基于雷达图的鄱阳湖湿地水质评价

采用雷达图的方法来评价鄱阳湖湿地的水质状况,验证其在鄱阳湖湿地水质评价中的可行性。基于鄱阳湖湿地30个采样点的实测水质数据,选取溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、叶绿素a(Chl-a)、氨氮(NH~+_4-N)、总磷(TP)、总氮(TN)及重金属铜(Cu)、铅(Pb)为水质评价因子,构建水质雷达图对鄱阳湖湿地进行水质评价,雷达图红色区域的面积大小和形状能直观反映采样点的水质状况及主要的污染因子,并基于雷达图红色区域的面积大小计算雷达图水质指数。结果显示,鄱阳湖湿地水体的主要污染物为氮、磷营养盐、重金属及Chl-a;自然保护区及周边湿地的水质较好,而河口附近湿地的水质最差;雷达图水质指数与内梅罗指数、主成分水质指数的评价结果间存在显著的相关性,表明其能较客观地反映鄱阳湖湿地的水质状况。与传统方法以单一数值呈现水质评价结果相比,水质雷达图以可视化的方式、多维度地呈现采样点的水质状况,其结果更直观易懂,尤其有助于增强公众对水环境污染的认知和关注度,为水质评价及评价结果的展示提供方法上的借鉴。     

介质含水率与探地雷达电磁波特征参数关系

【目的】研究GPR电磁波属性参数与含水率的内在关系,揭示流域范围内土壤水分赋存特征具有重要意义。【方法】利用美国劳雷工业SIR-3000型地质雷达,对不同含水状态风积沙进行GPR探测试验,分析了不同含水率风积沙试样中电磁波传播过程的参数特征,建立了其与含水率的关系模型,并推算介电常数;利用介电常数仪直接测定不同含水率风积沙试样的介电常数,对比基于波速间接所得介电常数,校验了介质含水率与电磁波特征参数关系模型的有效性。【结果】随介质含水率增加,GPR电磁波的双程走时呈非线性增加趋势,波速呈负线性降低趋势;随含水率增加,基于GPR波速间接推算介电常数与介电常数仪直接测定介电常数呈相似增大趋势,相同条件下两类介电常数最大误差约3.6%。【结论】借助GPR电磁波波速与双程走时可以有效评价风积沙水分赋存特征与介电特性。     

天水市伏羲庙古侧柏树干空腐状况诊断及其应用

为进一步加强对天水市伏羲庙内古侧柏的保护,运用TRU树木雷达对伏羲庙28棵古侧柏树干空洞情况进行了检测。结果表明,28棵古侧柏树干都不同程度地出现了空腐,其中轻度空腐的占25%、中度空腐的占67.85%,重度空腐的占7.14%。同时对古侧柏健康地上部分进行诊断,利用层次分析法得出完全健康的为0株,较健康的有17株,占比60.71%;不健康的6株,占比21.43%;显著不健康的4株,占比14.29%,濒临枯死的1株,占比3.58%。综合古侧柏地上部分生长的健康状况评估结果和空洞情况结果进行分析得出,古侧柏的树龄与健康程度之间没有明显的相关性,树龄只是导致树衰弱的主要因素,不是重要因素。空洞情况与健康程度之间存在一定的相关性,在树龄较小情况下,空洞越小的健康程度越大,但有少量古侧柏之间关系呈负相关,主要原因可能是地下根系较为发达,树冠茂盛,矿物质、水分和光合作用的能力较强,部分古侧柏病虫害情况较为严重。基于以上研究结果,提出伏羲庙古侧柏保护建议措施,为进一步研究古树、保护古树的措施提供借鉴。     

合成孔径雷达水稻识别和监测研究进展

合成孔径雷达（SAR）具有全天时、全天候、高分辨率、大幅面监测地物的特征,利用SAR在阴雨天气多、云量大的水稻种植地区开展水稻识别、监测和估产具有光学遥感无可比拟的优势。目前基于雷达对水稻进行识别和监测的研究多用ERS/SAR、RADARSAT/SAR、ENVISATASAR等,其多是以民用或军民两用为主的星载合成孔径雷达。在用SAR数据监测水稻时,其后向散射系数来自4个方面：①入射波直接被水稻散射回去,即直接散射项（D-BS）;②入射波经水稻层的散射到达水面后,经水面反射到水稻层,经水稻层衰减回到雷达（SRE）;③入射波经水稻层衰减到达水面,经水面反射回到水稻层,经水稻层散射回去（ERS）;④入射波经水稻层衰减到达水面,经水面反射到水稻层,经水稻层的散射改变方向下行,再次经水面反射到水稻层,并经水稻层的衰减后回到雷达（W-R-W）。其中,后向散射系数的主要来源是SRE项和ERS项。SAR数据后向散射系数不仅要受到水稻物候期、植株高度、生物量、含水量等的影响,也受到自身入射角、波段、极化方式等的影响。一般地,水稻后向散射系数总体上是先随水稻生长增大,然后略有下降;水稻生长早期,后向散射系数随入射角波动的幅度较小,在水稻生长后期,后向散射系数随入射角波动的幅度变大,波动起伏次数增加;L波段和C波段的后向散射系数表现基本类同,但值要小很多,X波段则与L、C波段的表现相差较大。已有研究中大部分采用同极极化方式的后向散射系数作为研究对象。VV极化的后向散射系数变化比较平滑,HH极化的后向散射系数变化比较复杂。随着雷达卫星技术的发展,多极化、多模式、特殊波段将更能突出星载SAR的优势,拓宽SAR的应用范围,为进一步分析、识别和检测目标提供更有力的工具。     

2010年后汛期一次东风波雷雨大风天气分析

[目的]分析2010年后汛期一次东风波雷雨大风天气。[方法]利用常规观测资料、自动站资料、NCEP 1°×1°再分析资料和多普勒雷达反射率、径向速度资料,对2010年8月4～5日东风波雷雨大风天气过程进行了分析,研究了雷雨大风发生的环流形势、东风波风场和动力热力结构、多普勒雷达回波特征等。[结果]此次雷雨大风天气发生在深厚东风波槽前的东北风区域。发生时,副高位置偏北(脊线35°N),北支槽的东移迫使副高分裂成东西2环。东环副高西伸、鞍形场环流有利东风波生成发展。随着东风波发展西移,在其槽前影响区域,高空东风分量下传,使低空东北风显著加大,出现雷雨大风天气。雷雨大风发生的区域,中低层气流气旋式辐合,近地层反气旋式辐散,下沉运动明显;并具有中高层趋干冷、低层趋暖湿的热力结构。4日,超级单体风暴处在发展阶段,具有明显中气旋和钩状回波特征(中小尺度特征)。5日,广东中西部出现飑线和大风区、逆风区特征。中气旋、钩状回波和飑线、大风区、逆风区多普勒特征对雷雨大风短临预报具有指示意义。[结论]该研究揭示了一些对当地预报此类东风波雷雨大风有意义的信息。     

基于探地雷达和深度学习的果树根径预测方法

针对果树根系相较于果树枝干或冠层难以观察和取样的问题,提出一种基于探地雷达和卷积神经网络的果树根系半径和深度预测方法。首先,使用开源软件gprMax构造所需的探地雷达A-Scan数据集;然后,将输入数据导入注意力模块,对特征信息重新分配权重,突出关键特征对模型的影响;最后,通过卷积层提取特征信息,通过全连接层将前面卷积层所学到的局部特征综合为A-Scan数据的全局特征,完成对根系半径和深度的准确预测。为了证明提出方法的可行性与有效性,在仿真数据和实测数据上分别进行实验。结果表明,该方法可以实现对根系半径和深度的有效预测,其中,在仿真数据上对根系半径预测的最大误差为2.9mm,R2为0.990,均方根误差为0.00068m,深度预测最大误差为11.2mm,R2为0.999,均方根误差为0.0020m;在实测数据上对根系半径预测最大误差为1.56mm,深度预测最大误差为9.90mm,总平均相对误差为5.83%,能够实现对根系半径和深度的准确预测。     

AIS与雷达目标信息模糊融合算法与实现

为达到优势互补的目的,将AIS与雷达目标信息进行融合处理.采用时空粗关联融合判断及多因素模糊综合决策的方法,研究了AIS（船舶自动识别系统）与雷达目标动态信息融合算法.计算机仿真结果表明关联门限值为0.75时,融合后目标更靠近AIS目标.实测验证该方法可以有效地提高目标信息的精度与可靠性.     

Assessing the utility of ALOS PALSAR and SPOT 4 to predict timber volumes in even-aged Eucalyptus plantations located in Zululand,South Africa

In commercial forestry, regular terrestrial enumerations of the growing stock are required for the valuation, sustain-able management and planning of current and future timber supplies. In this study we examined whether the combination of synthetic aperture radar (ALOS PALSAR) and optical satellite (SPOT 4) image data can accurately predict the timber volume of even-aged Eucalyptus plantations located in South Africa. Results from this study show that the combination of ALOS PALSAR and SPOT 4 produces a R ² value of 0.68 for the planted model, whereas the coppiced model produced a R ² value of 0.55. However, by including stand age as an independent variable in the stepwise model, there was a 15% improvement for the planted model, whereas the coppiced model produced a 27% improvement. The final model developed in this study produced a R ² value of 0.83 and a RMSE of 31.71?m³ ha?1 for planted stands, whereas the model for coppiced stands produced a R ² value of 0.82 and a RMSE of 27.70?m³ ha?1. As it is not practical or financially feasible for commercial forestry companies to carry out terrestrial enumerations for all plantations on an annual basis, the model developed in this study presents an alternative and accurate method to calculate timber volume for even-aged Eucalyptus plantations.     

合成孔径雷达技术在林业中的应用综述

近年来合成孔径雷达(SAR)技术得到快速发展,它通过飞行平台的向前运动来实现合成孔径。它的穿透特性使它获取的影像基本不受云、雾的影响,而且能够透过地表和植被获取地表以下信息。最初用于军事上探测空中和地面的运动目标,后来逐渐应用到农业、林业、地质、环境、水文、灾害、测绘等领域。文中主要介绍合成孔径雷达技术的特点及其在森林资源调查、森林分类、自然灾害监测、森林蓄积量和生物量估测、土地利用分类、土壤水份估测等林业中的应用现状,对合成孔径雷达技术在林业中的应用前景进行了展望。     

一次短时暴雨天气过程及短时临近预报分析

利用常规气象资料和多普勒天气雷达回波资料对2014年7月4日发生在湖州德清的短时暴雨天气过程进行了分析,结果显示:在大尺度天气背景下,辅以精细化的数值预报产品,降水云团的移动发展可通过外推预报技术进行预报,预报员可提前1~2 h对此次短时暴雨过程作出预警,提高这类局地强对流天气临近预报的准确率。