基于AMSR-E的北疆地区积雪深度反演

利用北疆地区2007/2008-2009/2010年度积雪季(12月至次年2月)的AMSR-E降轨19 GHz与37 GHz波段的水平极化亮温数据, 结合北疆地区45个气象台站的实测雪深数据, 建立了北疆地区基于AMSR-E亮度温度数据的雪深反演模型, 并对模型的精度进行评价. 结果显示: 雪深在3~10 cm时, 模型反演的雪深值负向平均误差为-5.1 cm, RMSE值为6.1 cm; 雪深在11~30 cm时, 模型反演雪深值的平均误差仅为2.6 cm, RMSE、 正向平均误差、 绝对平均误差均较小; 雪深大于30 cm时, 模型反演的各项误差较大. 用合成方法反演北疆地区2006/2007-2010/2011年度5个积雪季的平均雪深分布和最大雪深分布, 结果显示北疆地区积雪主要分布于北部阿尔泰山和南部天山一带, 其中阿勒泰地区所占比重最大, 中部的准噶尔盆地腹地、 克拉玛依地区雪层较浅.     

Analysis of multi-dimensional SAR for determining the thickness of thin sea ice in the Bohai Sea

Flat thin ice (<30 cm thick) is a common ice type in the Bohai Sea, China. Ice thickness detection is important to offshore exploration and marine transport in winter. Synthetic aperture radar (SAR) can be used to acquire sea ice data in all weather conditions, and it is a useful tool for monitoring sea ice conditions. In this paper, we combine a multi-layered sea ice electromagnetic (EM) scattering model with a sea ice thermodynamic model to assess the determination of the thickness of flat thin ice in the Bohai Sea using SAR at different frequencies, polarization, and incidence angles. Our modeling studies suggest that co-polarization backscattering coefficients and the co-polarized ratio can be used to retrieve the thickness of flat thin ice from C- and X-band SAR, while the co-polarized correlation coefficient can be used to retrieve flat thin ice thickness from L-, C-, and X-band SAR. Importantly, small or moderate incidence angles should be chosen to avoid the effect of speckle noise.     

台风“碧利斯”的雷达反演及改进

利用两步变分反演方法,研究2006年第4号台风“碧利斯”,对照单部雷达资料和两部雷达资料的反演结果。结果表明：利用单部雷达资料不能很好的反演出台风的风场结构特征,而两部雷达资料在第一步反演背景场时,可以看出台风的涡旋特征。通过检验发现,此次台风过程的水平切向风在最大风速半径内部与Rankine模型相近,外部与Chen 3模型接近。为了更有效地利用单部雷达的观测信息准确定位台风的移动路径,故在单部雷达资料第一步反演背景场时加入模型弱约束。反演结果表明,加入模型弱约束后,反演的背景风场就能看出台风的涡旋特征,通过第二步反演后与两部雷达资料结果相近;加模型弱约束的单部雷达反演结果与两部雷达反演结果间u、v分量的相关系数均在0.8或以上,2-7 km高度层u、v分量的均方根误差明显减小。     

高新区科技金融发展过程及其空间效应——以无锡新区为例

科技金融是伴随着中国科技体制改革和金融发展不断深化、服务于自主创新和创新型国家建设战略而逐渐产生的新生事物。以中国科技金融创新的主要发源地之一的无锡国家级高新区为例,通过实地调查,对科技金融体系的产生、发展及其空间效应进行实证研究。研究发现,无锡新区的科技金融服务已基本形成一个完整的体系;政策、市场和社会因素是科技金融发展的主要推动力;科技金融体系的建立推动了产业转型,专门的科技金融空间出现,同时在科技金融支持下新的产业空间出现,并引发人口空间转移和社会空间转型等。本文可丰富科技金融和高新区转型的理论,并为其他地区的科技金融实践提供借鉴。     

基于OGC WPS的遥感图像分布式检索系统研究

结合OGC WPS开放标准规范和分布式检索技术,提出基于OGC WPS构建遥感图像分布式检索系统的方法。采用Z39.50通用检索表达式的扩展模式,避免了遥感图像编目数据库与检索系统的紧密耦合;采用HTTP/XML定义检索网关和资源节点之间的WPS接口,实现了编目资源节点到网关的动态接入与移出机制。最后运用开放源代码GIS技术开发了一个原型演示系统,试验证明上述方法切实可行。     

论地理知识图谱

网络文本蕴含大量隐式地理空间信息,为地理知识获取与知识服务提供了巨大潜能。地理知识图谱是将传统地理信息服务拓展到地理知识服务的关键,也是网络文本蕴含地理信息采集与处理的终极目标。本文系统评述了开放地理语义网、开放地理实体及关系抽取、地理语义网对齐、知识图谱存储方法等地理知识图谱相关主题的研究进展,从网络文本蕴含地理空间信息量与质量评价、地理信息语义理解、空间语义计算模型和异构地理语义网对齐等方面剖析了目前亟需解决的关键科学问题。     

基于迭代法的同轴法X射线相衬成像的相位复原

相位复原问题是指在只有强度可以测量的情况下,从强度数据中提取出物体的相位信息。相位复原是同轴法X射线相衬成像的关键问题之一。本文采用误差递减法,通过限制物体的空间大小,结合测量到的强度数据,在物体的空域和频域都进行约束。通过反复迭代,进行带宽外推,最终实现物面和像面的相位复原。仿真实验证明了此迭代算法的收敛性,并且以塑料管为样品,在上海光源采集到同轴法X射线相衬成像的实验数据,对上述算法进行了验证。     

基于高斯曲线拟合-FFT方法的南海风场反演

海面风场是海洋学的基本参量,获取海面风场对了解海洋的物理过程以及海洋与大气之间的相互作用至关重要。宽阔的海域面积及复杂的海面状况通常使南海海面上的风场信息很难被及时获取。ENVISAT ASAR是一种全天候全天时监测海面的微波雷达传感器,可实时获取海面风场数据。本文基于已有ASAR数据对南海海面风场进行反演实验,首先将结合高斯曲线拟合的FFT风向反演方法应用于南海风向反演,并参考Cross-Calibrated Multi-Platform （CCMP）风场数据去除180o方向模糊获得海面风向。然后,将高斯曲线拟合-FFT风向与传统的峰值-FFT风向进行对比,最后将准确率较高的高斯曲线拟合-FFT风向分别输入CMOD4模型和CMOD5模型获得海面风速大小。实验结果与CCMP参考数据的比较结果表明,在风条纹不明显的情况下,利用结合高斯曲线的FFT风向反演方法和CMOD4模型风速反演方法可有效地进行南海海面风场反演。该成果对利用SAR数据实时获取南海大面积海面风场信息,尤其是观测点缺乏海域的风场信息,具有重要的指导意义。     

Comparative assessment of semantic-sensitive satellite image retrieval: simple and context-sensitive Bayesian networks

In recent years, Bayesian networks using unsupervised extracted image features have been applied in many remote sensing information mining systems to enable semantic-sensitive image retrieval. However, a simple Bayesian network insufficiently accounts for the spatial information, that is, the relations among image regions, for the semantic inference process. This drawback significantly impacts the retrieval performance, especially if the utilised features contain no or little spatial information. Therefore, this article proposes a context-sensitive Bayesian network, which infers semantic concepts of image regions based on the spectral and textural characteristics of the regions themselves as well as their contexts, that is, the adjacent regions. In order to compare the context-sensitive Bayesian network with the simple Bayesian network, comprehensive experiments were conducted based on high-resolution multispectral IKONOS imagery. The results show that the incorporation of the image regions' spatial relations not only significantly improves the accuracy of the semantic concepts inference, but also allows more flexibility in choosing the type of low-level features.     

空间数据集成、检索和访问组件模型

为了解决空间数据集成、检索和访问的问题,从数据提供者和数据使用者2个角度出发,提出了建立具有统一集成、检索和访问接口的空间数据访问组件。该组件针对数据提供者提供统一的集成接口,实现了以ArcSDE为例的空间数据引擎和以REST服务为例的Web Service引擎,建立了针对第三方空间数据引擎和Web Service空间数据源集成方法。该组件内部构建了空间数据处理模块和Web Service数据处理模块,与空间数据集成接口相互协作完成集成并处理空间数据源的任务。同时,针对数据使用者提供了空间数据检索和访问功能,在空间数据检索接口中实现了基于要素的检索方法,能对集成后的空间数据进行快速的查询检索,达到空间数据共享、访问的目的。