Three-dimensional Fusion of Spaceborne and Ground Radar Reflectivity Data Using a Neural Network–Based Approach

The spaceborne precipitation radar onboard the Tropical Rainfall Measuring Mission satellite(TRMM PR) can provide good measurement of the vertical structure of reflectivity, while ground radar(GR) has a relatively high horizontal resolution and greater sensitivity. Fusion of TRMM PR and GR reflectivity data may maximize the advantages from both instruments.In this paper, TRMM PR and GR reflectivity data are fused using a neural network(NN)–based approach. The main steps included are: quality control of TRMM PR and GR reflectivity data; spatiotemporal matchup; GR calibration bias correction;conversion of TRMM PR data from Ku to S band; fusion of TRMM PR and GR reflectivity data with an NN method;interpolation of reflectivity data that are below PR's sensitivity; blind areas compensation with a distance weighting–based merging approach; combination of three types of data: data with the NN method, data below PR's sensitivity and data within compensated blind areas. During the NN fusion step, the TRMM PR data are taken as targets of the training NNs, and gridded GR data after horizontal downsampling at different heights are used as the input. The trained NNs are then used to obtain 3D high-resolution reflectivity from the original GR gridded data. After 3 D fusion of the TRMM PR and GR reflectivity data, a more complete and finer-scale 3D radar reflectivity dataset incorporating characteristics from both the TRMM PR and GR observations can be obtained. The fused reflectivity data are evaluated based on a convective precipitation event through comparison with the high resolution TRMM PR and GR data with an interpolation algorithm.     

THE EVALUATION, DATA FUSION AND APPLICATION OF FY2E SST IN TROPICAL CYCLONES OVER NORTHWEST PACIFIC OCEAN

The daily FY2 E Sea Surface Temperature(SST) data from China National Satellite Meteorological Center(NSMC) was evaluated and compared with the Optimum Interpolation Sea Surface Temperature(OISST) data from US National Oceanic and Atmospheric Administration(NOAA) over Northwest Pacific Ocean(NPO) in this study. The results show that the distribution of FY2 E SST is close to OISST in tropical region over NPO, especially in typhoon active season, but the value of FY2 E SST is a little lower than that of OISST in tropical ocean, with the absolute deviation 1℃ lower and the relative deviation about 6% lower. The correlation coefficient between monthly FY2 E SST and monthly OISST is as high as 0.7, which passes the t-test at a significance level of 0.01. Based on the evaluation result, the merged SST_(FY)over NPO is calculated using a weighting function. Besides, Tropical Cyclone Heat Potential(TCHP_(FY)) is calculated and combined with the simulated sea temperature profile. From three years operational tests in NSMC, the merged SST_(FY)and TCHP_(FY)are shown to be good indexes in monitoring and predicting the intensity of tropical cyclones(TCs) over NPO.     

X射线荧光光谱法测定铁矿中铁等多种元素

采用熔融片制样,加入钴元素(Co Kα)作铁的内标,用X射线荧光光谱法测定铁等多种元素。用多种类型铁矿标准样品作为校准,理论α系数内标法及康普敦散射作内标校正基体效应。方法的最大绝对误差AE(TFe)≤0.23%,满足了ISO 9507对TFe分析结果准确度的要求[AE(TFe)≤0.3%]。     

时空大数据时代的地图学

地图学研究的主战场是"地图",但不同历史时期的地图其信息源、主题、内容、载体、形式、制作方法和应用方式是不同的,当然它的全方位价值也就不同了。从科学史上的科学范式的变化来看,随着大数据时代的到来,如今已经步入"数据密集型"科学范式时代,地图学亦如此,具有明显的大数据科学的特征。所有大数据都是由包括人类活动在内的地理世界的任何事物和任何现象运动变化产生的,都具有空间和时间特性,当然也就离不开空间参照和时间参照。因此,大数据本质上就是时空大数据。自20世纪50年代末60年代初以来的现代地图学,即信息化时代的地图学,是以时空数据为对象的,其核心是时空数据处理与表达,但并没有像今天面对天空地海一体的大规模多源(元)异构和多维动态的数据流(或流数据),地图的实时动态性、主题针对性、内容复合性、载体多样化、表现形式个性化、制作方法现代化、应用泛在化等特征,是以往任何时期都无法比拟的,这就产生了地图学理论、技术和应用体系的巨大变化。而所有这些变化都正好发生在20世纪50年代末和60年代初以来的约60年间,故以本文纪念《测绘学报》创刊60周年。     

一种WiFi距离交会加权融合定位算法

基于距离交会的WIFI室内定位算法受环境的影响,距离反演精度较低导致定位误差较大,不同距离反演模型对定位误差影响特性存在差异。考虑到GPR距离反演模型过度平滑引起定位结果扎堆的缺陷和传统损耗模型反演精度过低引起定位结果误差较大的缺陷,提出一种基于GPR预测模型和损耗模型的加权融合定位算法。实验结果表明:该融合算法能够有效提高定位精度并明显改善基于GPR模型定位算法的定位结果扎堆现象。     

基于激光反射率的点云与图像自动融合

提出一个基于激光反射率的点云图像自动融合算法,数字图像与点云反射率图像特征点匹配,得到数字图像特征点像点坐标和相应物点物方空间坐标对,采用直接线性变换算法(DLT)建立点云数据反投影至二维图像点的投影模型,实现点云图像自动融合,得到目标表面的全面信息,包括物体表面三维坐标和纹理信息。自动地实现点云图像融合,无需人工参与,提高效率和准确率,同时结合实验验证该算法的可行性。     

地名地址数据库多源集成方法研究

地名地址数据库属于基础地理信息数据库,是构成数字城市地理空间框架不可或缺的重要组成部分,随着我国数字城市的逐步推进,城市建设和管理工作对基础地理信息的需求日益增加,地名地址数据库的建设和更新工作显得尤为重要。面对当前城市发展日新月异的现状,如何有效地提升数据完整性、时效性以及权威性成为数据库更新工作中必须解决的问题。本文以德州市地名地址数据库更新项目为例,指出外业调查中存在的数据问题,在对多来源地名地址数据进行广泛收集,分析这些数据的空间特征、时间特征以及利用方式的基础上,提出基于多源数据集成的数据库建设思路,利用地名地址匹配技术及人机交互的方式将官方资料与调查数据进行有机融合,并详细地从数据体系化检核、地名地址拓展、名称标准化3个方面进行阐述。项目成果表明,数据的质量明显提升。     

TM-SAR数据融合在黄河口沙咀动态监测中的应用研究

黄河口沙咀位于 1976年之前黄河入海故道与现黄河入海口之间 ,是目前世界上陆地面积生长最快的地区。该地区于 1992年经国务院批准为国家级自然保护区 ,是以保护新生湿地生态系统、珍稀频危鸟类为主体的国家级自然资源保护区。由于受河流泥沙淤积作用、海水侵蚀作用、石油开发等自然及人为因素综合作用的影响 ,该区海岸线蚀进及地表覆盖状况变化较快。利用获取的 1995 ,1997,2 0 0 0年陆地卫星TM数据 ,对地观测卫星ERS - 1和RADARSAT数据 ,通过数据融合处理及FL神经网络分类方法 ,可以清楚的对 1995～ 2 0 0 0年间黄河口沙咀海岸线蚀进及地表覆盖状况进行动态分析。研究结果表明 ,TM和SAR的融合数据对该地区动态监测有一定的优势。     

全景图生成软件对比与分析研究

全景图在虚拟环境、街景地图等应用中发挥的作用日益重要,成为地理信息表达的一种重要方式。本文通过介绍全景图生成的关键技术,重点利用目前主流的三款全景图生成软件Photo Stitch、Panorama Maker、Pix Maker,分别对室内图像及室外图像进行全景图的拼接实验,并对三款软件的拼接结果及图像融合效果进行对比分析,从而为用户选择及使用软件提供指导。     

改进的小波域多聚焦图像融合算法

小波变换和清晰度评价相结合是一种有效的多聚焦图像融合方法。首先,对源图像进行小波分解得到低频子带和高频子带,其次,引入多聚焦图像空域融合中的清晰度评价指标,用改进的梯度能量确定低频部分的清晰像素并进行融合;在高频子带上,先计算每个像素与其邻域像素灰度值之差的绝对值和,然后选取和值较大的像素系数作为高频子带的融合系数。两组实验仿真结果表明,该算法更有效,融合图像更清晰、细节更丰富,更好地继承了源图像的信息。