FY-3气象卫星降水探测能力分析与展望

降水是全球能量/水循环中的重要过程。本文着重分析 FY-3 气象卫星降水探测能力,展望风云卫星后续规划中降水探测技术的发展前景。分析表明,以 FY-3 降水星为主星,与其他 FY-3 极轨卫星组成的 FY-3 气象卫星降水探测体系,在设计层面上,从载荷类型、数量、通道设置等方面均优于由美国发起并已在轨运行的全球降水测量(Global Precipitation Measurement,GPM)计划核心星的设计性能。FY-3 降水星设计装载 Ka / Ku 双频降水测量雷达,卫星轨道设计覆盖南北纬 50°范围内的中低纬地区,对影响我国区域的台风暴雨等强对流天气系统结构具有三维探测能力。FY-3 气象卫星星座的降水探测能力为气象防灾减灾提供了基础支撑。     

南三河沉管工程基槽开挖对海域水环境的影响

南三河沉管是鉴江供水枢纽工程中的一处跨海管道工程,管道基槽开挖会对周围海域水质产生影响。基于建立的二维非稳态水环境数学模型,利用同步水文水质监测数据对模型参数进行率定,并反演得到SS源强浓度,继而预测施工期SS对海域水环境的影响范围及程度。结果表明:距基槽中心50 m范围的SS源强浓度达到70 mg/L;SS会对基槽中心线上下游各700 m范围内的水域产生影响(增量≥10 mg/L),影响程度以挖槽为中心线向两侧递减。     

近红外CO2高光谱探测仪通道选择

近红外波段 (1.6 μm) 遥感可探测大气CO₂含量信息,应用于碳循环研究中。宽波段、高分辨率不但对仪器研制是一个挑战,而且巨大的数据量对观测的正演、反演也是一个挑战性课题。该文应用自由度及信息量分析法,对近红外高光谱波段中探测通道进行CO₂信息量分析,选择前20~100个高信息量的CO₂探测通道,并进行了反演模拟测试。结果表明:前20个高信息量通道占所有通道总信息量的76.4%,仅用所选的前20个通道进行反演,与所有通道参加反演的结果相比,误差增加0.3×10-6;通道数增至60时,信息量增加,通道数再增加,信息量则增加不显著;CO₂反演误差存在相似的关系。在高CO₂信息量分布上,弱吸收性质的1.6 μm波段和强吸收性质的2.06 μm波段表现出不同特点。     

北京昌平十三陵钻孔地应力测量与实时监测在断层活动危险性分析中的应用探讨

本文尝试运用北京昌平十三陵钻孔98 m深度原地应力测量和实时监测数据,依据弹性力学应力张量叠加原理,计算得到不同时段地应力结果;根据断层滑动摩擦准则,探讨南口山前断裂活动性,对了解该区地震危险性有重要的意义。原地应力测量与实时监测计算结果表明:在2010年1月初和2013年3月31日,最大水平主应力平均值分别为5.30 MPa和7.56 MPa,呈增加趋势;最大水平主应力方向也由NNW逐渐过渡到NE至近EW向。断层面上剪应力与正应力的比值结果显示:在2010年1月初和2013年3月底,平均比值分别为0.12和0.22,虽均没有达到断层面临界滑动摩擦系数0.6,但其显示出的增加趋势在一定程度上反映了该地区构造活动有增强的迹象,该现象值得关注。     

金州断裂带北段深孔地应力测量及其活动性

为查明辽东半岛金州地震活动断裂带现今地应力状态和活动状况,在该断裂带北段熊岳城东侧开展了随深度系统地取心钻探和水压致裂地应力测量工作,完成了600 m钻探深度范围内地应力测量试验27段和水平最大主应力方向测试5段.钻探岩心初步揭示了地壳浅表层的岩体结构特征;随深度系统的地应力测量结果表明,3个主应力关系为S_V＞S_H＞S_h,垂直应力起主导作用,易于正断作用发生;现今最大水平主应力方向为56°~81°NE,反映NNE走向的金州断裂带北段现今活动具有右行走滑特征.地应力测量结果揭示的金州断裂带正断兼右行走滑特征与已有的该区域研究成果相吻合,为其现今活动性研究补充了新的动力学数据.      

基于混合逻辑动态的卫星监测调度方法

提出一种解决卫星监测调度的优化算法,将卫星监测调度问题描述为一个混合逻辑动态优化问题。将所研究的监测调度问题分为单卫星监测及多卫星协同监测的情形。在单卫星监测情形中,将卫星监测多个区域的过程描述为一个事件触发的过程,提出区域不确定度的概念来描述地面区域未被监测的时间。通过混合逻辑动态优化方法,求得使所有区域不确定度最小的多区域监测序列。在多卫星协同监测情形中,将多卫星在任务区域内的协同监测过程描述为多个不同步的事件触发过程,引入协同机制,避免了星间的决策冲突,通过混合逻辑动态优化方法,实现任务区域的高效率监测。仿真结果说明了通过本文提出的卫星监测调度方法可以保证任务区域内每个子区域被监测的时间间隔尽可能小,同时保证事故多发区域被监测的频率更高。     

多传感器集成的体视化形变监测模型研究

采用地面合成孔径雷达干涉测量(GB-SAR)、三维激光扫描、数码相机、GNSS和无线传感器网络等多种传感器集成技术,设计集成角反射器、紧凑有源转发器、GNSS接收机天线和物理传感器的专用目标特征点装置,将其布设在监测对象表面,自动获取监测对象的空间信息和内部物理状态信息,对GB-SAR雷达干涉测量数据算法进行探讨,在此基础上研究地基雷达干涉影像,将监测对象表面三维模型和内部物理状态模型进行融合,建立体视化形变监测模型的算法,从而实现在模型上对任意兴趣点形变信息进行自动提取和分析。     

方目网囊对蓝圆鱼参和多齿蛇鲻的选择性比较

为检测方目网囊对蓝圆鱼参和多齿蛇鲻的选择作用,2000年11～12月在南海北部海域试验了4种目大的方目网囊.结果表明,方形网目网囊有利于释放纺缍形(如蓝圆鱼参)、圆形或近圆形(如多齿蛇鲻)两种形体鱼类的小、幼鱼,且对后者的释放效果更好.当网囊目大分别为45、50 mm时,蓝圆鱼参的50%选择体长(L0.5)分别为121.22、128.77 mm;当网囊目大分别为40、45、50 mm时,多齿蛇鲻的L0.5分别为124.12、126.75、139.32 mm.通过不同目大网囊对蓝圆鱼参、多齿蛇鲻选择性比较分析,发现50 mm目大方目网囊的选择效果好于40、45 mm目大的网囊,因此,在南海区拖网渔业中采用50 mm目大的方目网囊是必要的,同时建议将150 mm作为蓝圆鱼参、多齿蛇鲻的最小可捕叉长标准.     

基于窗口理论的时频分析方法研究

通过对比短时Fourier变换、连续小波变换、S变换、广义S变换等时频分析方法发现,从窗的维度看,它们具有统一的内积形式,差别在于窗函数中σ(f)的取值。通过分析相应方法中σ(f)随信号频率的变化规律,以及随之产生的时窗与时频分辨率问题,解释广义S变换的相对优越性。将广义S变换应用于四类薄互层模型,研究薄互层时频特性与地质特性的对应关系,指导地层旋回方向的预测。