高分辨率遥感影像通用定位模型探讨

由于通用传感器模型与具体的传感器无关,因而更能适应传感器成像方式多样化的发展要求,所以通用传感器模型的研究已成为当前摄影测量与遥感领域的一个重要研究方向。在对包括多项式模型、直接线性变换模型和有理函数模型在内的通用传感器模型的定义,参数解算和模型定位进行系统归纳的基础上,对基于通用传感器模型的高分辨率遥感影像的立体像对定位方法进行了理论和实验研究,并对实验结果进行了比较和分析。     

时间序列InSAR技术中的形变模型研究

时间序列InSAR技术,包括PS-InSAR技术和小基线集InSAR技术, 能有效克服传统D-InSAR的失相干限制, 逐步成为形变测量中的实用化技术。但是, 现有时间序列InSAR技术主要采用线性函数对真实形变进行模拟, 在真实形变呈现强烈的非线性时, 这种处理将不能得到正确的形变结果。本文就时间序列InSAR的形变模型问题展开研究, 首先从干涉相位模型解算的方法入手, 深入分析了线性形变模型的不足, 当干涉点目标的密度不够并且真实形变的非线性较强时, 干涉相位方程的解将会发散。根据魏尔斯特拉斯逼近定理, 提出以高阶多项式取代线性形变模型, 并给出了基于多项式形变模型的干涉相位方程解算方法。 利用太原市2003-2009年的23景ENVISAT ASAR影像, 分别采用线性形变模型和三次多项式形变模型, 利用小基线集技术进行了形变反演。将这两种方法得到的结果分别与水准测量结果进行了比较。结果表明, 采用多项式形变模型不仅能取得更高的形变测量精度,而且能提高点目标的密度。由于高阶多项式总能比低阶多项式更准确地拟合连续函数, 因此本文提出的多项式形变模型在时间序列InSAR形变监测中具有广泛的应用价值。     

求解半变异函数的常用方法与新方法研究

半变异函数的获取既有人为主观求取法,又有运用数学工具客观求取法,但是后者是今后的主要趋势。笔者在前人工作的基础上,归纳出多项式回归法、线性规划法和目标规划法三种求解半变异函数的成熟方法,以及非线性回归理论直接求解法、进化计算和积分面积三种新兴方法,并总结出各种方法的优缺点。最后概括出计算权重的两种方法。     

样条函数拟合GPS高程探讨

主要讨论了运用三次样条函数曲线拟合法来拟合GPS点的高程,并与多项式曲线拟合法比较,通过实例验证了此方法的可行性及其所能达到的精度,得出了一些有益的结论,并给出了一些建议。     

混沌系统单变量可预报性研究

对于n维的混沌系统, 不同变量的可预报性是不同的。为了研究混沌系统中单个变量的可预报性, 本文在以前提出的混沌系统整体的非线性局部Lyapunov指数基础上(李建平等, 2006), 引入了单变量的非线性局部Lyapunov指数及其相关统计量, 进一步完善了非线性误差增长理论。通过应用到几个混沌个例, 结果表明单变量的非线性局部Lyapunov指数及其相关统计量可以用来定量地研究多维混沌系统中不同变量的可预报性, 系统不同变量的可预报性之间不是相互独立的, 而是单个变量的可预报期限与系统整体的可预报期限之比都近似保持一个常数, 但各个变量的常数值有所不同。     

气象风险源的社会关注度风险等级分析方法

为了定量分析社会公众对气象风险关注等级程度以及对应等级的关注人数,综合应用模糊数学和多项式拟合方法,以西安市2004年1月至2007年10月,与当地公众生活关系密切的5类高影响天气事件,即:高温、雷暴、大到暴雨、中雨和小雨,作为潜在气象风险源,综合应用12121气象信息服务电话拨打次数和气象信息,计算出气象风险超越概率,通过对其4次多项式的拟合和求解,定量计算了一般、中、高三等级的气象风险关注度以及对应等级的关注人数.这有利于政府决策者及社会公众在响应气象风险时有较为定量的判断.     

带有低通滤波的广义S变换在探地雷达层位识别中的应用

同其它分析时变信号的方法相比,S变换具有独特的优点.但是S变换的时窗函数形式固定,限制了其在信号分析和处理中的应用.针对这一问题,本文对S变换进行了改进和推广,在S变换的时窗函数中引入调节参数,同时将低通滤波函数融入其中,提出了一种广义S变换.通过调节参数大小来调节广义S变换的时间分辨率和频率分辨率,从而使该变换具有很强的适用性.本文使用该变换对实测探地雷达数据进行了层位识别研究,取得了较好的效果.     

Simulation of Precipitation in Monsoon Regions of China by CMIP3 Models

The output of 25 models used in the Coupled Model Intercomparison Project phase 3 （CMIP3） were evaluated, with a focus on summer precipitation in eastern China for the last 40 years of the 20th century. Most models failed to reproduce rainfall associated with the East Asian summer monsoon （EASM）, and hence the seasonal cycle in eastern China, but provided reasonable results in Southwest （SW） and Northeast China （NE）. The simulations produced reasonable results for the Yangtze-Huai （YH） Basin area, although the Meiyu phenomenon was underestimated in general. One typical regional phenomenon, a seasonal northward shift in the rain belt from early to late summer, was completely missed by most models. The long-term climate trends in rainfall over eastern China were largely underestimated, and the observed geographical pattern of rainfall changes was not reproduced by most models. Precipitation extremes were evaluated via parameters of fitted GEV （Generalized Ex- treme Values） distributions. The annual extremes were grossly underestimated in the monsoon-dominated YH and SW regions, but reasonable values were calculated for the North China （NC） and NE regions. These results suggest a general failure to capture the dynamics of the EASM in current coupled climate models. Nonetheless, models with higher resolution tend to reproduce larger decadal trends and annual extremes of precipitation in the regions studied.     

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。     

Analytical solutions for the equations of motion of a space vehicle during the atmospheric re-entry phase on a 2-D trajectory

A practical and important problem encountered during the atmospheric re-entry phase is to determine analytical solutions for the space vehicle dynamical equations of motion. The author proposes new solutions for the equations of trajectory and flight-path angle of the space vehicle during the re-entry phase in Earth’s atmosphere. Explicit analytical solutions for the aerodynamic equations of motion can be effectively applied to investigate and control the rocket flight characteristics. Setting the initial conditions for the speed, re-entering flight-path angle, altitude, atmosphere density, lift and drag coefficients, the nonlinear differential equations of motion are linearized by a proper choice of the re-entry range angles. After integration, the solutions are expressed with the Exponential Integral, and Generalized Exponential Integral functions. Theoretical frameworks for proposed solutions as well as, several numerical examples, are presented.