论广义逆矩阵阶数增大的递推算法

本文针对加拿大地球物理学家ＥｄｏＮｇｌａｎｄ教授提出的问题，对Ｍ—Ｐ广义逆矩阵的递推算法进行了探分论述探讨的初步结果和对Ｇｒｅｖｉｌｌｅ递推算法的扩充。文中对算法的扩充给出严格的证明。     

利用MODIS数据反演沙漠化地区地表温度的简化模式——以陕西北部地区为例

利用MODIS数据可见光波段、近红外波段和中红外波段,获得提取地表温度所需要的2个基本参数：地表比辐射率和大气透过率;然后对热红外波段b31、b32运用劈窗算法提取出陕北地区地表温度;并利用两种不同经验公式参数得出的结果与相应位置气象观测站观测的卫星过境时刻的地表气温进行比较。结果表明,劈窗算法简化模式能获得较准确的地表温度,符合陕北地区的实际地表状况,印证了应用该简化模式可以在大范围内快速实时监测地表温度。     

A modified land surface temperature split window retrieval algorithm and its applications over China

Due to the difficulties in correcting the influences of the atmosphere absorbability and the Earth surface emissivity diversification, the retrieval of LST (land surface temperature) from satellite data is a challenging task. In this paper, a modified Becker's split window LST inversion algorithm is developed for retrieving LST from the NOAA-16/17 AVHRR data. A new set of parameters for Becker's LST algorithm is proposed. The algorithm is developed from a surface brightness temperature dataset generated from the MODTRAN program, which uses a range of surface parameters and atmospheric quantities as inputs. The 10-day composites of the channels 4 and 5 brightness temperature data of NOAA-17 AVHRR (1-km resolution) are used to generate the clear-sky LST. As a validation of the algorithm, the retrieved LST is compared with MODIS LST of same period and area. The two LST products are found to be consistent, with the absolute difference being about 2.5 K for most areas. The NOAA retrieved LST is also compared with in-situ ground surface 0-cm measurements taken from 257 meteorological stations, which cover overall China area for the three periods of satellite observations. The comparison shows that the correlation between the retrieved LST and in-situ measurements is over 0.90 and the RMSE (root mean square error) is about 3.4 K.     

大洋调查中海山地磁测量的静日变化校正方法

针对大洋调查中海山地磁测量时难以设立静日变化观测站的问题,提出了一种基于多项式拟合最小二乘算法的日变校正方法,即假设静日变化磁场可以用一个关于时间的高阶多项式来拟合,利用主测线和联络测线交点误差的最小二乘估计求得多项式的系数,从而得到静日变化曲线。从调查测得的磁场中减掉静日变化磁场即可得消除静日变化影响后的海山地磁异常。理论模型和实际资料处理都表明,这种方法不仅可以较好地消除静日变化的影响,而且用计算机实现也简单。为了提高静日变化校正结果,讨论了为提高静日变化校正效果,在大洋调查中测量海山地磁时应注意的几个问题。     

基于阈值区间的海洋锋面提取模型

A model （Bayesian oceanic front detection, BOFD） of sea surface temperature （SST） front detection in satel- lite-derived SST images based on a threshold interval is presented, to be used in different applications such as climatic and environmental studies or fisheries. The model first computes the SST gradient by using a Sobel algorithm template. On the basis of the gradient value, the threshold interval is determined by a gradi- ent cumulative histogram. According to this threshold interval, front candidates can be acquired and prior probability and likelihood can be calculated. Whether or not the candidates are front points can be deter- mined by using the Bayesian decision theory. The model is evaluated on the Advanced Very High-Resolution Radiometer images of part of the Kuroshio front region. Results are compared with those obtained by using several SST front detection methods proposed in the literature. This comparison shows that the BOFD not only suppresses noise and small-scale fronts, but also retains continuous fronts.     

海底地形测量波束角效应改进模型

在海洋测深过程中,回声测深仪波束角效应使记录的测深图像失真。现有波束角效应模型应用分段解析几何的方法将其划分为三个作用过程：测深值平移效应、双曲线增伪效应、深度丢失效应。在此基础上,应用微分几何的原理对波束角效应的空间结构及其数学原理描述进行理论分析,提出了波束角效应的改进模型及其改正算法。改进模型的优越之处在于提出决定波束角效应发生作用的是海底地形的线性特征而不是形状特征,由此提高了改正算法的自动化程度。     

基于SOM的海表温度遥感数据集的EOF算法重构

针对海表温度数据集的数据缺失,提出了一种基于自组织映射算法(SOM)和经验正交函数算法(EOF)有机结合的重构缺失值的新方法。该方法应用了SOM的非线性估计,能够很好的反映数据集的非线性结构,并把SOM估计的结果用于EOF算法的初始化,克服了EOF对数据集初始化敏感的问题。在处理过程中,对奇异值分解使用了lanczos算子分解矩阵,提高了程序运行效率。此外,该方法还引入蒙特卡罗交叉校正集,确定最佳重构的EOF模态数,最终高精度计算出重构误差。使用AQUA遥感卫星海表温度数据进行实验,结果表明该方法能够很好地重构出缺失率高达83.23%的数据集,且重构精度高。     

海上固定平台雷达测波技术及典型数据处理算法

首先总结了国内外海上固定平台使用的多种非接触式波浪测量方法,比较了不同测波方法的适用性。针对不同的测量方法给出了常用的传感器与设备,同时提供了每种设备的主要生产销售商。然后,对单点测波雷达和X波段雷达测波算法进行了综述,给出了波面的时间序列和雷达影像的时空序列两种数据的处理过程。最后,提出了波浪测量技术存在的一些问题,以期为我国海洋环境监测与观测系统的完善提供参考。     

两类双结构矩阵的标准型及其应用

给出2类双结构矩阵的标准型。作为应用,还利用新得出的标准型对这2类双结构矩阵特征值问题发展了结构算法,其中对第一类双结构矩阵特征值问题发展了只用实运算的结构算法。     

南海北部水体叶绿素a浓度反演的生物光学模型

利用2003年至2005年秋季在南海多个航次的现场观测数据,研究了南海北部海区遥感反射率的变化,并分析了用于全球海洋叶绿素a浓度反演的OC2和OC4模型在本海区的适用性。结果表明,在南海北部海域,OC2和OC4模型高估了叶绿素a浓度,高估范围一般约在80%—200%之间,其中最高可达640%,即OC2和OC4模型并不适用于南海海域。在此基础上,根据现场实测的表观光学数据,利用遥感反射率比值(Rrs(433)/Rrs(555))与叶绿素a浓度的关系建立了两套能够精确反演南海北部海域叶绿素a浓度的本地化经验算法———算法1和算法2,并利用其对南海北部海域的叶绿素a浓度进行反演。结果表明,由本地化模型反演得到的叶绿素a浓度与实测的叶绿素a浓度具有较好的相关关系,其平均相对偏差分别为51%和53%,相关系数为0.75。