Sensitivity of soil parameters in unsaturated zone modelling and the relation between effective,laboratory and in situ estimates

Simulation of soil moisture content requires effective soil hydraulic parameters that are valid at the modelling scale. This study investigates how these parameters can be estimated by inverse modelling using soil moisture measurements at 25 locations at three different depths (at the surface, at 30 and 60 cm depth) on an 80 by 20 m hillslope. The study presents two global sensitivity analyses to investigate the sensitivity in simulated soil moisture content of the different hydraulic parameters used in a one‐dimensional unsaturated zone model based on Richards' equation. For estimation of the effective parameters the shuffled complex evolution algorithm is applied. These estimated parameters are compared to their measured laboratory and in situ equivalents. Soil hydraulic functions were estimated in the laboratory on 100 cm³ undisturbed soil cores collected at 115 locations situated in two horizons in three profile pits along the hillslope. Furthermore, in situ field saturated hydraulic conductivity was estimated at 120 locations using single‐ring pressure infiltrometer measurements. The sensitivity analysis of 13 soil physical parameters (saturated hydraulic conductivity (K_s), saturated moisture content (θ_s), residual moisture content (θ_r), inverse of the air‐entry value (α), van Genuchten shape parameter (n), Averjanov shape parameter (N) for both horizons, and depth (d) from surface to B horizon) in a two‐layer single column model showed that the parameter N is the least sensitive parameter. K_s of both horizons, θ_s of the A horizon and d were found to be the most sensitive parameters. Distributions over all locations of the effective parameters and the distributions of the estimated soil physical parameters from the undisturbed soil samples and the single‐ring pressure infiltrometer estimates were found significantly different at a 5% level for all parameters except for α of the A horizon and K_s and θ_s of the B horizon. Different reasons are discussed to explain these large differences. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

轨道误差对InSAR数据处理的影响

轨道参数是InSAR数据处理中一个重要的参数,对从最初的图像配准到最后的高程值或形变值图像生成都有着重要的影响.含有误差的轨道参数造成基线误差以残差条纹的形式存在于干涉图中.完全去除残差条纹要求轨道绝对精度低于1 mm,目前的定轨精度远不能满足要求.这里推导了轨道误差和残差干涉条纹的关系,分析了轨道误差对高程值和形变值影响的特点,提出采用二次多项式拟合的方法去除残差干涉条纹,并以巴姆地区的ENVISAT数据证明了提出方法的有效性.     

体目标垂直尺度估计试验研究

垂直尺度特征是水下航行体目标区别于常规尺度模拟目标的重要特征。针对小孔径基阵目标尺度估计需求,提出了一种体目标垂直尺度估计方法,通过实测的水下航行体缩比模型高频回波测试数据进行垂直尺度估计。结果表明：能够通过小孔径基阵实现对水中航行体的尺度特征进行有效估计,并且发射信号的形式变化会有不同的特征表征结果。实验初步验证了方法的有效性。     

基于本质矩阵鲁棒估计的球形全景匹配

针对球形全景的匹配问题,提出了基于本质矩阵鲁棒估计的匹配方法。首先构建了球形全景的投影模型,通过推导球形全景的对极几何关系,得到本质矩阵的估计模型和对极线求解算法,再利用SIFT(scaleinvariantfeaturetransform)算法进行特征提取和匹配,最后采用RANSAC(randomsampleconsensus)算法,以改进的Sampson距离算子设置阈值,对本质矩阵进行鲁棒估计并剔除误匹配。实验结果表明,该方法切实可行,可提高球形全景匹配的精度。     

噪声模型的建立对速度及其不确定度的影响分析

针对现有全球定位系统时间序列研究中不同时间序列跨度内噪声模型的建立对速度及其不确定度的影响方面研究较少,选取ITRF2008框架下中国区域的10个国际GNSS服务组织基准站的坐标时间序列,将每个序列按照时间跨度分为5a、10a、15a和20a四个时段,采用不同的噪声模型组合对它们进行噪声分析,并对结果进行对比。结果表明,在各时间序列跨度内,噪声模型的建立对精化速度场非常重要;随着时间序列长度的增加,速度不确定度比值呈上升趋势。     

城市居住单元环境质量的高分辨率遥感评价方法研究

高分辨率遥感影像由于其较高的空间分辨率使得在居住单元的尺度上进行城市环境质量的遥感评价成为可能。所研究的评价方法在选取传统的环境评价指标如绿地景观结构参数、建筑容积率参数基础上,提出了平均可视面积、影像地物交替复杂度以及山体、水体、绿地、道路等外界地物影响力等指标,进一步研究了相关指标的分析方法。最后采用模糊评判的方法得到各参数指标的评判矩阵,进一步获得各居住单元综合指标评价的最终结果。使用厦门市QuickBird遥感影像进行了相关评价方法的实验,对8个典型居住单元的环境评价实验研究表明,利用高分辨率影像进行城市人居环境质量评价是一种成本较低、简便可行的方法。     

孕震系统中的1/f噪声行为

根据自组织临界现象理论,研究7海城、唐山等7个大地震前、后中小地震的活动特征,计算了不同孕震时期地震活动的功率谱特征.初步结果表明描述地震活动的谱幂律指数p值在大震发生前有明显的增高倾向.主震前一年及主震当年,p值一般落在闪变噪声的谱域,其他时间一般很小.最后讨论了地震孕育的物理过程及孕震系统的稳定性.     

基于时域导频跟踪和频域插值的正交频分复用系统信道估计方法

针对下一代无线通信长期演进系统,提出了一种基于时域导频跟踪和频域迭代离散傅里叶变换插值的改进信道估计方法,首先利用导频符号进行信道估计,然后通过导频跟踪和迭代离散傅里叶变换插值获得时域和频域非导频位置的信道估计值。仿真结果表明,基于时域导频跟踪和频域迭代离散傅里叶变换插值的估计方法比传统的方法改善约2dB误比特率性能。     

Helmert方差分量估计的粗差检验与抗差解

当观测值中含有粗差时，检验表明Helmert方差分量估计结果同样含有粗差，且粗差还可能会发生转移，为有效地抵制粗差和随机模型差的互相影响，指出了发生这一转移的原因，介绍了基于双因子等价权的抗差估计，并针对相关Helmert方差分量估计抗差解求解过程中容易出现的法矩阵0值溢出问题，提出了改进方法。