基于无线传感器网络的卫星遥感观测非均匀地表重点区域监测系统设计

卫星遥感观测非均匀地表重点区域监测数据通常具有复杂性和不确定性,难以精准确定重点监测区域和获取有用信息,导致监测范围受限,监测结果存在较大误差;因此,为了给非均匀地表的治理提供数据支持,利用无线传感器网络优化设计卫星遥感观测非均匀地表重点区域监测系统;加设卫星遥感观测图像传感器,调整无线传感器网络模块,改装监测数据处理器,利用调整的系统电路连接硬件元件,完成硬件系统的优化;在硬件和数据库的支持下,从拓扑结构和传输协议等方面,构建无线传感器网络;实现高空遥感与无线传感器网络的深度融合,利用无线传感器网络采集地表卫星遥感观测图像,获取地表信息,扩宽监测范围;并通过滤波、几何纠正等步骤,实现初始图像的预处理,并提取图像特征,根据特征图像的匹配结果,确定非均匀地表重点区域,结合地表倾斜角度、地表非均匀程度等指标完成卫星遥感观测非均匀地表重点区域监测;经实验测试发现改进系统与传统监测系统相比,优化设计系统输出地表倾斜角度和地表变形量的监测误差分别减小0.28°和0.73 m^(3),同时系统监测范围明显扩大。

岩石破裂实验中的遥感观测与遥感岩石力学的开端

在岩石加载直到破裂的过程中,对岩石的红外辐射进行了遥感观测研究.使用的主要仪器有瞬态光谱仪、智能光谱仪、红外辐射温度计、红外光谱辐射计和红外热象仪.对26种岩石进行了实验.研究表明,岩石的红外辐射温度随应力的增加而增加;岩石的红外辐射波谱的幅值也随应力的增加而增加.岩石的红外热象的观测结果与岩石的红外辐射温度相一致.某些岩石样品破裂主断层形成前,在未来主断层的位置显示出条带状温度异常热象.本实验将遥感学中的最新技术引入岩石力学,以期在岩石力学中建立一个新的研究领域遥感岩石力学(或遥感岩石物理学).遥感岩石力学可望在地震预报,岩爆预报和岩体应力场的测量中得到应用.

地基GPS遥感观测安徽地区水汽特征

对 2 0 0 2年 6～ 7月安徽地区肥西、桐城、寿县、无为、芜湖、滁州 6个GPS观测站的数据 ,结合相应的地面温度、气压等气象数据反演了时间间隔为 30min连续变化的水汽总量。这一解算结果由解算方法分析达到 1～ 2mm量级精度 ,达到了数值天气预报和气候研究的要求。利用这些资料 ,分析了上述地区水汽变化特征。单站水汽的持续积累和源源不断的水汽输送是强降水系统发生发展的必要条件 ,为了研究水汽来源及水汽量的大小 ,结合NCEP资料计算了一次强降雨过程中水汽通量值。

北极海域海面风场和海浪遥感观测能力分析

卫星遥感是开展北极海域海面风场和海浪分布特征与变化规律研究的重要手段。本文基于在轨多源卫星遥感数据,从遥感观测空间覆盖、时间覆盖和多源卫星遥感数据融合等方面开展北极海域海面风场与海浪遥感观测能力分析,研究主要结果为:基于ASCAT和HY-2A散射计可实现北极海域海面风场遥感观测,通过多星联合观测可获取北极海域时空分辨率优于12 h和0.1°的海面风场遥感融合数据;基于HY-2A、CryoSat-2、SARAL和Sentinel-3高度计可实现北极海域海浪遥感观测,同样通过多星联合观测可获取北极海域时空分辨率优于1 d和0.25°的海浪有效波高遥感融合数据;基于2016年北极海面风场和海浪遥感融合数据,分析得出北极海域海面风场和海浪在2月处于极大值,然后逐渐减小,7月最小,随后开始逐渐增大。本研究表明,基于多源散射计和高度计遥感观测可实现北极海域海面风场和海浪的高时空分辨率遥感业务化监测。

遥感观测卫星多系统交互验证的可视化仿真

为更加直观地了解卫星任务全过程和验证卫星系统设计正确性,需要研究一种涉及结构、任务、姿控、指向、载荷等系统交互验证的可视化仿真系统。首先提出一种考虑卫星任务演示以及主要技术指标验证的系统架构。然后研究该架构下不同系统之间的接口问题,实现简单快速的多系统交互设计。最后以具体的航天任务为例,实现可视化仿真系统的系统设计、软件开发和场景建设。实验结果直观地演示了卫星构型、工作模式、在轨状态、成像能力等功能特性。同时也验证了姿控能力、工作模式、成像模式等技术指标的正确性。设计的仿真系统能满足系统真实的交互性、实时性、准确性要求,且具有良好的沉浸感和较高的可信性。

新型地基遥感观测技术进展和省级业务化应用思考--以上海市气象局为例

以上海市气象局开展新型地基遥感观测建设和应用经验为基础,一方面简要梳理和总结了主流新型遥感观测的基本情况、国内外应用概况和主要应用技术的发展现状,另一方面简述了对在省级气象部门如何开展新型地基遥感科学布局的思考与讨论,旨在为各省气象部门建设发展地基遥感观测体系提供参考。

地震热异常机理与红外遥感观测

本研究通过卫星遥感和地热观测资料的时空变化特征对比分析,并结合多物理场耦合模拟研究,探讨了地震热异常的可能机理以及卫星遥感观测的可行性和存在问题.获得初步认识：（1）通过流-固-热多物理场耦合模拟分析,发现地震前的短临热异常都出现在微破裂发育贯通的地带,主要沿断裂带分布.

北斗新应用——海风海浪的遥感观测

海风海浪的观测对海洋气象和防灾减灾都具有十分重要的作用。无论是对于台风等灾害性天气的预报预测，还是海上生产作业、海洋研究、海航海运等海上活动安全等诸多方面，准确掌握海洋气象信息，特别是海风海浪的信息显得尤为重要。

大气偏振中性点遥感观测系统研制与验证

偏振遥感作为新兴的探测手段正逐渐进入遥感对地观测的行列,国内外目前即将发射的遥感卫星中,不少已经开始搭载偏振探测器,偏振遥感将以其独特的方式开始发挥作用。然而,偏振遥感在获取图像的过程中,由于大气偏振效应强于地表偏振,有用的地物信息往往被大气覆盖,如何降低大气对偏振图像的影响已成为数据可用性的关键。

利用遥感观测信息制作电子沙盘方法的研究

本文介绍了电子沙盘的制作原理及方法,并在利用三维显示技术的基础上选择遥感观测信息做为地表贴面,从而增强了电子沙盘的真实感。

空基遥感观测系统仿真技术与应用

空基遥感观测系统仿真技术通过模拟无人机、浮空器或卫星平台的遥感探测过程,生成遥感观测的科学数据,该技术既能够为观测平台与载荷研制方提供卫星设计指标的分析与验证手段,也能够为遥感数据应用提供模拟数据生产源。观测系统仿真中该技术应用于对地观测卫星遥感系统正向设计与地面系统联调联试,极大提高了设计与联调的效率与有效性。

光学遥感观测技术在IDI保险行业的应用

IDI保险是工程质量类保险的一种,在国内主要应用于住宅项目。IDI保险需要在工程建设的全过程中进行质量管控和风险评估。常规水准检测、GPS等技术难以满足IDI保险对风险建筑进行大范围、快速、长期监测的需要。光学遥感观测技术是一种可以实现大面积地物监测的遥感观测技术,该技术可以为IDI保险的监测工作提供数据信息支持。论文整理了近几年关于光学遥感观测技术应用于建筑高度监测的文献,对分类法、边缘检测法、阈值法进行介绍和总结,说明光学遥感观测技术在IDI保险行业中有较高的应用价值和广阔的应用前景。

遥感观测表明黄河河口地区生态环境有所改善

中国水利水电科学研究院工程师徐美经过长期遥感监测发现．在新的水沙条件下黄河口出现淤积与蚀退交替的现象．总的趋势是最近几年向海域方向延伸．河口陆地面积明显增加．河口地区生态环境有所改善．这一结论是国家自然科学基金重点项目资助的《新水沙环境下黄河口冲淤变化遥感监测与特征分析》得出的．

气象地基遥感垂直观测系统的使用与维护初探

地基遥感垂直气象观测是一项新型的大气垂直探测技术,已经在全国气象部门推广使用,并在日常气象业务广泛应用。由于投入使用时间不长,气象台站实际操作经验仍不足。该文介绍了该系统的硬件构成和软件使用方法,以及产品应用和常见故障处理方法,以期为该系统的使用和维护提供参考。

区域污染对本底地区气溶胶光学特性及辐射强迫影响的地基和卫星遥感观测研究

基于华北区域大气本底站（北京上甸子站）地面观测和卫星遥感监测数据,分析了2011年10月1-15日在天气系统和人为污染物排放的影响下3次华北平原地区污染输送事件对本底地区气溶胶质量浓度及其光学特性的显著影响.结果表明,受人为污染事件输送影响,上甸子站10月4-5日、7-9日及11-12日气溶胶浓度和反应性气体浓度显著增加,和10月1-3日背景条件相比,反应性气体NOx、CO体积浓度增加3-6倍,SO2体积浓度增加了10-20倍;PM2.5质量浓度10月9日达到200μg·m-3;污染期间500 nm日平均气溶胶光学厚度达到0.60-1.00,气溶胶单次散射反照率低于0.88,黑碳浓度增加4-8倍,表明此次污染事件气溶胶吸收很强,因气溶胶吸收作用导致大气吸收太阳辐射增加100-400 W·m-2,气溶胶吸收和散射导致地表入射太阳辐射下降100-300 W·m-2,地表入射太阳辐射减弱且大气加热增强将导致大气稳定度增加,这可能将显著影响云和降水过程,对区域天气和气候产生重要影响.

从遥感观测数据到数据产品

本文将遥感作为一种观测手段,通过梳理遥感从观测数据到数据产品的处理方法,分析了目标识别和参数提取所采用的方法、特点与存在的问题,发现遥感从观测数据到数据产品的过程至今仍未形成系统、科学的方法论,指出遥感方法论的建立需通过挖掘多源、多角度、多时相、多光谱、主被动协同的遥感观测数据隐含的深层指示性特征,加强结构化方法研究,构建新型的、可重复、易于处理且能够反映物理、化学、地学、生态学、生物学意义的遥感指标,以数据产品为导向发展多源协同遥感观测与分析处理方法,推动遥感从观测数据到数据产品的处理方法向标准化、结构化转变。

基于遥感观测的2010～2017年秋季北极东北航道通航能力时空变化

北极地区海冰的快速消融使得连接亚洲和欧洲的重要海上通道——北极东北航道的通航潜力不断增加.准确掌握海冰快速消融背景下东北航道通航能力的变化特征对航道开发具有重要价值.由于高质量海冰观测数据缺乏,现有研究多基于模式模拟数据对不同升温情景下航道未来的潜在变化进行分析,针对北极航道通航能力现状的研究并未有效开展.本研究利用美国冰雪数据中心发布的逐日海冰密集度数据和经过重建处理、质量得到有效提升的逐日SMOS海冰厚度数据,基于加拿大北极冰区航行系统(AIRSS)的通航可行性模型(ATAM)对北极地区2010～2017年通航季后期普通商船的航行风险进行了逐日量化制图,并对东北航道8年间通航能力的时空变化进行了分析.研究发现,虽然北极东北航道的通航能力已经显著提升,普通商船的通航结束期自2010年以来(除去2013年)平均已达第297±4天(10月24日左右),但过去8年间东北航道上普通商船的通航能力并没有显著增加趋势,且存在很大不确定性.北极东北航道通航结束期主要受东西伯利亚海、新西伯利亚群岛附近海域和北地群岛附近海域3个区域冰情的影响较大, 3个海域附近较早冻结的薄冰往往是导致整个航道通航结束的关键.鉴于北极东北航道通航能力变化的复杂性,高质量、准实时的海冰观测数据对于航道通航风险的准确量化十分必要.

基于超级站多仪器联合观测的大气气溶胶遥感研究

大气气溶胶在气候变化、大气环境和人体健康等多个方面产生重要影响。遥感是获得气溶胶时空分布信息的重要手段,并且具有非破坏性、观测瞬时性、可获取整层大气信息等特点,因此在环保、气象等行业得到越来越多的应用。研究介绍了由多种监测仪器构成的中国科学院(北京)大气气溶胶遥感研究超级站的仪器配置、观测指标和相关研究方向,并阐述了其在4方面的具体应用:(1)针对沙尘、灰霾等典型过程的多仪器遥感联合观测;(2)将光学遥感拓展到气溶胶成分信息等前沿应用;(3)遥感获得近地面PM_(2.5)等环境关键参数的方法;(4)主被动结合的大气颗粒物垂直分布特性研究。通过超级站多仪器联合观测,可加强对大气气溶胶的全方位观测和分析,为环境研究提供综合数据支撑。

全国土覆盖无人航空器组网遥感观测体系

自然灾害与公共安全应急响应、区域环境与生态监测等都需要厘米级超高分辨率、多任务、高效率遥感观测,而目前单一无人航空器遥感或各自为战的多个无人航空器遥感远不能满足要求。为此,中国科学院地理科学与资源研究所等开展了高频次迅捷无人航空器区域组网遥感观测技术研究,拟构建具备全国土覆盖技术能力的无人航空器区域组网遥感观测体系。