海洋涡旋遥感：进展与挑战

海洋涡旋数量大、分布广、含能高、裹挟强,是研究物质循环、能量级联和圈层耦合的理想载体。对涡旋的全生命周期追踪观测成为21世纪以来海洋遥感领域最重要的进展之一,并引发了新一轮涡旋研究的热潮。本文从涡旋的温度异常、物质示踪、旋转流场和闭合拓扑等特征出发,简述了红外辐射计、可见光扫描仪、微波高度计、合成孔径雷达等遥感技术在涡旋观测中的机理和方法,重点阐述了卫星高度计涡旋识别与追踪算法及其在涡旋形态学、运动学和动力学中的应用。基于虚拟星座下的多参数遥感,介绍了涡旋在海洋、大气、生态等交叉学科领域的前沿应用和最新进展。指出当前涡旋遥感发展面临的亚中尺度、垂直结构、跨学科研究等3大挑战,展望了新一代遥感技术在未来海洋科学特别是涡旋海洋学研究中的应用前景。     

基于DInSAR的洪河国家级自然保护区沼泽水位相对变化量监测研究

水文是沼泽形成、发育和演化的决定性因素.目前,沼泽水位的监测仍然以实地观测为主,需要花费大量的人力和物力.以洪河国家级自然保护区为研究区,利用2007年6?10月星载相控阵L波段合成孔径雷达(phase array type L-band synthetic aperture radar,L-band PALSAR)数...     

国际Argo计划执行现状剖析

国际Argo计划自2000年实施以来,世界上25个国家和团体已经在全球海洋中布放了5000余个Argo浮标,其中在海上正常工作的浮标已经超过3000个。这标志着全球Argo实时海洋观测网已经全面建成。文中将系统介绍国际Argo计划主要成员国在浮标布放、回收和Argo资料管理等方面所作出的贡献,以帮助读者对这21世纪的重大国际海洋观测计划有一较全面、深入的了解。     

应用Argo资料分析西北太平洋冬、夏季水团

应用Argo剖面浮标观测的温、盐度资料,分析了西北太平洋海域冬、夏季的温、盐度分布、水团结构及其分布。首先采用T-S点聚图法分析了该海域水团分布的基本情况,由点聚分析结果可知,该海域至少存在6种以上水团;再用模糊聚类软化法对水团作进一步划分,分别计算了该海域6至11类水团的F和△F值,结果表明,冬、夏季的△F值都以划分为8类时为最大,这与大洋水团的稳定性是一致的,因此,该海域冬、夏季水团以划分为8类最佳,它们分别是北太平洋热带表层水、北太平洋次表层水、北太平洋中层水、北太平洋副热带模态水、北太平洋深层水和赤道表层水,以及南太平洋次表层水和南太平洋中层水。     

中山市河涌水体及污水处理厂中 合成麝香的分布规律

对中山市5个区域的48条主要河涌水体与2间污水处理厂各工艺流程水体进行样品采集,运用固相微萃取进行前处理并结合气相色谱—质谱联用技术,检测各样品中佳乐麝香、吐纳麝香和酮麝香这3种合成麝香的含量,并分析其分布特征以及探讨污水处理厂处理工艺中合成麝香的浓度变化规律。结果表明：1）合成麝香已经普遍存在于中山市的河涌水体中。中山市西部地区和南部地区的河涌水体中合成麝香总含量相对其他区域最低,中部地区河涌水体中合成麝香含量亦较低。2）中山市雁企涌和魁魁涌等28条河涌水体中的主要合成麝香为佳乐麝香,一埒涌和乌沙涌等13条河涌水体的主要合成麝香为酮麝香,仅有苏埒涌和石军涌等7条河涌水体的主要合成麝香为佳乐麝香和酮麝香这2种合成麝香。3）氧化沟和A2/O工艺均能对合成麝香产生一定的去除效果。污水处理厂A对佳乐麝香、吐纳麝香和酮麝香的去除率分别为86.94%、72.15%和89.36%;而污水处理厂B对以上3种合成麝香的去除率分别为82.09%、85.73%和87.90%。4）2间污水处理厂的二沉池以及污水处理厂A的紫外消毒亦可对合成麝香产生进一步的去除效果;2间污水处理厂均能对酮麝香产生比佳乐麝香和吐纳麝香更高的去除率。     

基于多尺度相关性分析的InSAR对流层延迟误差改正算法

针对合成孔径雷达干涉技术中对流层延迟误差会影响DEM精度的问题,提出采用小波多尺度相关性分析方法来减弱与高程相关的对流层延迟误差的影响,来提高合成孔径雷达干涉DEM的估计精度。该方法基于小波多分辨率分析理论,根据差分干涉相位不同组成的频率特性,利用小波分解重构均方根误差变化率确定分解层数,降低地形残差相位、噪声相位等对大气延迟误差相位估计的干扰,提取对流层延迟误差相位所在频带;然后结合对流层延迟误差相位和雷达坐标系下的DEM在不同尺度上的相关性定权并进行降权处理,重构解缠差分干涉图,改正差分干涉相位中与高程相关的对流层延迟的影响。采用本文方法对覆盖河南义马地区的2景ENVISAT ASAR数据进行处理,得到对流层延迟误差改正后的差分干涉图,估计的与高程相关的对流层延迟相位,与地形变化情况吻合。将对流层延迟误差改正后的干涉图用于DEM高程估计,结果显示本文方法重建的DEM与Aster GDEM的标准差由30.7 m提高到26.37 m,提高了InSAR DEM估计精度。     

Asperity Height and Aperture of an Artificial Tensile Fracture of Metric Size

Summary  A tensile fracture of about 1 m in length was created by indenting wedges in a block of granite, and the heights of the two fracture surfaces were measured using a large, non-contact surface profile measurement system with a laser profilometer to determine the aperture distribution of the fracture. Based on the measured data, the frequency characteristics of the asperity heights, the initial aperture (the aperture when the surfaces are in contact at a single point), and the size effect on the statistical properties were analyzed. The results can be summarized as follows: