降雨对PR雷达海面风速探测的影响及校正

针对降雨雷达(PR)海面测风精度易受降雨影响的特点,本文从雨滴对雷达信号的二次路径衰减效应、体后向散射效应以及雨滴对海表的"溅射"效应这三个因素出发,推导了降雨条件下PR雷达方程,并利用Ku波段雨滴衰减模型、球形雨滴体后向散射模型结合2010年6~8月的PR观测数据以及TMI风速数据对PR降雨雷达方程进行逆向求解,定量分析了降雨对PR测风精度的影响,发现降雨对PR回波信号的影响主要表现为雨滴的二次路径衰减效应和雨滴对海表的"溅射"效应,雨滴的体后向散射效应相对最弱;而且,雨滴的二次路径衰减效应和雨滴的体后向散射效应均随降雨强度以及雷达波束在降雨层传输经过的路径增加而增强;雨滴对海表的"溅射"效应对回波能量具有衰减作用,且衰减作用随降雨强度以及入射角的增加而增强.最后,将雨滴体后向散射效应和雨滴对海表的"溅射"效应合并考虑,构建了降雨条件下PR雷达降雨辐射传输模型,并结合2012年6~10月三次台风观测数据对模型精度进行了验证,结果表明,校正前PR观测等与海面风场引起的σ0平均偏差为2.95 dB,均方差为3.10 dB;校正后二者之间的平均偏差为0.64 dB,均方差为1.61 dB,表明本文方法能有效补偿降雨对PR观测σ0衰减的部分.     

利用OI 135.6 nm夜气辉辐射探测电离层峰值电子密度及电子总含量的研究

测量夜间135.6 nm大气气辉辐射强度是目前有效的电离层探测方式之一,我国即将在风云三号卫星上搭载仪器,利用该波段夜气辉辐射测量来反演电子总含量(本文所指电子总含量表示卫星高度以下大气柱的电子含量)及峰值电子密度,因此非常有必要开展相关的气辉发光模型及反演研究.在介绍氧原子135.6 nm波段夜气辉激发机制基础上,考虑辐射在传输过程中受到大气氧原子的散射及氧气分子的吸收,采用迭代法求解包含多次散射及大气吸收衰减的辐射传输方程,得到该波段的体发射率,最终通过考虑包含辐射传输的路径积分计算得到135.6 nm气辉辐射强度值.对结果的分析表明:该气辉模型能较好地描述体发射率随高度的分布特征,计算得到的135.6 nm夜气辉辐射强度在不同时空及太阳活动的分布与相应条件下峰值电子密度(N_mF₂)及电子总含量(TEC)的分布基本一致.相同的时空及太阳活动输入条件下,模式计算的135.6 nm夜气辉辐射强度与国外同类模式结果的值平均偏差约为3%.文中最后介绍了通过135.6 nm夜气辉的辐射强度探测来反演电离层峰值电子密度N_mF₂及电子总含量TEC的反演方法.     

中国区域电离层TEC与月均值偏差的空间相关性研究

本文利用美国喷气动力实验室(JPL)提供的电离层总电子含量(TEC)的地图网格产品,计算了中国区域上空电离层TEC与月均值偏差及其空间相关系数矩阵,从而分析了TEC与月均值偏差空间相关性的分布特征,根据统计学中定义的相关距离提取了这种偏差在经、纬度方向上的空间特征尺度.并以2008年和2011年为例,着重考察了TEC月偏差的空间特征尺度与太阳活动水平、地磁条件和季节变化之间的关系.结果发现,TEC与月均值偏差的空间相关性呈现椭圆形高斯分布的特征,沿纬线方向的特征尺度大于沿经线方向,不同纬度区域偏差的空间相关性特征差异明显,高纬的特征尺度在两个方向上均小于低纬,而不同经度区域在相同地方时条件下表现差异不大;两个方向的特征尺度在白天、太阳活动水平高和地磁活动剧烈时均存在增大的现象.     

四川省邻水县土壤锌地球化学特征及玉米水稻籽实锌含量预测

[研究目的]锌(Zn)是一种人体所必需的微量元素.利用区域地球化学调查数据,准确预测农作物中Zn含量,从而开展富Zn农产品开发规划仍存在较大难度.[研究方法]本文选择四川省邻水县为研究区,依据土地质量地球化学调查所获得的表层土壤、农作物及根系土中地球化学指标数据,系统研究了土壤与农作物中Zn含量和空间分布特征,分析了玉...     

洞庭熟，天下足：湖南省洞庭湖地区土壤肥力评价

以《湖南省洞庭湖区生态地球化学调查》项目为依托,在洞庭湖区多目标区域地球化学调查的基础上,对N、P、K、B、Mo、Mn、Se等元素全量或有效态含量进行了分级评价,运用层次分析法开展了洞庭湖地区土壤肥力的综合评价。结果表明：湖南洞庭湖地区土壤全氮、全钾含量适中或丰富的区域约占全区的96.5%和99%,全磷含量略低;按照区域地球化学统计原则回归得到了本区的有效氮、有效钾、有效磷、有效钼、有效锰和有效硼的含量,除了有效磷和有效硼含量较低外,其余均为较高的含量水平。本区土壤Se含量丰富,应加强富硒产品开发利用研究。洞庭湖地区土壤肥力综合评价结果为二级以上的面积占全区总面积的65%以上,土壤肥力高。洞庭湖区土壤中N等肥力元素含量普遍较高,有益于农业生产,适合选择重金属元素含量低而肥力元素含量高的地区作为无公害食品基地的选地。     

江淮丘陵区秋季开花植物的花粉形态与生态因子

应用光学显微镜对江淮丘陵区合肥秋季开花的24种植物花粉形态进行了观察和研究,结果表明:花粉粒呈超扁球形至长球形,P/E值最大和最小的花粉分别为丝兰(Yucca smalliana Fern.)和桂花(Osmanthus fragrans(Thunb.)Lour.);体积最大的花粉为丝瓜(Luffa cylindrica (L.) Roem.),最小的为香槐(Cladrastis wilsonii Takeda.)。花粉的萌发孔主要有单沟、3～6沟、不规则散沟、三孔沟、2～4孔及散孔等6种类型,其外壁纹饰主要包括刺状、细网状、粗网状、颗粒状及条纹穿孔等5种类型。该研究为花粉分布区提供了地理位置(31°31′～32°37′N,116°40′～117°52′E)、海拔高度(70～20 m)、年降水量(900～1 000 mm)和≥10℃的年积温(4 500～5 300℃)等主要生态因子。     

垄行作物玉米方向亮温野外测量中视场角影响的简单分析

基于透视原理、地面试验中对于较高目标的观测存在着一定的偏差。这种偏差随传感器高度、观测角度、视场角大小、观测位置等多个因素改变。由于垄行作物空间结构和温度分布的复杂性 ,在采用较大视场角测量方向亮温的地面实验中 ,将不可避免地存在着误差。采用一个简化的三分量二维结构模型对这种误差进行初步的分析与估算。亮温三分量分别为植被、被阳光照到的亮土和植被阴影下的暗土。作物的结构简化为剖面为矩形的无限长平行体。通过对这三个分量在传感器视场中面积权重的计算来模拟目标结构、传感器高度、位置、视场角大小、观测角度等因素对测量结果产生的影响。模拟结果表明 ,在垂直观测中 ,视场中的植被权重往往被高估 ,偏差随传感器高度的降低急剧增加。在倾斜观测中 ,由于一种互补效应的产生 ,偏差被限制在一个较低的范围内。经过分析 ,减小误差的最有效办法是提高传感器高度。最后 ,实验数据与模拟结果进行了比较。恰当地选取模型输入 ,两种数据能非常好的吻合。     

利用夜间热红外遥感影像研究玉米冠层孔隙率分布

为了测量高覆盖条件下(LAI=5)玉米冠层的方向孔隙率,利用一台基于工业用吊车平台的窄视角热红外成像仪开展测量。在此基础上建立了一个几何光学和辐射传输混合模型模拟半球空间的孔隙率分布。测量结果表明,大多数的孔隙出现在邻近的植株行之间,这导致了在热红外图像中,冠层还保持着垄行结构的特征。基于已经得到的几何参数,本研究发展的模型具有垄行作物孔隙率分布特征,模拟的孔隙率与被观测的孔隙率保持很好的一致。更进一步的改进,需通过计算机模拟以建立更加真实的作物结构描述,这也是以后的一个研究方向。     

考虑地物BRDF特性改进后的CBERS-02卫星CCD相机的辐射定标系数

在MODIS数据对CBERS-02卫星CCD相机的交叉辐射定标、获得CCD相机时间系列的辐射定标斜率系数与截距基础上，本文考虑地物BRDF特性的影响，开展了提高CCD相机数据定量化应用的辐射定标数据精度的研究，并提供了比较全的时间系列辐射定标系数。     

基于3D真实植被场景的全波段辐射传输模型研究

本文基于3D真实场景CLAMP模型模拟的植被冠层，对冠层在可见一近红外波段和热红外波段的辐射传输进行了综合建模。针对CLAMP模型生成场景的通用和近似特征，在可见一近红外波段，对植被和土壤的单次散射贡献利用光子逆向追踪算法进行了精确计算，多次散射的贡献则采用四流近似理论来计算，以提高运算效率。模型结果与SAILH模型结果进行了比较，具有较好的一致性，并且体现出了优于一维辐射传输模型的模拟结果。在热红外波段，采用几何光学原理，冠层方向亮度温度由可视光照叶片、遮荫叶片、光照土壤和遮荫土壤的比例与对应组分亮温乘积之和得到，模拟结果体现了合理的变化趋势。对冠层主要结构参数LAI和ALA的敏感性进行了比较分析，不同波段模型模拟的方向性辐射结果，很好地反映了结构参数对冠层辐射特性的影响。