Applying different inversion techniques to retrieve stand variables of summer barley with PROSPECT + SAIL

This study describes the retrieval of state variables (LAI, canopy chlorophyll, water and dry matter contents) for summer barley from airborne HyMap data by means of a canopy reflectance model (PROSPECT + SAIL). Three different inversion techniques were applied to explore the impact of the employed method on estimation accuracies: numerical optimization (downhill simplex method), a look-up table (LUT) and an artificial neural network (ANN) approach. By numerical optimization (Num Opt), reliable estimates were obtained for LAI and canopy chlorophyll contents (LAI × C_ab) with r² of 0.85 and 0.94 and RDP values of 1.81 and 2.65, respectively. Accuracies dropped for canopy water (LAI × C_w) and dry matter contents (LAI × C_m). Nevertheless, the range of leaf water contents (C_w) was very narrow in the studied plant material. Prediction accuracies generally decreased in the order Num Opt > LUT > ANN. This decrease in accuracy mainly resulted from an increase in offset in the obtained values, as the retrievals from the different approaches were highly correlated. The same decreasing order in accuracy was found for the difference between the measured spectra and those reconstructed from the retrieved variable values. The parallel application of the different inversion techniques to one collective data set was helpful to identify modelling uncertainties, as shortcomings of the retrieval algorithms themselves could be separated from uncertainties in model structure and parameterisation schemes.     

一种偏振定标单元方位角误差的约束非线性最小化优化定标方法

偏振定标单元(Polarization Calibration Unit, PCU)对于定标由偏振系统和天文望远镜产生的仪器偏振至关重要, 然而偏振定标单元 中偏振元件光轴的方位角误差是限制定标精度的主要因素之一. 为解决该问题, 提出了一种基于约束非线性最 小化优化的方位角误差定标方法, 该方法具有定标精度高、定标速度快的优点. 首先将偏振定标单元中的线性 偏振片和四分之一波片的光轴方位角误差设置为两个待优化的自由变量, 然后利用产生和测量的Stokes参数 以及偏振定标获得的响应矩阵定义优化目标函数, 最终使用约束非线性最小化优化方法来确定 两个偏振元件的方位角误差. 分别从理论模拟和实际测量两个方面对优化方法进行了验证, 实验结果表明, 该 优化方法能够成功获得上述两个方位角误差, 精度分别优于2.79$''$和2.72$''$. 此外, 从理论上 计算分析了不同方位角误差对各Stokes分量的影响情况. 该优化方法有望应用到我国太阳望远镜中偏振定标 装置的误差定标及研制之中.     

临界窗口外S波分裂的初步研究

本文在详细讨论了自由界面对入射Ｓ波的影响的基础上，首次提出一种对临界窗口之外的Ｓ波分裂资料的处理方法。首先对径向和竖向记录资料进行振幅和相位矫正，进而利用最大特征值和波形识别算子法（刘希强，１９９２）对资料进行分析。利用本文提出的方法对天水爆破资料进行了分析，结果表明，爆破资料显示了比较明显的Ｓ波震相，且产生了明显的Ｓ波分裂。     

中比例尺地形图数字化方法研究

针对1∶5000和1∶10000比例尺地形图地形、地物要素的类型、特点、分类编码、图式符号、数字化方法、开发技术等问题进行了深入的研究,探索在AutoCAD平台下开发中比例尺地形图数字化软件,实现中比例尺地形图的定位、数据编辑、交互及批量符号化处理、自动绘制格网图廓等工作,实践证明该方法具有操作简便、地物符号齐全、图形美观、规范,实用性强等特点。     

内陆河流域用水结构与产业结构双向优化仿真模型

1 Introduction The great development of western China greatly increases the demand for water. However, in arid inland river basins of Northwest China, water resources are very limited. Shortage of water has been one of the key restricting factors of eco-e…     

横向各向同性介质地震波场数值模拟研究

地震波场数值模拟是理解地震波在地下介质中的传播特点,帮助解释观测数据的有效手段,而提高计算精度和运算效率是所有波场数值模拟方法研究所追求的目标.有限差分技术是求解波动方程计算效率最高、应用最为广泛的方法之一.但传统的有限差分技术计算过程中的数值频散问题影响了该技术的计算精度与计算效率.本文通过交错网格高阶有限差分技术与通量校正传输方法（Flux|corrected transport method,FCT）相结合, 对横向各向同性介质（Transverse isotropic medium,TI）一阶速度|应力弹性波动方程组进行了数值求解研究.波场快照数值模拟结果表明,本文研究的数值模拟方法与波动方程二阶有限差分方法、交错网格四阶有限差分方法相比,在压制网格数值频散方面有明显的优势,计算精度提高,而且可以利用较大的空间步长,提高计算效率.     

非均匀电磁波在导电媒质界面反射的横向偏移

由电磁场边值关系给出了非均匀电磁波在导电媒质界面反射时反射系数所产生的附加相角. 利用这一附加相角导出了非均匀电磁波在导电介质界面的横向偏移,并进行了横向偏移的相关计算,绘出了横向偏移随入射角的变化曲线. 结果表明：在导电媒质界面反射电磁波的横向偏移随入射角的增大而增大,当入射角接近90°时,电磁波在界面要传播较长时间后才返回第一种媒质. 在同一入射角电场偏振化方向在入射面的电磁波要比电场偏振化方向垂直于入射面的电磁波的横向偏移大,随着电磁波频率的增加横向偏移变小.     

复杂地表条件下共反射面元(CRS)叠加方法研究

在地表地形复杂的情况下,静校正不易做好,这是制约山地资料处理质量的一个很重要的因素.复杂地表共反射面元（CRS）叠加不需对叠前数据做静校正,而且在得到叠加剖面后可以利用叠加得到的波场参数剖面实现基准面重建.地震数据的试算表明,复杂地表CRS叠加得出的剖面与常规处理剖面相比有着较高的信噪比和同相轴连续性.与水平地表CRS叠加不同的是,在复杂地表CRS叠加的时距公式中,波场三参数耦合,难以通过简化CRS道集的方法将它们全部分离并逐个优化.引入模拟退火算法后,有效地解决了这一组合优化的难题.     

震电效应理论及其研究进展

近些年来有关震电效应的研究方兴未艾,在天然地震预报、工程勘察及石油勘探领域的应用潜力是促使国内外学者投入大量精力从事该项研究的主要动力.然而,有关震电勘探方法的研究尚处于理论探索和实验模拟阶段,还未在实际生产中得到应用.文中以震电勘探方法理论作为出发点,对产生震电效应的主要机理进行了详细分析,总结了国内外在相关领域的研究进展情况,对震电勘探方法的未来发展方向作一展望.     

基于FLUS模型的大都市区土地利用优化模拟——以深圳市为例

采用深圳市2010年、2015年和2016年的土地利用现状数据,运用FLUS模型对自然发展情景、生态安全情景和生态优化情景3种情景下2030年深圳市土地利用结构和空间布局的变化进行模拟。研究结果表明:以2010年为基期模拟2015年土地利用布局的kappa指数为0.862,模拟结果较为理想。3种情景下深圳市2030年土地利用布局既有共性也存在差异。生态优化情景在禁止建设区把部分生产性用地转变为具有重要生态功能的林地,在限制建设区严格控制新增建设用地,在集中连片的控制区内限制生产活动,比自然发展情景和生态安全情景更能达到城市建设和生态保护的双重目标。