FAN模型的双种群差分进化光谱解混算法

双线性混合模型是近年来非线性光谱解混的研究重点之一,其克服了线性混合模型无法描述地物多重散射作用的缺陷,能够更精确地还原真实的地物光谱混合过程。然而,限于模型的复杂性,目前在缺乏准确的端元先验知识的条件下进行双线性光谱解混仍是一项具有挑战性的任务。差分进化算法(DE)是一种具有良好全局搜索能力的群智能优化算法,其优化求解过程无需进行复杂的数学推导,为双线性光谱解混问题提供了一种有效的解决途径。为此,本文以FAN双线性混合模型为例,提出了一种双种群机制的差分进化算法(记为DEFAN),实现非监督双线性光谱解混。DE-FAN算法通过建立端元与丰度两个种群的交替进化机制寻找最优解,同时在迭代中引入自适应重构策略增强种群多样性,降低算法陷入局部最优解的风险,最终实现端元与丰度的同时估计。通过模拟图像及真实图像的解混实验进行算法检验,证明DE-FAN算法较之传统非线性解混算法具有更高的解混精度及解混效率。     

用双特异探针技术定性定量分析微型原甲藻

针对微型原甲藻核糖体大亚基和小亚基RNA分别设计了大亚基探针(LSU probe)和小亚基探针(SSU probe),发展了对微型原甲藻进行定性和定量分析的双特异探针技术.分析数据表明针对微型原甲藻核糖体大亚基RNA的LSU probe能够特异地将微型原甲藻和其他7种微藻分开,而且检测信号的强弱在一定的范围内与细胞数呈线性关系;由于针对微型原甲藻核糖体小亚基的SSU probe探针由于与具齿原甲藻存在核酸序列一致性,该探针与具齿原甲藻有严重的交叉反应,但未发现与海洋原甲藻和其他藻的交叉反应.另外,研究还优化了破碎微型原甲藻细胞所需的超声时间以及获得探针的特异性所需的S1酶反应温度.本研究为实现对微型原甲藻海水样品的快速准确监测奠定了基础.     

中国东南沿海地区地震的精定位研究

应用中国地震台网229个台站在2008至2017年期间记录的9826个地震事件体波走时数据,采用地震双差定位方法反演了中国东南沿海地区的地震位置.结果显示,东南沿海地区构造活动对地震活动有控制作用.在现今活动较强的块体边缘,地震活动集中呈条带状线性分布,优势方向与构造带方向一致;在现今活动性较弱的块体内部,地震分布离散...     

不同饵料对桡足类无节幼体存活、发育的影响研究

在食物中碳质量浓度为1.0 mg/L的条件下,通过室内实验研究了不同食物对中华哲水蚤(Calanus sinicus)和双刺纺锤水蚤(Acartia bifilosa)无节幼体存活和发育的影响。结果表明,桡足类无节幼体发育速度与存活率之间存在正相关关系。单种食物中粒径较小的微绿球藻和三角褐指藻在桡足类开口摄食期是最适宜的饵料,但在发育后期以及整个发育期则粒径较大的亚心型扁藻和中肋骨条藻更为适宜。在相同的发育阶段,小型桡足类双刺纺锤水蚤和中型桡足类中华哲水蚤对于食物粒径的选择也是不同的。与非硅藻食物相比,硅藻并非桡足类无节幼体发育的理想食物,而单种硅藻对桡足类无节幼体发育的负面影响可以通过对混合食物的摄食得到有效的减弱。     

中低纬度系统相互作用过程的中尺度风场分析

以山东济南和滨州两部S波段多普勒雷达的观测数据为基础,采用直接合成的方法,反演台风“利奇马”和西风槽相遇引发极端降水过程的中尺度系统三维风场。（1）冷暖空气交汇产生的切变线长时间维持是西风槽与台风相互作用过程中产生极端降水的关键,暖空气先进后退,表现为东南气流和西北气流先后越过雷达站,垂直方向出现复合切变;（2）最强上升运动出现在对流单体回波梯度最大的区域,最大下沉运动出现在回波顶下风方,中低层回波中心均为弱风速区;（3）发展中的对流单体各层均有气旋式入流,成熟的对流单体高层出流有反气旋式出流;（4）风垂直切变是雨团降水增幅的主要影响因素,成熟期的雨团具有低质心对流单体风暴的结构形态,垂直运动达到最强。     

2018年西北太平洋台风活动特征和预报难点分析

利用1949-2018年中国气象局台风最佳路径、2018年中央气象台的台风路径强度实时预报、ECMWF数值预报以及NCEP逐日高分辨率海温RTG_SST(0.083°×0.083°)等资料,对2018年西北太平洋台风活动的主要特征和预报难点进行了分析.结果 表明:2018年台风生成频数偏多,生成源地偏东,南海台风活跃;...     

移动X波段双线偏振雷达数据质量分析及偏差订正

2019年8月,中国电子科技集团第十四研究所南京恩瑞特实业有限公司研制的GLC-12A型移动X波段双线偏振多普勒天气雷达在江苏大丰进行外场观测.根据该雷达外场观测资料,联合盐城新一代SA天气雷达和江苏省6个雨量站资料,对移动X波段双线偏振雷达做数据质量分析.结果 表明,针对同一次降水过程而言,距离越远,衰减越大.为了降...     

2019年7月17日江苏东南部特大暴雨的双偏振雷达观测分析

利用S波段双偏振雷达数据,结合再分析数据、自动气象站、探空和二维闪电探测数据,采用多普勒雷达风场反演和粒子相态识别等方法,分析了2019年7月17日江苏省东南部多站破历史记录的超强降水对流风暴的偏振特征和云微物理特征;并选取了打破当地强降水历史记录如皋站和潞城站,分析了影响两站的对流单体的异同。影响如皋的对流风暴几无闪电活动,对流质心接近地面,上升气流相对较弱。且0℃和-35℃层间霰粒子数目相对较少,闪电几乎不存在。在融化层以下,由于强烈的暖雨过程,较大的冰相粒子落下并融化和低层雨滴的聚并增长,导致低层雨滴数量迅速增加,带来地面极端强降水。潞城地区雷暴活动明显,影响其对流风暴发展旺盛。-35～0℃层存在强烈的上升运动,抬升低层大量的液相粒子通过淞附作用形成的霰,并与高层冰晶不断碰撞,在云层中形成强大的电场,产生强烈的负闪,且在地面产生了极强的降水。这表明融化层以上的冰相微观物理过程,对于降水的发生和增强非常重要。     

2019年江苏梅汛期一次强对流成因分析

利用FNL资料以及单、双偏振多普勒天气雷达资料,分析了2019年7月6日发生在江苏的一次自北向南罕见的伴有冰雹、雷暴大风和短时强降水的大范围强对流天气过程。结果表明：江苏上空垂直方向干冷空气叠加在暖湿气流之上,600 hPa以下存在明显的对流不稳定,强烈的深层垂直风切变提供动力不稳定条件。大的对流有效位能、强烈的深层垂直风切、合适的0℃和-20℃层高度利于大冰雹产生。强对流发生过程中,冰雹云回波强度普遍在50 dBZ以上,顶高超过10 km,三体散射特征明显,同时存在气旋式辐合、回波悬垂等特征。双线偏振雷达各偏振参量表现出明显的冰雹云特征,下击暴流发生时低层速度图上出现强辐散区,预示着下击暴流天气的发生。随着Z_H的增大,K_DP值也有所增大,表明降水粒子尺寸增加,偏振雷达回波在水平和垂直方向的相位变化也增加,当回波强度超过45 dBZ时,83.2%的K_DP在1.5 (°)·km^-1以上,CC值也超过0.97,利于强降水发生。     

江苏北部龙卷雷达组网探测策略

为了探测、分析和研究尺度小、生命史短、致灾重的龙卷等强对流天气三维精细化垂直结构及演变规律,江苏正在龙卷易发区苏北平原建设高时空分辨率的双偏振雷达网.本文为支撑苏北龙卷雷达网建设,从龙卷雷达组网的必要性出发,重点分析苏北龙卷雷达组网策略.研究表明:①苏北龙卷雷达网拟采用大天线、全固态、高性能技术指标的X波段双偏振雷达组...