New views of Betelgeuse: multi-wavelength surface imaging and implications for models of hotspot generation

We report contemporaneous multi-wavelength interferometric imaging of the red supergiant star Betelgeuse ( α Orionis), using the Cambridge Optical Aperture Synthesis Telescope (COAST) and the William Herschel Telescope (WHT), at wavelengths of 700, 905 and 1290 nm. We find a strong variation in the apparent symmetry of the stellar brightness distribution as a function of wavelength. At 700 nm the star is highly asymmetric, and can be modelled as the superposition of three bright spots on a strongly limb-darkened disc. However, at 905 nm only a single low-contrast feature is visible and at 1290 nm the star presents a featureless symmetric disc. The change in spot contrast with wavelength is consistent with a model in which the bright spots represent unobscured areas of elevated temperature, owing perhaps to convection, on a stellar disc that itself has a different appearance, i.e. geometrical extent and limb-darkening profile, at different wavelengths. The featureless centre-to-limb brightness profile seen at 1290 nm is consistent with this model and suggests that future interferometric monitoring of the star to quantify the size changes associated with radial velocity variations should be performed at similar wavelengths in the near-infrared.     

Wavelength dependence of angular diameters of M giants: an observational perspective

We discuss the wavelength dependence of angular diameters of M giants from an observational perspective. Observers cannot directly measure an optical-depth radius for a star, despite this being a common theoretical definition. Instead, they can use an interferometer to measure the square of the fringe visibility. We present new plots of the wavelength-dependent centre-to-limb variation (CLV) of intensity of the stellar disc as well as visibility for Mira and non-Mira M giant models. We use the terms 'CLV spectra' and 'visibility spectra' for these plots. We discuss a model-predicted extreme limb-darkening effect (also called the narrow-bright-core effect) in very strong TiO bands which can lead to a misinterpretation of the size of a star in these bands. We find no evidence as yet that this effect occurs in real stars. Our CLV spectra can explain the similarity in visibilities of R Dor (M8IIIe) that have been observed recently, despite the use of two different passbands. We compare several observations with models, and find that the models generally underestimate the observed variation in visibility with wavelength. We present CLV and visibility spectra for a model that is applicable to the M supergiant α Ori.     

编队卫星InsAR系统的相位同步分析

编队卫星InSAR系统属多基雷达系统,依靠编队卫星构型形成干涉所需的基线。一发多收工作模式下的编队卫星InSAR高程测量系统,协同工作的雷达间必须建立时间同步、相位同步和空间同步,其同步精度将影响InSAR系统的功能与性能。三大同步中,相位同步误差直接影响SAR复影像的相位误差,从而影响系统的高程测量精度。本文根据编队卫星条件下SAR成像的要求,对相位同步的要求进行了分析,并给出了由于相位不同步所引起的相位误差对InSAR高程测量精度影响。分析结果表明,编队卫星InSAR系统对于相位同步的要求包含两个方面:一是为保证被动雷达能够对回波实现相参成像,在整个合成孔径时间内,主动和被动两个雷达在载波相位上必须保持确定和可知的关系,且其差值随系统距离向分辨率的不同必须限定在一定范围内;二是在整个干涉数据的录取时间里,主动和被动两个雷达载波相位同步误差不能超过高程测量的精度要求所允许的误差。     

杭州湾地波雷达观测的海流数据取样率分析

根据杭州湾口区两台地波雷达5个半月观测的资料,对其中的3 189个有效观测时次的海流数据取样率(CSR)在空间和时间上的变化规律进行了分析,结果表明,在两台雷达波交叉观测的中心区域各测点的地波雷达观测的海流数据取样率高于外围区域,在中心区域海流数据取样率可达98%以上,向外围区域海流数据取样率逐渐平缓递减,到边缘区域海流数据取样率仅在20%以下;地波雷达观测的海流数据取样率有明显的日变化,白天海流数据取样率明显低于夜间;17时海流数据平均取样率达到最低值(约49%),然后很快上升,至02时达最高值(约74%),然后再缓慢下降至17时为止。同时在10时和20时地波雷达观测的海流数据取样率呈现两个相对低值点,可能与人们在这两个时段通讯繁忙所造成的干扰有一定的关系。海流流速对地波雷达观测的海流数据取样率也有较大影响,呈负相关,流速大时海流数据取样率比流速小时的要低,在海流数据取样率大于98%的中心区域,流速和海流数据取样率的相关系数小于-0.8,在海流数据取样率大于60%的区域,流速和海流数据取样率的相关系数小于-0.6,体现明显的相互关联。地波雷达观测的海流数据取样率和潮汐有着每日4次的良好相干,而似乎和风没有显著的关系。希望这些分析对地波雷达以后的推广使用能积累一些经验和参考意见。     

GeoSwath相干多波束系统原始数据的解析

通过分析GeoAcoustics公司的GeoSwath相干多波束系统的二进制原始文件结构,使用VC 6.0设计出各传感器字段的数据结构,并编程实现相干多波束数据的提取和图形可视化。该技术方法对于GeoSwath系统多波束数据的提取和分析处理有参考意义。     

X波段高分辨率SAR数据土石坝表面相干性时序变化分析

本文以深圳公明水库6个中小型土石坝为试验区,利用10景1 m分辨率升降轨X波段Terra SAR影像和坝体附近连续气象站的降雨量数据,研究了坝体表面相干性的时序变化与雷达本地入射角及降雨的关系。试验结果表明,混凝土面板和草坡平均相干性均会随本地入射角增加而减小,同时,草坡表面平均相干性在有微小降雨的情况下就会快速下降0.1～0.2,差分干涉图的噪声增大;混凝土面板对微小的降雨敏感度小,但是在暴雨情况下将导致其表面完全失相干。上述结果表明,针对中小土石坝坡体变形监测应当顾及坝体的坡度及入射角选择合适的雷达成像参数,同时应充分利用降雨资料评估干涉图失相干情况,剔除噪声数据。     

方差技术在生物礁识别中的应用

在海相碳酸盐岩勘探中,生物礁滩的识别对确定储层有利相带具有重要意义.方差技术是检测地下断层、地层不连续变化现象及异常地质体卓有成效的一种技术,这里首先介绍了它的基本原理,然后重点展示和分析该技术在YB生物礁识别,沉积相带刻画中的应用成果,证实其技术优势和良好的应用前景.     

地表形变监测的改进相干目标法

如何从雷达干涉时间序列影像中获取更全面的相干目标集合,进行变形时间序列分析是当前研究的难点和热点。本文提出了改进的相干目标法,可获取更为全面且可信度高的相干目标集合,进而提高地表形变监测的时空分辨率和精度。根据雷达影像中同类型地物散射分布相近的特点,采用非参数同分布检验算法提取后向散射特性相近的同质点开展空间非局部滤波,提高干涉图的质量。与此同时,利用多尺度的极大似然条纹频率估计算法分离差分干涉图中的系统性相位,并基于同质点进行自适应相干性估计,获取相干性的平稳估计量,从而获取更多的相干点目标。利用20景TerraSAR-X条带模式时间序列影像,分别利用传统的及改进后的相干目标法对香港填海区域地表形变信息进行时序分析。对试验数据的分析结果表明,本文提出的改进方法在具有稀疏植被的填海区可有效增加相干目标点的提取,得到更为可信的沉降结果。     

CRUSTAL CONFIGURATION OF NW HIMALAYA: EVIDENCES FROM THE ISOSTATIC AND FLEXURAL ANALYSIS OF GRAVITY DATA

CRUSTAL CONFIGURATION OF NW HIMALAYA: EVIDENCES FROM THE ISOSTATIC AND FLEXURAL ANALYSIS OF GRAVITY DATA     

基于相干特征的岩石薄片序列图像边缘提取及颗粒分割

针对岩石颗粒边缘模糊、结构复杂的特点,为了更有效地识别颗粒边缘,在基于特征值的C3相干算法的基础上,融合多尺度和多角度的特征表达,提出了一种改进的C3相干算法。该算法综合考虑岩石薄片图像角度域光学特征、空间尺度信息和各向异性信息,能更有效地表征颗粒边缘特征,表现出对复杂矿物结构的适应能力。在采集的岩石薄片正交偏光图像上验证提出的算法,实验结果表明,与原生C3相干算法相比,改进后的C3相干算法在全局图像上的方差和灰度差分乘积分别提升了68.41%和22.91%,信息熵下降了21.61%。