湖南省水资源脆弱性时空演变研究

为研究湖南省水资源脆弱性动态演变问题,利用GIS和RS技术,基于PSR概念模型构建水资源脆弱性评价指标体系,采用改进的主成分分析法和熵值法确定水资源脆弱性指标综合权重,对2005—2013年湖南省水资源脆弱性的时空演变特征和脆弱性成因进行分析与探讨。结果表明:(1)研究区水资源脆弱性时空分布格局呈现"中高周低,东强西弱"之势;(2)重度和极度脆弱区域团聚在东部和北部,微度和轻度脆弱区域呈阶梯状分布在西南两翼,中度脆弱区域如星罗棋布般分布在各个州市;(3)从时间变化上看,大体呈现"首尾时段波动明显,中间时段相对稳定"的特征;(4)从演化的空间分异特征看,其脆弱性变化大致分为2种类型:持续增速型和低速稳定型。由此可见,近9年来,湖南省水资源脆弱性具有明显的时空分异特征。人类活动的影响是水资源持续脆弱的主导因素;强降雨事件发生的频率是区域水资源系统性增强与减弱并存的直接原因。     

基于机载多普勒雷达数据的飓风内部三维风场反演算法

利用2002年NOAA海洋飓风实验中三维风雨微波成像仪(IWRAP,UMass Imaging Wind and Rain Airborne Profiler)数据,提出了两种自适应卡尔曼滤波算法进行飓风三维风矢量的反演。为验证不同自适应滤波算法的准确性,通过对实际风场以及相应的机载雷达观测数据进行仿真,得到一种最优自适应滤波;文中对滤波结果误差进行了初步分析,探讨了误差来源。根据仿真结果,利用最优自适应滤波对2002年10月2日飓风莉莉多普勒雷达测量数据进行处理,滤波得到的三维风场与本次实验中GPS下投式探空仪的三维风场同步测量数据,多波段微波辐射计的海面风场测量数据,以及飞机高度风场数据进行了比较。
     

资源一号02D可见近红外和高光谱影像辐射质量评价

资源一号02D（ZY1-02D）卫星搭载了我国自主研制的可见近红外相机（VNIC）和高光谱相机（AHSI）,是我国首颗民用高光谱业务卫星,具有广泛的应用前景。通过整体辐射精度、信噪比、清晰度以及信息熵4个评价指标,对ZY1-02D VNIC和AHSI数据进行辐射质量评价,并分别采用Sentinel-2 MSI和GF-5 AHSI数据进行对比。结果表明： ZY1-02D VNIC数据在可见光波段具有亮度高、信噪比高等优势;在红边近红外等波段,影像具有灰度范围大、信息量大的特点。ZY-1-02D VNIC数据在影像亮度、灰度范围、清晰度和信息量方面均优于Sentinel-2,二者信噪比近似。ZY-1-02D AHSI数据在395—1 341 nm范围内辐射质量良好;在1 929—2 501 nm范围,存在噪声严重的波段,影像质量较差。与GF-5 AHSI数据对比,ZY-1-02D AHSI数据的影像亮度和信噪比相当,但ZY-1-02D AHSI数据在灰度范围方面优势明显,且短波红外谱段的清晰度和信息量优于GF-5 AHSI数据。     

降雨影响散射计测风的初步研究

给出了降雨影响C、Ku波段微波散射计测量海面风速的初步结果。研究结果显示,海面风速为25～30 m/s时,雨速为15 mm/hr的降雨会使这两个波段的微波散射计测量的风速偏低10 m/s。
     

土地利用变化下北京市热通量的时空演变

探究土地利用变化对城市热通量的影响,对城市用地规划和城市热岛缓解具有重要指导意义。利用混合像元组分排序对比和分层能量切割方法,通过Landsat系列数据反演的地表参数,结合气象再分析资料,估算了2004、2009、2014和2017年4期9月份的北京市地表瞬时热通量,依据同期的北京市土地利用图,分析了北京市热通量随土地利用变化的时空演变。结果表明：①北京市地表温度和热通量分布具有明显的空间异质性,山区和平原、平原不同土地利用类型之间差异明显;②在不同时期,土地利用类型间的地表温度和热通量的高低次序具有一致性,瞬时潜热通量,林地最高,为347.85~546.95 W/m²,其次为耕地、草地,建设用地最小,为225.23~349.03 W/m²,感热通量和地表温度则相反,建筑用地最高,分别为94.06~189.28 W/m²和25.18~32.25 ℃,耕地和草地次之,水体的最低,分别为28.15~102.55 W/m²和19.25~28.38 ℃;③土地利用类型转变引起的城市热通量变化方面,自然表面转为建设用地时,潜热通量急剧减少,感热通量增加,城区周边耕地的潜热通量受城市热辐射影响而增加,城市绿地能有效缓解城市热岛效应。