中国新一代高精度、高分辨率大地水准面的研究和实施

采用移去恢复技术，利用我国高分辨率DTM和重力资料推算我国大陆重力大地水准面;然后再和我国GPS水准所构成的高程异常控制网拟合,推算了具有dm级精度、15′×15′分辨率的我国大陆大地水准面。利用全国地壳运动监测网络的80余个高精度GPS水准点进行外部检核，检核结果证实和原设计精度完全一致，即该大陆大地水准面的绝对精度,在东经102°以东高于±0.3m，在东经102°以西、北纬36°以北为±0.4m，36°以南为±(0.4～0.6)m。利用卫星测高数据计算垂线偏差，反解我国海域大地水准面。为了检核，由测高垂线偏差反演为重力异常，与海上万余点船测重力值进行了外部检核；同时用上述反演的重力异常推算大地水准面，与直接解得的相应结果进行比较作为内部检核。由重力和GPS水准数据推算的上述大陆大地水准面，和主要由卫星测高数据确定的海洋大地水准面，二者之间一般都存在以系统误差为主的拼接差。顾及这一现象并结合我国在陆海大地水准面拼接区重力资料稀疏的实际，研究提出了扩展拼接技术，即在沿海选取部分陆海毗邻的局部地区，在这局部地区内，陆地用实测平均重力格网数据，海洋用测高平均重力格网数据，统一推算这陆海局部重力大地水准面。然后利用这一局部大地水准面的陆地部分和已经用GPS水准校正的陆地大地水准面进行拟合。最后用拟合参数校正中国全部海域的测高重力大地水准面，从而保持陆地部分大地水准面不变，最大限度地削弱拼接点和测高海洋大地水准面的系统误差。     

基于激光测高数据的丹江口水库水位变化监测

针对多源星载激光测高数据监测湖泊水位变化问题,该文选取2003—2009年ICESat/GLAH14全球地表高程数据、2018年10月—2019年8月的ICESat-2/ATL13全球内陆水体高程数据,提取丹江口水库多期水位变化数据,最后利用水位站实测水位对其准确度进行了验证,并分析了丹江口水库年度水位变化规律。结果表明,丹江口水库水位呈现明显的季节性变化,每年11月达到较高水位,3月降至较低水位;由ICESat/GLAH14数据估算水库水位的精度为16 cm,ICESat-2/ATL13数据集估算水库水位的精度达到10 cm。因此,ICESat-2/ATL13数据用于内陆水体水位变化监测具有很高的可行性。     

Measuring channel and gully cross-sections with an airborne laser altimeter

A laser altimeter, making 4000 measurements per second, was used to measure channel and gully morphology. The laser measurements provide quick, accurate and readily obtained data on the cross-section and morphology of channels and gullies in relation to the adjacent landscape. Although ground based techniques can be used to make these measurements, using a laser altimeter mounted in an aircraft allows data to be collected faster, with greater density and detail, and in areas with limited access for ground surveys. The laser altimeter data are valuable for measuring channel and gully cross-sections and roughness in relation to the surrounding landscape, for assessing soil loss from gullies and channels, and for providing input to the understanding of gully and channel dynamics in the landscape.     

基于逆Stokes公式的测高重力反演中央区效应计算

为提高利用逆Stokes公式反演测高重力的精度,将中央区大地水准面高表示成双三次多项式插值形式,引入了非奇异变换,推导出了重力异常的计算公式。大地水准面高理论模型下的分析表明,该公式有较高的精度。以分辨率为2′×2′的大地水准面高数据为背景场进行了实际计算,结果说明中央区对反演重力异常有不容忽视的贡献。本文导出的公式可为高精度重力异常的反演提供理论依据。     

地形降水试验和背风回流降水机制

利用中尺度数值模式（ARPS模式）研究了湿气流过山脉地形和地形降水的产生机制。研究结果表明,地形降水是水汽、气流和地形相互作用而形成的。小山脉地形降水主要发生在山脉的迎风坡,表现出典型的迎风降水和背风雨影特征。而回流降水天气是湿气流过大的山脉地形的产物,大的山脉地形有利于风切变临界层的产生,地形降水并不只是简单的上坡降水,还有背风回流和背风波降水机制。     

测高数据在计算海平面时的取权

根据卫星测高数据分布所具有的低纬时稀疏、高纬时密集的特点,提出了计算平均海平面时非交叉点数据的解析定权公式和交叉点数据的解析定权公式。     

峨眉宝光研究之三--宝光中摄身光影的研究

否定了美国格林勒于1980年提出的摄身光影半影原理，阐述了摄身光影能自宝光环中变大漫出的科学原理，并将最常见的摄身光影分为3种类型，还解释了历来观察摄身光影时常提到而未能回答的“各人自见其影”之说，并对此说作了符合实际的修正。     

GPS在地壳形变和板块运动监测中的应用

简要介绍了GPS在现代板块构造运动中的应用及其进展:GPS对于地球参考框架的建立和维持发挥着重要的作用;大量地壳运动监测网的建立使得GPS成为监测地壳运动强有力的工具;全球性、全天候的GPS卫星测高将在现代板块构造运动的监测中发挥重要作用;高精度的IGS产品为国际动力学服务提供坚实的数据基础。     

Mapping nonlinear shallow-water tides: a look at the past and future

Overtides and compound tides are generated by nonlinear mechanisms operative primarily in shallow waters. Their presence complicates tidal analysis owing to the multitude of new constituents and their possible frequency overlap with astronomical tides. The science of nonlinear tides was greatly advanced by the pioneering researches of Christian Le Provost who employed analytical theory, physical modeling, and numerical modeling in many extensive studies, especially of the tides of the English Channel. Le Provost’s complementary work with satellite altimetry motivates our attempts to merge these two interests. After a brief review, we describe initial steps toward the assimilation of altimetry into models of nonlinear tides via generalized inverse methods. A series of barotropic inverse solutions is computed for the M tide over the northwest European Shelf. Future applications of altimetry to regions with fewer in situ measurements will require improved understanding of error covariance models because these control the tradeoffs between fitting hydrodynamics and data, a delicate issue in coastal regions. While M can now be robustly determined along the Topex/Poseidon satellite ground tracks, many other compound tides face serious aliasing problems. In memory of Christian Le Provost     

辐射特征支持下的城市高分影像阴影校正

大量城市建筑使得高分影像中含有许多阴影区。这些阴影区在土地利用分类、植被绿度调查等遥感应用中会较大地影响结果精度,降低数据使用效率并增加研究成本。基于同一地物阴影区与临近非阴影区反射率相等这一辐射特征关系,通过建立辐射传输方程,发展了一种新的城市高分遥感影像阴影校正方法 RERB(Reflectance Equality Relationship Based Method)。利用RERB对不同城市(北京和荷兰Enschede)不同高分多光谱影像(Geo Eye-1和Quick Bird)进行阴影校正,并对比分析其与被广泛采用的均值方差变换法MVT(Mean and Variance Transformation)的校正结果,通过定性和定量精度评价发现:(1)RERB能很好地将城市阴影区影像视觉特征(颜色、纹理、色调等)信息恢复到与非阴影区同一水平上;(2)RERB恢复后的阴影区具有丰富的细节信息且在视觉上与临近非阴影区具有良好的一致性;(3)RERB恢复后的城市柏油路面和水泥路面阴影区辐射信息具有较低的误差,可见光-近红外波段的平均误差分别为7%和9%。同时RERB能较好地恢复城市阴影区植被波谱特征信息。