车载X波段双线偏振多普勒天气雷达及其数据处理系统

文章介绍了车载X波段双线偏振多普勒天气雷达及其数据处理系统,并对其资料质量和应用问题进行了分析和讨论。该雷达采用的单发双收的工作机制,实现对Z_H、Z_(DR)、Φ_(DP)、K_(DP)、ρ_(HV)(0)以及L_(DR)等参数的探测。这些信息反映了云和降水粒子的范围、大小和运动变化等特征,是研究云和降水特别是灾害性天气的形成机制及其物理过程变化的有效工具。基于该雷达的数据处理系统是在利用这些测量参数的基础上,可以实现降水处理和降水粒子相态识别功能,为用户提供有效的气象服务。     

风云三号降水测量雷达技术性能分析

风云三号降水测量卫星主要用于台风等灾害性天气系统强降水的监测,并提供全球中低纬度地区降水的结构信息。降水三维结构的准确测量是通过风云三号降水测量卫星的核心载荷——双频降水测量雷达实现的。首先介绍了风云三号降水测量雷达的主要任务与探测能力要求,然后通过仿真技术对降水测量雷达距离分辨率、水平分辨率、扫描角度、天线旁瓣电平、测量精度、波束匹配精度等主要技术性能指标进行了详细的分析。最后,利用于2010年开展的降水测量雷达样机航空校飞试验评估验证了降水测量雷达的各项功能和主要性能参数。结果表明,风云三号降水测量雷达整体降水探测性能与全球降水测量卫星的双频降水雷达相当。     

双线偏振多普勒天气雷达遥测降水强度和液态含水量的方法和精度研究

利用雨滴谱的Г分布和散射计算模式,研究了C波段双线偏振多普勒天气雷达遥测降水强度、液态含水量和识别降水粒子相态的方法,给出了利用反射率因子ZH、差分反射率因子ZDR、差传播相移KDP反演降水强度和液态含水量的三种公式以及这三个物理量的关系公式,并从雨滴谱的变化和雷达测量误差两方面比较了几种方法的测雨精度.结果表明:雨滴谱在很大范围变化时,利用ZDR和KDP可以很好地反演出降水强度和液态含水量,它受滴谱分布的影响不大,它的探测精度优于(ZH,ZDR)方法.单参数KDP方法优于传统的Z-R关系方法.同时给出的ZH与ZDR和KDP关系公式也基本不受雨滴谱变化的影响,它可以用于降水粒子相态的识别.双参数方法的测量误差主要来源于雷达测量ZDR和KDP的误差,特别是KDP的误差,改善KDP的测量误差是发挥双线偏振多普勒雷达探测降水强度或液态含水量潜力的关键.     

Why GPS makes distances bigger than they are

Global navigation satellite systems such as the Global Positioning System (GPS) is one of the most important sensors for movement analysis. GPS is widely used to record the trajectories of vehicles, animals and human beings. However, all GPS movement data are affected by both measurement and interpolation errors. In this article we show that measurement error causes a systematic bias in distances recorded with a GPS; the distance between two points recorded with a GPS is – on average – bigger than the true distance between these points. This systematic ‘overestimation of distance’ becomes relevant if the influence of interpolation error can be neglected, which in practice is the case for movement sampled at high frequencies. We provide a mathematical explanation of this phenomenon and illustrate that it functionally depends on the autocorrelation of GPS measurement error (C). We argue that C can be interpreted as a quality measure for movement data recorded with a GPS. If there is a strong autocorrelation between any two consecutive position estimates, they have very similar error. This error cancels out when average speed, distance or direction is calculated along the trajectory. Based on our theoretical findings we introduce a novel approach to determine C in real-world GPS movement data sampled at high frequencies. We apply our approach to pedestrian trajectories and car trajectories. We found that the measurement error in the data was strongly spatially and temporally autocorrelated and give a quality estimate of the data. Most importantly, our findings are not limited to GPS alone. The systematic bias and its implications are bound to occur in any movement data collected with absolute positioning if interpolation error can be neglected.     

对正热电离质谱法硼同位素测定的实验设计和条件优化

为了确定正热电离质谱法测定硼同位素时的最佳实验条件 ,采用均匀设计法进行实验表头设计 ,并用MATLAB进行数据处理和回归模型优化。将最佳优化条件应用于硼同位素测定中 ,得到了与理论计算相吻合的高精度测定结果。     

GEOGRAPHY ON THE PLANETS: GIFT OF REMOTE SENSING*

Extraterrestrial geography has become a reality, as we move from Earth's moon to the planets. A broad-scale regional physiography is being established on twenty planets and satellites through remote sensing techniques. Spacecraft images yield most of the information on Solar System landscapes. Topographic measurements are extracted by monoscopic image-processing, stereophotogrammetry, and radar analysis. Invisible parts of the spectrum furnish non-topographic data.     

城市紧凑性测度指标研究及典型城市分析——以南京、苏州建设用地紧凑度为例

量化表征城市紧凑性是当前地理学界和规划领域共同关注的热点问题,明确紧凑性指标反映的实际意义与适用范围,成为构建测度体系的关键.当前已有众多研究提出数量相当可观的量化指标,本文结合国内外城市紧凑性定量研究进展,根据表征紧凑内涵的不同将其归纳为形状、规模、密度、结构、功能和过程6 类,分析了不同类型指标的适用范围,并以结构类指标为例,采用南京和苏州的实际建设用地数据,根据指标自身稳定特性识别的实用性和局限性,达到评判和筛选指标的目的.结果显示：指标能有效指示建设用地的实际空间结构特征;4 个指标受尺度变化的影响不强烈,具有良好的应用性能,其中Gini 系数和Moran’s I 在应用中,前提条件局限小,适用广泛;而连续度和向心度较直观,但在进行城市比较研究时限制条件较多.该研究结果能够为城市紧凑性量化研究提供一定的借鉴,并指导城市规划与管理政策制定.     

基于复杂性测度的中国洪灾受灾面积变化研究

采用复杂性测度方法来进行中国洪涝灾害受灾面积变化的研究。结果表明:(1) 20世纪80、90年代中国洪灾受灾面积及其复杂度均持续上升,说明洪灾剧烈,而且复杂多变、不确定性增加;进入21世纪,两者趋缓或下降,即中国洪涝灾害有所缓解;(2) 从分省区的结果来看,洪灾受灾面积的未来趋势具有区域特征,主要可划分为两个加剧的区域和两个减缓的区域;全国各省市区依据受灾面积趋势可划分为4个等级,在此基础上给出中国的未来洪灾受灾面积趋势图。     

三角形量测法在隧道变形监测中的应用研究

通过对隧道变形监测中三角形量测法原理、计算公式的分析,认为公式中的三角形三边长度并不是收敛计的读数,两者相差一个收敛计本身的附加长度,这是使监测数据产生误差的原因之一。同时探讨了忽略收敛计附加长度引起的误差对监测结果的影响,并结合工程实例介绍了在实测过程中应注意的问题及误差原因。     

多年冻土地基正温输气管道地温场实测及分析

我国有多条油气管道位于多年冻土地区,工程问题层出不穷。因输送介质处于正温状态,其所释放热量对管道周围冻土冻融过程有极大影响。为阐明正温管道对多年冻土温度场及冻融特征的影响,基于西部某多年冻土区正温输气管道现场实验,对管道地基温度场进行了为期1年的现场实测。数据分析表明,多年冻土天然上限为1.5~2.0 m;土体融化期及冻结期分别为6-10月、11-次年5月;监测段多年冻土热量收支基本平衡,属于不稳定冻土,在外界热扰动下极易退化;正温输气管道的存在引起了多年冻土的退化且对其温度场有很大影响,水平方向影响范围约1.5 m,管下最大融深可达7.0 m。同时指出了针对处于临界状态的多年冻土,在基于对其全面、深入了解的基础上,越早考虑相关工程建设带来的热扰动对多年冻土的不利影响,则处置难度越低且损失越小。