植被电磁散射的半空间模型研究

本文给出了地面植被电磁散射的半空间模型研究方法.在以往的相关文献中,均采用自由空间格林函数求解单个叶片散射体的散射场,本文利用半空间并矢格林函数求出了单个散射体的散射场,然后运用Monte Carlo方法模拟生成地面植被层,得到了在半空间下植被层的电磁散射特性,计算出了单、双站雷达散射截面,并与自由空间下的散射场做了相互对比.结果表明,在半空间格林函数下得到的散射场更为适用于描述地面植被的电磁散射特性.     

ERS-2 SAR反演海洋风矢量的研究

SAR(Synthetic Aperture Radar)反演海洋风矢量是当今微波遥感领域非常有意义的前沿课题. 本文首先介绍了星载SAR估算海面风向、风速的基本原理和三种主流反演算法,接着给出反演的流程图以及重要步骤. 然后,以2002年5月7日香港地区ERS-2 SAR海洋图像为例,对经典的SWDA (SAR Wind Direction Algorithm)－谱分析方法加以改进,求得具有180°模糊度的风向,并用香港天文台气象浮标实测数据消除了风向不确定性. 最后,利用CMOD4 GMF（Geophysical Model Function,地球物理模式函数）计算得到海面上10m高的风速. 与气象浮标站实测资料相比,利用ERS-2 SAR图像获取的海面风向、风速的精度均较高. 这一结果表明：如果对SAR预先进行ADC(Analog to Digital Converter)改正以及精确校准,结合改进的SWDA和CMOD4,可以获得高精度的风矢量.     

基于SMAP卫星雷达资料的海冰密集度反演技术研究

SMAP是美国于2015年初发射的一颗卫星,搭载了L波段的雷达。它采用圆锥扫描方式,具有固定的入射角、较大的幅宽和千米级的分辨率,在海冰监测方面具有独特的优势。本文利用SMAP卫星雷达资料分别与德国Bremen大学海冰密集度产品和美国国家冰雪数据中心（NSIDC）海冰密集度产品建立3.125 km和25 km匹配数据集,分析了L波段雷达后向散射系数、极化比和归一化极化差与海冰密集度之间相关性,建立基于人工神经网络的海冰密集度反演算法。为了验证SMAP卫星雷达资料反演海冰密集度的精度,本文选择德国Bremen大学和美国冰雪数据中心发布的海冰密集度产品分别与SMAP海冰密集度产品进行对比分析,SMAP海冰密集度与Bremen海冰密集度的偏差为0.07、均方根误差为0.14;与NSIDC海冰密集度的偏差为0.04、均方根误差为0.18,这表明SMAP海冰密集度产品与现有业务化海冰密集度产品具有很好的一致性。     

Modelling combined open channel flow by artificial neural networks

Combined open channel flow is encountered in many hydraulic engineering structures and processes, such as irrigation ditches and wastewater treatment facilities. Extensive experimental studies have conducted to investigate combined flow characteristics. Nevertheless, there is no simple relationship that can fully describe the velocity profiles in a turbulent flow. The artificial neural network (ANN) has great computational capability for solving various complex problems, such as function approximation. The main objective of this study is to evaluate the applicability of the ANN for simulating velocity profiles, velocity contours and estimating the discharges accordingly. The velocity profiles measured by an acoustic doppler velocimeter in the open channel of the Chihtan purification plant, Taipei, with different discharges at fixed measuring section and different depths are presented. The total number of data sets is 640 and the data sets are split into two subsets, i.e. training and validation sets. The backpropagation algorithm is used to construct the neural network. The results demonstrate that the velocity profiles can be modelled by the ANN, and the ANN constructed can nicely fit the velocity profiles and can precisely predict the discharges for the conditions investigated. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

气象场相关结构对EOFs展开稳定性的影响

本文从矩阵扰动理论出发,提出利用矩阵的范数(norm)作为度量气象场随机扰动的稳定性指标,并由此间接推估EOFs展开的稳定性。经理论论证、数值试验和实例计算表明,气象场的相关性越好,达到稳定相关结构所需样本越小,由此得到的EOFs稳定性也越好,反之则不然。上述规律又直接受样本大小n和站点数目p的影响。对于不同的气象场来说,达到稳定EOFs的样本临界值不同,必须警惕EOFs展开有可能不是稳定的。     

用数字测高仪漂移测量研究电离层声重波扰动

数字测高仪Digisonde中的漂移测量,常用来研究小尺度电离层扰动,如电离层小不均匀体的漂移。文中提出一种新的分析方法,利用漂移测量数据中多普勒频移和到达角参量的最大熵动态功率谱,估算声重波一类大尺度电离层扰动的水平传播速度和传播方向。作为实例,研究了Millstone Hill测高仪站的漂移观测资料,并对处理结果进行了初步分析。分析结果表明,从数字测高仪漂移测量数据中,可有效地提取声重波一类大尺度电离层扰动的传播参量,在电离层动力过程的研究中很有意义。     

我国西南地区地面和低层大气臭氧的观测分析

本文介绍了1987—1989年在以重庆、成都和贵阳三地区为代表的西南地区进行了地面和低层大气臭氧的观测结果,给出了该地区大气臭氧时空分布的一些特征.分析表明,成都、重庆和贵阳等地区O_3浓度的时空分布及变化规律不尽相同,但都与前体污染物特征以及日照强度、大气层结稳定度.天气过程等密切相关.     

Advanced use into rainfall prediction of three-dimensionally scanning radar

A computational method for the determination of rainfall distribution for applications in short term rainfall prediction is presented here. The method is strongly influenced by the experience gained from the observation and analysis of data gathered on a heavy rainfall event in 1986 that occurred during the Baiu Season in Japan. The method is based on the concept that rainfall occurs as an interaction between an instability field, appropriately modeled, and a field of water vapor under the influence of topography. The results from this computational method showed good agreement with the temporal variation in the rainband that moved across the observation field in 1986. Towards determination of the parameters in the computational model, another method for the determination of the rainfield is also developed. This second method determines the rainfall distribution from estimation of the conversion rate of water vapor to liquid water through use of data from a three dimensional scanning radar. The results are consistent with those obtained from the first method.     

天津市250m低层大气风廓线模式的试验研究

本文用天津250m气象塔的风廓线观测资料,检验了M-O相似理论的近地层风廓线模式。结果认为,在中性和不稳定条件下,使用近地层计算得到的L和U_*,M-O相似模式可以较好地推广应用。对稳定层结,用Yokoyama等人提出的U_*一级近似表达式替换常通量层公式中的相应量后,U_*和u/z之间的关系在风向随高度没有明显偏转的层次中仍然成立并且至少可推广应用到120m。     

多卜勒雷达经向速度资料的预处理方法

利用变分法原理提出了对雷达速度资料进行预处理的一种方法，数值试验表明该法能有效地消除雷达速度资料中的小尺度运动径向速度分量及“噪声”。