基于探地雷达的典型土壤物理性质探测研究进展

探地雷达(GPR)作为一种新型的无损探测工具,具有探测速度快、探测过程连续、操作简单,探测费用低等优点。探地雷达在工程勘探方面应用广泛,但在探测典型土壤物理性质,尤其是在探测矿区典型土壤物理性质方面的应用研究较少。本文在介绍GPR基本工作原理、发展历程及其图像处理研究进展的基础上,对基于GPR的典型土壤物理性质探测研究进展作详尽文献分析,最后阐述基于GPR的矿区复垦土壤典型物理性质的研究进展,并对探地雷达探测典型土壤物理性质进行了展望,指出基于GPR对典型土壤物理性质的研究应主要集中于GPR图像处理技术、GPR的分辨率及探测效果评价等方面。     

基于PALSAR雷达数据在南方水体信息提取研究

[目的]利用具有L波段的双极化PALSAR雷达数据在福建寿宁地区开展水体信息提取的研究。[方法]对双极化PALSAR雷达数据进行了极化差、滤波、彩色合成等图像处理手段,增强地物信息,分析了典型地物在雷达影像上的特点,利用地形建模消除山区阴影影响,基于SVM分类方法对研究区进行了水体信息提取,最后结合目视解译结果进行了精度评价。[结果]PALSAR雷达数据可准确地在我国南方地区进行水体信息的提取应用。[结论]该研究为解决在我国南方地区受云雨天气影响,光学遥感数据无法准确地提取地表水体信息的问题提供了理论依据。     

吴忠市2次强对流冰雹天气雷达回波特征对比分析

为了提高吴忠市冰雹天气的预报预警及服务能力,本文对2016年7月3日夜间及2018年6月21日2次冰雹天气的多普勒雷达回波强度、径向速度、垂直累积液态水含量、冰雹指数等雷达产品进行对比分析,总结出冰雹天气在吴忠市新一代多普勒雷达产品上的一些指标:回波强度在55 dBZ及以上,最大达到65.5 dBZ,且强回波中心伸展高度较高;在雷达回波速度场可分析有逆风区的存在;垂直累积液态水含量48.0～57.5 kg/m~2,其数值出现持续增大或者突然增大的现象,可以作为冰雹预警的指标之一;冰雹指数产品对冰雹预报有较好的指示作用。     

微型雨雷达产品在几次不同量级降水过程中的表现特征

利用MRR-2微型雨雷达设备及相关软件对降水系统进行跟踪连续观测,分析微型雨雷达主要的4项指标:降水效率(Rain rate,mm/h)、雷达反射率(Radar reflectivity,d BZ)、液态水含量(Liquid water content,g/m3)及下降速率(Fall velocity,m/s),经研究得出以下结论:(1)小雨过程中,由于中高层湿度条件很差,降水率、雷达反射率、液态水含量、下降速率均分布在2400m以下,且峰值均较小,低于中雨、大雨及暴雨过程,仅在小时降水量超过0.2mm的时段才表现出一定的显著特征;(2)由于整层湿度条件较好,中雨、大雨及暴雨3次过程的降水率均表现出垂直分段分布的特征,且降水率高值区整层均有分布;(3)中雨、大雨及暴雨3次过程雷达反射率发展得均较高,达到了4800m左右,但高值区发展的高度并不相同,并且三者的峰值大小也有一定的区别,在降水量较大的时段,三者的峰值主要分布在低层;(4)中雨、大雨及暴雨3次过程的液态水含量与降水效率产品表现出类似的特征,同样呈现出了垂直分段分布的特点;(5)不同降水类型的下降速率和液态水含量各自表现出不同的特征。     

2016年8月23-24日青海省河南县强降水天气诊断分析

利用常规观测资料、Micaps、卫星云图、多普勒雷达资料等,从环流背景、物理量、卫星云图、雷达回波等方面,对2016年8月23—24日青海省河南县出现的一次短时强降水天气进行分析,探讨造成此次强降水的主要成因。结果表明,在588 dagpm线副高控制范围内高湿高温状态下,冷暖空气的汇合以及切变辐合造成了此次对流不稳定;在具备充分水汽供应的条件下,垂直方向上低空辐合、高空辐散的配置为此次降水提供了动力条件。对流旺盛、雷达强回波带过境的地方会造成强降水。     

2016年11月21-22日三门峡市大暴雪天气过程分析

利用高空地面观测资料、欧洲数值预报,结合CINRAD/SB多普勒天气雷达产品,对2016年11月21-22日发生在三门峡市的大暴雪天气过程的形成机制和过程特征进行了总结分析,结果表明:500 hPa低槽、700 hPa低槽带切变线配合地面强冷空气是产生三门峡市大暴雪天气的有利天气形势配置;11月份暖湿气流比较强盛,雪中的液态水含量较多,易出现暴雪或大暴雪.雷达资料显示,源源不断的30 dBz强回波的维持以及"列车效应"是产生大暴雪的重要原因.11月份,当雷达回波顶高达到 11 km时,三门峡市出现打雷现象,这是冬季极其少见的.     

探地雷达地波法测定红壤区土壤水分的参数律定研究

探地雷达地波法是一种农田尺度快速测量土壤体积含水量的有效技术,能够弥补传统方法和卫星遥感方法在含水量监测上的不足。但地波法在红壤地区进行含水量反演的最佳参数仍未确定,相关研究鲜有报道。本研究以位于南方红壤区江西省鹰潭市孙家流域为例,采用地波法对区域土壤体积含水量进行了探测:先使用共中心点法确定所用雷达的系统延时、有效反演深度,并利用Topp、Roth、Ferre和朱安宁四种常用的经验模型由介电常数ε反演土壤含水量;然后通过固定间距法进行区域性的土壤体积含水量测量,确定雷达测量时的最佳天线间距。这一系列过程中,土壤含水量实测值是用烘干法校正的管式时域反射仪(time domain reflectometry,TDR)测定的土壤体积含水量。研究的目的是为了律定地波法在红壤区测定土壤含水量的有效反演深度、最优模型和最佳天线间距等参数。结果表明:60 MHz探地雷达地波法反演0～40 cm土层的土壤体积含水量时精度最高,误差最小;Roth经验模型更适合于红壤地区0～40 cm土层土壤含水量的反演,均方根误差(root mean square error,RMSE)为0.022 m3m-3;地波法的最佳天线间距为1.0 m,能够准确地反演土壤体积含水量;土地利用类型对雷达的探测精度具有一定影响,在1.0 m天线间距下,旱地上的反演精度优于果园,旱地和果园的RMSE分别为0.004和0.020 m3m-3。     

三江镇一次冰雹天气过程的短临预报思路浅析

利用MICAPS再生图像资料、ECMWF_FINE模式与多普勒雷达探测等图像产品资料,对在2016年4月17日三江镇发生的一次小范围强对流过程的天气环流背景、各物理量及多普勒雷达回波变化过程进行一次简单的短临预报思路浅析,结果展示为：本次强对流天气过程环流背景复杂；大量的不稳定能量集聚与适合的0℃层与-20℃层为冰雹的生长提供了有利的条件；存在下湿上干的不稳定层结与强烈的风速辐合通道加上适宜的风切变环境和地形抬升作用；雷达组合反照率与雷暴中心VIL的回波特征预示了本次冰雹的出现。