星载降水雷达填补我国气象遥感仪器领域的技术空白

日前．中国航天科工二院25所作为总体单位承担的民用航天预先研究项目--星载降水雷达项目通过国防科工局的评审验收．这标志着我国在星载主动式气象遥感仪器技术领域取得重大突破。     

TRMM PR雷达与阜阳雷达降水资料的对比研究

选取了1998年与1999年HUBEX观测资料，将TRMM卫星上的星载降雨雷达PR与阜阳的713数字化天气雷达资料在以下3个方面做了比较：(1)强度场的分布；(2)平均反射率廓线；(3)灵敏度。分析、比较结果可知阜阳雷达在探测灵敏度和水平方向的分辨率要高于PR，但由于波束宽度、衰减和资料转化过程计算误差的原因，其远距离处的观测值与真实值有一定偏差。PR波长短，对衰减敏感，尤其是在垂直方向上经过强衰减后，订正值仍偏小。但由于探测方式的不同PR在水平方向上不存在衰减的问题，且其资料分布均匀，因此提出一种用PR     

TRMM PR雷达与阜阳雷达降水资料的对比研究

选取了1998年与1999年HUBEX观测资料，将TRMM卫星上的星载降雨雷达PR与阜阳的713数字化天气雷达资料在以下3个方面做了比较：(1)强度场的分布；(2)平均反射率廓线；(3)灵敏度。分析、比较结果可知阜阳雷达在探测灵敏度和水平方向的分辨率要高于PR，但由于波束宽度、衰减和资料转化过程计算误差的原因，其远距离处的观测值与真实值有一定偏差。PR波长短，对衰减敏感，尤其是在垂直方向上经过强衰减后，订正值仍偏小。但由于探测方式的不同PR在水平方向上不存在衰减的问题，且其资料分布均匀，因此提出一种用PR资料来订正地基雷达资料的方法用以提高地基雷达探测的精确度。     

地基GPS技术用于气象遥感学的初步研究

本文用ＢＥＲＮＥＳＥ软件对我国五处ＧＰＳ跟踪站的部分观测数据作了处理,得出各站上空的对流层天顶延迟量初步结果,并分析了将地基ＧＰＳ技术应用于气象遥感学急待解决的问题。     

星载雷达干涉测量中角反射器的设计和安装

介绍利用基于欧空局 ENVISAT ASAR 卫星观测数据的雷达差分干涉测量(D-InSAR)和永久散射体干涉数据处理技术(PS)进行地面沉降活动监测时,如何简便地进行角反射器的设计和安装,来增强卫星反射信号的强度和获得较稳定的永久散射体,以便获得长时序、高相干性的卫星数据,从而实现对地面有效监测的目的.着重从角反射器的设计和安装原理、技术思路、作业步骤和过程、数据效果等方面阐述如何在星载雷达干涉测量技术中设计角反射器.为研究有关角反射器的设计提供一种思路.     

典型遥感降水产品的水文模拟性能评估

遥感降水具备大尺度、近实时、高精度等优点,现已被广泛应用于流域水资源评估和生态环境保护的研究。但遥感降水产品众多,性能差异较大,不同产品在特定流域的适用性需要进行综合评估。本研究以渭河流域的4个子流域为研究区,以国家气象局（CMA）逐日降水格点数据集为标准,借助ABCD水文模型,评估了5种典型的遥感降水产品（CHIRPS v2.0,CMORPH v1.0,PERSIANN-CDR,TRMM,MSWEP v2.0）对降水等级和水文过程模拟的性能。（1）在捕捉降水的时空变化格局方面,TRMM产品表现出较好的性能;（2）在基本统计指标和分类统计指标方面,多源集成产品MSWEP明显优于其他4种产品;但各遥感产品对中雨和大雨,尤其是大雨的预测效果欠佳;（3）在径流模拟方面,以TRMM降水作为输入时,ABCD模型模拟径流的效果明显优于其他遥感产品,其NSE在渭河上游、泾河上游、马莲河和北洛河分别达到了0.66、0.46、0.56和0.55。TRMM产品在捕捉降水空间格局和径流模拟方面优越,而MSWEP的统计性能较为优越。本文的研究结果,可为半干旱半湿润区域水文和气象等应用研究,在遥感降水数据源的选...     

星载激光测风技术体制及其评估方法综述

星载激光测风雷达是探测全球风场的重要工具。目前由欧洲空间局研制的全球首颗星载激光测风卫星Aeolus已于2018年8月顺利升空部署,美国和日本也在积极论证和研制新的星载激光测风雷达技术体制,分别采用混合多普勒测风雷达HDWL（Hybrid Doppler Wind Lidar）和相干多普勒测风雷达CDWL（Coherent Doppler Wind Lidar）技术体制。本文简要介绍了Aeolus、HDWL和CDWL技术体制,并根据前人的研究成果,从数据获取率和获取量、风场探测精度以及对数值预报系统的改进作用对这3种技术体制进行了评估综述。研究结果表明以气溶胶和云滴粒子为示踪物进行的大气风场探测具有更高的探测精度,其测风精度约为0—2 m/s,其探测范围为边界层和对流层下层;以大气分子为示踪物的大气风场探测精度相对较低,其精度约为1—3 m/s,但其具有更大的探测范围。根据3种星载激光测风雷达技术体制,Aeolus和HDWL具备探测边界层和对流层的大气风场能力,CDWL只能获取边界层至对流层下层的风场数据,HDWL体制相比Aeolus和CDWL,能够获取更多的风场探测数据,且能够实现较高精度水平风场矢量探测数据。OSSE（Observing System Simulation Experiments）实验表明,将星载激光测风雷达风场探测资料同化到数值预报系统之后,预报结果得到明显的改善,在双星联合探测体制下,更大的风场探测范围相比径向风场的探测更有助于提升数值预报系统的精度,而径向风场的探测将更好地提升星下点的探测精度。HDWL体制相比Aeolus和CDWL,由于其探测范围更广,且可以实现径向风速的探测,故推测其对数值预报系统的精度的提升作用更明显。对这3种技术体制的分析评估可为发展中国的星载激光测风雷达技术体制提供参考。     

基于气象数据的地基雷达大气扰动校正方法研究

大气扰动是影响地基雷达(Ground-based SAR,GBSAR)系统监测精度的主要因素,文中研究大气扰动对GBSAR相位的影响及相应的补偿方法。实验以自制的角反射器作为监测目标,利用气象数据补偿法改正角反射器相位,用观测区域的温度、气压和湿度建立大气折射模型,估算出大气折射率的变化来校正大气扰动误差。结果表明,文中方法能有效地剔除大气扰动相位,达到改善监测精度的效果。     

测绘仪器与技术的发展趋势

对测绘仪器与技术的发展关系和传统光学仪器与技术向现代光学仪器、电子测量仪器和技术的发展趋势进行了研究,并认为人类最终将以“数字地球”为中心对测绘仪器与技术进行改革。     

我国灾害遥感的作用、现状及发展

本文从现代遥感技术系统的构成和特点出发,论述了遥感在减灾活动,包括预警、监测、评价和辅助决策中的重要作用。并在回顾我国灾害遥感现状的基础上,提出了今后发展的设想。作者认为:建立实用性的重大自然灾害遥感监测评价技术系统,是今后我国灾害遥感发展的中心环节和主要任务。该系统应包括航天遥感宏观监测系统,航空遥感全天候、实时监测系统,地面灾害及背景监测系统,灾害及背景数据库系统,灾害分析、评价与辅助决策系统以及灾害防治救援通讯指挥系统。     

我国利用遥感数据提取土地利用现状信息的技术进展

结合作用所参加的研究工作,探讨了我国近年来利用遥感数据获取土地利用现状信息的技术方法的阶段性发展规律,并对其发展趋势做出了预测。     

我国高校遥感科学与技术专业现状分析

为了进一步研究新型交叉性学科——遥感科学与技术专业的建设与发展问题,该文对我国高校遥感科学与技术专业的现状进行了剖析。为适应遥感科学与技术专业人才的需求,我国已有28所高校开设了遥感科学与技术专业。此专业主要设置在理工类普通高等院校,并以测绘科学背景院校为主。不同的学科背景,专业培养目标各具特色,课程体系与结构设置差异较大。为深化遥感科学与技术专业的教学改革,科学合理地设置专业、建设课程体系,在专业的地区分布、设置院校、专业培养目标、课程体系与结构等方面尚需进一步优化。     

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...     

基于GDAL的遥感影像快速裁切技术

介绍了基于开源GDAL类库开发,实现遥感影像的大批量快速裁切的技术,经应用测试,该技术提高了遥感影像处理的作业效率和自动化水平,降低了生产成本。     

利用流水线技术的遥感影像并行处理

针对现有的OpenMP和直接的线程并行法难以对遥感影像处理链进行加速的问题,引入流水线概念对复杂的功能链进行并行加速,提出了基于流水线技术的遥感影像并行处理方法。影像处理实验验证了流水线在遥感影像多级连续处理方面的优势。     

高光谱成像遥感载荷技术的现状与发展

高光谱成像技术可同时获取地物的几何、辐射和光谱信息,集相机、辐射计和光谱仪能力于一体,相比光学空间二维成像,可对地物进行空间和光谱三维成像,在一定的空间分辨率下,获取宽谱段范围内地物独特的连续特征光谱,对地物的精细分类和识别具有突出的优势,目前已成为对地遥感的重要前沿技术手段,在自然资源调查、生态环境监测、农林牧渔、海洋与海岸带监测等领域发挥着越来越重要的作用。随着高光谱遥感应用的深入研究,对高光谱成像遥感仪器的光谱范围、幅宽、光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率与定标精度等指标提出了新的要求。同时满足这些相互制约的参数指标,是国内外高光谱载荷研制中一直难以突破的技术难点。本文主要对国内外的高光谱成像遥感载荷技术进行了综述,介绍了国内外典型的机载、星载高光谱成像遥感仪器,以及近年来发射、正在研制和计划发展的星载高光谱成像载荷,并分析了这些载荷的技术方案、性能指标和应用效果;介绍了声光调谐（AOTF）、液晶调谐（LCTF）、法布里—珀罗调谐（FPTF）,渐变式（LVF）和阶跃式（ISF）光楔滤光片,压缩感知光谱成像等新型分光技术,并分析了它们各自的技术优缺点以及应用于高光谱成像的可行性和现状;最后展望了高光谱成像载荷技术的发展趋势。     

遥感地质技术发展的战略思考

通过对遥感技术和遥感地质发展现状和发展趋势的分析,以经济和社会可持续发展对矿产资源、能源和地质信息的重大需求为牵引,以地质理论、地球系统理论和复杂性科学理论为指导,围绕地质工作的地质矿产调查、地质灾害和环境监测、矿山开发和环境监测的三大战略任务,提出建设和发展地质矿产和能源遥感勘查和评价技术系统、地质灾害和地质环境监测技术系统及业务运行系统、矿山开发和矿山环境监测技术系统及业务运行系统三大应用技术系统和卫星数据采集与地质应用服务系统、全数字化综合航空遥感集成与信息服务系统两大信息服务系统的遥感地质发展战略目标.促进和实现遥感地质分析由定性向定量,遥感地质应用由单技术向技术集成,地质服务由数据向数据、技术和信息的综合服务方向发展和转化.提出了近期和中期重点发展的技术和重点研究领域,讨论了它们的研究现状、存在问题、研究重点和需进一步深入研究的关键技术问题.     

多普勒雷达降水反演及其与改进的区域气候模式RIEMS的同化研究

在前人构建的陆面水文过程模型TOPX和区域气候模式RIEMS的耦合模式的框架基础上,针对耦合模式中RIEMS对降水和蒸散发的模拟精度较低,RIEMS和TOPX模式之间尺度不匹配等进行研究,结果如下:(1)多普勒雷达资料的定量估测降水方面。首先,获取研究区最佳的雷达反射率-雨强(Z-I)关系。选择改进     

遥感科学与技术专业创新型人才培养模式的探索

遥感作为一种高效的对地观测技术在社会各领域发挥着重大的作用,培养创新型遥感人才已成为我国高等院校的重要任务。本文以南京信息工程大学为例,阐述了遥感科学与技术专业创新型人才培养模式的整个过程。根据遥感科学与技术专业学科交叉的特点并结合我校气象行业的特色,确立了"强数理基础、宽大气口径、重遥感实践、培养具有气象应用特色的跨学科复合型创新人才"的培养目标。围绕人才培养目标,重点阐述遥感人才培养的过程的7个环节。最后以2010级遥感科学与技术专业学生的培养为典型案例,评价了我校遥感科学与技术专业创新型人才培养模式的培养质量。