基于多星融合高度计数据的中国海波浪能资源评估

Wave energy resources are abundant in both offshore and nearshore areas of the China's seas. A reliable assessment of the wave energy resources must be performed before they can be exploited. First, for a water depth in offshore waters of China, a parameterized wave power density model that considers the effects of the water depth is introduced to improve the calculating accuracy of the wave power density. Second, wave heights and wind speeds on the surface of the China's seas are retrieved from an AVISO multi-satellite altimeter data set for the period from 2009 to 2013. Three mean wave period inversion models are developed and used to calculate the wave energy period. Third, a practical application value for developing the wave energy is analyzed based on buoy data. Finally, the wave power density is then calculated using the wave field data. Using the distribution of wave power density, the energy level frequency, the time variability indexes, the total wave energy and the distribution of total wave energy density according to a wave state, the offshore wave energy in the China's seas is assessed. The results show that the areas of abundant and stable wave energy are primarily located in the north-central part of the South China Sea, the Luzon Strait, southeast of Taiwan in the China's seas; the wave power density values in these areas are approximately 14.0–18.5 k W/m. The wave energy in the China's seas presents obvious seasonal variations and optimal seasons for a wave energy utilization are in winter and autumn. Except for very coastal waters, in other sea areas in the China's seas, the energy is primarily from the wave state with 0.5 m≤H s≤4 m, 4 s≤T e≤10 s where H s is a significant wave height and T e is an energy period; within this wave state, the wave energy accounts for 80% above of the total wave energy. This characteristic is advantageous to designing wave energy convertors(WECs). The practical application value of the wave energy is higher which can be as an effective supplement for an energy consumption in some areas. The above results are consistent with the wave model which indicates fully that this new microwave remote sensing method altimeter is effective and feasible for the wave energy assessment.     

多星座实时导航中一种快速次优的选星方法

随着各国卫星导航系统的建设与完善,同一历元的可见卫星数目逐渐增加,如何对众多卫星进行选择以优化利用现有资源便显得迫切而重要。本文以获得满足设计要求的GDOP为前提,根据各时刻可见卫星数量的大小,选择适合的遮蔽仰角,以卫星空间构型的体积与GDOP关系为依据,引入计算几何学中解决三维点集的凸壳问题的增量算法,并结合导航卫星星座的自身特点,提出了对卫星位置坐标直接进行选择的一种快速次优的选星算法。实验结果表明,在GDOP满足要求且选星数较少的情况下,相对传统GDOP选星法大大减小了计算量,该方法简洁快速,能有效满足选星求解的实时性和精度要求。     

顾及多径环境差异和粗差的GNSS-MR土壤湿度反演

针对基于单系统单卫星GNSS-MR (GNSS Muhipath Reflectometry)土壤湿度反演的可靠性不高、实际可操作性不强和最小二乘估计不具鲁棒性的缺点,为获取更优的延迟相位估值,并改善GNSS-MR土壤湿度反演的可靠性和实际可操作性,同时简化繁杂的选星过程,提出了一种基于抗差估计的多系统多卫星组合GNS...     

遥感大数据条件下多星一体化处理与分析

中国对地观测数据获取量持续增加,已步入遥感大数据时代,开展多星一体化数据处理与应用已成为发展趋势。文章从成像处理与信息提取两个方面系统回顾了技术发展过程,剖析了现有前沿方法的优势和特点,指出成像处理领域建立统一处理模型、信息提取领域建立高效学习模型面临的主要挑战。在此基础上,结合实际应用需求,提出了遥感大数据条件下多星一体化处理与分析的新思路,重点阐述了多星一体化处理与分析的基本概念、科学问题与解决方案,通过构建基于生成对抗网络的多星一体化成像处理模型与记忆保持的多任务特征共享与小样本增量学习模型,综合利用不同卫星和载荷间、不同任务和目标间信息,实现高质量图像产品的生成与高精度标注结果的提取。文末给出了技术途径和初步试验验证,并展望后续技术攻关方向。     

时空谱多星协同任务规划算法研究

介绍了多星协同任务规划的重要性以及时空谱多星协同任务规划的优点,基于时间、空间和光谱协同观测约束优化模型,以金矿尾矿库污染、水资源污染和耕地荒漠化问题为例ꎬ分别在新疆伊犁河流域尾矿库区域、塔里木河流域和阿克苏区域随机生成观测任务,根据观测任务选取了多个成像卫星,通过仿真实验研究了基于启发式规则的贪婪算法、遗传算法、爬山算法对模型的求解效率和优化结果.验证了引入适宜度的必要性ꎬ以未观测点、任务适宜度、优先级、任务总价值为比较指标ꎬ综合分析和比较任务的总价值,验证了贪婪算法在本文模型中优于遗传算法和爬山算法.     

“中国高分”科技重大专项在对地观测发展历程中的阶段研究

系统梳理1998年民用航天管理机构调整,特别是2005年天地一体化结构调整实施以及国家科技重大专项高分辨率对地观测系统(下称高分专项)从2007年开始论证到实施至今10余年发展历程,揭示行业发展基本规律,首次将中国民用遥感行业发展划分为4个阶段,阐述了每个阶段主要特征、面临的问题以及创新管理实践;首次将高分专项十年历程明确为一个发展阶段,提出本行业未来发展要在高分专项阶段成果基础上,推动遥感行业继"由试验应用型向业务服务型转变"成功后,向"体系效能型"转变,再次引领和推动中国对地观测新体系建设。     

富3He SEP事件中电子经向分布及其日面传播研究

根据ACE/ULEIS卫星数据,确定了2007-05—2010-01太阳活动极小期内的3个独立富³He太阳高能粒子(SEP)事件,并结合STEREO双星对相同事件的观测数据,研究了事件中电子的经向分布特征.结果表明:由耀斑引起的3个独立SEP事件,电子的经向分布宽度可达到130°.计算表明,携带电子传播的日面波传播速度差异显著,电子的此类经向分布很可能是由于其在日面横向扩散所致.当观测点磁力线足点位于耀斑源区东侧时,电子的日面扩散速度更快.     

GPM反演降水数据IMERG在浙江省的适用性研究

【目的】为了研究全球降水测量计划（GPM）综合多卫星检索降水产品（IMERG）在浙江省的适用性。【方法】以浙江省为研究区域,基于浙江省自动观测站降水数据,利用相关系数、均方根误差、相对偏差、分类指数统计法分别从年尺度、季尺度、月尺度、日尺度以及小时尺度GPM在浙江省的适用性。【结果】（1）春、秋、冬季的GPM和自动站对应效果远好于夏季,月尺度、日尺度、小时尺度下GPM和自动站降水数据对应效果较好,但整体上存在高值区略低估、低值区略高估现象;（2）年尺度与季尺度下GPM与自动站降水平均值的变化趋势一致,但GPM降水平均值较高,其中秋季表现最好;（3）年、月、日3个尺度下,尺度越精细化,相关系数越高、相对偏差越小,均方根误差越小;小时、日、月3个尺度下,降水阈值越低,产品尺度越粗糙,估测能力越高;降水阈值越低,产品尺度越精细,误报降水的比例越低;降水阈值越低,综合探测能力越高;（4）在小时尺度下,在0.5~1 mm·h-1区间,GPM虽然对降水事件略有高估,但拟合效果较好。【结论】综合来看,GPM日尺度降水数据产品精度在浙江省有较大应用潜力。     

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多卫星组合的GPS-MR土壤湿度反演

单天中卫星低高度角状态持续时间较短,导致基于单颗GPS卫星多路径信噪比SNR的土壤湿度反演时间分辨率较低。为保证土壤湿度反演结果的可靠性和准确性,同时改善土壤湿度反演的时间分辨率,顾及信噪比有效高度角区间,提出一种基于多GPS卫星组合的GPS-MR高时间分辨率土壤湿度反演方法。实验结果表明,多卫星延迟相位组合能较好地表征土壤湿度变化趋势,二者相关系数优于0.92;土壤湿度反演时间分辨率由1 d提升为2 h。