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关键词： 全球导航卫星系统   ECMWF第5代再分析数据   大气加权平均温度   大气可降水量  

摘要： 水汽是大气的重要组成成分之一,其时空变化受气温、气压等多种气象因素的影响。因此,研究水汽反演影响因素对获取高精度水汽信息具有重要意义。以中国区域为例,研究利用全球导航卫星系统(global navigation satellite sys‐tem,GNSS)和非实测气象数据(气温和气压)探测大气可降水量(precipitable water vapor,PWV)的方法。首先,对欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasting,ECMWF)第5代气候再分析数据集(ECMWF reanalysis v5,ERA5)提供的气温、气压和GNSS反演的天顶对流层延迟进行评估;其次,大气加权平均温度T_(m)是PWV反演的关键参数,对不同的T_(m)计算模型进行分析,确定中国区域最优T_(m)计算模型;最后,根据误差传播理论推导PWV的理论误差,利用非实测数据计算小时分辨率的PWV并进行精度评估。结果表明,利用GNSS获取的中国区域PWV与无线电探空/ERA5 PWV均有较好的时空一致性,降雨期间PWV的误差较非降雨期间稍大。所提方法获取的PWV理论误差为2.0 mm,实际误差为2.1 mm。因此,基于GNSS和非实测气象参数反演的PWV具有较高精度,对于研究中国区域水汽时空变化与分布具有重要意义。

关键词： 土壤水分   多源遥感   光学遥感   微波遥感   联合反演  

摘要： 土壤水分与全球气候变化、碳循环、水循环等过程,以及农业生产、生态保护修复等环节密切相关。土壤水分的探测经历了从地面测量到遥感探测的发展过程,实现了全球及区域尺度的调查监测。由于数据谱段不一、辐射传输机制不同、反演算法多样,需从算法机理、优势、局限等角度进行全面分析,为精度提升、算法改进提供基础。为此,该文从光学遥感、微波遥感、光学微波协同3个方面,系统梳理了光学遥感温度-植被指数空间特征、温度-地表短波净辐射时间特征反演土壤水分,被动、主动微波反演和主、被动微波遥感联合反演,以及基于精度改善和时空尺度转化的光学微波协同反演等技术方法的特点、存在的问题。目前,多源遥感数据联合反演土壤水分主要存在如下问题:①数据存在缺失及时空尺度不匹配问题;②不同数据源对地表穿透性不一致;③联合反演模型依赖于经验参数和大量辅助参数。随着卫星监测网络的完善、数据源对地表探测深度研究的深入,以及联合反演物理机理的明确、辅助参数时空连续数据集的建立,上述问题会得到有效解决。

关键词： LMD   SVD   时间序列   PF   降噪  

摘要： 为降低噪声对GNSS坐标时间序列的影响、有效提取时间序列中的有用信息,在局部均值分解(LMD)降噪方法的基础上引入奇异值分解(SVD)方法,建立了LMD-SVD方法。首先通过LMD方法将时间序列分解为若干个乘积函数(PF)和余量,PF分量可反映时间序列的时频分布特性;然后通过连续均方根误差方法确定高频分量与低频分量的分界点;最后对经SVD方法降噪后的高频分量、低频分量和余量进行重构,得到最终降噪结果。利用5个GNSS测站U方向坐标时间序列对该方法进行验证。结果表明,相较于单一LMD方法,LMD-SVD方法结果的信噪比与相关系数分别提高了34.28%与17.11%,均方根误差降低了51.31%,降噪效果更好。

关键词： 多波束   NORBITiWBMS   航道   集成   快速   应用  

摘要： 随着无线电科学技术的发展与应用,同样促进了多波束测深技术的发展,并逐步用于航道测量等领域中。相对于传统的测深技术,多波束测深技术的测量范围大,测量效率和精度较高,易于绘制高精度的水底三维地形。尽管具备了多方面的优势,但在当前的应用中仍然有一些不足,设备复杂,体积较大,而且测量效果也会受到环境条件的影响,致使其应用受到一定的限制。新一代NORBIT iWBMS高精度、高水深分辨率集成便携式多波束回声测深系统在测量工艺和效率以及质量方面实现了新的技术突破,具备了多方面的优势,在硬件方面体积小、易于部署和应用,测量精度高,功耗低,作业区域灵活易行等;在操作方面,对船艇要求灵活,安装简捷快速,具有无与伦比的高水深分辨率,是沿海近岸航道扫侧和内河航道河床观测维护成熟理想的测量和成像系统。本文通过介绍多波束原理和方法,重点结合NORBIT iWBMS集成多波束在沿海港口和长江航道快速中的应用,与传统多波束以及单波束进行对比,提出应用优势和注意事项。

关键词： RTK   工程测量   应用  

摘要： 移动站RTK是一种全球定位系统技术,是基于载波相对观测值的实时动态技术,能够实时提供GPS流动站在特定坐标系中的三维坐标。利用其高精度数据和精密技术,可以在各种各样的定位环境下实现高精度定位。基于此,为进一步研究提高移动RTK应用质量,文章结合实例针对移动RTK在工程测量中的实际应用进行研究。

关键词： 气旋全球导航卫星系统   全球导航卫星系统反射信号   功率比   水色遥感仪器   最大特征峰高度算法  

摘要： 星载全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)属于被动遥感技术,具有数据重访周期高、全天时、全天候、信号源丰富等优势。基于此,研究星载GNSS-R检测太湖水华的可行性。星载GNSS-R可以有效检测反射面的粗糙程度,通过使用相干反射表征反射面的粗糙度,研究不同风速区间内相干反射与蓝藻水华的关系。利用2020年4—8月美国气旋全球导航卫星系统(CYGNSS)数据,计算CYGNSS镜面反射点的时延多普勒图(DDM)功率比。以“哨兵-3”卫星水色遥感仪器(OLCI)影像最大特征峰高度(MPH)算法反演出的太湖叶绿素浓度作为参照,与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的风速产品进行时空间线性匹配,分析发现,在1~2.5 m/s风速区间内,叶绿素浓度达到0.1 mg/L以上时,极易引起镜面反射点发生相干反射,且功率比与叶绿素浓度的相关系数为0.84,具有良好的相关性。实验结果证明了利用星载GNSS-R的功率比及相关特性实现太湖水华检测的可行性。

关键词： 项目式教学   GNSS   新工科  

摘要： 结合项目式教学的特点,以成都理工大学GNSS原理及应用课程建设为例,对项目式教学模式建设中的项目设计、教学过程设计、教学考核评价等方面的改革进行探索,总结实践经验,以期提高教学质量。

关键词： 泸定地震   GNSS   同震位移   滑动分布   库仑应力变化  

摘要： 2022年9月5日四川泸定县发生M6.8级强震,震中位于鲜水河断裂东南末端,野外地质调查初步结果显示本次地震并未发现明显的地表破裂迹象.本文基于震后科考GNSS流动观测和震中周边连续站观测资料,解算并提取震中90 km范围内31个测站的静态水平向同震位移.结果显示:GNSS同震形变场空间分布呈现明显的左旋走滑特征,观测到的最大水平向同震位移达23 cm,震中距50 km范围内同震位移量普遍大于1 cm.基于GNSS观测资料反演得到的同震滑动分布显示泸定地震地表破裂主要集中在磨西至田湾之间,主破裂深度2~8 km,最大滑动量~1.96 m,地震矩9.25×10^(18)N·m,对应矩震级M_W6.6.静态库仑应力结果显示本次地震增强了震源破裂区周边活动断层的库仑应力,并触发了大量余震,余震主要发生在库仑应力增强区域.结合震间闭锁分布、历史地震及库仑应力变化,我们认为未来需要密切关注与磨西断裂交接的安宁河、大凉山断裂以及康定—磨西段的地震危险性.

关键词： GNSS   多元传感器技术   自动化监测系统   数据库  

摘要： 边坡工程具有地形险峻、地质结构复杂和事故突发等特点,影响着电厂的安全运营,对其进行变形监测是保证边坡安全运行的重要措施。随着变形监测技术越来越向着自动性、连续性、实时性以及远程控制性方向发展,将全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)、激光测缝仪和测斜仪等多元传感器技术与4G通讯技术、互联网技术相结合构建自动化监测系统,并将其应用到核电厂边坡工程的变形监测中,通过监测数据自动化接收、数据处理与分析、报表生成和预警预报等模块设计,实现了对边坡的位移、地表裂缝和深层位移等24 h远程监测,获得边坡局部和整体变形及变形趋势,做好预警预报工作,为边坡隐患核查和消除提供技术支撑。结果显示:监测数据均在预警值之内,边坡处于稳定变形状态,同时为验证GNSS位移监测系统数据可靠性,开展人工监测,并将观测成果与GNSS监测数据进行对比分析,认为该系统数据可靠性较高,满足核电厂边坡工程监测的需要。结合工程实践验证了自动化监测系统在核电厂边坡安全管理工作中的可行性,为后续相关项目的实施提供一定的借鉴意义。

关键词： 高分卫星   遥感指数   批量处理   交互式数据语言  

摘要： 针对日益增长的高分卫星影像数据文件量和批量化计算处理其遥感指数的需求,采用交互式数据语言IDL,基于分层架构和事件驱动模型,设计和开发具有图形用户界面、不依赖ENVI软件、可跨平台独立运行的高分卫星影像遥感指数批量处理系统,实现影像读取、指数计算、数据输出的批量化、可视化、流程化处理,简化从繁芜复杂的高分影像数据文件中提取多种遥感指数的手工操作过程。在农业遥感业务中的实践应用结果表明:本系统能够稳定运行,高效地处理大批量的高分卫星影像文件,精准计算多种遥感指数,避免了传统方法存在的操作繁琐、重复劳动、频繁等待等问题,不仅极大提升了农业遥感业务的工作效率,而且对遥感数据分析处理和相关软件的开发应用也具有重要的参考意义。本系统的成功设计实现与应用,显示出了分层架构、事件驱动模型与IDL语言的结合对农业遥感领域信息系统开发和实践的有效性。