基于雷达—雨量计降水融合方法提高极端降水监测能力

高时空分辨率、高精度的降水产品对于极端降水的监测以及防灾减灾具有重要意义。地面雨量计提供点尺度降水精确观测,但无法精细化捕捉对流性强降水的空间分布。雷达观测可以精细地刻画降水的空间分布特征,但雷达定量估计降水（QPE,quantitative precipitation estimation）产品估测精度易受雷达观测偏差和Z–R（雷达反射率—降水率）关系等因素影响。因此,本文开展高时空分辨率的雷达—雨量计降水融合算法研究,集成雨量计观测和雷达定量估计降水产品各自的优点。该算法主要步骤包括:雨量站观测数据格点化、局地雨量计订正雷达QPE和雷达—雨量计降水融合三个部分。首先利用克里金插值方法,对雨量站观测的降水进行插值,得到格点降水信息;再通过局地雨量计订正方法系统性地订正雷达QPE产品,以提高雷达QPE产品精度;最后,结合降水类型,通过雷达—雨量计降水融合算法,产生高时空分辨率、高精度的雷达—雨量计降水融合产品。通过郑州“21·7”暴雨、台风“烟花”和2021年8月随州暴雨三个典型的极端降水个例,对雷达—雨量计降水融合算法产生的雷达—雨量计降水融合产品进行了系统地评估和分析。结果表明,在不同的极端降水个例和不同的降水时段,雷达—雨量计降水融合产品精度上优于雷达QPE产品,且在降水的空间分布上较雨量站观测格点插值产品更能精细地刻画降水的结构特征。表明算法得到的雷达—雨量计降水融合产品的准确性较高,对极端降水有较好地捕捉和监测能力。     

基于普通数码像片的相关系数影像匹配方法探讨

普通数码相机是非量测相机,所获取的像片属于近景像片,但像片没有已知的内方位元素且影像变形大,因此普通数码像片的图像处理比较特殊。针对普通数码像片特点及相关系数计算量大的特点,本文根据试验提出了一种匹配的准确率高、速度快的改进的相关系数匹配方法。试验表明该匹配方法在影像变形较大的情况下有较快的匹配速度和较高的准确度。     

北京市门头沟区高陡岩质边坡生态修复实践

通过对北京市门头沟区高陡岩质边坡生态修复项目野外调研及综合研究,结合近10年来工程建设实践,提出了适合北京市高陡岩质边坡生态恢复的主要技术方法与措施,并以门头沟区水峪嘴、麦子峪岩质边坡生态修复项目为例,针对坡度、起伏、裂隙发育等特点,选取了团粒喷播、普通挂网喷播、喷砼飘台法等技术方法对边坡进行植被恢复,结果表明:水峪嘴边坡坡度在60°以下,利用团粒喷播技术修复效果较好,部分60°～90°近直立坡面喷播效果较差,整体修复效果接近自然状态;麦子峪近直立边坡采取的喷砼飘台法,纵向间距过大,且槽体存土量较小,与相邻坡面衔接处理不够,边坡修复欠缺整体性、美观性.     

克里金插值的多路径误差空间分布特征

针对多路径误差的空间分布特征,该文提出采用克里金插值法构建多路径误差的空间插值模型。通过采用ArcGIS中克里金插值工具构建的多路径误差的空间插值模型,较好地展现出多路径误差与测站位置、反射源距离等因素的空间分布特征。实验结果表明:对比泛克里金插值法、普通克里金插值法、简单克里金插值法3种方法构建的多路径误差插值模型,普通克里金插值法的效果最好。研究成果直观反映出在林区、多层建筑物等环境下多路径误差影响较大,还预测出未采样区域的多路径误差影响范围,该研究成果可应用于GPS观测站选址、GPS测量技术设计等领域。该文从空间分布特征的角度提出了一种新的研究多路径误差特性的思路,实现了对指定测区内的多路径误差的空间分布特征的探究。     

林东陨石的分类与成因探讨

林东陨石发现于我国内蒙古地区,被划分为LL5-6型普通球粒陨石角砾岩。本项工作对林东陨石开展了深入的岩石矿物学分析,提出将其重新划分为表土角砾岩的新观点。林东陨石主要由大至厘米级的角砾、以及微米大小的细粒基质两部分构成。不同角砾之间,表现出明显差异的岩石结构,反映了不同程度的热变质,岩石类型变化范围为4～6型。角砾以岩屑为主,还含有残余球粒和粗粒的矿物碎屑。不同岩石类型角砾的橄榄石Fa值（29.7 mol%～30.5 mol%）、低钙辉石Fs值（24.9 mol%～26.1 mol%）、以及铁纹石的Co含量（2.38%～2.51%）等,表明这些角砾均为低铁低金属的LL化学群,判断其来自同一小行星母体。林东陨石的细粒基质主要由微米大小的矿物碎屑固结而成,颗粒之间有较多的孔隙,整体较为松散。细粒基质的化学组成与岩石角砾中的矿物颗粒相同,应当是后者的机械粉碎产物。据此推测林东陨石的母体是一颗LL群小行星,表面经历了长期的小天体碰撞,形成各种岩屑和微细矿物晶屑,然后固结成林东陨石表土角砾岩。林东陨石的发现为研究小行星表面的演化历史,以及太阳风辐射等太空风化提供了珍贵样品,并为我国小行星探测提供可供对照的对象。     

应用遗传算法解算克里金插值权系数

基于地统计学的克里金数学模型在解算权系数时存在负权现象。本文增设非负约束条件,利用遗传算法在全局范围内求解最优解的性能,分析模型系统对空间权重系数的依赖度,研究消除格网DEM克里金插值的负权问题,并且通过MATLAB验证算法的正确性,提高建模的准确性。     

脉冲星核成份和锥成份的宽度关系

来自脉冲星辐射束的中心和外围的成份一般分别称之为核成份和锥成份.前人研究发现脉冲星的核成份与锥成份的宽度之间有很好的0.7倍比例关系,并将此写入教科书.收集整理了33颗核、锥成份非常明显的脉冲星的观测数据,对这些脉冲星的积分脉冲轮廓进行高斯拟合和成份分离,从而得到核、锥成份的宽度及误差.分析了三峰和五峰脉冲星的核锥成份,发现核锥脉冲星其核和锥成份的宽度在统计上没有明显差别,并不存在前人发现的0.7倍的比例关系.     

奇异星周围的中微子主导吸积流

为统一解释伽玛射线暴(简称伽玛暴)与暴后再活动,提出了一个新的伽玛暴中心引擎模型一“奇异星-NDAF”模型(NDAF:Neutrino Dominated Accretion Flow,中微子主导吸积流),并计算了奇异星周围NDAF的结构.与其他中心致密天体不同的是,奇异星会向吸积流反馈以中微子为载体的奇异化相变能量.不考虑NDAF与奇异星的摩擦,结果表明:奇异星周围NDAF的结构对吸积率非常敏感;当吸积率大于0.18 Mo.S-1时,“奇异星-NDAF”模型能统一解释伽玛暴与暴后再活动,这个范围大于无摩擦的“中子星-NDAF”模型能统一解释的范围;在统一解释的情形下, “奇异星-NDAF”模型湮灭总能量的分布非常宽阔,当吸积率大于0.3 M0.S--1时,湮灭总能量大于1051 erg;最后,当吸积率大于0.3 M0.S-1时,“奇异星-NDAF”模型的湮灭光度超过同等吸积率下“黑洞-NDAF”模型一个多量级,有利于解释某些光度极大的伽玛暴.     

磁星能量注入模型拟合伽玛射线暴X射线余辉光变曲线

某些伽玛射线暴(简称伽玛暴)的中心致密天体可能是一颗具有强磁场的毫秒脉冲星,它通过磁偶极辐射可对伽玛暴外激波注入能量,从而导致早期余辉光变曲线的变平.近年来,从Swift卫星观测到的大量伽玛暴X射线余辉中发现,很多X射线余辉光变曲线在暴后10~2～10~4s期间的确存在明显的变平现象.利用周期为毫秒量级的磁星能量注入模型对11个加玛暴的X射线余辉光变曲线进行了拟合,显示该模型在解释余辉变平现象上的有效性和广泛性,通过对余辉光变曲线的拟合,同时也给出了相关中心磁星的磁场强度和旋转周期.     

基于实测数据的综合脉冲星时研究

介绍了脉冲星计时在几个重要方面的应用,给出了脉冲星时间尺度的简要定义.基于澳大利亚PARKES天文台的毫秒脉冲星实测计时数据,建立了基于4颗毫秒脉冲星的综合脉冲星时,并将其稳定度σz与原子时进行比较,最后分析了影响综合脉冲星时的几个重要因素及其对脉冲星计时精度的影响与应用.