ERS-1散射计数据用于全球陆地监测

该文介绍了ＥＲＳ－１（欧洲资源卫星１号）ＷＳＣ（风散射计）数据结构。描述了全球雷达后向散射系数（σ°）图的成图方法。展示池中国第一幅全球雷达后向散射系数分布图。重点分析了ＷＳＣ数据用于全球陆地监测的能力，并对全球典型地物地雷达后向散射系数进行了统计。研究结果表明：１．全球雷达后向散射系数侧重反映了全球值被图和地形图的叠合信息；２．ＷＳＣ数据能够以区域和全球尺度分区分６类主要的地表覆盖类型。它们是：     

基于InSAR技术的2016年11月25日西昆仑Mw6.6地震构造变形研究

采用基于Sentinel 1 SAR数据的InSAR技术,对2016年11月25日西昆仑Mw66地震从两个角度进行了变形观测,结合构造背景的约束,计算得到了厘米级精度的同震三维变形场,并通过与震源机制解和地表破裂的对比验证了准确性。InSAR变形场为该区同震变形和长期构造活动提供了新的认识：①同震变形特征差异显示发震断裂沿西昆仑山南麓展布,走向104°,长度70 km,倾向SSE,运动性质为正断滑脱为主兼右旋走滑;②同震变形分布范围为100 km长×60 km宽椭圆形区域,呈现多中心、多方向变形,上盘以下沉为主,最大下沉量10~15 cm,水平变形2~6 cm,下盘水平运动占主导,滑动量8~14 cm为主,垂直变形仅-3~1 cm,上下盘整体的垂直变形呈现张压四象限特征,符合走滑剪切作用的结果;③地震同震变形具有弹性回跳为主导的变形模式,地区的总体隆升和向北楔入是在长期的区域构造应力场驱动下形成,而局部的特征构造地貌,如断陷盆地和地表破裂,则是同震快速弹性回跳作用的结果;④帕米尔高原东北缘长期隆升和本次地震以正断滑脱为主的构造变形现象印证了木吉盆地（也就是公格尔拉张系）的“同造山拉张”成因模型,而不是喀喇昆仑断裂活动NW向延伸作用的结果。     

北京一次强飑线过程的闪电辐射源演变特征及其与对流区域和地面热力条件的关系

利用2015年夏季北京闪电综合探测（BLNET）总闪辐射源定位、多普勒天气雷达、地面自动气象站和探空资料等多种协同观测资料,详细分析了2015年8月7日北京一次强飑线过程不同阶段的闪电特征,并探讨了闪电与对流区域和地面热力条件之间的关系。飑线过程整体上以云闪为主,根据雷达回波和闪电频数可以将飑线过程分为发展、增强及减弱三个阶段。发展阶段表现为多个孤立的γ中尺度对流降水单体,随着北京城区降水单体的迅速发展,强回波顶高延伸到-20℃温度层高度,闪电辐射源高度也逐步增加,闪电明显增多,但总闪电频数整体低于80次/min。增强阶段单体合并,闪电频数快速增长,0℃层以上及以下的强回波（＞40 dBZ）体积明显增大,飑线形成后,总闪和地闪均达到峰值,分别约248次/min和18次/min,负地闪占总地闪比例为90%,辐射源主要分布在线状对流降水区内,辐射源数量峰值出现在5～9 km高度层。减弱阶段飑线主体下降到0℃以下并迅速衰减,辐射源分布明显向后部层云降水区倾斜。95%的闪电发生在对流线附近10 km范围内,即对流云区和过渡区。在系统发展和增强阶段,对流云区与层云区辐射源的活跃时段基本一致;系统减弱阶段,对流降水云区辐射源数量迅速减少。在系统的不同发展阶段,闪电活跃区域对应于冷池出流同平原暖湿气流在近地面形成的相当位温强梯度带内。     

阿尔金断裂带宽幅InSAR对流层延迟估计方法评估

合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar, InSAR）的时序分析是监测大面积地表缓慢形变的重要手段,但对流层延迟相位大大影响了形变监测的精度。以青藏高原西北缘为研究区域,分析了经验模型线性改正、通用型 InSAR 大气校正在线服务（generic atmospheric correction online service for InSAR, GACOS）改正和欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF）最新发布的ERA5（ECMWF reanalysis v5） 数据集改正3种方法在时序InSAR反演形变速率中的改正效果。通过掩模技术计算非形变区的速率标准差,分析形变速率与地形的相关性,并与GPS数据进行比较分析后发现,自西向东的3个研究区域76.5°E~79.7°E（D136）、80.5°E~83.7°E（D165）、84.9°E~88.1°E（D19）范围内,其线性改正后标准差分别降低了41.05%、59.21%、25.13%,而GACOS改正后标准差分别降低了38.76%、55.97%、30.73%,ERA5改正后其标准差分别降低了10.05%、30.11%、20.15%。此外,InSAR与GPS站视线向形变速率比较显示线性改正、GACOS改正与ERA5改正后3个研究区域内其均方根误差分别降低了46.07%、51.28%和35.51%。对于青藏高原西北缘,3种方法均可削弱对流层延迟效应,其中线性改正和GACOS改正的效果好,适用性更高,ERA5受地面监测站点密度影响,在该区域改正效果稍差。     

星载合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术在形变监测中的应用概述

本文综述了地球表面形变的主要类型(包括开采沉陷、地表沉降、地壳运动、地震形变、火山运动、冰川运动及山体滑坡等)及其在我国的分布状况，结合合成孔径雷达干涉测量(包括InSAR及D-InSAR，统称InSAR技术)的技术原理及特点，介绍了国内外InSAR技术近年来在形变监测领域的应用与发展。通过与传统形变监测及GPS监测技术的对比后指出，由于InSAR特有的技术特点，使其在各类形变监测应用中具有传统方法无可比拟的技术优势，必将对形变监测的发展起到极大的推动作用。     

Radar observations of Comet 2P/Encke during the 2003 apparition

The nucleus of Comet 2P/Encke was detected with the Arecibo radar during the close approach of November, 2003, making this the first comet to yield radar detections at two different apparitions. Although the measured radar cross section of 1.0 km² was close to that obtained in 1980, the Doppler bandwidth was nearly four times larger. Most of this bandwidth difference can simply be attributed to a different observing aspect relative to the spin axis proposed by Sekanina [1988, Astron. J. 95, 911] and Festou and Barale [2000, Astron. J. 119, 3119]. Comparison of the 2003 Doppler bandwidth with infrared-based size estimates supports an 11-h dominant rotation period and excludes slower 15- and 22-h periods that have also been suggested. If one assumes a short-axis-mode rotation with an 11-h period, then the Doppler bandwidth indicates that the nucleus is an oblong object with a long-axis dimension of 9 km. The estimated radar albedo of 0.05 is similar to that measured for C/IRAS-Araki-Alcock, providing further evidence that comet nuclei have relatively low surface densities of ∼0.5-1.0 g cm⁻³. No broadband echo component was detected from large coma grains despite predictions, based on optical/infrared models, that such a component might be detectable.     

A practical method for SRTM DEM correction over vegetated mountain areas

Digital elevation models (DEMs) are essential to various applications in topography, geomorphology, hydrology, and ecology. The Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) DEM data set is one of the most complete and most widely used DEM data sets; it provides accurate information on elevations over bare land areas. However, the accuracy of SRTM data over vegetated mountain areas is relatively low as a result of the high relief and the penetration limitation of the C-band used for obtaining global DEM products. The objective of this study is to assess the performance of SRTM DEMs and correct them over vegetated mountain areas with small-footprint airborne Light Detection and Ranging (Lidar) data, which can develop elevation products and vegetation products [e.g., vegetation height, Leaf Area Index (LAI)] of high accuracy. The assessing results show that SRTM elevations are systematically higher than those of the actual land surfaces over vegetated mountain areas. The mean difference between SRTM DEM and Lidar DEM increases with vegetation height, whereas the standard deviation of the difference increases with slope. To improve the accuracy of SRTM DEM over vegetated mountain areas, a regression model between the SRTM elevation bias and vegetation height, LAI, and slope was developed based on one control site. Without changing any coefficients, this model was proved to be applicable in all the nine study sites, which have various topography and vegetation conditions. The mean bias of the corrected SRTM DEM at the nine study sites using this model (absolute value) is 89% smaller than that of the original SRTM DEM, and the standard deviation of the corrected SRTM elevation bias is 11% smaller.     

三种干涉测量距离向频谱滤波算法的性能比较

针对合成孔径雷达干涉测量技术中的距离向频谱滤波算法研究不足的现状,该文在国内外学者研究的基础上,选取多种数据进行对比实验,重点分析基于矩形窗、Hamming窗、Kaiser窗的3种距离向频谱滤波算法的性能。结果表明基于Kaiser窗函数的滤波算法是一种适用于多源SAR影像的频谱滤波算法,该算法可以有效提高影像相干性,改善干涉条纹图质量,对提高地表高程反演和形变监测精度都具有重要的意义。     

中尺度模拟土壤油污染区探地雷达探测效果分析

为使物理模拟实验效果与实际探测情形更为接近,在室外自然条件下建立中尺度土壤石油污染实验模型,油污染区扩展深度超过1 m,采用实地探测中常用的500 MHz雷达天线进行长期定时探测.通过实测雷达图像特征、土壤含水量含油量分析,并对比前人开展的小尺度室内模拟试验结果,综合评价探地雷达对油污染区的探测效果.研究表明探地雷达探测图像异常特征与污染区扩散阶段密切相关:包气带内油污染区会引起振幅增强;毛细带的油污染区则表现为水位面反射轴附近清晰可辨的高幅异常区,且水位面反射轴呈下凹状;随扩散过程持续进行,异常区下移与水位面反射轴相交,并产生水平扩张.当污染土含油饱和度大于20%时,可通过雷达图像异常区圈定污染范围;当污染土含油饱和度大于15%时,可通过频谱图出现低频响应的位置圈定污染区水平范围.中尺度实验结果与室内小尺度模拟结果具有一致性,可作为油污染区雷达图像异常的解译依据.     

航天飞机SIR—C数据对内蒙古额济纳旗北部浅层地下水的探测分析

利用航天飞机3号SIR-C数据对额济纳旗北部中-蒙交界处浅层地下水的分布与形成原因进行研究，分析了在SIR-C图像上呈亮条带的机理，研究得出如下结论：（1）浅层地下水区能被ISR-C图像特别是L-HV以及L-HH极化以亮黄色强烈显示，这是与该带地下水位浅，植被长势好，植被固沙形成沙垄等因素造成雷达波体散射以及后向散射强烈所致；（2）在研究区的中-蒙交界段正是地形由缓向陡转折处，这是与拉张正断层原因导致中方上盘相对下降，并在此处具备储水条件有关。（3）雷达遥感能敏感地探测到微地形的变化，可很好地反映地表植被分布和地表及次地表水分，使其在干旱区应用研究具有极大的优势，此研究可能为西部干旱区寻找浅层地下水提供一条快捷，实用的方法。