吸光性污染物对积雪光谱反射率的影响研究

积雪中存在的吸光性污染物对积雪反射率具有显著的降低作用,进而对能量平衡和气候变化有重要影响。但是,污染浓度变化如何影响积雪反射特征仍然缺乏定量描述和深入探讨。选择新疆富蕴作为典型干旱与半干旱积雪实验区,通过人工控制试验在自然积雪状态下生成不同浓度的污染雪样方,并对积雪及污染物自身的反射率进行测量。在实测数据基础上通过构建线性混合模型定量分析不同浓度条件下污染物对积雪反射率的影响力。研究结果表明:积雪反射率降低与污染浓度呈非线性关系,随着污染浓度增大,单位浓度影响力降低,在350~450 nm波段范围1 813 ppm浓度的单位影响力甚至是9 507 ppm浓度的1.5倍以上;同时发现除了污染浓度,积雪与污染物自身物理特性也是影响反射率变化的重要参数。
     

红外云图晴空区导风风矢高度指定方案与检验

在静止卫星红外云图上,用实际大气廓线的响应权重取代标准大气的响应权重,对利用时间序列差分法反演出的晴空区风矢,进行高度重新指定。然后对台风个例高度重新指定前、后的晴空区风矢进行了误差统计检验和分析,最后利用三维中尺度同化系统WRF\|3DVAR进行了敏感性试验。结果表明:利用实际大气廓线的权重响应进行高度指定优于标准热带大气廓线,晴空风矢高度主要分布在600~900 hPa之间;经高度重新指定后各高度层上的晴空区风矢的均方根差和标准差明显减小,风速偏差集中。同化经过高度重新指定的晴空区风矢能够减小台风路径预报误差。因此,对晴空区风矢进行高度重新指定能够改善晴空风矢产品的质量。     

星载SAR在涡阳县冬小麦测产中的应用

由于雷达遥感的全天候、全天时的优势,使之成为南方大范围农业信息动态监测的最佳遥感手段。应用星载合成孔径雷达(SAR)-RadarSat-2,选择安徽省涡阳县冬小麦产区进行测产研究。利用SAR的多极化特点(HH/HV/VH/VV),针对此卫星影像比较选择VV极化,并在试验田取样,获得试验田产量,从而建立产量和后向散射系数关系的线性测产模型,在提取冬小麦种植区基础上,应用此模型对冬小麦进行大面积产量测产。通过计算,得到了超过80%精度的测产模型和冬小麦较准确的测产结果。研究结果表明:在冬小麦收割前一周左右应用SAR进行测产,从而为农保提供服务,这种思路和方法是行之有效的。     

宽带雷达信号的低杂散采样系统研究

为了实现宽带雷达系统中雷达信 号的低失真采集与处理,研究并设计了具有幅相误差校正功能的宽带低杂散采样系统。该系统采用宽带模数转换（Analog to digital converter, ADC）器件和高性能可编程逻辑阵列（Field programmable gate array, FPGA）的实现方案,并从低抖动采样时钟、低噪声电源和防串扰等方面进行了低杂散最优方案研究。为了改善系统的带内传输特性,利用优化算 法设计了有限长冲激响（Finite impulse response,FIR）数字校准滤波器。最后对设计 的系统进行实验测试,结果表明系统瞬时带宽达到800 MHz以上,采样率1.8GS/s,量化位数8位、杂散电平-50 dBc,性能指标满足系统在宽带雷达信号获取、宽带雷达目标成像和宽带雷达目标回波重构等领域的应用。     

一种改进的基于样图的图像修复算法

图像修复的目的是填补有信息缺损的图像,并使观察者无法察觉出图像的填补痕 迹。分析了图像修复技术中的Criminisi算法,针对它的不足,提出一种新的改进算法。新算法从4个方面加以改进：使用了新的优先权计算函数,优化了优先权大小选择的计算,避免了因模板数据项迅速衰减带来的错误填充次序;利用Sobel算子改进等照度线计算,使等照度线上的点优先被修复;采用新的匹配方法,将查找匹配的范围锁定在破损区域的边缘。最后为了平滑置信值更新导致的误差传播,定义了新的置信值更新方程。实验结果证明,本文图像修复算法不但可以改善图像修复质量,还可以提高图像修复效率。     

LiDAR点云支持下地物精细分类的实现方法

在遥感数据分类中,获取精细的地物类别无疑能够传递更加丰富的信息量,进一步加深对遥感数据的理解和解译。在机载LiDAR点云高程数据的支持下,提出并实现了遥感影像上地物精细分类的方法。为保证高精度地同种地物再划分,综合考虑配准、辅助数据源、首次回波、点云密度及影像空间分辨率4种因素,并重点解决了点云密度与影像空间分辨率不匹配的问题,利用决策树显著地提高了影像上建筑物、植被的分类数量,使点云与影像联合分类的优势得到体现,达到了分类精度与地物类别数量相统一的目的。     

南方丘陵区植被覆盖度遥感估算与时空变化研究——以福建省永定县为例

植被覆盖度是生态环境监测的重要指标,而复杂地形因素影响对山地植被遥感信息准确提取。基于Landsat-8OLI遥感数据,分别采用像元二分模型和线性混合光谱分解法,在对比分析植被覆盖度的地形敏感性基础上,选择山地植被指数(NDMVI)估算了1992、2002和2014年永定县的植被覆盖度,并分析其变化。结果表明:1基于山地植被指数(NDMVI)的覆盖度估算模型的地形敏感性最弱,更适合于南方丘陵山地的植被覆盖度遥感反演;2永定县总体植被覆盖度较高,平均植被覆盖度达77.99%以上,高覆盖度区占59.73%以上,22年内植被覆盖度经历了先提高再下降的过程;3在空间上,高坎抚、金丰和西部片区的植被覆盖度较低,动态变化较明显。永定县金丰片区植被覆盖度明显提高;而近12年内高坎抚片区因矿业开采活动对生态环境的破坏,植被覆盖度降低幅度大,且变化面积较大。     

毫米波无线通信: 从短距离接入到广域覆盖

由于丰富的频谱资源,毫米波通信已成为未来无线网络的重要研究方向。毫米波通信在短距离无线接入虽已取得明显进展,但如何实现超高速广域覆盖还存在巨大的挑战。本文回顾分析了毫米波信道模型、毫米波多天线传输和毫米波通信网络构架等关键技术的国内外研究现状和发展趋势,提出将毫米波无线通信与新兴的大规模多天线和大规模协作无线传输技术紧密结合,并引入云计算和分布式存储处理等新方法,形成密集分布毫米波大规模多天线无线通信新型网络构架,解决毫米波移动通信的广域大容量无线覆盖和支持终端中高速移动等关键性技术的瓶颈。     

毫米波无线通信系统混合波束成形综述

毫米波频段拥有大量未充分使用的频谱资源,能有效缓解低频段频谱拥塞,并且由于毫米波波长较短,能极大地减小大规模天线系统的物理尺寸,使得毫米波通信成为5 G无线通信系统潜在的关键技术之一。考虑到毫米波传播路径损耗严重,毫米波系统需采用波束成形技术改善传输质量。在毫米波大规模多输入多输出(Multiple-input multiple-out, MIMO)系统中,由于数字波束成形高功耗、高成本问题,混合数模波束成形成为重要的替代方案。本文首先阐述了毫米波混合波束成形的研究现状,而后给出了系统模型,最后介绍了信道估计、码本设计和低复杂度设计等混合波束成形的关键技术。     

渗透剂预处理对压差膨化香菇脆品质特性的影响

为降低香菇采后腐烂变质导致的经济损失,基于瞬时压差膨化技术,开发了一种非油炸香菇脆。研究了渗透脱水(osmotic dehydration,OD)预处理工艺顺序、渗透剂种类及质量分数(质量分数0、10%、20%、30%、40%麦芽糊精、10%乳清分离蛋白、20%麦芽糊精+10%乳清分离蛋白复合渗透剂)对香菇脆平均干燥速率、总色差、膨化度、复水比、硬度和脆度的影响。采用低场核磁共振技术,探究了OD预处理对香菇水分组成及状态分布的影响。OD工艺顺序研究表明:相比于热泵干燥前OD预处理,热泵干燥后OD预处理可显著提高香菇脆膨化度、复水比、脆度,降低总色差(P＜0.05)。渗透剂种类及质量分数研究表明:相比于对照组,OD预处理可显著提高香菇脆膨化度、复水比(P＜0.05),但对平均干燥速率、总色差、硬度和脆度的影响则取决于OD溶液组成。香菇热泵干燥至湿基含水率70%后,先采用20%麦芽糊精+10%乳清分离蛋白渗透预处理,再继续热泵干燥至湿基含水率35%±2%,预干燥后的香菇均湿后进行瞬时压差膨化得到的香菇脆品质较好。低场核磁共振技术研究表明:香菇OD预处理后,横向弛豫时间T₂向左偏移,而且随着OD溶液溶质质量分数增加偏移幅度增大;然而自由水占比降低,结合水与不易流动水占比增加,热泵干燥后,除了30%、40%麦芽糊精预处理外,香菇主要以弱结合水和不易流动水状态存在,而自由水所占比例很低(0.41%～4.67%)。与对照组相比,热泵干燥后,香菇自由水(除了10%乳清分离蛋白预处理外)和不易流动水所占比例显著降低,但弱结合水比例显著增加(P＜0.05)。Pearson相关性分析表明:相比于热泵干燥,OD预处理对瞬时压差膨化香菇脆品质影响更大,而且与低场核磁共振弛豫参数密切相关。香菇脆膨化动力的产生主要取决于不易流动水和结合水尤其是弱结合水,而与自由水无关。研究旨在为非油炸香菇脆瞬时压差膨化技术提供理论依据和技术参考。