GPS连续观测资料不同方案计算结果对比分析

本文利用GPS连续观测资料,从单天误差、重复率统计两方面对比分析了Gamit/Globk中6种不同计算方案的结果,重点分析了参考框架的选取与约束,并总结了利于形变研究和形变信息提取的数据处理方案:对小的区域网形变分析而言,定框架时不宜使用过多的测站,应该选区域网周边较稳定的点做为框架点进行GLORG计算,通过IGS轨道...     

被动微波遥感观测资料干扰对地表参数反演的影响分析

以东亚陆地为研究区,利用2011年7月1—16日AMSR-E(advanced microwave scanning radiometer-earth observing system)二级亮温数据,采用一维变分反演收敛度量识别法对研究区的无线电频率干扰(radio-frequency interference,RFI)进行识别,并进一步分析了该干扰对星载被动微波数据反演地表参数的影响。研究表明,在东亚地区,AMSR-E C波段和X波段都普遍存在RFI,大多出现在工业区、科研中心、人口密集的大城市、机场和高速公路等区域;一般情况下,C波段和X波段的干扰信号分布区域基本不重合;水平和垂直极化通道都有较强的RFI存在,其时间上具有持续性,且不同极化方式下干扰信号的强度因地而异;干扰信号的强度随卫星地球方位角的变化而变化,当星载微波辐射计扫描到某一地球方位角度范围内时这些视场才会受到干扰。研究还发现,用受RFI影响的微波数据反演得到的地表参数值误差较大。因此,在采用被动微波观测数据反演地表参数之前,有必要先有效地检测和剔除RFI。     

用气象卫星资料监测积雪

本文简要叙述了利用气象卫星资料进行积雪监测的可行性和复杂性;以改进的甚高分辨率扫描辐射仪(AVHRR)资料为例综述了遥感监测积雪的原理、方法和资料处理过程;分析了计算结果,并探讨了未来积雪监测的发展。     

FY-3C积雪产品在同化中对微波资料质量控制的影响分析

T639-GSI全球系统同化AMSU-A资料的过程中,目前使用的月平均积雪产品并不能反映中高纬度大陆上快速地降雪/融雪过程,而FY-3C日积雪产品在时间精度上要高于GSI月平均积雪覆盖数据。由于同化系统对AMSU-A较低通道辐射率资料的质量控制需要依据更准确的地表积雪信息,所以本文结合冬春季节的FY-3C日积雪产品和NCEP再分析资料,研究了北半球中高纬度地区不同积雪覆盖率初值对分析场不同高度层温度场的影响,以及在同化过程中对预报结果的影响。结果表明,在对AMSU-A辐射率资料的质量控制中,月平均积雪数据和日积雪产品对温度场影响较大的区域与两者积雪覆盖差异区域有明显的对应;冬春季节,使用FY-3C日积雪产品代替GSI月平均积雪数据作为背景场中积雪下垫面数据,对进入同化系统的AMSU-A辐射率资料质量控制时,120 h之内1000—600 h Pa的中低层温度场的预报效果得到改善。     

GNSS干扰调制方式识别方法研究

针对GNSS干扰的现状和干扰减缓的迫切需求,对干扰的调制方式进行识别,给出干扰调制方式的关键特征提取方法;对常见的干扰进行分析,并给出识别流程;通过仿真,对干扰识别方法的性能进行评估,给出识别的准确率.     

东溪拱坝位移观测优化设计与资料分析

为了提高拱坝观测点位的精度,控制其不同部位、不同方向的位移观测误差,本文通过对东溪水库拱坝的水平位移交会方案的设计,采用误差椭园图解方法,控制拱冠的径向位移误差和拱座的切向位移误差,以达到交会方案优化。文章同时由定性到定量对东溪拱坝的位移状态和规律进行分析和解释。     

小流域积雪时空变化特征对比研究

利用Terra和Aqua卫星提供的2002~2012年MODIS 8d积雪分类产品MOD10A2和MYD10A2生成双星8d合成产品MOYD10A2,并进行精度评价。在此基础上,提取了嫩江与辽河流域积雪覆盖率、相对积雪日数和归一化积雪指数,并对比分析了嫩江与辽河流域的积雪时空变化特征。结果表明:(1)合成后的图像大大降低了云层对积雪产品的影响,更好地恢复了云下积雪遥感信息,提高了积雪遥感指数的精度;(2)嫩江、辽河流域积雪高峰期均出现在11月中下旬到次年4月中上旬,每年的积雪覆盖率高峰期和变化趋势基本保持一致,但嫩江流域的积雪覆盖率明显高于辽河流域;受地理位置和海陆分布的影响,嫩江流域积雪天数呈由东北向西南方向减小的趋势,且积雪天数明显多于辽河流域;(3)MODIS 8d积雪分类产品可在长时间、大范围积雪监测中发挥作用。     

地磁日变观测仪器的对比分析

当前海洋磁力探测中为了消除或减小地磁日变化的影响,必须设立地磁日变观测站（简称日变站）测量磁场变化,提供日变校正资料。依据多年工作经验,对作为基站使用的G882磁力仪和Sentinel磁力仪在工作原理、仪器技术性能、工作使用体会等方面进行综合比较分析。结果表明,Sentinel磁力仪比G882磁力仪对环境适应性更好、灵活性更强,进行日变观测时应优先选用。     

地震水准测量中单双程观测对比分析

通过对晋冀蒙3期历史水准观测资料的往返测中数、往测和返测数据拼环、统计检验、静态平差和动态平差分析表明:(1)往返测中数环闭合差大于0.85 W_允的观测环所对应的往测或返测数据的环闭合差容易超出限差;(2)统计检验结果表明,单程水准的环闭合差的量值大小、分布状况、正负比例、密集和离散程度仍保留正态分布的特性,与双程水准无明显差异;(3)水准数据静态平差后,利用单、双程水准计算的水准点高程存在一定差异,最大高程之差达到15.29 mm,平均相差3.9~4.3 mm;(4)动态平差结果表明,单、双程水准计算的垂直形变速率均能反映区域内的相对形变,但量值上有所差异;在垂直形变速率梯度图中,这一差异有所弱化。     

FY-3C微波成像仪电视信号干扰识别和分析

由于卫星微波成像仪频率的非保护性,微波成像仪资料受到相近频率的无线电信号干扰影响,主要干扰源于洋面反射的静止电视卫星信号。为提高微波成像仪资料的准确性,尤其是洋面资料的可用性,对电视卫星信号干扰的检测和特征分析尤为重要。中国风云3号C星(FY-3C)上搭载了微波成像仪。本文使用标准化主成分分析法来识别FY-3C微波成像仪的电视卫星干扰信号,并分析电视卫星信号干扰的主要空间特征。研究表明,FY-3C微波成像仪中心频率为10.65 GHz和18.7 GHz的4个低频通道受到卫星信号干扰。10.65 GHz通道在欧洲海域英吉利海峡和地中海西部希腊沿岸地区受到电视卫星信号干扰,并且干扰信号位置和强度与FY-3C卫星和欧洲静止电视卫星相对空间位置有关;18.7 GHz通道主要受到美国电视卫星的干扰,在北美东、西沿岸海域都存在干扰信号。FY-3C微波成像仪在中国海域不受电信号干扰影响,主要因为中国静止电视卫星频率与微波成像仪各通道频率不一样。     

GPS与BDS系统观测值质量对比分析

随着我国北斗卫星系统的快速发展,我国的经济建设、科技发展和社会安全得到了提升。对比分析全球分布均匀的站点数据,以不同频段及轨道的两个卫星系统在信噪比、卫星可见性等方面衡量观测值质量的优劣。实验结果显示BDS的系统观测值质量优于GPS的系统观测值质量,进一步验证了未来GPS在亚太地区被BDS取代的可行性。     

南京地区大气气溶胶综合观测与对比分析

利用CE-318太阳光度计、MPL激光雷达与卫星观测数据,分别采用光谱消光法、Fernald方法以及MODIS暗像元法(DDV)反演南京地区气溶胶光学厚度,并进行了对比分析。通过研究分析3月3日、6日卫星反演气溶胶光学厚度的空间分布图,发现长江流域附近以及市区(除老山、中山陵等山区地带之外)的AOD较高。3月3日太阳光度计、激光雷达与卫星数据在站点位置(南京信息工程大学,118.7°E,32.2°N)的AOD值分别为0.455、0.289、0.4;3月6日的AOD值分别为0.373、0.267、0.25。通过对比分析3月至9月之间的多天数据,可得3种数据计算所得AOD相差不大,说明卫星与激光雷达反演数据相对可靠。其中,3月3日与3月6日的太阳光度计数据显示,观测地区出现常见的两种AOD变化类型:一种是早晚高,中午低;一种是早低晚高。此外,激光雷达所得数据结果随着时间的变化幅度较大,且可以在有云的天气条件下探测气溶胶;本文利用激光雷达数据计算出的9 km以下AOD值多数在0.3左右,3月3日与3月6日两天之中,2 km以下较脏,出现了一些气溶胶层,6km以上相对比较干净,个别时段6 km以上高空存在云层。与地基观测相比,卫星虽然时间分辨率虽然低,但是对于大面积的趋势分析却有着绝对的优势。在今后的气溶胶观测发展中,结合三者的优势,有助于以较高精度,大面积反演大气气溶胶空间分布情况,获得较准确的气溶胶参数。     

利用微波辐射计观测计算云衰减

在地-空路径传播过程中,云衰减对无线电卫星通信系统的高频率信号有着不可忽略的影响。利用HATPRO型微波辐射计观测反演获得的云中液态水密度廓线等信息,提出了一种适用于中纬度地区的精确计算云衰减的方法,得出了地-空路径信号传播过程中,云衰减对信号的影响随着频率增大急剧扩大的结论;具体表现为,在高频波段,99.99%的链路可用时间内云衰减超过10 dB。将微波辐射计计算所得的云衰减与云中液态水总量建立“线性关系”,与ITU-R(国际电联无线电通信部门)模型结果对比。结果表明:由于ITU-R模型低估了武汉地区的云中液态水总量,导致该模型低估了武汉地区的云衰减影响。     

NOAA-AVHRR资料反演地温与地面实测值的对比分析

对遥感反演和地面实测2种方法获得的地温数据进行对比。首先,用NOAA-AVHRR第4、5波段数据和NASAPathfinder地温计算模型计算出中国1999年1月的最高月地温;然后,将其与同期267个气象站的实测月最高地温值进行比较。结果为:遥感反演地温与地面实测月最高地温的线性相关系数为0.86,标准差为5.6℃,反演值比实测值平均偏低2.8℃。用实测地温数据对遥感反演地温值进行线性修正,修正后的反演值与实测值的线性相关系数为0.86,标准误差由修正前的5.6℃变为5.2℃,平均误差由修正前的4.9℃变为4.1℃,平均偏低值由修正前的2.8℃变为0.1℃。修正后的遥感反演地温与实际值更加接近。     

IGRF和WMM模型与地磁台站观测数据对比分析

研究IGRF模型计算值与对应地磁台站观测值之间的关系,通过地磁台站数据对IGRF模型进行误差分析与评价;对比WMM模型与IGRF模型在部分地区的差异,发现这2个模型在描述地磁场分布情况时精度相当,WMM模型达到了与IGRF模型同等的描述地球主磁场的标准。     

L1范数探测粗差失效的观测量识别方法

粗差发生时,L_1范数估计求得的条件方程闭合差较最小二乘估计(LS)的残差更能集中反映粗差,从而有助于粗差的发现与定位。然而,存在一类观测值,虽然其具有粗差发现和定位能力,但在采用L_1范数估计解决粗差探测问题时,无论含有多大量级粗差都不能准确定位,为叙述方便,称其为L_1抗差性失效点(robustness failpoint in L_1-norm estimation,RFP-L_1)。显然,只有判定测量系统不存在RFP-L_1,或存在时能够准确判断其是否含有粗差,才能保证基于L_1的粗差探测结果的准确、可靠,此过程中,RFP-L_1的识别是问题解决的基础。本文由条件方程,推导出观测值粗差对条件方程闭合差绝对值和的影响系数计算式,得到了最小影响系数大小与观测值是否为RFP-L_1的判别关系,并探讨了存在RFP-L_1的测量系统设计矩阵数值特点,提出了判断RFP-L_1观测值的方法。仿真试验表明,最小影响系数反映了观测值粗差对L_1范数估计目标函数的影响大小,非RFP-L_1和RFP-L_1的最小影响系数具有分别等于1和小于1的规律性,同时得出,若观测方程中系数矩阵只有±1和0,对应的观测量均不属于RFP-L_1。     

基于地面观测资料的MODIS云量产品订正

通过对MODIS云量数字产品与气象站云量观测资料的对比分析,发现两者间存在较大偏差。本文以气象站观测云量资料为基准,提出了差值订正、比值订正、差值混合订正、比值混合订正和归一化混合订正5种MODIS云量数字产品的订正方法。结果表明:5种订正方法均有效,其中比值订正法最简单易行,且效果最好,是基于地面观测资料MODIS云量数字产品的最优订正方法。订正后的MODIS云量与气象站观测云量在空间分布特征和数值上都非常吻合。加密站验证结果表明:各月绝对误差平均值均小于5%。本研究为利用地面观测资料订正相关卫星数字产品提供了借鉴方法,有效发挥了卫星空间连续观测的优势,对高原、荒漠和山地等地面测站稀缺地区的相关研究具有重要意义。     

GPS连续观测资料小波变换质量评价探讨

小波变换在处理GPS噪声的应用中有较好的效果.本文研究利用GPS连续观测资料的小波变换去噪结果进行质量评价,通过对分析资料采用不同的小波基函数、对同一小波基函数下的小波变换各尺度结果进行比较,并结合实例分析得出了初步的结论:对GPS连续观测资料进行小波变换去噪,采用sym6、sym8和coif4小波,分解尺度在4～6之...     

伊犁河谷流域积雪分布及其变化分析

针对积雪分布变化的检测对区域冰雪资源的合理利用及灾害防治至关重要的问题,该文基于MODIS10A2积雪数据对研究区进行分带提取,采取趋势分析法、相关性分析法,分析不同海拔高度积雪年内年际变化特征以及分布变化原因。结果表明:积雪覆盖的垂直分布呈不同的季节性模式,其中高程C(2 200～3 200 m)是对积雪垂直分布影响最显著的区域;从各月积雪垂直分布和地表温度之间的回归分析来看,5和9月的相关性最为显著;12—2月(冬季)的相关性较差;积雪覆盖年际变化和地表温度的负相关性在高程A～D区比较显著;积雪日数长期变化在不同海拔有明显的差异,海拔≥2 000 m和≤1 000 m区域多年平均积雪日数呈减少趋势,海拔为1 200～1 800 m区域呈增加趋势。