流量具有较好的一致性(R2=0.82)。该文同时对河宽提取误差进行精度验证,结果表明提取误差对模型的影响较小(R2在0.81～0.83,绝对误差<2%)。为了证明模型的外推性,该文将模型应用于S213桥断面2011—2015年和高崖断面2005—2014年的流量估测,结果表明,两个断面的模拟结果与实测数据均具有较高相关性。综上结果表明,该文的河川径流遥感估算方法具有较好的精度和外推适用性。     

厦门市土壤保持服务及其时空动态变化分析

我国是世界上水土流失最严重的国家之一,土壤保持服务核算可为环境治理提供科学参考。本文采用通用土壤流失方程(USLE)模拟2010、2015年厦门市土壤保持服务功能,分析其时空动态变化,并对土壤保持服务价值量进行估算。结果表明:2015年厦门市土壤保持能力平均为2 596.72 t/hm^2,土壤保持总量为4.41×10~8t。相比于2010年,2015年单位面积土壤保持能力增加了247.76 t/hm^2,约增加了10.5%。厦门市各区土壤保持均值由大到小排序为:同安区>集美区>海沧区>翔安区>思明区>湖里区。各生态系统类型土壤保持均值由大到小排序为:灌木林地>森林>草地>农田>城市绿地。2015年厦门市土壤保持总价值约为4.37×10¹⁰元。     

利用R-Shiny架构的植被物候参数分析系统设计与实现

植被物候作为反映植被与气候变化关系的重要参量,具有重要的研究意义。本文基于R语言分布式架构Shiny构建了植被物候参数分析系统,可实现站点分布可视化、感兴趣区(Region of Interest,ROI)选取与绘制、植被指数计算与可视化、数据过滤、生长曲线轨迹拟合与物候参数提取等功能模块。用户可提取不同植被类型数码相机时间序列的植被指数,并用max方法进行平滑与去噪处理,然后选择合适的方法组合拟合植被群落季相变化轨迹,最终提取较为精确的关键物候参数。林地数据系统测试结果表明:1)相对绿度指数GI比其他相对植被指数和单波段的亮度值振幅明显,其时间序列可表征植被实际生长轨迹; 2)不同拟合方法与提取方法的组合效果不同,如klosterman与klosterman方法组合适合林地类型的植被物候参数提取,用户可综合均方根误差与季节群相变化轨迹结果,筛选出适合所选植被物候数据的拟合与物候参数提取方法组合。     

最佳波段组合的城市土地利用类型提取

针对Landsat 8陆地成像仪(OLI)遥感影像光谱特征利用率不高等问题,为排除波段间冗余信息的干扰,提高土地利用特征提取的精度,该文以2014年唐山市中心城区Landsat 8OLI遥感影像为主要数据源,开展了基于Landsat 8OLI影像的城市土地利用特征提取的最佳波段选择研究。根据最佳波段选取原则统计波段光谱信息,基于最佳指数因子以及不同土地利用类型的光谱特征曲线,确定波段1、5、7为最适合该遥感影像进行土地利用特征提取的最佳波段组合。