作物病虫害高光谱遥感进展与展望

作物病虫害作为影响农作物品质、产量及威胁粮食安全的主要因素,仅依靠人工田间调查对其进行监测已不能满足当下农业生产精准高效的需求。高光谱遥感作为能够获取地表物体连续波谱信息的遥感技术,已经成为当下作物病虫害监测识别的重要手段。本文对作物病虫害高光谱遥感监测识别的研究进展进行综述,通过对该领域发表文献的统计以及对主要机构、团队、数据源的分析,明确了病虫害高光谱遥感监测的研究热点和趋势;在此基础上,分析高光谱技术及其作物病虫害的监测识别机理,从病虫害胁迫探测、分类识别、危害严重度定量分析及早期检测四个方面综述相关技术及研究现状;通过探讨当下高光谱遥感病虫害监测识别面临的挑战,提出作物病虫害标准图谱库的建立、星载高光谱传感器的完善以及星空地一体化监测平台的搭建是当前作物病虫害高光谱遥感监测识别技 术落到实处的关键,也是未来发展的重点方向。     

张掖MS 5.0级地震前高台钻孔应变异常变化研究

张掖MS 5.0级地震前,高台分量式钻孔应变出现了显著的异常变化,排除供电、调零、气压等影响观测数据的干扰因素,研究发现该异常可能是地震前兆异常.利用离散小波分解、超限率、应变变化过程和方位角变化等分析方法提取异常,综合分析发现:NE分量和NW分量出现了破年变低值异常,NE分量较往年最低点达到-64745.46×10-8,超出同期2013—2018年年变均值54.38％,NW分量数据最低点达到最低值-65663.8×10-8,最大超出同期2013—2018年年变均值17.68％;求解(ε1,ε2,φ)后,半长轴ε2持续缓慢增大,半短轴ε1加速增大张力增强,达到最大值26814.1×10-8,后张力加速减小至6441.6×10-8,震后应力逐步恢复至同期均值大小.方位角φ出现大幅偏转;替换量的差分曲线、小波分解曲线、超限率曲线在4月至8月出现明显毛刺增加现象.地震前兆异常明显,异常信息可靠.     

西藏日喀则拉堆-乃东与毕定-甲舍拉断裂的活动性分析研究

综合采用地质地貌调查、探槽开挖及OSL测年等,对离日喀则市最近的拉堆—乃东和毕定—甲舍拉断裂的活动性进行研究,结果表明:拉堆—乃东断裂在距今约3万年前停止了活动,毕定—甲舍拉断裂则至少在5万年前停止了活动,即二者自晚更新世晚期已不再活动——不属于全新世活动断裂,这与部分学者认为拉堆—乃东断裂为全新世活动断裂的结论不同。研究获得的最新断层活动资料可为该地区的地震预测提供科学依据。     

以颗粒物理原理认识汶川MW 7.9地震发生前临震预滑和震颤现象

发生在孕震区周边地块上的临震预滑和震颤现象,对破坏性地震预测有一定前兆意义,是值得地震学界关注的问题。选取2008年5月12日汶川M_W 7.9地震发生前,临夏和湟源地震台分量应变仪记录与临夏、恩施和西安地震台数字地震仪记录以及临夏和周至地震台深井水位仪记录,分析发现,在临震前数天至数小时,上述各地震台不同学科观测仪器均记录到一些"跃变"和"震颤"震相。文中试图以颗粒物理原理,来认识不同距离、不同台站、不同学科的观测仪器在临震前相近时间段内记录的低频和高频震相,可能是不同地块在临震前发生预滑错动后激发的预滑震相Xp和地下气体在裂隙内流动激发的震颤震相Tp。观测结果表明：2008年5月8日03时至主震发生,各地震台所处地块在相近时段内逐次发生次数不等的预滑错动,其中1-2次较大错动可在噪声背景中被识别;各地震台预滑错动方向指向或背向主震震中。据此认为：汶川M_W 7.9地震前,上述各地震台所处地块在不同大小、不同方向的力链驱动下,发生指向或背向主震震中的临震预滑现象。     

以颗粒物理原理认识汶川M_W 7.9地震发生前临震预滑和震颤现象

发生在孕震区周边地块上的临震预滑和震颤现象,对破坏性地震预测有一定前兆意义,是值得地震学界关注的问题。选取2008年5月12日汶川M_W 7.9地震发生前,临夏和湟源地震台分量应变仪记录与临夏、恩施和西安地震台数字地震仪记录以及临夏和周至地震台深井水位仪记录,分析发现,在临震前数天至数小时,上述各地震台不同学科观测仪器均记录到一些"跃变"和"震颤"震相。文中试图以颗粒物理原理,来认识不同距离、不同台站、不同学科的观测仪器在临震前相近时间段内记录的低频和高频震相,可能是不同地块在临震前发生预滑错动后激发的预滑震相Xp和地下气体在裂隙内流动激发的震颤震相Tp。观测结果表明:2008年5月8日03时至主震发生,各地震台所处地块在相近时段内逐次发生次数不等的预滑错动,其中1—2次较大错动可在噪声背景中被识别;各地震台预滑错动方向指向或背向主震震中。据此认为:汶川M_W7.9地震前,上述各地震台所处地块在不同大小、不同方向的力链驱动下,发生指向或背向主震震中的临震预滑现象。     

基于阴影的资源三号卫星数据城市建筑物高度估算

利用我国首颗民用高分辨率测绘卫星—ZY3影像,运用面向对象方法及形态学的思想,以形态学建筑物指数MBI和形态学阴影指数MSI,构建了基于知识规则的城市建筑物和阴影信息提取模型,很好地完成了北京方庄小区和厦门软件园的建筑物和阴影的提取,并实现了阴影长度的自动估算。利用太阳、卫星和建筑物成像几何关系,以阴影长度估算了城市建筑物高度,并以实测数据进行精度评价及误差分析。在以北京市方庄小区为例的试验中,建筑物高度提取的平均相对误差为7.08%,绝对误差小于6 m的建筑物占90%以上,80%以上的建筑物相对误差在10%以内,而误差较大的多为阴影较难识别的低矮建筑物和建筑密度较大使得阴影相互遮挡的高层建筑物。在厦门市软件园区实验中,94.3%的建筑物绝对误差在5 m以内,且计算高度与实际高度相关系数达到0.992,进一步验证了所用方法的可靠性。本文提出的建筑物信息提取方法,可很好地实现高分辨率影像城市建筑物高度估算,展示出资源三号卫星数据在城市建筑物信息提取方面的应用潜力。     

大气污染物含量分布与环境气象条件的关系

将1981—1986年我国大气降尘量、SO_2、NO_x及降水物pH平均值的分布特征与同期的平均雨量、雨日、相对湿度和地面风场等的分布作了对照,发现其间存在一定关系,当上述环境气象场发生变动或出现反常时,这些大气污染物的分布也将发生变化。     

气态SO_2转化及其数值模型研究

本文基于对室外烟雾箱实验,探讨了SO_2的转化机制及影响SO_2转化的因素,由此并借助于烟团模型,建立了SO_2转化和硫酸盐气溶胶细粒子生成的数值模型,用于估算从排放源排入大气的SO_2浓度及其转化成硫酸盐细粒子的浓度以及它们的空间分布,与实测结果相比,两者有较好的一致性.同时指出,由于大气中细粒子(粒径小于1μm)可通过人体呼吸进入并沉积在肺泡中而对健康有不利影响,从而说明研究大气中细粒子污染的迫切性.     

山东半岛风电爬坡事件的识别与天气分析研究

根据山东省24个风电场2013年全年每15 min的风电输出功率实测数据以及相应的WRF(Weather Research and Forecasting)气象预测数据和FNL(Final Operational Global Analysis)再分析资料,分析了区域大规模风电爬坡现象与大尺度天气系统演变的联系。结果显示,大尺度天气系统,特别是阻塞高压系统,是诱发山东地区大规模风电爬坡的重要因素;爬坡事件的预测应当考虑天气演变的因素。进一步结合旋转门(The Swinging Door,TSD)算法重新讨论了爬坡事件的定义与识别,并在此基础上分析了爬坡事件的特征及其可预报性;并指出风电功率上报、考核制度应当重点考虑爬坡时间段的预测水平,以提高电网运行的稳定性。