地质雷达技术指标的标定研究

近年来,地质雷达勘探作为一种重要的工程无损勘探方法,在我国已广泛应用,并取得了很多重要成果.目前,引进的地质雷达和我国自己生产的地质雷达种类很多,但对地质雷达设备本身性能指标的标定或评价方法却是个空白,本文参照美国德克萨斯交通学院和全美地质雷达使用者协会建议的方法对我们使用的地质雷达系统进行了性能标定,并根据勘探实践需要的指标,对地质雷达辐射子波和频率域参数的技术指标进行了标定方法的研究并给出了相应的结果.     

雷达干涉PS网络的基线识别与解算方法

时序雷达干涉图中的永久散射体(PS)可看作“天然GPS点”, 以构成网络用于监测长期的地表形变. 本文提出采用邻接矩阵拓扑模型对基于Delaunay剖分算法生成的PS网络进行基线识别, 并采用时序相干最大化算法求解PS基线的线性形变速度增量和高程误差增量. 该数据模型和计算方法被应用于探测香港地区2006~2007年间的区域地表沉降. 实验研究采用由Envisat卫星ASAR传感器对该地区成像所获取的时序SAR影像作为数据源, 并联合该地区12个GPS连续运行参考站的观测数据予以大气修正和地面控制. 实验结果表明, 该模型和方法应用于地表形变测量是有效的和可靠的, PS网络方法探测地面沉降的精度约为±2.0 mm/a.     

基于单亲遗传算法的SAR图像混合像元分解

已有的遥感影像混合像元分解理论方法都要求遥感影像的通道数目大于地物种类,而合成孔径雷达(SAR)的自身特点决定了SAR图像不可能有过多的通道数目,为解决SAR图像地物种类大于通道数目情况下的混合像元分解问题,本文基于单亲遗传算法提出了一种新的混合像元分解方法,创建了一种新的染色体编码方式及进化迭代方式,新算法很好地实现混合像元的分解,可以分解出比通道数目更多的地物种类.并从北京地区ENVISAT-ASAR图像中截取天安门附近区域作为数据源进行实验,实验结果表明了本文算法的正确性和有效性.     

Data assimilation for precipitation nowcasting using Bayesian inference

This work introduces a new variational Bayes data assimilation method for the stochastic estimation of precipitation dynamics using radar observations for short term probabilistic forecasting (nowcasting). A previously developed spatial rainfall model based on the decomposition of the observed precipitation field using a basis function expansion captures the precipitation intensity from radar images as a set of ‘rain cells’. The prior distributions for the basis function parameters are carefully chosen to have a conjugate structure for the precipitation field model to allow a novel variational Bayes method to be applied to estimate the posterior distributions in closed form, based on solving an optimisation problem, in a spirit similar to 3D VAR analysis, but seeking approximations to the posterior distribution rather than simply the most probable state. A hierarchical Kalman filter is used to estimate the advection field based on the assimilated precipitation fields at two times. The model is applied to tracking precipitation dynamics in a realistic setting, using UK Met Office radar data from both a summer convective event and a winter frontal event. The performance of the model is assessed both traditionally and using probabilistic measures of fit based on ROC curves. The model is shown to provide very good assimilation characteristics, and promising forecast skill. Improvements to the forecasting scheme are discussed.     

“2007.08.13”汕头强雷暴天气雷达回波特征分析

根据2007年8月13日汕头强雷暴天气的雷达资料和闪电定位资料,利用统计和对比分析的方法,分析闪电活动与雷达回波之间存在的关系。结果表明:强回波面积与闪电次数具有显著相关关系,闪电活动相对于强回波面积的变化有10 min的提前量;闪电发生的位置变化与强回波的移动密切相关,而速度回波更清晰地反映和预示雷达回波的移动趋势。基本速度图中的辐合区也是闪电活动频繁的区域,雷暴发生前40 min,风廓线图中出现断裂的双干区,随后该双干区自上而下迅速遭到破坏。双干区的出现和破坏是雷暴天气产生的先兆特征。     

基于Delphi和MapX组件的新一代天气雷达拼图系统

以辽宁省电子地图为基础数据,利用Borland Delphi为主要软件开发平台,基于COM技术的可编程OCX控件MapX开发了辽宁省新一代天气雷达拼图系统。该系统发挥了地图控件显示处理地理信息的优势和面向对象语言编程的灵活性,实现了新一代天气雷达拼图在电子地图上的"显示和缩放"、"漫游"和"图层控制"等功能。论述了雷达产品的坐标系转换原理、地图投影的选择、雷达重叠区域回波处理和栅格图像的配准以及MapX提供的数据绑定和临时图层生成方法,实现了雷达数据的地图加载。     

探地雷达方法应用于煤矿井下断层探测

通过煤矿井下的工程探测实例 ,论证了探地雷达方法作为当前国际上最为先进的地球物理勘探手段之一应用于煤矿井下断层探测的可行性。     

2010年7月31日吉林省东南部短时强降水过程分析

利用吉林省加密站实时观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料和吉林省白山观测站多普勒雷达等资料,对2010 年7月31日吉林省东南部的短时强降水天气过程进行初步分析。结果表明：500hPa平直锋区上短波扰动出现往往伴随强对流天气的发生;上冷下暖的热力垂直结构有利于低层辐合抬升;当风场引起的辐合抬升仅存在于底层时降水不会发生,故更需关注整层风场的结构变化;强降水水汽来自于暴雨区前期降水的积累,缺外来水汽的持续输送是此次强降水历时短的主要原因之一;小股冷空气入侵高温高湿气团是导致不稳定能量释放的主要原因,强降水落区对应于冷空气侵入高能区位置,强降水时段对应K指数由极大值减小的过程;多普勒雷达资料中雷达回波的强度和缺口、径向速度的强度和零线形状、以及逆风区对预报短时强降水具有很好的指示意义。     

台湾浅滩浅海水深SAR遥感探测实例研究

本文基于浅海地形SAR遥感成像机理,提出星载SAR图像浅海水深遥感探测新技术.利用该遥感探测新技术与浅海地形SAR遥感图像,在台湾浅滩海域进行了浅海水深SAR遥感探测实例研究.SAR遥感探测水深值与实测水深值的比较结果显示,SAR遥感探测水深值的均方根误差达到2.5 m,误差小于10%.表明SAR具有探测浅海水深的能力,本文提出的浅海水深SAR遥感探测技术是收敛与可行的.