Detection of Sea Surface Temperature (SST) Using Infrared Band Data of Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) in the Gulf of Finland

This paper presents the detection of sea surface temperature (SST) in the Gulf of Finland using infrared band data of Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR). AVHRR imagery is evaluated as a main data source for monitoring SST as a measure of upwelling's dynamic. Sea surface effects (SSE), however, cause a temperature difference between the sea surface skin and water below the surface. Therefore, SSE is taken into account as one of the major error factors in the SST esimation. Further studies will be investigated using both AVHRR and MODIS in the future.     

基于MODIS数据的海表温度反演

海表温度（sea surface temperature , SST）对海洋科学的研究具有重要意义。通过卫星遥感反演是获得SST数据的方法之一。基于C#和IDL语言构建针对EOS/MODIS数据的海表温度反演软件,讨论软件的功能,同时给出具体的反演处理过程。最后以我国南海海域为例,将软件反演结果与实测数据对比。结果显示,反演结果与实测数据的线性相关系数约为0.91,标准误差约为0.7°C。反演结果以期对海洋开发探测提供参考。     

南海海表面温度的季节内变化特征

基于TRMM/TMI卫星遥感海表面温度(SST)数据,采用谐波分析方法和经验正交函数分解(EOF)方法对南海SST的季节内变化规律进行了分析,探讨了其对声速变化规律的影响.结果表明:南海SST季节内空间分布的第一模态呈现南北负正反对称分布;第二模态的空间分布为以越南外海的负值为中心.分析相应的时间系数功率谱可知其显著周期为5、6、8、11、12周.分析表明SST的季节内振荡与纬向风分量、经向风应力有密切关系.探讨潜热通量可发现其显著周期为54～ 69天,存在显著的季节内变化;冬夏季变化的最大区域分别集中在越南外海和南海北部,且第一模态的时间函数与潜热通量的最大相关系数可达到40％,相关系数的大值区域主要集中在越南上升流区域.南海海表声速较大但随季节变化不明显,与温度同相变化与盐度反相变化.     

红外热像及比色测温技术在RH炉钢水温度检测中的应用

基于红外热像及比色测温技术的钢水温度检测可避免钢渣、钢水液面镜面效应等造成的测量误差。通过对红外热像的灰度分布特性、波动规律等的分析测算正向辐射概率,确定最佳采样区域,从而准确获取钢水温度。给出温度变化曲线,提高钢水温度数据测量的准确性和连续性,有利于精密炼钢的实现。     

用红外测温技术测量铸件浇铸过程中的表面温度

利用红外测温技术并结合导热与对流耦合反问题求解,给出了一种根据铸件浇铸过程表面温度红外监测情况反推铸件凝固温度的方法.经过数值计算验证,该方法可对铸件浇铸过程中的表面温度给出高精度的定量检测结果.实际测试结果表明,该方法具有可行性.另外,通过编制简单、可行的程序并输入不同铸件的具体特征参数,可以方便、即时地反推出不同铸件浇铸过程中的表面温度.因此,该方法可用于指导铸件浇铸的生产实践.     

基于正交投影的海面小目标检测技术

强烈的海杂波将海面低速运动小目标的回波信号淹没,导致雷达难以检测到目标。针对这一问题,该文提出了基于正交投影的恒虚警率(CFAR)检测方法。该方法利用邻近距离单元杂波的相关性,通过正交投影方法实现对杂波的抑制,进而实现CFAR检测。同时,该文给出了基于正交投影的CFAR检测器实现结构图,对比分析了正交投影方法与奇异值分解方法的杂波抑制效果和计算量。理论分析与实测数据处理结果验证了该文所提方法的优越性。     

南海海温年际变化的均方差分析

利用新的SODA海表温废资料,研究了2002～2007年南海表层水温（SST）的均方差特征,探讨其对声速变化的影响。分析结果表明：在所选取的南海海域中,南海SST均方差随季节和纬度都有所变化,整个南海SST均方差值变化范围为1—6。1～3月高于18°N海域,海温年际变化较大,基本接近4．低于18°N海域均方差值随月份减弱;4～6月南海海域海温年际变化小,随月份和纬度增大而略微增大;7~9月海温变化不明显,基本保持同样的变化趋势;10～12月在高于12°N附近海域,海温均方差值先变小,到12月份又开始增大,低于120N附近海域,均方差值保持在1左右变化。南海海表声速较大,但随季节变化不明显,夏、秋两季比春、冬两季较高。     

基于表面红外热像的运行中脱硫塔壁厚定量检测研究

本文采用共轭梯度方法,根据脱硫塔表面的红外热像对运行中的脱硫塔壁厚进行了检测。由于脱硫塔内部检测环境恶劣,壁厚检测所需要的脱硫塔内壁面热流亦采用共轭梯度法反演得到。首先通过数值实验,验证了本方法的可行性。然后,依据红外热像进行反演,发现脱硫塔存在筒体腐蚀,防腐涂层脱落和减薄等问题。利用后续的停机检修,对问题区域进行了复核,亦证实了以上部位的异常,表明了本文所提出的基于表面红外热像的脱硫塔壁厚定量检测方法的有效性和准确性。     

中国大陆及邻近海域的中强地震热红外异常研究

应用中国静止气象卫星FY-2C/2E遥感亮温资料,通过小波变换和计算相对功率谱,分析提取了中国大陆及邻近海域14次中强地震的热红外异常特征。其特征为:(1)异常具有明显的特征周期。大陆地震的周期主要为13天和64天,海域地震的周期都在32天以下。震中位置相近的地震具有相同的特征周期;(2)异常的最大幅度明显且易于识别。幅度都在8倍以上,最高甚至达到20倍;(3)地震多发生在异常区域的内部及其边缘,异常出现与消失的过渡区域是可能的震中位置;(4)干旱地区大陆地震的特征周期较长,潮湿地区的较短;(5)最大异常出现时间与地震发生时间的关系、异常峰值与震级的关系尚不明确;(6)对比大陆地震与海域地震,二者在异常幅度、异常出现时间与地震时间的关系、异常幅度与震级的关系等方面存在相似性,在特征周期和异常范围方面的表现有所不同。     

Validation of the Surface Air Temperature Products Retrieved From the Atmospheric Infrared Sounder Over China

The Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) is the first of a new generation of high spectral resolution atmospheric sounders, which are expected to obtain atmospheric temperature and water vapor profiles with high accuracy. We are interested in investigating the validation of AIRS surface air temperature retrievals, particularly in the region of China. The surface air temperature observations obtained from 540 ground meteorological stations over China were collected, and quantitative comparisons were performed between the AIRS Version 4 retrievals and the ground observations. Then, the main causes of retrieval errors are discussed in detail. Results show that the rms errors of the AIRS surface air temperature retrievals are correlated with the terrain altitudes of the meteorological stations. With the altitude increasing, the rms errors have a trend of gradual increase. The rms errors are insensitive to the ground-observed cloud fraction. With the observed cloud fraction increasing, the small-scale oscillations of rms errors occur. In mountainous and desert regions, the rms errors are larger and can reach up to 11 K sometimes. Furthermore, the AIRS surface air temperature retrievals have better performance in January than in July. In central and eastern China, even the accuracy of accepted quality products in January approaches the goal of the AIRS Team.     

海杂波背景下雷达目标特征检测方法的现状与展望

海杂波背景下的雷达目标检测对民用和军事都有着重要的意义。随着海面目标的小型化和隐身化,海面慢速、漂浮小目标已经成为了雷达警戒的重点对象。关于此类小目标的检测一直以来都是海杂波背景下目标检测中的难题。通常,漂浮小目标的雷达散射横截面积(RCS)微弱,并且运动速度慢,常常在时域和频域均存在“超杂波检测”的困难。传统目标检测方法对漂浮小目标的检测存在明显的性能瓶颈。对于海面漂浮小目标的检测,采用高多普勒和高距离分辨体制(“双高”体制)是从雷达体制上解决这个问题的有效途径。在双高体制下,雷达接收的目标回波提供了更多的可用信息。然而,如何将这些更加精细化的信息转化为探测性能的提升,一直以来都是雷达届关注的难点,相关科研成果也一直在不断地推陈出新。近些年,在双高雷达体制下,学者们提出了多种基于特征的目标检测方法,作为对海智能检测的人工特征工程阶段,这些方法缓解了仅依靠能量信息较难检测小目标的困难局面,极大程度地改善了对漂浮小目标的检测性能。为了更好地让相关雷达从业者了解该领域这些年的发展和未来的趋势,该文首先总结了对海检测的难点和常用的目标检测方法,然后分析了特征检测的原理和通用框架以及国内外几种典型的基于特征的检测方法,最后对特征检测方法发展趋势进行了展望。      

地基红外高光谱遥感大气温湿廓线反演研究综述

作为气象学和气候学研究的重要参量,温湿廓线在辐射传输过程、层结稳定度、对流有效位能、降水过程以及云的形成和演变过程中具有重要作用。目前,对大气温湿廓线的遥感探测主要有激光雷达、微波辐射计以及红外高光谱分辨率探测器等探测技术。总结了地基红外高光谱遥感大气温湿廓线在仪器、反演算法等方面的研究进展,重点介绍了统计反演算法和物理反演算法的基本原理,具体分析了不同算法在反演精度、稳定性和计算时间等方面的技术特点。最后,对目前地基红外高光谱遥感大气温湿廓线反演中存在的问题及未来的发展趋势进行了探讨。     

应用于建筑热工现场检测的红外热像技术与定量化分析

提出了一种可以通过快速地对大规模住宅小区,建筑群进行红外热像直观图像和量化分析相结合的检测,迅速和全面地判断建筑热工状况的方法.     

红外探潜热尾流的理论与试验研究

根据海水情况进行了控制方程推导，建立了潜艇排出热尾流浮升规律近似模型。并通过模拟试验验证了模型的正确性，具体地分析了热尾流的浮升特性，预估了水面热流轨迹的大体形状，为红外探测潜艇提供比较科学的水面热迹情况的依据。     

基于小波和分形的海面红外小目标自动检测方法

提出了一种基于小波与分形的红外小目标自动检测算法,首先对原始图像进行小波分 解,计算其低频概貌图像的分形参数,利用在不同纹理图像分形参数变化的特性,检测出水天线的位置,在水天线附近利用红外目标的灰度特性进行精细搜索,最后确定目标所在的位置。实验表明该算法能有效地消除云层、海浪等杂波干扰,适用于海空复杂背景下远距离红外船只目标的检测。     

利用MODIS和MISR资料对APEC会议期间气溶胶时空分布特征的分析

利用卫星遥感的MODIS和MISR数据,对比分析了2014年亚太经合组织（APEC）会议期间（11月3日~12日）及其前后一个月的气溶胶时空分布特征。分析发现APEC会议期间的气溶胶光学厚度（aerosol optical depth, AOD）相比APEC会议前期,在京津冀地区有明显减小,MODIS（MISR）数据显示在京津冀地区AOD减小了38.7%（36.4%）,在北京地区减小更多,减小了64.6%（39.9%）。Angstrom指数在京津冀地区的廊坊、保定、衡水等大部分城市,APEC会议期间的Angstrom指数相对前期较小,说明其在APEC会议期间气溶胶粒子的有效半径相对较大。APEC会议期间的细模态气溶胶光学厚度相比APEC会议前期也有所减小,且在北京地区细模态气溶胶光学厚度的下降幅度要大于粗模态气溶胶的下降幅度。     

布里渊散射法测量盐度及温度不同的海水中的声速

报道了不同盐度及温度海水中用布里渊散射方法得到的声速的实验测量结果。结果表明 ,布里渊散射方法是一种很好的海洋监测技术     

西北太平洋海表温度的季节变化特征

通过分析新的SODA资料,得到西北太平洋上层海表温度时空分布特征,剖析了西北太平洋海表温度的季节变化及经纬向分布特征,得出西北太平洋声速值变化规律。资料分析表明：西北太平洋海表温度存在着显著的季节变化特征。在季节变化中,春季由于太阳辐射加强,使整个海域海表温度比冬季约高2℃,整个西北太平洋东南部SST等温线分布较为平缓;夏季SST受太阳辐射的影响而整体升高,分布均匀且南北温差较小;秋季海表温度开始降低;冬季海表温度整体降低,等温线达到全年最低,南北温差较大。海表温度基本上是纬向分布,低纬海洋温度在20～30℃之间,高纬海洋降至0～1℃,等温线在中纬度（40°N附近）最密集,南北温度梯度最大。     

探测器温度对非制冷红外热像仪人体测温的影响与修正

非制冷红外焦平面热像仪用于人体测温时,需要红外热像仪具有较高的测温精度.而针对非制冷红外热像仪,随着环境温度以及吸收红外辐射的增加,将会产生较为严重的温度漂移现象,这会影响到红外探测器的响应特性,从而导致测温精度受到一定的影响.为了消除这一影响,提出了一种新的校准方法,该方法可以实现探测器温度在10℃~50℃之间变化时对非制冷红外热像仪的高精度校准.同时,对该校准方法的效果进行实验验证.结果表明:经过校准后的红外热像仪,探测器温度漂移对测温精度的影响明显降低.