基于无人机低空遥感的广西甘蔗灾害监测应用研究

广西的甘蔗种植面积和蔗糖产量一直稳居全国首位,每年的极端天气事件,给广西甘蔗生产带来极大的损失。针对传统的灾情调查方法费事、费力,遥感调查手段时效性滞后等问题,本文从低空无人机遥感技术应用的角度,以广西扶绥县甘蔗双高基地为研究区,进行连续的甘蔗灾情观测,利用Pix4D Mapper软件进行航拍影像拼接及正射校正,基于遥感影像分类的方法,对受灾区域进行灾情提取和分析。研究结果表明,基于低空无人机的灾情调查手段,能够迅速准确地获取灾情信息,是广西甘蔗灾情监测的一个新的热点和趋势,能够有效提升广西甘蔗灾害的预警监测水平。     

微型无人机遥感影像的纠偏与定位

在分析无人机遥感影像几何变形理论基础上，利用标准图形垂直摄影法标定相机，建立相机误差纠正模型；使用大比例尺地形图作为底图，通过同名点配准纠正航摄影像，全过程不使用外方位元素。最终影像经实际检验，单点定位平均误差为1．0m左右。     

EOS/MODIS遥感数据的接收与处理

EOS即地球观测系统 ,是美国国家航空航天局 ( NASA)针对全球变化研究对建立长期的数据采集系统的实际需求而规划实施的计划。地球观测卫星系列是最基本和最重要的环节 ,EOS卫星系列计划由 1 0颗卫星组成 ,并在今后的 1 0 a内陆续发射上天 ,构成连续 1 5 a的数据采集系统 ,其规模在地球观测卫星发展史上是空前的。1 999-1 2 - 1 8,EOS系统的“旗舰” - Terra卫星 ( EOS-AM1 ) ,发射上天。MODIS是 Terra卫星的主要探测仪器 ,也是唯一直接广播的对地观测仪器。MODIS提供了对云、气溶胶、辐射收支平衡 ,以及对通过能量、二氧化碳、…     

低空风切变的分析与预报

低空风切变是飞机起飞和着陆阶段威胁飞行安全的主要危险天气,分为水平风的垂直切变、水平风的水平切变、垂直气流切变三种类型.低空风切变主要是由大气运动的变化所造成,强对流天气、锋面天气、低空急流天气都可能引起低空风切变;另外,特别的地理环境也是不容忽视的因素.     

低空急流的研究进展与展望

低空急流与强降水事件、空气污染、风能利用、航空安全、沙尘暴、森林火灾及其他诸多天气、气候现象存在着密切的联系,因此自发现之日起便受到人们的广泛关注。在过去的半个多世纪中,中外气象学家围绕着低空急流事件开展了大量的研究并取得了丰硕的研究成果。对这些成果进行了综合回顾,重点对低空急流的分类和定义、分布状况及结构特征,低空急流形成演变机制,低空急流与降水及其他领域的关系等三个方面的研究工作进行了总结。最后通过对比分析中外针对低空急流事件的研究历史和现状,指出了中国现有研究工作中所存在的诸如低空急流选取标准宽松、观测数据缺乏且质量控制不完善、低空急流自身特征与形成演变机制研究数量和深度有限、交叉领域研究工作匮乏等方面的问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

基于概率神经网络的遥感影像分类方法

在对数据进行归一化处理的基础上,将概率神经网络用于遥感影像分类,并探讨样本区的选择和高斯基函数标准差对分类精度的影响。用西藏波密地区1999年的TM遥感影像进行分类试验,并将分类结果和经典的最大似然法进行比较。结果表明：概率神经网络的总体分类精度和Kappa系数分别为94.5%和0.934,取得了较为理想的识别和分类效果。     

基于遥感影像的大气辐射校正和反射率反演方法

应用1995年7月在法国La Crau辐射校正场进行的遥感实验获得的SPOT HRV数据,在DOS方法的基础上,合理分析假设暗体反射率值,并结合Lowtran-7、6S、Modtran-3大气辐射传输模型进行大气模拟,研究并发展基于遥感影像信息的快速、经济、有效的大气辐射校正和反射率反演方法。通过La Crau场的反射率反演值与实时测量反射率值相比较,分析评价了该研究方法的有效性。     

结合潮位信息的红树林遥感识别

红树林的滨海湿地生境使得它同陆生植被、水体-陆生植被混合像元难以区分,且红树林在遥感图像上的空间分布还随着潮位的变化而变化,因此基于通常采用的单一潮位遥感图像无法精确提取红树林空间信息.基于高潮位和低潮位TM遥感图像,尝试利用红树林的潮位周期性变化和滨海湿地特征来精确提取红树林空间分布信息.研究结果表明：基于缨帽变换和潮差信息提取的WI_L+WI_H、GVI_L和GVI_L-GVI_H（WI、GVI分别为Wetness Index、Greenness Vegetation Index,下标L和H分别表示低潮位和高潮位）等指数能使红树林与其他地物之间具有很好的可分性;进一步采用最大似然法对红树林进行分类识别,通过结合潮位信息能精确提取红树林,其中制图精度和用户精度分别为94.57%、98.8%.     

卫星遥感图像的增强处理

介绍了线性增强、分段线性增强、直方图均衡增强等常用的数字图像增强算法在遥感图像的应用,并通过实际开发应用,对各种方法的效果以及其灰度直方图的特征做出对比分析。     

基于多普勒测风激光雷达的低空急流观测研究

基于相干多普勒测风激光雷达于2018年8月在山东德州获取的为期一个月的风廓线观测数据,进行了低空急流的判定、识别与统计分析。参考BONNER对低空急流的判定标准,对1 500 m高度以下的每10 min平均风廓线数据进行低空急流识别与统计,急流发生频率仅为3.6%。参考张世丰对低空急流的判定标准,统计了350 m高度以下10 min平均风廓线的低空急流风速、高度、风向及风切变等结构特征。急流发生频率为24.9%,急流速度主要介于6～10 m·s-1之间,急流高度出现3个峰值,分别位于110 m、160 m和220 m左右,急流风向主要为偏东风和偏南风。结果表明,多普勒激光雷达可以获取高时空分辨率的风廓线数据,进而可以有效检测低空急流结构的存在及其特征。     

与低空急流相伴的暴雨天气诊断研究

对江淮流域8例与低空急流相伴的大暴雨天气过程进行了热力学、动力学特征分析。结果表明:从散度方程的计算看,在低空急流的左前侧有较强的辐合增强区,有利于该地区出现强暴雨天气。条件对称不稳定通常与α中尺度雨带的发展有关。本文发现当条件对称不稳定区与低空急流的加强相联系时,有利于湿位涡的发展,对该地区强天气的发生有利。最后就各种物理量诊断的综合分析,提出未来暴雨天气的落区预报方法。     

与低空急流相伴的一次暴雨天气过程诊断分析

通过对2006年贵州省黔西南州的一次暴雨天气过程进行诊断分析,进一步认识了低空急流对局地暴雨天气的作用和影响。     

一次大暴雨过程中低空急流演变与强降水的关系

利用营口新一代天气雷达提供的每6分钟一次的风廓线资料,详细分析了2006年6月29日辽宁省西部大暴雨过程中强降雨时段的低空风场结构。得出:此次强降水天气的发生与低空急流的迅速加强和向下扩展相对应,短时大暴雨发生前低空西南急流提前2小时左右开始有动量快速下传,当20m.s-1的急流中心下传到≤1km超低空,1.2～2.1km低空出现24m.s-1东南急流,有利于产生短时大暴雨;说明低空脉动及向地面扩展程度与短时强降水之间关系密切。低空急流到达测站上空不一定立即产生强降水,有时会滞后1～2个小时,强降水或强烈天气的发生都存在着一定的动量下传,引起低空扰动加强,同时低空急流的强度和伸展高度,以及动量下传的能量大小,都直接制约着强降水的强弱。低空急流指数增大的程度和降水量的强度呈正比关系,低空急流指数不仅可以说明低空急流的脉动以及向地面扩展程度与中小尺度的强降水存在密切的关系,同时对强降水的出现以及雨强的大小有一定的预示作用。     

浙北梅雨季低空急流特征及其与暴雨的关系

应用2004-2011年常规探空资料、浙江北部雨量资料和2011年NCEP/NCAR再分析资料,对梅雨季影响浙北的西南低空急流进行统计,并在此基础上对急流活动与浙北暴雨的关系进行了分析,为浙江北部梅雨期暴雨的预报提供实际参考价值.结果表明:西南风低空急流在700 hPa层上出现次数最多,自上而下减少,其活动有明显的日变化特征,早晨增强,傍晚减弱;在不同类型的低空急流中,以SJ型、DJU型和TJ型居多,而DJL型急流偏少.浙北梅雨季暴雨发生前近90％伴有急流活动,其中DJU型急流较多;夜间暴雨比白天暴雨更依赖于低空急流,夜间暴雨发生前12h即有低空急流建立.2011年6月中旬的暴雨集中期对应着两次西南风低空急流的增强过程,低空急流最大风速出现在600 hPa附近并向低层伸展.     

基于Landsat ETM+/TM遥感影像的江门市区地表热环境分析

应用基于影像的反演算法对2001年11月20日和2005年11月23日的Landsat ETM+/TM卫星资料,反演广东省江门市区的地表温度,分析江门市区秋季地表热环境时空演变特征.结果表明:(1)空间上,江门市区秋季地表热环境具有明显差异性,呈现出较强的城市热岛效应,城区地表温度普遍高于郊区2℃以上;(2)时间上,随...     

山东省春季植被指数变化的遥感监测分析

主要利用 1 991～ 2 0 0 1年极轨气象卫星遥感资料 ,计算了全省历年 3～ 5月的植被指数 ,分析了我省不同年份春季植被指数的变化以及地域间的变化 ,并结合气象资料 ,分析了这些变化的主要原因     

合肥一次低空风切变的观测与分析

本文基于合肥地面观测、机场自动观测系统(AWOS)、多普勒雷达、探空及FNL 0.25°×0.25°等资料,分析了2015年8月6日合肥一次较强风切变天气过程,并对其形成机理进行研究。结果表明:低空风切变发生前,肥西地区不稳定能量及上升气流较为活跃,有利于对流云团的发展。地面自动气象站的观测资料表明,低空风切变发生时,近地层的风向、风速和温度等气象要素均有突变;风暴的质心高度、最强回波高度和风暴顶高迅速下降,空中气流快速下沉,至近地面向四周辐散,因此该风暴属于下击暴流性质;径向速度图中明显的正负速度对也印证了低空剧烈的风向和风速切变。     

低空急流超地转特征与暴雨反馈作用的研究

应用动力学分析方法,对低空急流超地转特征的形成机理和暴雨的反馈作用进行了理论研究,结果表明:压能场作功(—·▽E)大于位能场作功(—·▽φ)是低空急流超地形形成和维持的重要原因。暴雨的反馈作用通过激发一个不平衡增量促使上升运动加大来加强暴雨过程本身。     

850hPa东高西低型低空环流与江西降水的关系

利用常规高空探测资料,分析了2000—2012年4—6月850 hPa层位势高度差异常(上海宝山或大陈岛站850 hPa层位势高度值比贵阳站大7 gpm或以上)形势下低空环流与江西降水的关系。结果表明,这种形势下,700 hPa高度层上均有西南低涡活动。近50%的个例江西省上空850 hPa层出现风速16 m/s以上的低空西南急流,约40%的个例有切变线活动;若去除850 hPa无切变线影响和切变线出现较晚的情形,江西省出现10站以上暴雨过程的比例为85.7%。