HJ-1B的积雪参数反演研究

积雪参数如雪盖、雪深是标示气候变化的敏感因子,具有较高时空分辨率的HJ-1B卫星是专门用于灾害监测与评估业务的国产卫星之一,开展以HJ-1B为主的积雪参数反演对于我国国产卫星的理论研究与深入应用具有重要意义。本文针对积雪参数反演,根据HJ卫星CCD和IRS传感器的数据特征,深入分析积雪等典型地物的光谱特性,而后针对同时具有HJ-1B/CCD、IRS数据和只有CCD或者IRS传感器数据3种情况展开积雪信息提取方法研究;在进行浅雪区雪深反演时,利用两种不同的统计回归模型进行交叉验证、研究对比。研究结果表明,3种情况下提取出的积雪精度都达到了80%以上,以第1种情况提取精度最高,两种统计模型反演出的浅雪区雪深的一致度达到83%左右,说明HJ星数据能较好地反演雪盖及浅雪区的雪深,能满足实际应用的需要。     

含盐土壤盐渍化雷达反演模拟研究

准确、快速提取大范围地表土壤盐渍化空间分布是一个迫切急需解决的科学难题。本文以河套灌区解放闸灌域土壤盐分雷达监测为例,研究基于RADARSAT-2数据的盐渍化信息提取。利用成熟的BP神经网络技术,建立了四极化雷达影像灰度值反演土壤盐分的人工智能模型,经实测数据检验能够在一定程度上满足盐渍化监测的需要,优于传统盐渍土分类方法,可促进微波遥感在土壤盐渍化监测中的开拓应用。     

新一代探测地球重力场的卫星编队

探讨4类卫星编队构形(串联编队、钟摆编队、车轮编队、串联-钟摆编队)测定全球重力场的特点和能力。基于C-W(Clohessy-Wiltshire)方程分析各类编队卫星的相对运动状态,通过仿真试验,探讨各种卫星编队探测重力场的精度和分辨率。结果表明,与GRACE-type编队相比,包含多方向重力信号观测量的卫星编队能够为重力场解算提供更好的条件,对重力场解算精度提高可达9%~65%;径向观测量是重力场反演中的主要信息来源,其中南北径向的车轮编队最适合于高阶重力场的解算;另外,编队卫星间的沿轨方向观测量对扇谐系数反演能力最差,法向观测量对低次项系数的反演不敏感,径向和多方向观测量联合反演能得到接近各向同性的重力场系数。这可为新一代重力卫星任务的设计提供参考依据。     

InSAR火山形变监测与参数反演研究进展

火山形变监测是星载合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）技术应用最为广泛的研究领域之一。近年来,在InSAR数据开源获取、数据处理技术快速发展和多学科交叉融合的背景下,国内外火山形变监测与火山源参数反演相关研究进入了新的阶段。对基于InSAR技术的火山形变监测和参数反演研究进行阶段性的梳理和总结。首先,介绍InSAR的基本原理以及主流多时相InSAR技术,分析其在火山监测过程中的主要误差源;其次,总结常用的火山地表形变参数反演解析模型和数值模型;然后,结合国内外火山研究案例,分析InSAR和火山地球物理模型在岩浆转移、喷发、脱气与热液作用等火山构造动力学机制研究中的具体应用;最后,介绍中国火山形变监测的发展现状,并探讨了InSAR火山形变监测的挑战和前沿方向。     

光学遥感影像在洪涝灾害监测中的应用

洪涝灾害对人民生命财产安全产生巨大的威胁,如何准确地确定洪灾灾害的受灾面积,对灾害监测、受灾评估等工作具有重要的意义。本研究选用Sentinel-2光学遥感影像,通过遥感分类、指数反演等手段,进行洪涝灾害受灾面积监测,以此拓展光学遥感影像的应用。通过本研究的开展,得到以下结论：通过在影像上勾画洪涝淹没区样本,并代入到随机森林遥感分类算法中进行训练与测试,通过连续迭代计算,最终计算得到了较为准确的洪涝淹没范围;通过多源指数计算增强水体信息,并通过最优相关性分析筛选最优指数,将相关性最高的4种指数代入到连续阈值分割中进行阈值分割与对比分析,得到各指数的最优分割值与分割成果通过权重计算与赋值,进行最优分割尺度综合计算,并代入到各指数的分割成果中,计算得出多源指数融合分割最终成果,得到最终的洪涝淹没范围;本研究采用遥感分类与指数反演的方法进行洪涝淹没区信息提取,2种手段提取的洪涝淹没范围一致,且精度较高,为后期洪涝灾害遥感监测提供了便捷的手段。     

BP神经网络在高程异常反演预测中的应用分析

利用C#语言编制了BP神经网络反演预测程序,基于具有代表性地区的高程异常数据,对BP神经网络在高程异常反演预测中的应用进行了分析。结果表明,本程序交互界面良好,具有很好的通用性;同时,在高程异常反演预测中取得良好的效果,说明神经网络在差异较大的数据反演预测方面仍具有较强的优势。     

川滇地区地壳应变场的GPS与地震矩张量联合反演研究

利用川滇地区1903～2003年间的84个地震矩张量和1998～2004年间214个GPs站速度观测值.采用方差分量估计方法确定联合反演中地震矩张量与GPS站速度值之间的权比例因子,计算分析了川滇地区的地壳应变场.结果表明:①采用方差分量估计确定联合反演中权比例因子的方法,得到的GPs站速度观测值的权比例因子为0.833,较地震矩张量的权比例因子0.167大,充分体现出分布相对合理的高精度GPS观测值在反演中的重要性;②川滇地区的应变场大致表现出如下的特征:主应变方向在30°N以北的区域为东西向;30°N以南、100°E以西的区域为北东向;30°N以南、100°E以东的区域为北西向.     

低轨卫星初始状态误差对反演地球重力场的影响

基于动力学法反演地球重力场的基本理论,研究了卫星初始状态向量误差对应用低轨卫星精密轨道数据反演地球重力场的影响。在仅考虑低轨卫星初始状态误差的情况下进行了模拟计算,结果表明:在利用低轨卫星精密轨道数据反演地球重力场时,卫星初始状态向量误差需要重新进行估计;在目前的轨道精度水平下,若不顾及误差方程二次项的影响,反演弧长不宜过长;卫星初始状态速度误差(约1.5mm/s)的影响要大于位置误差(约10 cm)的影响。     

SeaWinds散射计海面风场的几何反演算法

基于SeaWinds散射计雷达后向散射截面积随风速和相对方位角的变化规律, 从信息图谱几何形态特征出发, 提出了一种新的海面风场反演方法。它不同于传统的依据最小概率误差的遍历搜索算法, 反演时不依赖方差, 仅从信息图谱几何形态特征就可以反演风矢量。实验共用了218623条数据(即218623个风元)。实验结果表明, 与对应的美国NASA反演数据(L2B)对比, 风速平均相对偏差为7.4%, 风向平均偏差为9.5°。     

遗传算法在组分温度反演中的应用

介绍了遗传算法的主要内容和工作原理。在连续植被热辐射方向性模型的基础上,从热红外多角度遥感数据中,同时反演混合像元组分温度、土壤比辐射率以及叶面积指数。大量试验表明,利用遗传算法反演组分温度效果非常好。在宽松的先验知识条件下,该方法可以解决不确定性反演问题