大气颗粒物遥感研究进展

大气污染已成为全球性的环境污染问题之一,PM2.5和PM10已成为当前大气遥感研究的热点,以京沪穗为代表的特大城市更成为相关研究的重要焦点。通过对国内外相关文献的分析,以广州为例描述了地面站点监测的现状和不足,指出PM2.5遥感的关键问题为区域尺度气溶胶光学厚度垂直订正和区域尺度近地面消光系数湿度效应校正研究;通过空气质量模式系统进行相关研究,是包括PM2.5在内的大气颗粒物遥感的重要途径之一。     

广东省晚稻干旱灾害评估及其特征分析

利用广东省1960—2016年5—6月逐日降水量资料、1983—2016年全省及各市早稻产量资料、1994—2016年灾情资料等,首先应用数理统计方法,建立早稻产量与“龙舟水”期间（5月21日—6月20日）总降水量、降水量距平百分率与暴雨日数的相关关系;然后,采用个例分析法,建立“龙舟水”灾害对早稻产量影响评估模型,再利用评估模型对受“龙舟水”影响严重的2008年早稻单产减产率进行评估检验,其正确率超过75%。最后,确定“龙舟水”期间暴雨日数大于等于1 d且降水量距平百分率大于等于20%为早稻“龙舟水”灾害保险阈值,在此基础上,设计了“龙舟水”灾害保险气象理赔指数。

     

结合被动微波和光学遥感的“超级寒潮”广东 地表温度特征及其对马铃薯生长的影响

利用被动微波可穿透云层的优势,基于GCOM-W1/AMSR2（Global Change Observation Mission-Water/ Advanced Microwave Scanning Radiometer 2）星载被动微波传感器的多通道亮度温度数据,反演了2016年1月下旬“超级寒潮”过程的广东省每日地表温度,分析了寒潮过程中广东省地表温度的时空变化特征。结果表明：在寒潮前后,广东省地表温度呈现出明显的先下降而后上升的趋势,寒潮过程带来的地表最低温度在广东北部大部分地区达到了277 K（4℃）,西南大部分地区为280~282 K（7~9℃）,其余大部分地区278~279 K（5~6℃）;降温幅度在广东南部地区达到了8~12 K（8~12℃）,北部大部分地区为5~7 K（5~7℃）。此外,利用归一化植被指数（NDVI）对植被生长的指示作用,基于HJ-1 A/B卫星的CCD传感器的多通道反射率数据,计算了近3年冬季广东省典型马铃薯种植区域马铃薯叶片的NDVI值,结果表明：马铃薯叶片的NDVI值在此次寒潮过程后出现了明显的下降,大部分地区（55.4%）马铃薯NDVI降低了0.1~0.2,部分地区（17.2%）马铃薯NDVI下降了0.2~0.3;进一步对比此次“超级寒潮”后同时段的前2年数据,发现寒潮后马铃薯叶片NDVI相对于正常年份也低了0.2,表明马铃薯叶片NDVI下降的主要原因是寒潮带来的低温,而不只是马铃薯的正常老化现象。NDVI的降低表明大部分地区马铃薯生长受到了抑制,马铃薯生长状况的这一变化也通过现场调查得到了证实。     

Analysis of Precipitation Anomaly and a Failed Prediction During the Dragon-boat Rain Period in 2023

This study investigates the possible causes for the precipitation of Guangdong during dragon-boat rain period(DBRP) in 2022 that is remarkably more than the climate state and reviews the successes and failures of the prediction in2022. Features of atmospheric circulation and sea surface temperature(SST) are analyzed based on several observational datasets for nearly 60 years from meteorological stations and the NCEP/NCAR Global Reanalysis Data. Results show that fluctuation of the 200-h Pa weste...     

气候变化背景下广东寒露风特征及其对晚稻产量的影响

利用广东省86个气象站1961—2010年气温资料,借用数理统计方法分析气候变暖背景下广东省寒露风变化特点;再利用广东省1983—2010年晚稻产量资料,采用正交多项式等方法分析广东省寒露风对晚稻产量的影响。结果表明:1997年以来,全省寒露风过程总次数减少3成多;寒露风发生强度变轻;重度寒露风出现时间提前;重度寒露风发生次数、天数及频率与晚稻产量有明显的负相关关系。按照目前的晚稻播期制度,中部及东南部晚稻抽穗期是该地区重度寒露风的平均出现时间。在此基础上,提出广东省中部地区晚稻生产需要合理安排的防灾减灾建议。      

水、铁组分对橄榄石性质的第一性原理模拟研究

为了了解含水含铁橄榄石在地球深部的物性变化特征,探讨深部低速层的成因和地球内部结构,应用基于密度泛函数理论(DFT)第一性原理模拟方法,系统的计算了高压下,水和铁组分对橄榄石及其高压多形相(瓦兹利石(wadsleyite,β-相橄榄石)和林武德石(γ-橄榄石,ringwoodite))弹性、体积、相变等物性的影响.     

任意时段累年气候数据统计流程优化及应用

任意时段累年气候数据的统计是气象部门一项常规实时(准实时)业务,需要相应业务系统的支撑。为了提高该系列数据的统计检索效率,本文对获取该数据的统计流程进行了优化,提出了优化后的原始数据逻辑分解流程,并以关系型数据库Oracle为例,利用广东省86个国家气象观测站近65年,及2313个区域自动气象站近10年逐日气象数据,进行了任意时段累年气候数据统计流程优化前后效率的对比。结果显示:基于优化前的流程,随着任意时段日期跨度的增长,数据统计效率逐步降低;而基于优化后的流程,无论任意时段起止日期的跨度大小,数据统计均可以保持很高的效率。本文将优化后的统计流程应用于广东省农业气象业务系统(AGROS)对应的功能模块,对提高系统效率、优化用户体验起到了很大作用,并进一步推动了该系统在广东全省的推广应用。对于全国各省区乃至国家级气象部门业务系统相关模块的开发也有参考价值。     

基于 NDVI 物候特征的华南地区冬种马铃薯遥感提取方法

马铃薯是华南地区的特色冬种农作物,其地块的“早稻―晚稻―冬种马铃薯”三季种植模式具有特有的植被指数时间序列曲线特征。利用这一特征,提出一种基于 NDVI 时间序列数据和 SAM 的冬种马铃薯种植面积提取方法。以广东省惠州市稔平半岛为研究区,冬种马铃薯面积为研究对象,采用 2011 年 HJ-1 A/B CCD 遥感数据为主要数据,计算每一景影像的 NDVI 后以时间为坐标轴排列成 NDVI 时间序列数据集,在此提取冬种马铃薯种植区的 NDVI 时间序列参考曲线,使用光谱角度匹配（SAM）方法,计算每个像元的 NDVI 时间序列曲线与 NDVI时间序列参考曲线的光谱夹角值,根据 Rule 图像的统计参数确定夹角阈值,达到快速有效地在遥感影像上提取冬种马铃薯对应像元的目的。结果表明：研究区总体提取精度为 82.70%,重点种植区域提取精度为 93.75%,可见基于 NDVI 物候特征的 SAM 方法能够有效提取研究区冬种马铃薯的种植面积。     

基于高光谱数据的荔枝SPAD值快速估测

通过分析荔枝叶片的反射光谱曲线与荔枝秋稍老熟阶段叶片SPAD-502 叶绿素计读数（SPAD 值）之间的关系,探索高光谱数据进行荔枝叶片SPAD 值估算的能力。研究4 类光谱变量,第1 类变量是其他文献中提出的光谱指数,第2 类变量是基于波段迭代算法进行波段优化后的新指数,第3 类变量是蓝边、黄边和红边（“三边”）的面积、位置、斜率,第4 类变量是二阶导数光谱波峰、波谷区间区间内光谱曲线的面积、最值、最值处波长。结果表明：一阶导数的蓝边斜率和光谱二阶导数提取的490~520 nm 范围内光谱数值之和与SPAD 值的相关程度也很高（r 分别为-0.834 和-0.856）;对于3 种光谱数据处理形式SNV 光谱（Standard Normal Variate,SNV）、FD 光谱（First Derivative,FD）和SD 光谱（Second Derivative,SD）,波段迭代算法优化后的最佳四波段双差值指数与SPAD 值相关性最好,其中（FD516－FD474）－（FD684－FD660）与SPAD 值的相关系数最高达到0.875,预测模型的确定系数达到0.747,RMSECV 为2.375。利用高光谱数据监测荔枝叶片SPAD 值是可行的。