多变量分位数回归构建印度洋大眼金枪鱼栖息地指数

以0～300m水层加权平均水温、50～150m水层的温差和氧差及其交互变量为影响因子,运用分位数回归法,寻找出环境变量与大眼金枪鱼(Thunnus obesus)延绳钓钓获率的最佳上界分位数回归方程,计算出栖息地指数(HSI),并应用地理信息系统(GIS)软件绘制各月HSI空间分布图。研究表明:大眼金枪鱼延绳钓钓获率(HR)依加权平均水温(x)、温差(y)、氧差(z)与的最佳上界分位数回归方程为HR0.70=-15.596+2.124x-0.003x3+0.033xyz-0.036y2z+0.107yz2-0.337z3;HSI空间分布为:16°S—10°N印度洋海域HSI高于0.7,HSI>0.8的海域随季节发生显著变化,马达加斯加外海至100°E、16°S—26°S海域常年存在一片HSI<0.4的区域,26°S—40°S海域的HSI介于0.4～0.5,40°S以南海域HSI<0.4,东非外海季节性地出现一片HSI<0.6的海域。利用多个环境变量的栖息地指数模型来预测分析大洋金枪鱼资源分布效果较好。     

广义Ertel-Rossby不变量在北京“7.21”暴雨过程分析中的应用

在绝热无摩擦大气中,具有守恒性及可反演性的Ertel位涡(PV)在大尺度天气系统分析中有广泛应用。由于忽略了力管项的作用,PV用于分析中小尺度天气系统演变时受到局限。从广义速度推导得到的广义Ertel-Rossby不变量(GERI)除了包含有PV的守恒性,还包含了螺旋度效应及力管项的作用,对于分析研究快变流型的中小尺度系统演变有一定优势。用GERI分析2012年7月21日北京地区的特大暴雨过程,表明GERI在暴雨区有明显的异常出现,其异常基本与暴雨出现时间同位相,表明GERI的定义涵盖了螺旋度和PV,也包含了暴雨发生时的旋转斜压大气的力管项效应,确实能体现暴雨过程中的流型快变的特点,可以作为独立的变量来分析和揭示造成暴雨的低涡系统的动力结构,为诊断和预报暴雨落区提供新的动力物理量。     

季节偏差纠正下的遥感AOD产品降尺度BGIM算法

MODIS 3 km DT (Dark Target)卫星气溶胶光学厚度AOD (Aerosol Optical Depth)数据产品已广泛应用于大气污染监测,但受反演方法限制,该数据产品像元缺失严重、时空覆盖度低、精度偏低。相比,MODIS 10 km DT＿DB＿Combined AOD数据产品因融合DT和DB (Deep Blue)两种反演算法,一定程度上可弥补MODIS 3 km DT AOD数据产品在时空覆盖度与精度方面的缺陷,但分辨率偏低。此外,受气溶胶组分来源的季节变化与地表反射率估算的季节性误差影响,MODIS AOD数据产品精度同时也存在季节性特征。本文由此以京津冀为试验区,顾及AOD季节变化特性,开展MODIS 10 km DT＿DB＿Combined AOD数据产品偏差纠正下的地统计反演模拟BGIM(Bias-corrected Geostatistical Inverse Model)降尺度算法研究。试验同时引入AERONET地基观测数据和MODIS3 km DT AOD数据产品作为降尺度结果的绝对与相对验证标准。结果表明：季节偏差系数纠正下生成的MODIS3 ...     

基于块克里金的土壤水分点观测向像元尺度的尺度上推研究

土壤水分是陆面水文过程的一个重要分量,土壤水分的地面点观测与卫星观测的尺度是不匹配的,用点观测数据进行遥感反演结果的验证或者融合这两种观测都需要开展点观测数据向卫星像元尺度的尺度上推研究.土壤水分时空异质性的分析和描述是进行尺度上推的基础,地统计方法是描述连续随机变量空间结构的经典方法.应用块克里金法分别将黑河寒区遥感试验阿柔试验区2008年4月1日与L波段微波辐射计同步的地面液态含水量和含冰量点观测数据经过尺度转换,得到与遥感像元相匹配的像元平均估计值和标准差,可用于该天L波段微波辐射计土壤液态含水量和含冰量反演结果的真实性检验,估计结果充分利用了像元临近位置的观测,得到了比直接的采样平均更合理的块估计结果,对块克里金估计值与采样平均值进行比较,发现两种结果趋势是一致的,块克里金法提供了更为合理的块估计结果,土壤水分空间结构的时间变异、小尺度的土壤特性的变化和测量误差都会对估计结果带来一定的不确定性.     

青岛城区一次冰雹过程分析

利用常规探测和区域自动站、雷达等资料,分析了2007年5月28日发生在青岛市的冰雹天气过程,结果表明:这次冰雹天气是在高中低3层都有冷涡系统且呈前倾槽结构的天气背景下发生的;925 hPa的西南急流和中高层的不稳定都有利于冰雹云的形成;冰雹发生前,青岛城区上空低层大气逆温、逆湿,中层有干冷空气入侵,为冰雹云形成提供了有利的位势不稳定层结;造成5月28日青岛城区降雹的直接影响系统是超级单体雷暴,冰雹云的移动和冰雹落区与地面中γ尺度气旋相对应.     

山区阶梯式河道水流阻力研究

山区阶梯式河道是自然界来水来沙和山区大比降河床相互作用所形成的,其水力特性、河道阻力较为复杂。为了深入研究其阻力机理,从河床结构阻水的角度提出阶梯式结构糙率尺度的概念,得到了适用于阶梯式河道跌落水流的形体阻力系数表达式,并由不同来源的阻力分量构成了新的山区阶梯式河道水流总阻力系数公式。新公式结果表明,通过不同类型河段的野外试验数据,表面泥沙、阶梯形状以及漂石产生的阻力系数分量之和与试验测量总阻力系数数据的误差较小。随着雷诺数和阶梯单元尺寸的增加,河床表面的泥沙肤面阻力系数基本不变,阶梯式结构形成的跌落水流过渡到滑行水流,阶梯形体阻力系数逐渐变小,而较大粒径松散漂石产生的水流阻力系数只随着雷诺数的增大而减小。     

多尺度分形压缩感知遥感成像方法

针对压缩感知(compressive sensing,CS)在遥感成像应用中存在的若干瓶颈,提出一种基于多尺度透镜组的分形压缩感知成像方法。一方面,通过多尺度透镜组避免了基于稀疏表示的CS成像方式在大视场角观测条件下出现海量运算开销的问题;另一方面,运用分形维度代替l1范数最小化作为求解CS成像问题中的目标函数,实现了中、高分辨率遥感成像在图像细节水平上的质量提升。试验表明,多尺度分形压缩感知成像方法与传统CS成像相比,不仅能达到遥感成像的时效性要求,而且其细节层次上的成像质量也大幅提高。     

全球变化科学进展与未来趋势

概括介绍了国际全球变化研究进展及其最新发展方向，提出了21世纪初我国全球变化科学的发展战略，对推动我国全球变化研究具有一定的指导意义。     

基于多尺度的Canny边缘检测算法研究

为了解决传统边缘检测算法检测精度不高、稳健性不好和抗噪能力差等弱点,文章提出了一种基于多尺度的Canny边缘检测算法,该算法充分利用了小尺度影像和大尺度影像的优点,既能检测出图像边缘的整体轮廓,又能检测出图像细节。并运用MATLAB编程与几种经典边缘检测算法做了详细对比,采用ROC曲线进行了精度定量评价分析。实验结果表明,基于多尺度的Canny边缘检测算法检测结果更清晰,稳健性更好,而且抗高斯噪声能力也相当理想,能够有效地提取图像边缘信息。