Application of acoustic Doppler current profiler combined with a scientific echo sounder for krill Euphausia pacifica density estimation

ABSTRACT:   An application of the acoustic Doppler current profiler (ADCP, 153.6 kHz) in combination with a scientific echo sounder (EK60, 38 and 200 kHz) was investigated to estimate the density of krill Euphausia pacifica . The acoustic backscattering strength from sound scattering layers was compared with biomass estimates from midwater trawls. Euphausia pacifica was targeted among mixed species populations in the sound scattering layer in the offshore Funka Bay area of Hokkaido, Japan. The frequency characteristics of acoustic backscattering by krill were calculated using a distorted wave Born approximation scattering model at three frequencies. Krill aggregations identified from the EK60 data were extracted as the mean volume backscattering strength difference between two frequencies. They were then used to identify similar aggregations in the ADCP data by matching observation times and depths for the two methods, which were applied simultaneously. Results from the comparison of the mean volume backscattering strength and the density calculated from the ADCP and EK60 showed that ADCP can be used to measure density and spatial–temporal distribution of krill aggregations. Current speed and direction at the study site were found to be 16.1 cm/s and 187.0°, respectively, and krill speed and direction (including the current component) were found to be 19.8 cm/s and 172.2°, respectively. Based on the ADCP data, the net speed and direction of the krill aggregations were found to be 5.9 cm/s and 128.0°, respectively.     

扫描昆虫雷达实时数据采集、分析系统

利用自行设计、制作的扫描昆虫雷达数据采集分析系统,对扫描雷达回波的VGA图像信号进行单帧采集和多幅序列采集,经过图像处理、参数自动识别和回波的自动分析、计算后可得到昆虫活动的方位、高度、距离、密度、飞行的方向和速度等一系列迁飞活动数据。对迁飞昆虫活动实时监测,实现该类害虫的准确预测和有效治理具有非常重要的作用。     

新乡市2016年麦收期2次强对流天气对比分析

为了研究麦收期间强对流天气的发生发展规律，利用常规观测资料、中尺度分析产品和卫星雷达资料，对新乡市2016年麦收期2次强对流过程进行对比分析。结果表明：6月4日的强对流是由地面辐合线触发的；6月5日的强对流是地面冷空气触发的；上干冷下暖湿的垂直结构是产生强对流天气的有利条件；三体散射和悬垂结构预示有冰雹和雷雨大风；中尺度辐合线、辐合区、逆风区的出现和维持是产生局地强降水的一个比较有用的预报依据；维持较大的垂直液态含水量可产生比较大的降水。由此提炼出不同类型强对流天气的预报预警指标，为农业防灾减灾提供科学参考，最大限度地减轻气象灾害造成的不利影响。     

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。     

基于激光雷达扫描的料仓原料储料量测量方法

为提高仓内原料储料量测量自动化和智能化水平,设计了一种基于二维激光雷达扫描的储料量测量装置与系统。本系统采用RPLIDAR S1型二维激光雷达扫描获取不同储料量物料的原始点云数据,通过坐标变换、重叠点提取、滤波、分割等方法对原始点云进行预处理,采用贪婪投影三角化算法将预处理后的点云进行三维重建,获得仓内原料的三维模型,结合物料三维模型和物料的容重获得仓内原料的储料量,从而实现储料量的自动测量。以玉米为试验对象,测量小型储料塔内玉米储料量并对玉米不同储料量进行扫描测量,验证模型的准确性,结果显示：测量结果的平均绝对误差为8.05 kg,平均相对误差为1.52%。研究结果表明,基于二维激光雷达扫描的储料量测量方法是可行的,具有较好的稳定性和测量精度,能够满足实际生产需求。     

基于ICESat-GLAS数据和回波仿真原理识别森林类型

[目的]利用星载激光雷达波形数据对森林类型识别时,受地形、噪声和林层结构等因素影响,针叶林、阔叶林和混交林森林类型识别精度较低,为提高森林类型识别精度,需提取与森林类型相关的波形特征参数.[方法]结合回波仿真原理与林分冠层特征对GLAS回波波形进行理论分析,提出了与森林类型相关的波形特征参数147R-cafit-、K1...     

基于水声技术的黄海近海鱼类活动定点监测研究

为了研究黄海近海鱼类活动规律,采用自主研制的科研型鱼探仪于2015年11月22日至12月5日对调查海域的鱼类活动进行了首次声学调查,统计分析鱼类活动规律。在调查海域布放4套鱼探仪设备对鱼类进行定点长时间监测,并将采集到的鱼类回波数据利用水声技术进行分析和处理,得到调查海域单体鱼类目标强度在垂直方向上的分布、鱼类目标强度大小的分布以及鱼类在不同水层和不同时间段的活动情况。结果显示,调查海域冬季鱼类主要活动在4~10 m的中上水层,鱼类分布随着水层深度的逐步增加而急剧减少;从9∶00至13∶00鱼类活动频度呈增大趋势,并在13∶00至14∶00频度达到顶峰(约为38%),随后频度减弱;统计得到该海域鱼类目标强度主要以-49~-40 d B占比最高,目标强度大于-40 d B的鱼类均匀分布在整个水层,目标强度小于-40 d B的鱼类主要分布在4~10 m浅水层。研究表明,采用水声技术能够实现对鱼类活动的监测;调查海域的鱼类目标强度分布比较集中,鱼类在深度上的分布主要集中于中上水层,鱼类在不同时间段的活动情况随水温变化而变化,温度升高鱼类活动频度增加,反之则降低。由此可知,该海域鱼类的种类以暖水物种为主。     

自适应巡航系统在汽车中的应用

阐述了汽车自适应巡航系统的作用、工作原理和关键技术,介绍了其在国内外的研究应用情况,并对自适应巡航系统未来发展趋势作了探讨.     

小麦倒伏的雷达极化特征及其遥感监测

研究探索了雷达遥感大面积监测小麦倒伏状况的潜力。利用覆盖整个小麦生育期的5景时间序列Radarsat-2全极化影像数据,对比分析了倒伏小麦与正常小麦在不同时间、不同极化的雷达后向散射动态响应规律,发现雷达极化特征对小麦倒伏十分敏感,基于此提出利用雷达极化指数监测小麦倒伏的方法。并利用内蒙古额尔古纳市上库力农场春小麦抽穗灌浆期的实地调查数据,对提出方法进行验证,结果表明该方法能有效辨识和监测小麦倒伏。为大面积监测小麦倒伏提供了一种简单、快速、有效的手段。     

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。