联合多代卫星测高数据建立高分辨率浙江近海垂线偏差模型

联合多代卫星测高数据,研究共线平均理论,在时域上削弱测高数据短波误差影响。基于EGM2008重力场模型及DTU10海面地形模型,采用沿轨迹加权最小二乘方法,确定浙江近海2.5′×2.5′分辨率格网点垂线偏差子午分量ξ和卯酉分量η,将所得计算结果与EGM96、EGM2008、ITG-Grace2010s模型值进行比较。结果表明:浙江近海垂线偏差模型与EGM2008模型的精度较为相近,在子午圈及卯酉圈上的RMS分别为±0.15320″、±0.63061″。     

抗差Kriging方法在GPS高程拟合中的应用研究

由于环境或人为因素的影响,观测值中往往含有粗差,针对普通Kriging方法在GPS高程拟合中受粗差影响的问题,提出基于抗差估计的样本变异函数模型,以降低或消除粗差的干扰。利用实测数据对该算法进行试验分析,结果表明,利用改进的抗差变异函数模型处理含有异常值的观测样本,能有效地抵制异常值的影响,验证了抗差Kriging法在局部区域内进行高程拟合的可靠性和准确性。     

基于坝体沉降监测的ν-SVR参数优化方法研究

从理论上分析ν-SVR参数的规律性,介绍3种常用的参数寻优方法,综合考虑惩罚参数、核函数参数及ν参数对预测精度的影响。以坝体沉降监测为例,采用粒子群优化算法对支持向量机参数(C,σ,ν)同时进行优化选择,并与格网法进行对比分析,试验表明粒子群算法在寻参效率、精度和可靠性上具有明显优势。     

基于数字海图及遥感的近60年崇明东滩湿地演变分析

利用9幅崇明东滩湿地1951-2006年海图数据,10幅MSS,TM及ETM+卫星数据,采用水边线及等深线叠加技术,将湿地陆面及水下部分作为相互关联的整体,定性与定量相结合,综合分析崇明东滩湿地近60 a的演变.结果表明:①东滩湿地目前的演变过程已趋于稳定,在长江口河势稳定的情况下,将保持“南冲北淤、部分交替、中部淤涨”的态势;②人类活动是东滩湿地自然演变的重要驱动力,白港潮汐通道的封堵使东滩湿地成陆过程大大加快,东滩湿地0m线较为稳定地向东部扩展,在人类逐年围垦活动的干预下,湿地面积虽然逐年增加,但潮间带结构已偏离湿地自然状态,高潮滩面积所占比重减少,且成不连续分布,海堤直接暴露于外部海洋环境中,将降低对灾害天气的防御能力.     

嫦娥一号激光高度计数据交叉点分析与平差处理

本文对嫦娥一号激光高度计进行了轨道交叉点分析和平差方法研究。根据获取的912万个激光高度测量点进行交叉点计算,产生了整个月球表面140多万个轨道交叉点,对交叉点的位置分布特点与交叉点不符值的时间分布特性进行了系统分析,并运用4种基于时间的函数模型对交叉点不符值进行平差处理和对比分析。在试验区(0°N~60°N, 50°W~0°W)内,4种交叉点平差模型均能使交叉点高程不符值中误差从平差前的62.1m降至37m以内,在此基础上产生的DEM条带现象消失或减弱,表明交叉点平差能明显改进DEM的质量。     

NOAA18/AVHRR与FY-3A/VIRR的OLR产品一致性和差异性分析

卫星的射出长波辐射OLR(Outgoing Long-wave Radiation)数据具有不同程度的误差。为满足业务和科研工作的需要,对国产卫星FY-3 A/VIRR的OLR产品与其他同类卫星产品进行一致性和差异性分析是非常必要的。采用风云三号A星(FY-3A)扫描辐射计(VIRR)的OLR日平均产品作为被检验数据,美国大气海洋局NOAA18卫星上搭载的甚高分辨率扫描辐射计(AVHRR)OLR日平均产品作为检验源数据,使用相关系数、平均偏差、均方根误差、相对误差等检验方法,对两种产品进行一致性和差异性分析。结果表明,两种OLR资料大部分相关系数较大,平均偏差、均方根误差和相对误差较小,个别资料相关系数较小,平均偏差、均方根误差和相对误差较大。如2010年4月23日、7月13日和10月13日,相关系数、平均偏差、均方根误差、相对误差分别为(0.63,7 Wm^-2,31 Wm^-2,0.12)、(0.5,-5 Wm^-2,45 Wm^-2,0.125)和(0.3,-200 Wm^-2,225 Wm^-2,0.85)。这些偏差主要发生在高山和海洋地区,并且暖季相对冷季偏差较大,可能是由于高山、海洋地区和暖季较强的对流活动造成两种资料的对比结果存在一定的差异;此外,由于FY-3A为上午星,NOAA18为下午星,过境时间存在一定的差异,也给二者的对比结果带来一定的差异。     

FY-2E红外通道晴空沙尘区时间差分法导风研究

利用大气红外辐射传输模式,结合FY-2E静止卫星红外窗区光谱响应函数,模拟计算了标准大气环境下0-5 km各高度层气溶胶消光系数增量为50%和30%两种情况下对FY-2E红外1通道亮温增量的贡献。定量分析了春季气溶胶消光系数对亮温增量的影响以及主要影响高度。结合FY-2E红外1通道灵敏度,提出了可用于红外通道晴空沙尘气溶胶微弱示踪信号移动追踪的"时间差分法"。理论模拟计算和实例分析表明,在一定条件下,"时间差分法"追踪红外通道晴空沙尘气溶胶微弱示踪信号的移动,可以获得传统云导风所无法得到的干旱半干旱沙尘爆发区的风场信息,且反演得到的风场与美国国家环境预报中心NCEP再分析资料850 hPa风场有着很好的一致性。     

A new LS+AR model with additional error correction for polar motion forecast

Polar motion depicts the slow changes in the locations of the poles due to the earth’s internal instantaneous axis of rotation. The LS+AR model is recognized as one of the best models for polar motion prediction.Through statistical analysis of the time series of the LS+AR model’s short-term prediction residuals,we found that there is a good correlation of model prediction residuals between adjacent terms.These indicate that the preceding model prediction residuals and experiential adjustment matrixes can be used to correct the next prediction results,thereby forming a new LS+AR model with additional error correction that applies to polar motion prediction.Simulated predictions using this new model revealed that the proposed method can improve the accuracy and reliability of polar motion prediction.In fact,the accuracies of ultra short-term and short-term predictions using the new model were equal to the international best level at present.     

Sensitivity Kernel for the Weighted Norm of the Frequency-Dependent Phase Correlation

Full-3D waveform tomography (F3DT) is often formulated as an optimization problem, in which an objective function defined in terms of the misfit between observed and model-predicted (i.e., synthetic) waveforms is minimized by varying the earth structure model from which the synthetic waveforms are calculated. Because of the large dimension of the model space and the computational cost for solving the 3D seismic wave equation, it is often mandatory to use Newton-type local optimization algorithms; in which case, spurious local optima in the objective function can prevent the global convergence of the descent algorithm if the initial estimate of the structure model is not close enough to the global optimum. By appropriate design of the objective function, it is possible to enlarge the attraction domain of the global optimum so that Newton-type local optimization algorithms can achieve global convergence. In this article, an objective function based on a weighted L ₂ norm of the frequency-dependent phase correlation between observed and synthetic waveforms is proposed and studied, and its full-3D Fréchet kernel is constructed using the adjoint state method. The relation between the proposed objective function and the conventional frequency-dependent group-delay is analyzed and illustrated using numerical examples. The methodology has been successfully applied on a set of ambient-noise Green’s function observations collected in northern California to derive a full-3D crustal structure model.     

山区剧动高速滑坡超前气浪的动力学机理

针对高速滑坡超前气浪灾害的动力学问题,建立了滑坡体沿坡面滑动的二维模型;采用动网格技术,数值仿真了高速滑坡超前冲击气浪的流场特征,分析了其形成的动力学机理。计算结果表明：随着滑坡体下滑速度增大,在滑坡体前缘上方和滑坡体后方出现的涡流逐渐加强,速度也逐渐变大;滑坡体下滑速度越大,在滑坡体正前方不同高度处的气浪速度越大,气浪所影响的距离越远,所造成的破坏也越大。在滑坡体正前方出现高压区,并且随着滑坡体下滑速度增大,滑坡体前方的压力变化也增大,压力的急剧增大也导致气浪速度变大。高速滑坡引发的,中击气浪在前方100m范围内产生12级以上的大风,破坏力极大。此研究将为超前气浪灾害的防治提供科学依据。