卫星遥感火点监测应用和研究进展

卫星遥感在自然灾害管理和应对中发挥了越来越多的作用。火点遥感在火灾频发的时候也被寄予厚望。梳理了火山、环境、气候、火灾等方面对火点遥感的需求,中国火灾监测的行业用户对时空分辨率需求迫切程度不同;概述了用于火点遥感监测的卫星数据源特点,光谱维度上以热红外敏感波段最重要,卫星轨道特点也是影响火点遥感监测能力重要因素;在分析火点遥感物理原理和方法的基础上,综述了当前火点遥感方法的研究进展及优缺点。按照火灾发生的灾前、灾中、灾后3个阶段,分别讨论了当前火点遥感提供信息支撑的能力。火点遥感用于发现火灾仍需要与地面监测等手段联合使用。     

光照对凡纳滨对虾幼体变态发育的影响

为了解光照对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)幼体发育和存活率的影响,作者在研究中设定了4种单色光(红、黄、蓝、绿光)及不同光照强度(0、1 500、5 500、12 000 lx)进行实验并就光照对幼体产生的影响进行分析。实验表明:4种单色光对幼体发育变态时间和成活率都有较大影响。幼体从ZⅠ变态发育至仔虾P1,蓝光的幼体发育时间最长,为262.83 h,比对照组多28 h;黄光存活率最低,只有14.49%,比对照组低25.00%,差异显著(P0.05)。同时,凡纳滨对虾幼体在不同的发育阶段对不同光色的敏感度不同,红光和黄光只对溞状幼体变态有较明显的抑制作用,但对糠虾幼体的发育却有促进作用;蓝光和绿光对整个发育阶段都有影响。光照强度对幼体的存活和变态影响差异显著(P0.05)。幼体从ZⅠ发育至P1,12 000 lx光照下幼体变态发育耗时最长(257.33 h),存活率最低(1.63%)。在溞状幼体期,光照大于1 500 lx时,幼体的变态时间增加,存活率下降。糠虾幼体期可适应光照在5 500 lx以下的环境,而仔虾期则可适应120 000 lx的光照。建议根据不同发育阶段调整光照强度,当幼体在ZⅠ时,光强应控制在1 500 lx以下,之后可逐渐增强。本实验结果可为凡纳滨对虾育苗期间的光照管理提供基础数据和理论依据。     

广东南澳岛大型海藻龙须菜与浮游植物对营养盐的竞争利用

广东南澳岛近海是我国龙须菜养殖的重要基地。为了探究龙须菜养殖对藻华防治的贡献,分别于2016年3月、5月和6月在广东南澳岛北部海域不同养殖功能海区进行采样,研究龙须菜养殖前后海水中营养盐含量和结构的变化,分析不同粒径的浮游生物对有机营养盐的水解利用,探讨龙须菜养殖对浮游植物竞争利用营养盐和生长产生的影响。结果表明,研究海区水质较清洁,无机氮磷含量较低,春季至夏季,随着龙须菜和浮游植物生物量增加,溶解无机磷(dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度不断下降,至6月南澳海区成为磷限制海域。在5月龙须菜生长高峰期,龙须菜养殖区和龙须菜鲍鱼混养区的DIP浓度显著低于鲍鱼区和非养殖区,龙须菜养殖区的叶绿素a浓度明显低于其他区域,亮氨酸氨肽酶(leucine amino peptide,LAP)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)活性显著升高,表明龙须菜养殖区浮游植物受到较为明显的营养胁迫。而龙须菜收割后,该养殖区的叶绿素a含量则显著上升,甚至高于其他区域。该结果表明在南澳岛海域,龙须菜养殖通过营养竞争关系(尤其是磷)抑制浮游植物的生长,大规模龙须菜养殖可能有助于抑制有害藻华的发生。     

地面激光扫描技术在建筑变形测量中的应用探讨

已有不少文献针对激光扫描在建筑变形测量中的应用进行了研究,但是国家和行业尚无三维激光扫描技术规程出台。本文通过应用调研、扫描仪的标称精度统计分析,以及具有针对性的试验,明确了激光扫描测量建筑变形的作业方法,确立了选用仪器精度、扫描测量的测回数、标靶入射角度等技术指标,为激光扫描技术在建筑变形测量中的工程应用提供了参考依据。     

顾及电离层变化的层析反演新算法

区别于以往GPS电离层层析研究主要关注迭代模型的思路,本文从两方面入手提高GPS电离层层析迭代算法的反演精度:一方面,顾及传统电离层层析迭代模型仅与对电子密度误差起放大作用的GPS射线截距权重相关的不足,提出考虑层析像素格网中的电子密度对GPS TEC的贡献建立新的迭代模型,在不同电子密度像素格网内重新分配GPS TEC实测值与其反演值之间的差距;另一方面,顾及电离层层析迭代算法中松弛因子对反演结果的影响,提出考虑电子密度变化构造新的松弛因子,抑制传播噪声对电子密度反演精度的影响.实验结果显示,相对于传统代数重构算法(ART),新方法反演的电离层电子密度剖面更接近于电离层测高仪观测的电子密度剖面,提高了电子密度反演精度.     

一种基于LEO卫星信标的电离层层析成像新算法

LEO卫星信标是电离层监测的重要手段之一.利用电离层层析成像算法,LEO卫星信标能够实现区域电离层电子密度的快速重构.针对LEO卫星信标的特点,本文提出了一种函数基模型与像素基模型组合的电离层层析成像新算法.选择差分相对电离层总电子含量作为输入数据源,先通过函数基模型法获取电离层电子密度初始分布,再利用像素基模型法对初始分布进行二次迭代重构,该方法可有效降低电离层层析成像对背景电离层模型的依赖,同时能够实现电离层小尺度扰动结构的有效反演.利用数值仿真方法及低纬度电离层层析成像网的实测数据的反演结果验证了本文提出的新算法的可行性和可靠性.     

基于交通信息流的江苏省流空间网络结构研究

基于江苏省13个地级市之间的公路、普速列车、高铁（CRH）与信息网络数据,从流空间视角对江苏省空间结构特征及其发展趋势进行综合分析与判断。结果表明：① 公路和普速铁路网络所展现的区域空间结构较为无序且影响范围有限,高铁网络则在大幅度拓展城市有效联系范围的同时凸显了发达地区的重要地位,而信息网络所反映的空间结构更加完整、有序与协调,代表了未来江苏省城市联系网络的发展方向;② 在高铁与信息网络的冲击下,流空间视角下的江苏省省域空间结构研究显出了一些区别于传统认知的新特征与变化趋势,如跳跃性的与非相邻地区产生主要联系、“等级+网络”的变化趋势等;③ 基于交通信息流的江苏省流空间结构呈现出明显的“中心-外围”格局,区域联系线密度由“沪宁线”向“沿海线”逐级递减,空间结构指数的计算结果也基本支持这一论断;④ 以高铁与信息为代表的新要素流对江苏省省域空间格局网络化的效率与公平产生了积极与消极两种影响,前者体现在改善区际可达性促进区域发展,后者体现在核心城市的“虹吸效应”。     

基于要素流的长三角城市群空间布局

以长三角城市群30个地级市市区为研究单元,从要素流动的动态视角,建立要素流的数理模型,借助于ArcGIS软件,对长三角城市群内城市的经济流、交通流和信息流的强度和方向进行定量分析和评价,运用赋值法对3种要素流总量进行评分,并进行空间层级划分。得出核心区（包括上海、江苏沿江八市、环杭州湾地区等地市）和辐射影响区（位于长三角两翼的地市）。基于城市间的空间联系特征和城市群的空间层级结构,对长三角城市群的空间发展布局提出进一步引导和规划,即上海为核心,苏州、南京、杭州、合肥和徐州为区域性中心城市,构成以沪宁合、沪杭、沪徐和沪温为4个发展轴的反“K”字型的空间形态,依据城市区位和要素联系特征,将城市群进一步划分为6个城市组团,形成以中心城市为增长节点、以发展轴为联结线、以城市组团为发展域的“点―线―面”有序发展的空间互动格局。     

附加电离层延迟约束的实时动态PPP快速重新初始化方法

传统模式下,由于卫星信号中断等原因导致的实时动态PPP重新初始化问题将严重影响PPP的实际应用效果.针对上述问题,本文提出了一种有效的解决思路,首先设计了电离层延迟变化预报模型,并提出预报信息的定权方法,进而将上述预报结果作为虚拟观测值,联合历元间/星间差分观测数据估计得到周跳参数浮点解,并尝试固定,从而实现PPP快速重新初始化.该方法通过实现电离层预报结果权重的自适应确定,改善了参数估计结果的精度,提高了周跳修复成功率及可靠性.利用不同区域和不同时期的大量观测数据分析表明,周跳修复效果与测站位置、太阳活动及中断时长存在密切关系,当中断时间较短（90 s以内）时,均可以获得较高的成功率,平均达到90%以上,由此验证了本方法的有效性;随着中断时长进一步增大,不同地区和太阳活动情形下的修复效果存在显著差异,纬度越低,太阳活动越剧烈,成功率越低.     

基于选权拟合法的电离层电子密度层析重构

附加约束的电离层层析算法是解决电离层电子密度反演中不适定问题的主要方法,为避免此类方法中约束权阵的选取不当对电子密度分布重构产生的不良影响,本文将选权拟合法应用到电离层层析成像技术中.该方法特别设计了依据电子密度空间分布特性构造参数权矩阵的方案.新方法有明确的物理意义,挖掘了隐含的信息量,为解决电离层电子密度反演中由于观测数据的不足等因素引起的不适定问题提供了一种新途径,可以得到符合客观实际的结果.数值模拟实验和实测数据的反演结果证实了该算法有效性、可靠性和优越性.