几种极化干涉SAR森林平均高反演算法的比较评价

森林树高的反演,一直是极化干涉SAR（Polarimetric SAR Interferometry）研究领域中的热点 。介绍了近年来分别基于相干优化算法和高分辨率波达算法（ESPRIT）的树高反演方法,并尝试了ESPRIT算法和三阶段反演算法的结合。最后利用德国宇航局（DLR）的全极化干涉L波段ESAR数据及其相应的林地平均树高实测数据,对所述方法进行了验证与分析。结果表明：三阶段算法和三阶段Sinc 算法相对于其它算法而言具有较好的结果,但同其它基于散射模型的树高反演算法一样,存在着一定程度的高估 | 而ESPRIT相位差值算法则严重地低估了平均树高 |尽管ESPRIT算法与三阶段算法、三阶段Sinc算法相结合的尝试可在一定程度上提高计算效率,但其树高反演结果并没有得到明显改善。
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动态聚类适应值共享遗传算法在散射计风矢量反演中的应用

风矢量反演是散射计数据处理的核心内容,传统风矢量反演算法的设计过多依赖于目标函数的具体分布形态。以SeaWinds散射计为例,根据风矢量反演的多解问题和模糊解特性,设计了一种基于动态小生境遗传算法的风矢量反演算法。利用部分L2A和相应L2B数据对该算法进行了验证。结果表明该算法在无需任何目标函数先验知识的条件下能够取得较好的反演结果。     

基于多站大气电场的雷暴云等效电荷混合反演算法

为了能够利用地面电场资料对雷暴云等效电荷进行反演,提出了一种雷暴云等效电荷混合反演算法。该算法通过镶嵌混合结构形式将粒子群法和牛顿法相结合,并构造混合概率函数来控制混合时机。给定雷暴云电荷结构参数,在正演结果基础上对雷暴云等效电荷进行反演,结果表明:该混合反演算法的全局搜索性强,能有效地解决对初值的选取问题,并能得到更精确的反演结果;单纯的串行混合结构计算时间短但是反演的效果不佳,镶嵌混合结构能较好地体现两算法的优势;构建混合概率密度函数能够较好地提高整体计算效率。     

合成孔径雷达反演降雨量算法的研究进展

全球降雨量作为整个大气能量传输的重要媒介之一,对气象与水文方面研究以及在人类的日常生活中发挥着不可替代的作用。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)等星载高分辨率的微波遥感技术的发展,为提高降雨测量的精确度提供了机遇,因此研究利用SAR测量降雨的算法很有意义。首先,介绍了归一化雷达散射截面模型等基本测雨理论;然后,在此基础上重点介绍分析了基于统计的定向模型反演算法、基于沃尔塔积分方程反演算法、基于面散射衰减量分布反演算法、改进的回归经验算法以及基于统计和沃尔塔积分方程的定向模型反演算法,并对上述5种算法反演应用进行了阐述;最后,结合当前SAR测量降雨量反演算法中存在的问题进行了归纳总结,并指出后续工作应该朝着减小算法仿真误差,提高SAR测量降雨量精度方向发展。     

一种充分考虑高海况的风速反演算法研究

充分考虑海浪成长状态,根据四层介质模型和入射-反射波理论,对Zhao等提出的风速反演算法进行了改进。此改进算法和Zhao等提出的解析反演算法相比,风速反演结果较接近一些经验算法,如Brown算法、Young算法等。该算法在一定程度上弥补了解析模式未考虑具体海况实践的不足,又克服了经验模式函数的一些局限性。其不仅适用于低风速反演,而且适用于高风速反演,并且能取得更好的风速反演精度和效果。     

基于差分进化的感应测井反演算法

针对传统感应测井线性迭代反演受初始模型影响的问题,提出一种全局寻优的差分进化感应测井非线性反演算法。利用该反演算法对不同厚度二维轴对称地层模型进行反演研究,在无噪声情况下,反演结果和模型基本一致;在叠加5%,10%和15%随机噪声后,对厚储层反演结果良好,对薄储层反演结果稍差。数值实验结果表明,该反演算法具有很好的全局寻优和抗噪声能力,能有效解决感应测井传统迭代反演对初始模型依赖的问题。     

基于差分进化的感应测井反演算法

针对传统感应测井线性迭代反演受初始模型影响的问题,提出一种全局寻优的差分进化感应测井非线性反演算法。利用该反演算法对不同厚度二维轴对称地层模型进行反演研究,在无噪声情况下,反演结果和模型基本一致;在叠加5%,10%和15%随机噪声后,对厚储层反演结果良好,对薄储层反演结果稍差。数值实验结果表明,该反演算法具有很好的全局寻优和抗噪声能力,能有效解决感应测井传统迭代反演对初始模型依赖的问题。     

数据驱动SIF反演算法在塔基观测中的应用效果评价

日光诱导叶绿素荧光（Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence, SIF）与植被光合作用关系密切,能够揭示植被真实生理状况,准确获取SIF信息对陆地生态碳循环和全球植被监测具有重要意义。以3FLD算法的SIF反演结果和NIRvR为参考,开展了基于塔基平台的数据驱动SIF反演算法性能评价研究。首先利用塔基连续冠层光谱观测数据,分析了SVD算法在不同大气窗口的SIF反演效果;其次利用大气校正前后的实测数据,探究大气因素对SVD算法反演SIF的影响程度;最后,将实测数据按照光照条件区分,对比了天气稳定与天气波动条件下,基于SVD算法的SIF反演结果的稳定性。结果表明：（1）SVD算法在735～759 nm（不包含大气吸收波段）、745～780 nm（包含大气吸收波段）窗口的SIF反演精度较高;（2）SVD算法的SIF反演精度受大气影响远小于3FLD算法;（3）当光照条件剧烈变化时,使用SVD算法可以有效克服FLD类SIF反演算法对同步太阳光谱观测的依赖;即使光照迅速变化,基于SVD算法依旧能够得到稳定可靠的SIF反演结果。综上所述,SVD算法对于塔基SIF反...     

基于非线性海面微波段多普勒回波的建模算法

基于线性波浪理论和尖波模型,分别仿真得到时变线性和非线性海面,并比较了不同海况下两种海面模型的统计特征。采用小斜率近似法求解微波段的电磁散射,并分析了不同条件下的回波多普勒谱。通过采用海浪反演算法验证仿真数据,证明了该建模算法的正确性。结果表明,非线性海浪表现出斯托克斯波浪的典型特性,海面的非线性效应在掠入射时对多普勒谱的影响更显著,并且进行了非线性修正的海面模型的电磁散射特性与实际海况的结果更加吻合。     

基于仿射映射的变分集合卡尔曼反演

基于集合卡尔曼滤波的反演算法已经成为处理贝叶斯反问题中越来越受欢迎的一类方法.这类方法可以看成是求解反问题的无梯度优化方法.然而这类方法是基于集合卡尔曼滤波算法的,所以它们可能不适用于求解强非高斯性观测模型.为了解决这一问题,在本文中我们提出一种基于仿射映射的变分集合卡尔曼反演算法,即确定一个先验集合到后验集合的仿射映射.数值实验结果表明,在强非高斯性观测模型中,我们提出的反演算法比标准的集合卡尔曼反演方法表现出更好的性能.