合成孔径雷达在林业调查中的应用概述

森林是陆地生态系统的主体,而森林覆盖率、森林蓄积量及森林生物量是森林资源重要的特征参数,亦是林业调查的主要指标。合成孔径雷达(SAR)以其独特的成像机制、全天候全天时的成像特点以及较强的穿透能力,在森林资源调查发挥着巨大的作用。文章主要概述了合成孔径雷达技术特点及其在森林覆盖率、森林蓄积量及森林生物量等林业调查中的应用现状,并探讨了目前存在问题及未来发展趋势。     

密植果园作业机器人行间定位方法

在密植果园的果树行间,由于浓密树冠对卫星信号的遮挡,目前在开阔环境中成功应用的农业机械卫星导航定位方式存在失效问题。而单纯利用里程计在果园进行定位,又存在误差累积的难题。为此,以农业机器人驶入果树行前的初始位置点为原点,建立世界坐标系。利用激光雷达扫描作业空间中果树行两边的树干,根据圆弧聚类方法计算树干中心点,并记录在世界坐标系中。而后,在机器人运动过程中再实时检测果树树干中心点,并与先前时刻记录在世界坐标系中的树干中心点进行匹配,利用匹配结果校正里程计数据计算出的机器人位置和航向,以实现在密植果树行间对农业机器人进行准确定位。10次重复实验表明,农业机器人在世界坐标系的x和y方向上定位误差的标准差都约为0.08 m,精度能够满足密植果园作业机器人的应用需求。     

浅谈威海市新一代天气雷达站的雷电防护措施

根据威海市新一代天气雷达站的地理、土质、气象等自然环境的特点,确定雷达站防雷等级,阐述了雷达站在设计和施工中,针对雷电各种危害途径所采取的防护措施。     

2008年桂林降雪天气的雷达回波特征分析

2008年1月10日-2月5日桂林出现了一次持续的低温雨雪冰冻天气,通过对桂林新一代天气雷达资料降雪回波的特征进行了详细分析,总结出桂林市冬季降雪的回波特征,着重提出了“牛眼”的意义及在降雪量分析中的特征和风廓线产品对预报的指示作用,并对新一代天气雷达在降雪监测、降雪预报的应用方面进行了讨论,为南方降雪天气的雷达回波特征做一些总结。     

华北北部地区二代棉铃虫成虫迁飞行为的雷达观测

迁飞习性是棉铃虫区域性灾变的生物学基础,明确棉铃虫的迁飞行为对发展预警技术有重要的意义.2000年7～8月华北地区棉铃虫大发生期间,利用昆虫雷达和空中诱虫灯在河北省廊坊市观测研究了棉铃虫成虫的迁飞行为.试验结果表明,与地面棉铃虫相比,高空棉铃虫具有明显的迁飞昆虫生理特征.棉铃虫成虫一般在日落后30 min（20：00）左右大量起飞,种群密度在1 h后达到峰值.此后,随着成虫的大量迁出,空中密度逐渐下降.棉铃虫成虫从低空到高空起飞过程中位移方向多呈顺时针旋转,借助夏季盛行风飞行.成虫飞行成层多集中在200～300m高度,最高可达1000 m.多数个体位移速率35～45 km/h,整个夜间的迁移活动持续7～8 h,迁移距离大约250～450km.     

Fire models and methods to map fuel types: The role of remote sensing

Understanding fire is essential to improving forest management strategies. More specifically, an accurate knowledge of the spatial distribution of fuels is critical when analyzing, modelling and predicting fire behaviour. First, we review the main concepts and terminology associated with forest fuels and a number of fuel type classifications. Second, we summarize the main techniques employed to map fuel types starting with the most traditional approaches, such as field work, aerial photo interpretation or ecological modelling. We pay special attention to more contemporary techniques, which involve the use of remote sensing systems. In general, remote sensing systems are low-priced, can be regularly updated and are less time-consuming than traditional methods, but they are still facing important limitations. Recent work has shown that the integration of different sources of information and methods in a complementary way helps to overcome most of these limitations. Further research is encouraged to develop novel and enhanced remote sensing techniques.     

辽宁地区分级冰雹天气逐月物理参量特征与雷达回波分析

[目的]为了研究辽宁地区不同等级冰雹发生时的环境场特征,寻找致雹物理参量特征及雷达临近预警指标,[方法]利用辽宁地区2006-2015年常规地面气象观测资料、美国国家环境预报中心NCEP/FNL (1°×1°)以及辽宁省内新一代多普勒天气雷达资料,详细分析并归纳了辽宁地区降雹时间内的物理参数特征及雷达回波指标。[结果]结果表明：冰雹天气发生时水汽条件表现为整层大气可降水量随着冰雹等级增大而增大,850 hPa和500 hPa温度差在各等级之间不明显,均值大于24℃,0~6 km垂直风切变明显高于正常日。特征层高度在6、7月高于5、8、9月,红色级别特征层高度略低于其他级别。雷达特征表现为随着冰雹等级增大,回波中心强度、液态水含量及回波顶高都增加,[结论]其中液态水含量、回波顶高在红色冰雹发生时分别可以达到60 kg/m2和14 km,上述两项指标在短临预报预警中判别冰雹等级具有一定的指导意义。     

协同光学与雷达遥感数据的面向对象土地覆盖变化检测

西南地区受云、雨天气的影响,高质量的光学数据难以获取,合成孔径雷达数据可以全天时全天候地工作,但其重访周期较长,因此在多云多雨地区协同光学与雷达数据开展土地覆盖变化检测,可以弥补单一遥感数据源的不足,对国土资源调查评估及全球变化研究具有重要的意义。该研究基于2019年眉山地区Sentinel-2光学数据对2016年和2019年全极化Radarsat-2数据生成的差异影像进行面向对象引导分割,提取对象级多维特征,并提出FSO-RF变化检测框架,该框架利用样本间距离度量可分性特征空间优化（Feature Space Optimization, FSO）方法来优化特征空间,结合面向对象的随机森林（Random Forest,RF）分类器实现土地覆盖变化检测,与现有的变化检测算法对比,该研究的变化检测框架在精度上有较大提升,在试验区的准确率达到92.90%,通过抽取具有代表性的样区进行检验,两个样区变化检测结果的准确率分别为95.08%和88.16%。该研究提出的算法框架可以很好地满足城镇、农田等不同地物类别的变化检测需求,在国土资源监测中具有一定的应用价值。     

雷达资料同化在安徽暴雨个例中的应用

为了研究雷达资料同化对安徽暴雨预报的作用,使用WRFV3.4模式对2012年7月12日—14日安徽的一次暴雨个例,选取Eta微物理方案和GD积云参数化方案组合,利用WRFVAR3.4三维变分同化系统进行了直接循环同化雷达径向风资料。将同化试验和控制试验模拟的降水与实况比较,结果表明,同化了雷达径向风后在一定时间范围内能明显地提高降水预报,同化雷达资料后的前12 h内降水的同化试验较控制试验有一定的改进,特别是前6 h,可以看到,在小雨、中雨及暴雨量级上,都较控制试验有明显改进,在加入雷达径向风资料同化后,降水区的风场辐合特征更为明显,风速也有一定增强,降水强度和中心更接近实际值。在同化雷达资料后的后12 h,可以发现同化试验的优势逐渐不明显。     

基于Sentinel-1和Sentinel-2数据融合的农作物分类

基于光学影像的遥感技术受云雨、昼夜影响较大,导致获取连续的作物时序生长曲线较困难,而雷达影像作为主动式成像,能够很好地克服这一缺陷。本文以陕西省渭南市大荔县某农场为研究区域,分别采用最大似然法(Maximum likelihood,ML)和支持向量机(Support vector machine,SVM)2种方法,融合Sentinel-1雷达影像和Sentinel-2光学影像,提高农作物的分类精度。研究结果表明,融合数据的农作物分类精度相比光学数据分类精度有所提高。在无云层覆盖的情况下,利用SVM方法融合Sentinel-2的红、绿、蓝、近红外4个波段数据与Sentinel-1数据,总体分类精度提高了2个百分点,Kappa系数提高了5个百分点;在有少量云层覆盖情况下,利用ML处理融合数据的分类结果精度和Kappa系数分别提高2个百分点和4个百分点,SVM方法下的分类精度提高了6个百分点,Kappa系数提高了8个百分点。