基于数字高程模型的天气雷达选址软件设计

针对各型天气雷达大量建设部署,却仍缺少准确直观判断单站雷达净空环境和组网雷达探测盲区分析软件的问题,设计开发了一种基于数字高程模型的天气雷达选址软件。软件使用雷达站点、数字高程模型、遮挡障碍物等地理信息数据,处理绘制单站雷达遮蔽角图、等射束高度图及组网雷达等射束高度拼图。通过Python语言编程,结合数字高程模型计算雷达站点的遮挡仰角、遮挡方位与等射束高度最大探测距离,分析所选站址净空条件。利用湖北省天气雷达网作为实际应用背景,与视程客观分析软件展开结果比对。实验结果表明：天气雷达选址软件应用数字高程模型等地理信息数据可算出拟选站址四周的遮挡情况,显示天气雷达的实际探测范围,为雷达建设组网提供技术支撑。     

基于WebGIS的雷达遮蔽角分析系统开发及应用

针对雷达遮蔽角计算效率不高、雷达探测信息可视化不及时等问题,本文提出一种快速计算雷达遮蔽角的方法,考虑地球曲率对遮蔽角计算的影响,绘出雷达不同高度层的可视域。并以全球影像数据和全球数字高程模型等地理空间数据为基础,开发基于WebGL协议和B/S架构的遮蔽角分析系统,实现雷达可视域及遮蔽角信息的实时可视化,在虚拟的三维环境中直观、动态、实时地展示雷达可探测区域,为雷达阵地部署提供决策依据。     

机场拟建风廓线雷达遮蔽角的测绘探索与实践

风廓线雷达用于探测其上空风向、风速等气象要素随高度的变化情况,在自动化程度和探测时空分辨率等方面优势明显,已逐渐广泛应用于机场气象探测.本文以民用机场拟建风廓线雷达遮蔽角的测绘方法和实践为例,介绍如何测定并计算拟建风廓线雷达四周范围内障碍物的遮蔽角,并根据测算遮蔽角值判断障碍物是否对风廓线雷达信号发射造成影响,为申请风...     

巧用GIS空间叠置分析计算遮蔽角

雷达在某个方向上发现目标的最小高低角叫遮蔽角[1]。快速准确计算出气象雷达各方向的最大遮蔽角能够为雷达站的点位和天线高度提供设计依据。本文以某机场为例,在不考虑植被或建筑物高度的提前下,利用等高线数据,采用GIS的空间叠置分析功能快速计算该机场气象雷达每隔2。5°方向的最大遮蔽角。相比传统的断面计算法,GIS空间叠置分析方法大大提高了工作效率,希望能够引导读者注重GIS在工作中的应用。     

数字地图自动高程修正,雷达遮蔽角计算软件及雷达坐标系统转换

本文论述了数字地图自动高程修正，雷达遮蔽角自动计算的基本原理，同时，给出了雷达坐标系统转换的基本公式，并在此基础上，验证了一个雷达坐标系统转换的简易公式。     

不等视距水准测量应用及精度分析

在水准测量作业过程中,为减小视距差引起的系统误差,相关规范对水准测量前后视距差及视距累积差进行了严格的控制,而在实际的工作中对前后视距差的控制又极大地限制了水准测量的应用领域以及工作效率。针对此问题,该文提出将i角当作系统参数进行平差的方法,平差结束即可得到i角值以及经过i角误差改化后的高程平差值。对比分析了附加系统参数平差法与条件函数法,实例表明附加系统参数平差法具有更好的高效性和稳健性。     

不等视距水准测量应用及精度分析

在水准测量作业过程中,为减小视距差引起的系统误差,相关规范对水准测量前后视距差及视距累积差进行了严格的控制,而在实际的工作中对前后视距差的控制又极大地限制了水准测量的应用领域以及工作效率。针对此问题,该文提出将i角当作系统参数进行平差的方法,平差结束即可得到i角值以及经过i角误差改化后的高程平差值。对比分析了附加系统参数平差法与条件函数法,实例表明附加系统参数平差法具有更好的高效性和稳健性。     

不等视距水准测量应用及精度分析

在水准测量作业过程中,为减小视距差引起的系统误差,相关规范对水准测量前后视距差及视距累积差进行了严格的控制,而在实际的工作中对前后视距差的控制又极大地限制了水准测量的应用领域以及工作效率。针对此问题,该文提出将i角当作系统参数进行平差的方法,平差结束即可得到i角值以及经过i角误差改化后的高程平差值。对比分析了附加系统参数平差法与条件函数法,实例表明附加系统参数平差法具有更好的高效性和稳健性。     

不等视距水准测量应用及精度分析

在水准测量作业过程中,为减小视距差引起的系统误差,相关规范对水准测量前后视距差及视距累积差进行了严格的控制,而在实际的工作中对前后视距差的控制又极大地限制了水准测量的应用领域以及工作效率。针对此问题,该文提出将i角当作系统参数进行平差的方法,平差结束即可得到i角值以及经过i角误差改化后的高程平差值。对比分析了附加系统参数平差法与条件函数法,实例表明附加系统参数平差法具有更好的高效性和稳健性。     

合成孔径雷达测图技术在西部测图中的应用

合成孔径雷达遥感作为一种新的对地观测技术手段,在西部测图中有效地解决了光学影像在困难地区因云雾、冰雪、阴影等遮蔽所产生的地形要素缺失问题。结合雷达影像立体测图的生产实践,介绍雷达影像在横断山脉区域地形测图的实际应用,重点阐述基于雷达影像的测图方法及工艺。     

顾及大气延迟效应的YG-13A斜距标定

针对大气延迟时变误差影响遥感卫星十三号(YG-13A)斜距标定精度的问题,提出利用顾及大气延迟时变误差的斜距标定方法提高其斜距标定精度的策略。首先,利用基于NCEP气象资料和全球TEC数据的大气延迟改正方法来计算各标定景的大气延迟改正量。其次,将各标定景的大气延迟改正量代入斜距标定模型中。最后,在地面布设高精度角反射器控制点的情况下通过顾及大气延迟时变误差的斜距标定模型求解斜距测量系统误差,从而提高和验证斜距测量精度,角反射器控制点的平面和高程精度均优于0.1 m。利用嵩山遥感定标场地区的4组不同拍摄模式下获得的YG-13A卫星影像数据对比试验表明,相较于传统的斜距定标方法,在顾及大气延迟时变误差的情况下,4组数据的斜距改正值离散度均有所下降。利用太原、天津两个区域3景影像验证斜距改正后的精度,最小值为0.55 m,最大值为0.91 m,均值为0.70 m。试验结果证明了顾及大气延迟时变误差的斜距标定方法的有效性和可行性。     

基于二维形变场的地基SAR精度验证与分析

地基SAR(synthetic aperture radar)可实现高精度的小区域性连续形变监测。为研究其形变探测能力与精度,建立了一套精度验证平台和系统。在楼顶布设不同位置分布的角反射器,并采用步进平台控制角反射器模拟不同数值形变,形变角反射器与稳定点及楼顶表面构成小区域二维形变场,利用IBIS-L(image by interferometric system-landslides)系统完成形变监测与分析。实验结果表明,当角反射器发生毫米级形变时,地基干涉雷达IBIS-L系统形变探测平均精度为0.27 mm,而角反射器发生亚毫米级形变时,其形变探测平均精度为0.11 mm;该系统可以实现小区域性的亚毫米级形变探测,对于缓慢微小变化,其具有更好的形变探测能力与可靠性。     

天气雷达基本反射率产品的地学可视化

对基本反射率产品进行可视化,是准确分析区域天气的基础。本文以梅州市CINRAD/SA型雷达该类产品为例,对该类数据的存储结构做了详尽的剖析,设计了产品径向数据向二维矩阵转换的算法,研究了该类数据转为极坐标系下矢量类型和直角坐标系下栅格类型存储的绘制模式,并采用ArcGIS Engine进行了实现。最后对两种生成显示回波的方法进行对比分析,结果表明:两种方法都能准确显示回波,应用时需根据实际情况采用相应的方法显示与分析雷达回波。     

全球经纬度网格的雷达探测范围真三维建模

针对雷达探测范围会受到复杂地形因素影响,单一地依靠电磁传播模型可视化雷达探测区域很难真实有效地展现电磁覆盖情况的问题,该文提出一种基于GeoSOT-3D空间剖分的雷达探测范围的计算与表达一体化的真三维模型。GeoSOT-3D剖分框架将上至地球50 000km,下至地心的全部地球空间划分成多层次、多尺度空间体元,体元可承载多源异构空间数据。依据GeoSOT-3D的剖分流程,将地形数据、雷达探测空间数据离散化。最后,开发了雷达探测范围可视化验证平台。实验结果表明,该建模方法对复杂的地形适应性强,可视化表现效果真实直观。     

基于InSAR的沉降测量角反射器的制作与安装——以南票煤矿开采沉陷区为例

合成孔径雷达(SAR)卫星具有全天候、全天时的观测能力,并对地表有一定的穿透能力,它在灾害监测、环境监测、资源勘察和军事应用等方面具有重要的作用,受到各国的普遍重视,目前已成为空间对地观测发展的热点。角反射器作为定标系统中的标准参考目标,其雷达截面积的精度和稳定度在很大程度上决定了定标测试的精度,因此,建立高精度的定标系统就需要研制高精度、高稳定度的角反射器。本文通过南票煤矿开采沉陷区基于InSAR的沉降测量工作,研究了角反射器的制作与安装方法。     

基于哨兵数据相干性的洪水淹没范围确定方法

洪涝灾害会造成农田淹没、居民住宅损毁等危害,因此对洪水淹没范围进行实时、准确监测可有效进行灾后治理。利用光学传感器提取洪水淹没范围时,不能穿透云层,因此无法获取有效地面信息;而SAR使用微波波段,不受天气影响,在夜间也能成像。因此,SAR成为洪水灾害灾情评估的有力工具。本文利用2021年9月23日、10月5日、10月17日3景SAR雷达影像Sentinel-1A数据,计算相干性系数,设置阈值为0.2,提取水体淹没范围,分析其扩张范围及变化趋势,并根据生成的形变图分析水位抬升变化,验证了基于雷达数据的相干系数阈值提取方法监测洪水淹没范围,以及采用InSAR技术准确提取水体边界与分析水位上升趋势的可行性。     

一种道路路口和拐点的识别与重要性度量方法

道路路口和拐角是地图制图、地图综合和相关制图规范中经常涉及的一个空间概念,而空间概念的建模、度量和特征识别是地图综合和GIS的难点之一。本文提出了道路路口和拐角的识别与重要性定量度量方法。首先,分析了道路路口和拐角的概念和空间特征,然后,设计了识别算法和步骤,并制定了道路路口重要性的定量度量方法。实验分析表明:本文方法能够正确识别道路路口和拐角,且路口重要性指标能够反映区域地理特点。     

SAR辐射定标中角反射器RCS的快速求解

角反射器雷达截面积的快速准确解算是顺利开展合成孔径雷达辐射定标工作的重要基础。用于合成孔径雷达辐射定标的角反射器为电大尺寸,因此,宜采用高频近似法进行雷达截面积的仿真计算。本文利用几何光学对入射波和反射波进行射线追迹以确定每次入射场及其相对应的照明区域,然后采用Gordan面元积分法对每个照明区域求散射场并累加得到角反射器的雷达截面积,通过与文献、电磁仿真软件FEKO(FEldberechnung für körper mit beliebiger oberfläche)的仿真结果比较,证明该方法有效且简单快捷,尤其适用于电大尺寸平板角反射器雷达截面积的快速求解。     

利用ArcGIS Engine开发台风遥感监测分析系统

采用.NET和ARCGIS Engine开发完成的台风遥感监测分析系统,通过对FY2C、NOAA、FY3A等不同卫星遥感数据,以及雷达数据、空间地理数据和各种专题数据进行读取处理,能够实现台风定位、定强、结构诊断、路径分析、降水估计等专项分析功能以及图像处理、地理导航、专题制图、数值预报等辅助分析功能,为台风的监测和预报提供了一体化的信息支撑,是国内率先实现台风遥感监测分析数据综合和功能综合的平台系统。本文重点介绍了系统开发中所采用的基于面向对象的台风遥感综合应用系统框架分析设计、数据库设计与组织、模型集成等系统实现关键技术。     

Discontinuous GBSAR deformation monitoring

This paper is focused on deformation monitoring using the Ground-Based SAR (GBSAR) technique and a particular data acquisition configuration, which is called discontinuous GBSAR (D-GBSAR). In the most commonly used GBSAR configuration, the radar is left installed in situ, acquiring data periodically, e.g. every few minutes. Deformations are estimated by processing sets of GBSAR images acquired during several weeks or months, without moving the system. By contrast, in the D-GBSAR the radar is installed and dismounted at each measurement campaign, revisiting a given site periodically. This configuration is useful to monitor slow deformation phenomena. This paper outlines the D-GBSAR data analysis procedure implemented by the authors. This is followed by a discussion of some specific aspects of D-GBSAR monitoring. Two successful examples of D-GBSAR monitoring are discussed: one concerns an urban area, while the second one involves a rural area where the monitoring requires the use of artificial corner reflectors.