塔中一次强沙尘暴过程边界层风场变化特征

利用风廓线雷达探测资料对2010年4月19日塔中一次强沙尘暴过程中的边界层三维风场进行分析研究。沙尘暴爆发前,塔中1 000 m高度内空中风主导风向由偏东风转为偏西风;沙尘暴爆发时,地面至1 500 m高度内为偏东风。近地面风速在沙尘暴爆发初期迅速增大至18.3 m/s,中后期逐渐变小,但依然保持10 m/s左右的较大风速;300～1 000 m高度,沙尘暴爆发时段的风速小于过程前后;1 000～2 000 m高度内,沙尘暴爆发前风速达到最大,然后随时间变化呈递减趋势;3 000 m以上高空风在沙尘暴爆发期间风速可达20 m/s。沙尘暴过程中塔中上空存在明显的沙尘颗粒沉降运动,平均下沉速度为1.2 m/s。     

蒸汽射流道路除冰效率仿真研究

提出将射流冲击技术应用于路面积冰去除,将具有一定温度、压力、流量等射流参数的蒸汽流体,经过射流管上的细孔喷出,冲击冰路结合处,使该区域温度迅速升高至融化,实现积冰与路面的快速分离,结合铲斗,将冰层推走.利用Gambit和Fluent流体仿真软件建立射流除冰的数值模型,研究不同孔径大小和分布规律对除冰效率的影响规律.仿真研究结果表明:随着区域内射流孔分布密度的增加,除冰效率也相应增大,其中8孔射流嘴除冰效率达到了24 km/h,但随着孔数的增加,除冰效率并不成单调性增长,需要选择合适的最优值.     

合成孔径雷达积雪参数反演研究进展

积雪是影响辐射平衡、水资源等全球能量与水循环的重要参数,遥感是监测积雪时空分布特征及其变化趋势的重要手段.合成孔径雷达（SAR）以其全天时、全天候能力,成为积雪遥感中重要的研究方向.本文从SAR与积雪的特性、积雪的散射模型、基于强度和相位信息的积雪参数反演等方面,针对SAR积雪参数反演方法的理论、技术进行总结和分析,指出了目前利用SAR数据反演积雪的研究现状和存在的问题,并对未来的研究方向进行了讨论.     

A new metric for measuring structure-preserving capability of despeckling of SAR images

In this paper, a new metric called despeckling structure loss (DSL) is proposed for performance assessment of despeckling algorithms with a focus on the preservation of structural features such as edges and textures. The ratio image of a synthetic aperture radar (SAR) image to its despeckled result can clearly indicate the loss of structural features caused by the despeckling process. By taking into account characteristics of the best and worst structure preservation in despeckling, the DSL metric examines the presence of structural features in ratio images by using local correlations between the ratio image and the noise-free reference image at edge points. The DSL is shown to be a monotonic function of structure loss bounded between the best and worst cases, leading an objective and quantitative measure of the structure-preserving capability of despeckling algorithms. Experimental evaluations of the proposed metric have been carried out on simulated SAR images including one generated by SAR raw signal simulator. Despeckled results using five typical algorithms clearly demonstrate the efficiency of the DSL metric. In comparison, the commonly used despeckling metrics including the signal-to-mean-square error ratio, the edge correlation index, the Pratt’s figure of merit, the structural similarity and the equivalent number of looks of ratio images, fail to keep a consistency with the structure loss shown in despeckled results as well as ratio images.     

层析SAR反演森林垂直结构参数现状及发展趋势

森林垂直结构参数反演是进行森林资源管理、森林蓄积量估算及全球碳循环研究的基础。层析合成孔径雷达TomoSAR(Tomography Synthetic Aperture Radar)是随着InSAR/Pol-InSAR技术的日益发展而产生的,更适用于森林垂直结构参数反演。本文首先介绍了TomoSAR的概念与实现方式:PCT(Polarization Coherence Tomography)、多基线干涉层析SAR MB-InTomoSAR(Multi-baseline Interferometric Tomographic SAR)、多基线极化层析SAR MBPolTomoSAR(Multi-baseline Polarization Tomographic SAR);概括了目前应用TomoSAR技术反演森林垂直结构参数的技术方法与信号模型等;论述了应用TomoSAR技术提取森林垂直结构参数的现状,最后分析了应用TomoSAR技术提取森林垂直结构参数可能的发展方向。     

Classification of dual- and single polarized SAR images by incorporating visual features

Fully and partially polarimetric SAR data in combination with textural features have been used extensively for terrain classification. However, there is another type of visual feature that has so far been neglected from polarimetric SAR classification: Color. It is a common practice to visualize polarimetric SAR data by color coding methods and thus it is possible to extract powerful color features from such pseudo color images so as to gather additional crucial information for an improved terrain classification. In this paper, we investigate the application of several individual visual features over different pseudo color generated images along with the traditional SAR and texture features for a novel supervised classification application of dual- and single-polarized SAR data. We then draw the focus on evaluating the effects of the applied pseudo coloring methods on the classification performance. An extensive set of experiments show that individual visual features or their combination with traditional SAR features introduce a new level of discrimination and provide noteworthy improvement of classification accuracies within the application of land use and land cover classification for dual- and single-pol image data.     

高温胁迫下坛紫菜的数字基因表达谱研究

坛紫菜是潮间带重要的经济藻种,对高温、渗透压等逆境具有独特的调控机制。本文采用基于高通量测序的数字基因表达谱(DGE)技术研究了坛紫菜在高温胁迫下的基因表达差异,并分析其相应的响应方式;利用实时定量PCR技术对DGE部分数据进行验证;检测了其中较有代表性的应答基因hsp70的差异表达。结果显示,高温胁迫下坛紫菜中有256个unigene上调表达,以HSP、核糖体蛋白L12、延伸因子EF-Tu及部分光合作用相关基因为代表,3 820个unigene下调表达,主要为核酸、蛋白以及糖类等合成代谢相关基因。Gene Ontology分析表明,差异表达基因主要定位于质体等有膜细胞器,参与繁殖和发育过程,行使催化和连接酶活性的功能。Pathway分析显示,这些基因分布于107条pathway中。其中,下调表达基因最显著富集于mRNA监督和RNA转运途径,而上调表达基因部分富集于内质网的蛋白加工、RNA降解及光合作用途径。验证表明此次DGE结果具有较高准确性,hsp70基因对高温响应积极。综上所述,DGE结果反应出,在高温胁迫时,坛紫菜出现基础代谢减慢、合成速度下降、能量合成受阻、碳同化降低等现象,但光合作用前期未受影响,同时补救途径启动。     

基于距平分析的Argo海表温度场重构

提出基于距平分析的Argo海表温度场(SST)重构方法,即在Argo浮标观测点提取温度距平值序列进行Kriging插值生成距平场,并叠加气候态SST的方法重构Argo海温场。以Argo数据相对稀少的2003年8月份和Argo数据相对较多的2012年8月份印度洋海域(60°S—30°N,25°—125oE)为例,重构水平分辨率为1°×1°的海表温度场。分析表明:(1)这种基于距平分析方法重构的海温场与对Argo数据直接Kriging插值获得的结果相比在精度上有大幅提高;(2)重构的温度场与最优插值海表温度场(OISSTV 2.0)的等温线具有高度的一致性,并且在Argo浮标附近海域有更好的细节表现;(3)即使在Argo数据相对稀少的海域,基于距平分析方法重构的海温场也能保持较高的精度要求,包括边缘海域和南大洋极锋附近均有较好表现。     

2011年大理州入汛后首场区域性大雨过程分析

分析2011年6月27～28日大理地区人汛来首场强降水天气过程的影响系统、物理量特征以及风廓线雷达资料,结果表明此次区域性强降水过程的主要影响系统是东移的中纬度槽和低层的切变线;区域性强降水开始前,大理上空是不稳定能量的密集区且大气处层结于不稳定状态;从水汽条件看,过程开始前低层湿度虽大,但没有水汽的强辐合;强降水出现时存在剧烈的上升运动释放不稳定能量,且低层正涡度高层负涡度,散度场上低层辐合高层辐散,但低层辐合并不强;信噪比和垂直速度在降水的持续时间和降水强度方面与降水对应关系非常密切,强降水出现时间及持续时间与40dbz高信噪比出现时间一致,垂直速度负值绝对值越大降水越强,厚度越厚持续时间越长;强降水出现时水平风随高度存在多层切变,强降水出现期间水平风矢量达到最高的位置,随着降水的减弱,测量到的水平风矢量高度明显降低。     

风廓线雷达与多普勒天气雷达风矢产品对比及相关分析

利用成都地区2010年8月和北京沙河地区2011年7—8月风廓线雷达以及多普勒天气雷达的风廓线探测资料,结合对应时段的天气现象相关记录,通过对比分析得到以下结论:①弱降水条件下,在300~2100m高度内,风廓线雷达与多普勒天气雷达探测具有很好的相关性,风向相关系数平均值为0.596,风速相关系数平均值为0.736,在做预报时两者可以同时应用,互为补充;②强降水天气条件下,风廓线雷达与多普勒天气雷达探测的风向、风速变化趋势基本一致,特别是在300~2100m之间各个高度上风向、风速相关性较好,风向相关系数平均值为0.573,风速相关系数为0.508,且风廓线雷达比多普勒天气雷达探测到的各层风向、风速变化更为详细、直观;③阴天条件下风廓线雷达与多普勒天气雷达的风向、风速相关性低层比高层好;④晴天条件下,风廓线雷达更适合用于预报和监测天气。