合成孔径雷达干涉测量(InSAR)研究的探索与实践

首先简要回顾了合成孔径雷达(SAR)干涉测量(InSAR)的发展历程, 接着对作者所在团队十余年来在该领域所开展的研究探索作了简要介绍, 并介绍了InSAR 技术在地面高程信息获取、地震、地质灾害等方面的实际应用。最后, 文章对InSAR 技术和应用的未来发展进行了展望。     

我国沿海大竹蛏(Solen grandis)野生群体及增殖放流群体遗传多样性的ISSR 分析

近年来, 大竹蛏野生资源因过度捕捞等原因急剧减少, 主要通过人工增殖放流方式进行补 充。对我国沿海大竹蛏群体进行遗传多样性研究, 评判增殖放流活动对野生群体遗传结构的影响, 能 够了解大竹蛏当前的种质资源状况, 为合理保护该资源提供科学依据。采用ISSR 分子标记技术, 对 广西北海(BH)、江苏启东(QD)、山东日照(RZ)、辽宁营口(YK)、河北秦皇岛(QH)5 个野生大竹蛏群 体及江苏蒋家沙增殖放流群体(JJ)共150 个样品进行了研究。实验结果表明, 我国沿海大竹蛏遗传多 样性水平高, 但各野生群体间已出现显著的遗传分化; 江苏蒋家沙增殖放流群体较启东野生群体遗 传多样性有所下降, 但两群体间的遗传分化并不明显。所以在苗种培育过程中, 应当保证亲本数量及 品质, 扩大亲本选择区域来提高遗传多样性水平, 同时应加大本地原种保护力度来避免种质混杂。     

DBSCAN聚类算法在Gaia-DR2中检测疏散星团的研究

基于Gaia Data Release 2 (Gaia-DR2)星表,采用数据挖掘技术中的DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法进行邻近疏散星团成员检测.从Gaia-DR2中选取了594284颗恒星(距离太阳100 pc)作为样本,使用恒星的五维数据(三维空间位置和两维自行)进行聚类分析.在数据预处理阶段,将每一维数据标准化到[0, 1]区间内,避免了单位不一致对聚类效果的影响.然后,利用k-dist图确定了DBSCAN算法的输入参数(Eps, MinPts).最终,使用DBSCAN算法获取了133颗成员星,它们在五维相空间中可以被分成两组,分别对应于疏散星团Hyades和Coma.分析结果表明得到的成员星是可靠的.根据两个星团的成员星, Hyades和Coma的距离分别确定为(46.5±0.3) pc和(84.9±0.4) pc.     

改进蚁群算法支持下的交通流量分配

灾后城市交通运输能力下降,原有的流量分配方案不再适用。为保障正常的经济社会活动,本文提出了一种基于改进蚁群算法的交通流量分配方法。首先评估路网通行能力影响因素并建立道路质量评价体系,利用路段质量改进蚁群算法中的启发式因子;然后为扩大蚁群搜索范围加入随机节点并改进信息素的更新机制;最后应用改进算法对城市交通总量进行分批分配并得到流量分配图。结果表明,改进算法综合考虑了出行距离和道路质量,较改进前更符合交通流量分配要求,具有较好的路径寻优性,可为灾后救援工作和灾后路网交通分配决策提供建议和支持。     

中国国家级自然保护区人类活动及变化特征

自然保护区是中国自然保护地的基础,是生物多样性保护的核心区域,国家级自然保护区更是中国自然保护区的主体。基于高分辨率影像数据,提取了中国446个国家级自然保护区2015年的人类活动及2013—2015年人类活动变化信息,分不同功能区、不同人类活动、不同区域和不同类型国家级自然保护区分析了人类活动及变化情况,并评估了2013—2015年人类活动变化强度和规律,结果表明：2015年,446个国家级自然保护区人类活动普遍存在,以农业用地和居民点占绝对优势,这两种类型人类活动总面积占国家级自然保护区人类活动总面积的88.94%、总数量占77.67%。2013—2015年,有66.59%的国家级自然保护区存在新增或规模扩大人类活动,人类活动数量增幅达到2.45%,相较于农业用地和居民点,开发建设活动的新增或规模扩大趋势更为明显。2013—2015年,33.41%的国家级自然保护区人类活动无变化,45.06%的国家级自然保护区人类活动变化较小,仅有21.53%的国家级自然保护区人类活动变化明显和较明显。从空间分布看,总体上东部的国家级自然保护区比中西部的国家级自然保护区人类活动变化强度大,沿海、沿河国家级自然保护区人类活动变化强度相对较大。     

热带太平洋海平面高度年际异常及其与中国夏季降水的关系

利用1980—2009年共30a的NCEP逐月GODAS海平面高度（sea surface height,SSH）和中国160站降水资料,系统分析了热带太平洋海平面高度季节变化及年际异常特征,初步探讨了海平面高度年际异常与中国夏季降水年际异常之间的相关关系。结果表明：1）热带太平洋海平面高度气候场总体呈＂V＂型分布,西高东低、西北部高于西南部;西北部高值区稳定少动,春夏季大于0.8m的范围较秋冬季略有扩大;西南部高值区春季范围最大且偏北,夏季最小且偏南;赤道区域海平面高度春秋季高于冬夏季。2）多年平均而言,热带西太平洋、西南太平洋的海平面高度年际异常最强,且冬春季较夏秋季更强,赤道中东太平洋年际异常也较大,且秋冬季异常强度和范围都更大,秋、冬和春季海平面高度年际异常与ENSO事件关系密切。3）当冬季发生ENSO事件,可利用热带太平洋海平面高度异常与中国夏季降水异常之间的同期相关关系,预测次年（ENSO事件衰减年）夏季江南地区特别是洞庭湖和鄱阳湖流域、青藏高原东部、江淮流域、内蒙东部降水可能偏多,黄河中下游流域的河套、华北地区以及华南则降水偏少     

X波段双线偏振雷达数据质量分析及控制方法

利用双偏振参量在弱降水过程中性质均一、随时空变化缓慢的特征,选取北京、佛山地区弱降水过程的观测资料,通过将较长时间观测结果沿径向或方位累积的方法,分析双偏振参量测量精确度受地物、避雷针、旋转及俯仰关节的影响,并提出相应的质控方法,得出以下结论:(1)差分反射率(ZDR)、相关系数(ρhv)及差分传播相位(ΦDP)比水平反射率(Z)对地物更敏感,其中在地物处ρhv小于0.85,ZDR低于-1 dB。根据降雨与地物之间偏振参量特征的不同,将ρhv长时间累积能有效的识别地物回波。(2)每根避雷针对双偏振参量影响的方位和幅值是近似一致的。在以避雷针为中心的±15°的方位范围内,ZDR增大0.4~1.5 dB,ρhv降低0.01以下、Z降低1~2 dBZ,且均在避雷针中心处影响达到极值。通过基于上述方位的统计订正可以较好的去除避雷针对双偏振参量的影响。(3)雷达旋转关节的异常会导致ZDR在水平方向上不平稳变化,而俯仰关节异常会使ZDR在高、低仰角差距较大,通过ZDR沿方位一段时间的累积得到各层仰角ZDR变化曲线,用此曲线来实现ZDR的误差标定。通过检验,本文提出的质量控制方法有效的提升了X波段双偏振雷达的数据质量,为其在业务中的进一步推广提供了支持。     

内蒙古地区风能、太阳能资源互补性分析

选择全区1991—2006年辐射资料和1977—2006年风资料进行分析,将全区各地的风能资源可以分为春夏强秋冬弱型、春季强夏秋冬弱型、春季强夏季弱型、春季强冬季弱型、和冬季强夏季弱型;全区太阳能资源与风能资源具有相似的时间变化规律;但风能资源在时空分布上具有很大的不同,但两者都具有明显的季节性。因此太阳能和风能的互补性呈现出很大的差异。     

POSSIBLE RELATIONSHIP BETWEEN THE INTERANNUAL ANOMALY OF THE TROPICAL PACIFIC SEA SURFACE HEIGHT AND SUMMER PRECIPITATION IN CHINA

By using NCEP GODAS monthly sea surface height(SSH) and 160-station monthly precipitation data in China,the seasonal and interannual characteristics of SSH are analyzed over the tropical Pacific,and correlations between SSH and summer rainfall are discussed.The results are shown as follows:(1) The tropical Pacific SSH takes on a "V" pattern in the climatic field with an eastward opening,and it is higher in the western part(in the northwestern part) than in the eastern part(in the southwestern part).The high-value areas are more stable in the northwest,and the value range(greater than 0.8 m) is larger in spring and summer than in autumn and winter.The high-value area in the southwestern part is the largest(smallest) and more northerly(southerly) in spring(summer).SSH is higher in spring and autumn than in summer and winter over the equatorial zone.(2) The interannual anomalies of the SSH are the strongest over the tropical western and southwestern Pacific and are stronger in winter and spring than in summer and autumn.The interannual anomalies are also strong over the equatorial middle and eastern Pacific.The distribution ranges are larger and the intensities are stronger in the autumn and winter.There is a close relationship between the SSH interannual anomalies and ENSO events in autumn,winter and spring.(3) When ENSO events take place in winter,according to the simultaneous relationship among the tropic Pacific SSH,850 hPa wind fields and the summer precipitation of China,it can be predicted that the precipitation will be significantly more than normal over the south of the Yangtze River,especially over Dongting Lake and Poyang Lake region,eastern Qinghai-Tibet Plateau,Yangtze-Huai River Valley,eastern part of Inner Mongolia and less than normal over the area of Great Band of Yellow River,North China and South China in successive summers.     

近40年华南前汛期极端降水时空演变特征

利用国家气象信息中心提供的华南89个代表站1969～2008年逐日降水资料,研究了近40年我国华南前汛期(4～6月)极端降水时空演变特征,主要结论是:(1)华南前汛期降水强度、强降水量和暴雨日数的空间分布与总降水量的空间分布基本一致;(2)极端降水指数随时间的变化对华南整个区域前汛期总降水量的变化有很好的指示意义,特别是强降水量、强降水频率和暴雨日数;90年代以来华南前汛期总降水量的显著增加与强降水量、强降水频率以及暴雨日数显著增加密切相关,且极端强降水量异常程度明显增强。