GNSS-R海面目标成像仿真方法研究

结合物理光学法及传统复合电磁散射计算模型中的"四路径"方法,以GNSS信号为信号源,提出了一种基于高频散射理论的GNSS-SAR成像模型,建模过程考虑了多路径散射、遮蔽、漫散射等效应,较好地描述了电磁散射效应对海面场景GNSS-SAR成像的影响。根据电磁散射效应,分析了海面风速对成像效果产生的干扰情况,发现在本文仿真场景下,9 m/s风速海背景下的目标能够被识别出来,17 m/s风速海背景下的目标几乎淹没在海杂波中。     

机载WIDAS地表观测的BRDF原型反演算法验证

地表反照率表征地面对太阳辐射的反射能力,在地表能量平衡中起着重要的作用。2008年黑河的WATER实验中,针对机载红外广角双模式成像仪(WIDAS)观测角度小的特点,发展了一种基于MODIS二向性反射分布函数(BRDF)原型估算WIDAS反照率的算法。然而,在2012年黑河HiWATER实验中,WIDAS的观测角度范围由早期30°观测天顶角升级为最大观测天顶角52°,这一改造对数据预处理(辐射定标、大气校正和多角度配准)产生影响,使WIDAS数据出现明显的噪声,为WIDAS地表反照率的反演带来新挑战。针对新问题,采用新的地表观测数据,进一步验证了BRDF原型算法反演机载WIDAS反照率的能力。为了获取准实时BRDF先验知识,基于核驱动模型和各向异性平整指数(AFX)首先准实时提取了实验区5种MODIS的BRDF原型;然后,将其作为先验知识应用到黑河WIDAS机载数据的反照率反演中;最后,利用实验区的反照率实测数据进行算法验证。本研究比较了3个算法处理该问题的能力:(1)基于BRDF原型作为先验知识的算法;(2)完全基于核驱动的全反演算法;(3)基于朗伯假设的方法,通过算法对比分析,可更好地分析验证算法(1)的性能。结果表明:(1)BRDF原型算法反演精度最高且稳定,尤其是当观测数据位于垂直主平面时,全反演算法由于缺少大角度观测数据的约束,更容易出现异常值;BRDF原型算法的最大绝对误差为0.034,相对于全反演算法和朗伯假设方法精度分别提高了约18%和71%;(2)针对2012年黑河机载WIDAS观测噪声较大的新问题,BRDF原型反演算法表现出了良好的抗噪声性能。通过对WIDAS反照率反演和验证进一步表明,在多角度观测数据信息量不足以进行全反演,且观测受噪声影响较大时,BRDF原型作为先验知识,提供了一种有效解决该问题的手段,对提高反照率反演的精度、增强反演的稳定性有重要作用。     

业务化MODIS BRDF模型对冰雪BRDF/反照率的反演能力评估

全球MODIS冰雪反照率产品在定量遥感中有着广泛应用,但由于该产品的业务化算法是建立在表征植被—土壤系统基础上的罗斯表层(RT)李氏稀疏互易核(LSR)的二向性反射分布函数(BRDF)模型(简称为RTLSR),因此该模型对冰雪的二向性反射及反照率的反演能力有待评估。本文基于地球反射极化和方向测量仪(POLDER)的多角度冰雪反射率数据,综合评估了RTLSR模型在表征冰雪二向反射及反演反照率等方面的能力。为量化评估结果,本研究基于渐进辐射传输(ART)模型,从POLDER冰雪数据中筛选出高质量数据,使用ART模型拟合的高质量结果作为参考,比较结果表明:(1)在表征冰雪方向性散射方面,RTLSR模型整体拟合精度较低。在1020 nm波段,其均方根误差(RMSE)最大可达到0.0498,相较于ART模型的拟合结果偏高了约53.70%;(2)在反演冰雪反照率方面,RTLSR模型与ART模型反演结果也存在差别,其决定系数为0.529,均方根误差为0.0333,偏差为-0.0274,基于RTLSR模型的反演结果低估了ART模型的反演结果。为了使核驱动模型能更准确地表征冰雪BRDF特征和反演反照率,该模型需要针对冰雪散射特点进行进一步的发展。     

多相滤波器在跳频解调中的应用

本文针对全数字多载波跳频接收机提出一种高效的解调算法,首先,跳频技术因其具有良好的抗干扰性能,在军事通信中有着广泛的应用,本文在跳频接收机下采样的处理中,添加一组下采样滤波器组,用于跳频信号的解调,该算法较于以往的算法,复杂度较低,便于实现;且该算法采用的是并行捕获,可以实现信号的快速捕获,降低同步时间;解调后,第二组滤波器组用于实现MFSK调制信号的非相关解调,进一步降低解调端的复杂度。     

海洋有机质的光谱分析方法评述

海洋有机质的光谱分析已成为海洋碳循环的研究热点之一。本文从天然有机质吸收光谱和荧光光谱分析的基本原理入手,系统梳理了有机质光谱分析中容易被忽视的基本概念,讨论了过滤与保存方式、p H值、荧光内滤效应等对有机质光谱分析的影响。结合色氨酸、酪氨酸、腐殖酸及大量现场样品的实验结果,对吸收光谱和三维荧光光谱的不同解析方法进行了系统的分析与对比。基于在南海、西菲律宾海获取的现场调查数据,对于文献中常用的荧光指数(FI)、腐殖化指数(HIX)、自生源指数(BIX)等光谱参数的内在含义及其在海洋环境中的适用性进行了评述。此外,还归纳和总结了胶体有机质和颗粒有机质荧光分析的最新进展,并对今后在光谱分析与观测领域有待完善和突破的一些关键领域进行了展望。     

Risk assessment and zoning of sea level rise in Shandong Province

Sea level rise is a slow-onset disaster.We collected information about the natural and ecological environments,tides and sea levels,and socio-economic aspects to investigate the distribution and zoning of the risks from sea level rise across Shandong Province.The trends in sea level in different counties of Shandong Province were predicted using moving averages and a random dynamic analysis forecasting model,and the model outputs and socio-economic indicators were combined to assess the risks.The results show that the risks of sea level rise along the western coast of Bohai Bay and Laizhou Bay in Shandong Province were sufficiently large to warrant attention.     

BDS载波相位时频传递性能分析

采用GFZ精密卫星轨道、钟差和MGEX测站观测数据,分析BDS载波相位时频传递性能。在KARR站BDS可视卫星数较多（平均为10.1颗）时,BDS时间传递精度为0.2 ns,与GPS、GLONASS相当;在PTVL站BDS可视卫星较少（平均为6.9颗）时,平均TDOP为3.5,大于GPS和GLONASS,其时间传递精度较低,仅为0.68 ns,差于GPS和GLONASS。目前,由于BDS全球跟踪站有限,MEO卫星较少,BDS收敛时间长于GPS和GLONASS。两测站三系统频率传递结果和频率稳定度结果基本相当,变化趋势一致。因测站KARR、PTVL未配备高稳定度的原子钟作为外接频标,得到的频率传递精度和频率稳定度较差。     

典型海岛城市自然资本利用时空演变及驱动力

生态环境是区域社会经济发展的物质基础和空间载体,对其研究有助于统筹人类社会与生态系统的协调发展。以2006—2016 年舟山市社会经济面板数据为基础,利用三维生态足迹模型探究舟山市自然资本利用演变特征,借助地理探测器揭示自然资本动态变化的驱动机制。结果显示： （1） 研究期内,舟山市自然资本需求大于供给。人均生态足迹上升1.295 hm2·人-1,人均生态承载力增加 0.233 hm2·人-1,表明舟山市自然资本需求不断上升,自然资本供给能力也在不断增强。各县区自然资本供需存在差异,定海的自然资本供应大于需求,普陀、岱山与嵊泗均表现为自然资本需求大于供给。 （2）舟山市对自然资本存量消耗呈缓慢增加趋势,而自然资本流量占用呈波动下降趋势,自然资本利用处于不可持续发展的状态。各县区的自然资本存量消耗呈增加趋势,嵊泗自然资本流量占用逐年下降,普陀与岱山呈倒 U 形增长,而定海则呈波动下降趋势。 （3） 因子探测结果显示,常住人口数、废水排放量是舟山市自然资本演变的主导因素。交互探测结果显示,各影响因素的交互作用均强于单独作用。其中,常住人口疑工业废气产生量和常住人口疑废水排放总量的交互作用对自然资本演变的影响最大。今后舟山市应增强单位土地的生态承载力,提高自然资本的供给能力,并通过合理控制人口数量,推动技术创新,提升资源能源利用效率,积极发展环保产业,降低对自然资本的需求,实现区域可持续发展。     

蒸发波导条件下风速风向对电磁波传播的影响

海洋蒸发波导是重要的军事敏感要素,严重影响着海上电磁波的传播。风向、风速是决定蒸发波导强弱的重要因素,为精确模拟蒸发波导条件下的电磁波传播,准确评估预报雷达、通信等电子设备的性能,文中利用抛物线方程模型,结合粗糙度参数和蒸发波导条件下大气修正折射指数廓线模型来求解电磁波波动方程,基于电磁波传播的数值模拟结果,重点研究蒸发波导条件下风速和风向对电磁波传播的影响。并得到如下结论:在同一传播距离处,风速越大,海面粗糙度越大,海面电磁波传播损耗就越大;当电磁波传播方向与风向夹角为0°时,其传播路径损耗远远大于在45°或90°条件下,即顺风条件下电磁波传播损耗大于侧风。     

塔里木盆地顺托果勒地区奥陶系鹰山组—恰尔巴克组地层划分对比研究

塔里木盆地奥陶系是重要的烃源岩和储集层,建立顺托果勒地区奥陶系鹰山组、一间房组及恰尔巴克组等时地层格架是开展地质研究和发现油气资源的基础.本文基于岩电特征,建立碳同位素对比标准,完善了奥陶系台地到斜坡相区牙形石化石带,确立顺托果勒地区奥陶系鹰山组-恰尔巴克组划分对比格架,并阐明鹰山组-恰尔巴克组特征及展布规律.研究表明...