海洋观测图像的深度哈希检索及FPGA在轨实现

近年来,星载/机载的在轨海洋观测设备日益增多。如何从星/机在轨观测的数据中快速且准确地检索出关键图像并进行回传,逐渐成为在轨实时处理的重要研究课题。哈希函数作为一种映射函数,能够将不同图像变换为相同长度的二进制码,并且保持类似图像二进制码的相似性。为了保证二进制编码的特征表达能力,采用深度卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)提取海洋图像的特征信息,对图像进行哈希变换。本文以海洋观测图像作为训练数据集,基于深度卷积神经网络在GPU(Graphics Processing Unit)上训练哈希算法。在此基础上,本文将训练好的哈希函数在FPGA(Field Programmable Gate Array)上实现,完成海洋观测图像的在轨快速检索,为海洋观测实时处理提供了有效技术手段。     

基于SAR图像雨团足印的海面风向提取方法

利用地球物理模式函数进行SAR海面风速反演时,需以风向作为地球物理模式函数的输入。本文应用了一种利用SAR图像上雨团足印顺风一侧比逆风一侧明亮的图像特征的海面风向提取方法,以进行海面风速反演。4景RADARSAT-2卫星SAR示例数据风向提取结果相对于ASCAT散射计的风向均方根误差满足不大于16°。分别以本文方法提取的风向和ASCAT散射计风向作为输入,利用地球物理模式函数CMOD5进行海面风速的SAR反演,两者的风速反演结果基本一致,其均方根误差差值不超过0.3 m/s。本文利用SAR图像雨团足印信息的风向提取方法准确可靠,可应用于SAR海面风速反演。     

基于Landsat TM6的林区温度反演研究

主要研究利用Landsat TM6热红外波段遥感数据定量反演林地温度的方法与可行性。首先计算了研究区的比值植被指数（RVI）,然后利用单窗算法开展林地温度反演,建立起了林地温度与比值植被指数之间的相关关系。研究结果表明：利用单窗算法反演的林地温度精度较高;林地温度与比值植被指数（RVI）25间存在着密切的负相关关系,林地温度与林冠变化之间关系十分密切。     

基于图文工作流定制的LUPMIS的设计与实现

本文从土地利用规划管理信息系统(LUPMIS)的业务需求出发,研究了图文工作流的组织模型、过程模型、功能模型与信息模型,分别提出了"地图操作角色"、"图文活动"、"图文功能"以及"图文信息"。针对传统工作流中数据表单和流程处理过程相对固定的缺陷,给出了实现数据表单和业务流程动态定制的关键技术。最后在.NET、ArcObject和Oracle 9.2i平台下,实现了基于图文工作流定制的昆明市LUPMIS。实践表明,基于图文工作流定制的LUPMIS在很好地集成工作流与GIS的同时,减少了业务环节改变带来的开发人员的开发量和系统管理员维护量。     

An improved velocity volume processing method

Velocity volume processing （VVP） retrieval of single Doppler radar is an effective method which can be used to obtain many wind parameters. However, due to the problem of an ill-conditioned matrix arising from the coefficients of equations not being easily resolved, the VVP method has not been applied adequately and effectively in operation. In this paper, an improved scheme, SVVP （step velocity volume processing）, based on the original method, is proposed. The improved algorithm retrieves each group of components of the wind field through a stepwise procedure, which overcomes the problem of an ill-conditioned matrix, which currently limits the application of the VVP method. Variables in a six-parameter model can be retrieved even if the analysis volume is very small. In addition, the source and order of errors which exist in the traditional method are analyzed. The improved method is applied to real cases, which show that it is robust and has the capability to obtain the wind field structure of the local convective system. It is very helpful for studying severe storms.     

1986—2017年胶州湾水体透明度时空变化及影响因素研究

借助遥感技术能够获取长时序大范围数据的特点,利用1986-2017年的Landsat TM/ETM+/OLI影像,通过构建基于实测数据的定量反演模型,分析了32年来胶州湾海域水体透明度的时空分布特征和变化规律,并探究其主要影响因素。结果表明,年均水体透明度的变化范围为1.55~2.55m,且空间分布规律稳定,呈现东南高西北低的特点;季均水体透明度从高到低依次为冬季(2.09m)、春季(1.83 m)、秋季(1.82 m)、夏季(1.43 m)。利用气象数据及胶州湾流域的土地利用分类/景观格局数据,从自然环境和人类活动两方面分析影响胶州湾水体透明度时空分布的因素,发现胶州湾水体透明度与入海径流量、降水量存在显著的负相关关系,并受到近海养殖区破碎化程度和修建大型人工设施等人为因素的影响。     

基于文本分类的语义平滑在语言模型中的应用

平滑在语言模型的信息检索中很重要,它用来调整语言模型的参数使得所估算的参数更精确匹配语言模型。除了优化参数估计之外,一个必不可少的功能是避免语言模型中的未见项被赋予零概率。传统的平滑方法补偿词概率通常是使用一个背景集合词库,但是这样的补偿方法过于平均化而不能考虑上下文关系从而不能提高检索性能。提出了一种新的上下文相关语义平滑方法,这种新方法使用了文本分类技术。     

星载散射计资料反演带有气旋及锋面的复杂风场

气象预报在确定热带气旋中的大风（风速17．2～20．7m／s）半径时，由于热带海洋地区在恶劣气候下缺乏现场数据，往往过高地估计了大风半径。星载散射计在探测海面上的风矢量的同时，也探测到许多热带气旋。本文利用Seasat－A卫星上的散射计（SASS）资料反演计算海面风暴的风矢量，并利用风速等值线进行风向多解排除，计算结果表明：星载散射计能探测到大风的阈值（17～18m／s），其准确度为2m／s或±10％（取大者）。     

RETRIEVING ATMOSPHERIC TEMPERATURE FROM NOAA-15 ATOVS MEASUREMENTS

This paper describes briefly the sounding capabilities of TOVS/ATOVS onboard the NOAApolar-orbiting meteorological satellites,followed by a more detailed review of the retrievalschemes.The ICI physical retrieval scheme with some adaptations is implemented in ourexperiment.The analyses of the Chinese regional NWP model are utilized to create a rolling libraryof initial guess field.Retrieval results validated against both NWP analyses and radiosondesindicate good agreement between ICI retrievals and conventional observations.Preliminary resultfrom the PC-ATOVS Windows display system of NSMC will also be shown.     

基于交叉极化数据的海面风速反演研究

全极化数据可以获取比单极化数据更多的目标信息,研究发现C波段交叉极化数据同样可用于海面风速反演。针对RADARSAT-2 Fine Quad模式具有全极化成像的特点,以我国东部海域为研究区,结合同极化数据和交叉极化数据反演海面风速模型,探究各种极化数据的最优风速反演方法。对于同极化数据采用地球物理模型函数(GMF)和极化率模型(PR)组合的方式进行海面风速反演,对交叉极化数据采用C波段交叉极化海面散射模型(C-2PO)进行海面风速反演,反演结果与ERA-Interim风场数据进行比较分析;此外,对Scan SAR模式交叉极化数据的后向散射系数与海面风速的关系进行探索分析。研究结果表明,RADARSAT-2 Fine Quad模式四种极化数据选用合适的模型均可反演出高精度的海面风速,其中VH和HV极化数据的反演结果基本相同,交叉极化数据反演风速效果好于同极化数据,同时,Scan SAR模式交叉极化数据的后向散射系数随海面风速的增大表现出一定的线性变化趋势。全极化模式数据在海面风速反演上表现出比单极化模式数据较为明显的优势,将成为未来海面风速反演的发展方向。