基于雷达图分析法初步评价稻米食昧品质的研究

本研究建立了一种基于雷达图分析稻米食味评价的新方法.该方法选择胶稠度、碱消值、粒型、直链淀粉含量和蛋白质含量等5个对稻米食味品质影响较大的理化指标作为雷达图分析的评价指标.各个评价指标经无量纲化处理后用于绘制雷达图.为消除指标排列顺序不同引起的差异,本文采用雷达图的平均周长和平均面积作为特征向量构建评价参数,并对10个参试样品的食味品质进行综合评价.结果表明,采用本文建立的雷达图分析法得到的食味评价排序与常规感官评价法的排序基本一致,表明本文建立的雷达图分析法适用于稻米食昧品质的初步评价.     

X波段双偏振多普勒雷达降水观测

以X波段双偏振雷达的多种参数为依据，综合使用雷达及相关雨量站的降水观测资料，从基本组成及雷达工作方式2 个方面简述了X波段双偏振多普勒雷达，并针对2014 年8 月9 日内蒙古地区的一次对流性降水天气过程，着重分析X波段双偏振多普勒雷达降水观测。结果表明：（1）在流性雷暴云降水过程中，大部分冰晶类将会在6~8 km融化为小雨滴，或以冻滴的形式存在；（2）强雷暴云天气发生时，在强雷暴云中上层的存在大部分的小粒子，并无大量的水成物粒子存在。该研究不仅能够探索雷达对降水进行定量估测的能力，还能够通过提升X波段双偏振雷达降水观测的适用性，以期为今后X波段双偏振多普勒雷达在降水观测中的应用提出一定的参考依据。     

基于修正介电常数模型的煤矿区复垦土壤压实评价

模拟复垦机械对试验区土壤进行不同程度的压实,在探地雷达获取土壤介电常数的基础上,检验并修正了4种经典复合介电常数模型,并结合野外试验对修正后的模型通用性进行了验证。结果表明,土壤介电常数与土壤压实指标(土壤紧实度、容重、孔隙率等)相关系数89%,可以表征土壤压实状况;原有复合介电常数模型虽然存在误差不能直接使用,但模型计算值与实测值相关系数0.99,修正后二者拟合误差1%;在野外试验中,基于修正后的介电常数模型反算的土壤压实指标(容重、孔隙率)与实验室测量值误差率5%,通用性较好。表明在科学布设测线以保证探地雷达准确获取土壤介电常数的前提下,可以通过修正后的复合介电常数模型对煤矿区复垦土壤压实状况进行全面客观的评价。     

The importance of sub‐peat carbon storage as shown by data from Dartmoor,UK

Peatlands are highly valued for their range of ecosystem services, including distinctive biodiversity, agricultural uses, recreational amenities, water provision, river flow regulation and their capacity to store carbon. There have been a range of estimates of carbon stored in peatlands in the United Kingdom, but uncertainties remain, in particular with regard to depth and bulk density of peat. In addition, very few studies consider the full profile with depth in carbon auditing. The importance of sub‐peat soils within peatland carbon stores has been recognized, but remains poorly understood and is included rarely within peatland carbon audits. This study examines the importance of the carbon store based on a study of blanket peat on Dartmoor, UK, by estimating peat depths in a 4 × 1 km survey area using ground penetrating radar (GPR), extraction of 43 cores across a range of peat depth, and estimation of carbon densities based on measures of loss‐on‐ignition and bulk density. Comparison of GPR estimates of peat depth with core depths shows excellent agreement, to provide the basis for a detailed understanding of the distribution of peat depths within the survey area. Carbon densities of the sub‐peat soils are on average 78 and 53 kg C/m³ for the overlying blanket peat. There is considerable spatial variability in the estimates of total carbon from each core across the survey area, with values ranging between 56.5 kg C/m² (1.01 m total depth of peat and soil) and 524 kg C/m² (6.63 m total depth). Sub‐peat soil carbon represents between 4 and 28 per cent (mean 13.5) of the total carbon stored, with greater values for shallower peat. The results indicate a significant and previously unaccounted store of carbon within blanket peat regions which should be included in future calculations of overall carbon storage. It is argued that this store needs to be considered in carbon audits.     

“6?13”强冰雹天气雷达特征分析及对农业的影响

为了找寻冰雹天气发生的原因及对农业的影响，利用多普勒雷达的反射率因子、径向速度、垂直累积液态水含量(VIL)等产品，结合高低空环流形势及地面资料，对发生在长治市2016 年6 月13 日的强冰雹天气过程进行分析。结果表明：（1）此次冰雹天气是由高空冷槽和与地面暖低压共同作用结果；（2）强回波与三体散射(TBSS)对提前预报强冰雹有较好的指示意义；速度场的辐合辐散可以判断回波未来发展趋势，增强预判准确性；当TBSS出现一定的持续性时，TBSS可以作为强冰雹预警的辅助指标；VIL是判别冰雹的有效工具之一，且对冰雹的预报有较好的指示作用；（3）加强冰雹监测，通过及时的“点”监测，实现“面”预警，是减少冰雹对农业生产造成灾害的一种有效的补充手段。     

山东西部连续强对流天气的多尺度资料对比分析

在常规观测资料基础上,结合NCEP再分析资料、风廓线雷达、多普勒雷达和卫星云图资料,对2016年6月13-14日山东省西部连续两次强对流天气进行分析.分析表明:(1)13日夜间对流强度较14日下午剧烈.两次强对流天气都是在高空冷涡的环流背景下产生的.高空为西北气流,低层存在暖湿平流输送,13日强对流天气由低层切变线和地面辐合线触发,14日由700 hpa弱冷空气触发.(2)强对流发生前都有一定的水汽输送和辐合,下暖湿上干冷,低层辐合,中高层辐散.0℃层高度在4000m左右,-20℃层高度在7000m附近.(3)强对流发生时雷达回波强度大于45dBZ,在1.5°仰角上雷达回波最高达60 dBZ以上,中层强回波区悬垂于低层弱回波区之上.垂直累积液态水含量(VIL)高达20 kg/m2,强回波区不断有中气旋生成.13日夜间有弓形回波,垂直累积液态水含量(VIL)高于14日.风廓线资料中强的垂直风切变和风向波动对强对流天气的发生时间有指示意义.(4)冰雹、大风等强对流天气发生在狭长的冷云区前部、对流云团前部和西南部的TBB梯度区上.     

风廓线雷达资料在沈阳冰雹天气过程中的分析应用

利用风廓线雷达的基本产品、Micaps实况资料和区域自动站资料,对沈阳城区发生的一次冰雹天气过程进行分析,结果表明:此次冰雹是在冷涡背景下,高空存在横槽、逆温,触发的局地的强对流天气过程。降雹前高空由西北风转为偏西风,预示着横槽的到来,风廓线雷达对冷空气侵入的判别提前于常规观测资料。1000 m以下水平风的变化与降雹时间及强度有较好的对应。高空水平风速≥12 m/s的风速带在降雹前1 h达到峰值。高空急流区在冰雹发生前20~25 min出现急流动量下传,为冰雹的产生提供动力条件。降雹阶段探测高度明显增加,主要是由于空气湿度增大和高层存在大量冰晶粒子所致。冰雹过程中,冰晶粒子主要集中在1900 m以下。降雹前25 min垂直风切变增大,并在降雹前20 min达到极值,垂直风切变的变化与急流的变化相对应。垂直速度达到极值对应的并不是降雹的开始,低层信噪比60 d B,对应降雹开始,信噪比对于冰雹的敏感程度比垂直速度高。垂直速度大于4 m/s与降水的开始、结束时间有着很好的对应关系。     

非邻域相干系数估计的PolInSAR树高反演算法

为了提高全极化干涉合成孔径雷达树高反演精度,提出了一种基于非邻域窗口相干系数估计的Pol In SAR树木高度反演算法。该算法首先求取4对全极化干涉SAR图像的最优干涉相位图,再以局部窗口内像素的幅度和相位联合条件概率密度为准则选取与当前像素满足独立同分布的样本,进而获得相干系数的准确估计值,最后采用三段法进行树木高度反演。对仿真数据的处理结果表明,所提算法能够提高观测场景中树木高度的反演精度,并且能够很好地保持图像中的边界细节信息。     

雷达在昆虫学研究中的应用

昆虫雷达因能无干扰地远距离探测到自然状态下昆虫自由飞行行为,已被广泛用于昆虫高空远距离迁飞和近地飞行行为研究,成为昆虫学研究中一个卓越的研究工具。同时天气雷达也越来越多地用于鸟和昆虫的监测,探地雷达也在探测堤坝蚁穴中起到了重要作用。本文分析了各种不同类型雷达的性能和近年来在昆虫学研究中的应用,以昆虫学家的视角审视了雷达能为昆虫学研究做什么以及其中的挑战。     

钢筋混凝土无损检测的手持式探地雷达研制

根据钢筋混凝土无损检测的特点和超宽带雷达探测原理，研制了一种手持式高分辨率超宽带探地雷达系统.阐述了基于无载频脉冲发射机、等效时间采样接收机和超宽带收发天线的低成本射频模块的基本结构和工作原理，描述了集雷达控制、数据采集和图像处理于一体的嵌入式控制模块的设计方法.软硬件集成提高了系统的便携性、可靠性和实时性.原理样机实验结果表明：该检测系统可有效检测埋深为0~35 cm，间隔6 cm以上的Φ6钢筋位置和保护层厚度，并可反映钢筋混凝土的其他特性.