劈窗算法LST精度评价和参数敏感性分析

介绍了大气模拟数据法,并用此方法分析和评价了作者提出的劈窗算法.采用模拟大气参数计算得到的地表温度平均精度为0.46℃;利用间接方法(即大气透过率是由大气水汽含量计算得到)得到的平均精度为0.60℃.同时对MODIS地表温度产品与我们用MODIS影像反演出来的结果对比分析表明作者提出的劈窗算法是可行的.敏感性分析表明此算法对参数透过率、比辐射率都不敏感.

根据多时相夜间MODIS LST推断的腾冲地区新生代火山岩岩浆囊分布与活动特征

腾冲火山地热区位于印度板块与欧亚板块俯冲-碰撞带的弧后活动区,是我国新生代火山-地热最为活动的地区之一。本文利用MODIS夜间月平均地表温度(Land Surface Temperature,LST)数据,计算了研究区2001～2011年132个月的月平均地表温度,圈定了地温异常区;分析了异常区年内及年际间的平均地表温度变化趋势,推测了可能的地下岩浆囊分布位置及活动特征。研究结果表明,腾冲地区现今地下可能存在3个岩浆囊:第1个位于五合-新华-蒲川-团田一带,面积约为537km2,地温异常最明显;第2个位于朗蒲-热海-马鞍山地区,面积约为226km2,地温异常次之;第3个位于马站-曲石之间,面积约为28km2,地温异常较为明显。3个地温异常区在年内的地表温度变化趋势基本一致,而且周期性明显,均在5～6月份和8～9月份出现2个温度峰。其中朗蒲-热海-马鞍山异常区的地温变化波动最大,可能反映地下岩浆囊地热系统与地表地下水系统的对流交换活动性更强。MODIS夜间月平均地表温度数据得出的结果与测震、GPS形变、He同位素比值及最大相对地热梯度等方法推测的地温异常区范围具有很好的一致性,特别是地温异常区年内温度周期性变化的发现,表明卫星热红外遥感技术应用于地热异常实时监测与研究的巨大潜力。

基于LST年趋势背景场的地震热异常提取算法

地震发生前普遍存在的热红外辐射异常现象,是当前评估区域发震危险性的重要参数之一。然而,并非所有的地表红外异常都与构造活动或地震有关,如何排除非构造因素对地表热红外辐射的影响,从强噪声背景中提取微弱信号,是当前利用热红外遥感技术研究构造活动的难点。地表温度(LST)背景场是热异常提取的基础,而以往研究中所建立的背景场不能有效反映当年气候变化对其的影响,造成热异常提取精度受限。为此,文中在提取热异常的过程中对背景场进行了改进,结合地表温度时间序列的周期性特征,引入谐波分析,采用傅里叶逼近的方法拟合地表温度离散时序,从中提取其年趋势,建立1个动态的、同时包含局地信息和年际特征的、更加可靠的地表温度背景场;将其引入RST模型,基于"kσ"准则识别地震热异常信息;最终采用异常方向、异常强度和距离指数这3个指标对异常结果进行分析,验证算法的有效性。利用MODIS地表温度产品,基于所提算法对2008年汶川地震进行了再研究,结果表明:1)汶川地震前存在明显的热异常,沿龙门山断裂呈带状分布,持续时间较长;2)发震期无明显的异常现象;3)震后热异常的发生具有循环往复性,但异常幅度和影响范围明显缩小。与传统的空间温度均值RST算法异常提取结果相比,文中方法所提取的热异常在空间分布上与活动断裂带更为吻合,对异常的产生消散过程刻画更加细致,表明以地表温度年趋势作为地震构造热异常提取的背景场更加可靠。

LST在农业气候热量区划中的应用方法研究

根据广西的自然地理特点和现有卫星遥感资料,对国内外10多种反演LST(landsurfacetemperature,陆面温度)的分裂窗算法及其相关的参数估算方法进行了适用性分析。在此基础上找出了适用于计算广西白天LST的算法,并应用该算法计算了晴空条件下的LST,获得了逐日各个时次的LST实况分布。通过模板分析,找到了求算多年LST气候平均图的途径。针对云剔除问题,通过对公共晴空区的统计分析,建立了不同图像间的数值补偿关系,从而有效地消除了云的影响,最终处理生成了广西多年和不同季节的平均LST空间分布图像。分析结果表明:在10km以上的宏观尺度上,广西平均LST的空间分布与平均气温的空间分布规律基本一致,而在1km尺度上,LST的空间特征更为精细、客观,更有利于反映与作物生长关系更为密切的下垫面热量资源的气候分布,是农业气候区划中更为有效的热量区划因子。

基于MODIS LST修正NDVI时序数列的土地覆盖分类

MODIS以其时间分辨率、光谱分辨率的优势成为全球及区域土地覆盖研究的主要数据源。但如何快速准确的提取所需土地覆盖信息一直是科学界研究的焦点问题。对于NDVI时序数列分类方面的研究很多,其中影响分类精度的一个重要因素就是NDVI的数据质量问题。本文通过试验发现经过Savizky-Golay滤波处理的NDVI时序数列能够反映植被季相变化特征,与传统的滤波效果相比有明显改善,更符合实际情况。通过分析数据的波谱曲线,滤波后的时序数列能较好的区分植被与非植被、草本(一年生)与木本(多年生)覆盖类型。但研究区内一年一熟的农作物与高盖度草地、落叶针叶林与落叶阔叶林具有相似的物候特征,仅通过NDVI序列很难区分。为解决这一问题,本研究利用MODIS地表温度(land surface temperature,LST)产品对NDVI时序数列修正,利用前5个主成分进行分类。所得分类结果用363个野外调查样区进行验证,总分类精度达到了69.15%,kappa系数为0.6499。结果表明添加LST的时序数列比单纯的NDVI夸大了覆盖类型的差异,提高了分类结果的精度。为充分发挥MODIS高时间分辨率的优势,下一步应对多源数据进行定量分析,结合植被的物候关键期识别土地覆盖类型,必将进一步提高分类精度。

基于MODIS产品LST／NDVI／EVI的陕西旱情监测

以陕西省为研究区域,利用2005年4月的MODIS月合成产品数据MODIS11C3和MO-DIS13C3获取的归一化植被指数NDVI、增强型植被指数EVI和陆地表面温度LST,分别构建TS-NDVI和TS-EVI特征空间,从而得到了条件温度植被干旱指数TVDI和旱情等级的空间分布图,以监测评价陕西的旱情,同时将两者进行比较,最后结合94个气象站的气温和降水距平进行了相关性分析。结果表明:利用条件温度植被干旱指数进行陕西省旱情监测,能够较好反映当地旱情。根据地表温度以及增强植被指数之间的关系建立的旱情监测模型与降水距平的线性相关显著,相关系数为0.537,通过了0.05水平的检验。

利用MODIS/LST产品分析基准气候站环境代表性

该文基于2001—2007年地表温度遥感反演产品(MOD11A2),以基准气候站对其周围不同大小窗口内地表温度距平序列的解释方差作为度量,评估了我国142个基准气候站的环境代表性,并将代表性与土地覆盖和高程状况进行相关研究。结果显示:以解释方差大于0.75作为区分是否具有代表性的阈值,约41%的站点代表性较好,代表区域范围可超过51×51 km^2,多分布于北方地区;约21%的站点代表性较差,代表区域范围不足7×7 km^2,多分布于南方地区;其他代表区域范围居中的站点在南、北方均有分布;站点周围的土地覆盖多样性和地形起伏度与站点代表性存在负相关,且相关性随窗口的增大而加强。文中还评估了基准气候站对所属气候区的代表性,发现在气候特征复杂的西南地区和新疆部分地区,站点对气候区的代表性较差。

基于MODIS资料的宁夏LST反演方法新探索

为快速、宏观、全面地获取陆面生态重要参数陆面温度(LST),避免分裂窗算法中诸多参数的估计和参数的适用范围限制,加快计算速度,更好地利用中国气象局"三站四网"的建设成果,利用宁夏2005—2007年13个时次过境晴空地表MODIS资料及对应过境时17个自动气象站观测数据,筛选、优化引入对LST影响较大的水汽通道、NDVI和EVI参数,建立基于MODIS遥感和地面自动气象站观测数据反演陆面温度(LST)的统计模式。研究结果表明:引入相关参数后,宁夏各季及全年模式的相关性和精度有较大提高,且水汽通道和EVI的参数组合最优。与分裂窗算法相比,省去了对大气透过率的估算以及对地表比辐射率估计的繁琐计算,与地面自动站观测真实值误差70.1%能够控制在4.0℃以内,计算速度快,能够满足一般业务的需求,易于推广使用。

北京城区道路系统路网空间特征及其与LST和NDVI的相关性

城市道路系统是人类活动最为频繁的场所之一,研究路网空间特征与相关环境指标的关系,可为定量分析城市建设过程对城市生态环境的影响以及为城市基础设施规划管理提供方法。对北京市五环内各级道路抽样调查及面向对象的高分辨率遥感影像识别,建立道路空间信息数据库,运用TM影像反演获得地表温度(LST)及归一化植被指数(NDVI),研究4种不同分析网格下城市路网特征与两者的空间相关性。结果表明,在较大分析网格下(4×4),路网空间指标与LST mean及NDVI mean相关性显著;中等网格下,除LST与NDVI的平均值外,路网空间指标还可与两者最小值建立相关性;在较小窗口下(32×32),除平均值与最小值,还可建立特定道路指标与LST max及NDVI max的联系;各路网指标中,单位面积道路总长与LST及NDVI相关性最强;加权道路结点数在8×8和32×32网格分析中,与NDVI的相关性高于该指标未加权值,而结点指标均不适合与LST max建立联系;在各分析网格下,4项道路指标均与NDVI mean呈极显著负相关,表明道路绿地建设规模还不足以对NDVI的强度及分布产生较大影响。

LST变换和手部几何特征融合的模糊掌纹识别

为了解决非接触采集时的离焦状况容易导致掌纹图像出现模糊现象,从而造成识别系统的性能降低的问题,在建立模糊模型并分析模糊现象机理的基础上,提出了一种新的解决方案。使用拉普拉斯平滑变换(laplacian smoothing transform,LST)提取模糊掌纹的低频系数作为稳定特征,提取手部几何特征即手指相对长度和宽度作为特征向量,将LST特征和几何特征进行融合,最后利用特征向量之间的欧式距离进行匹配和分类。在自建的SUT-D模糊掌纹图库上的测试结果表明该算法等误率可达7.01%,与融合之前及其他典型识别方法相比,等误率最高可降低13.11%,显示出该算法具备有效性,为解决模糊掌纹的识别问题提供了一条可行途径。

秦巴山区MODISLST时序数据重建及特征分析

地表温度（LST）是大气—地表水热平衡的重要参数,但受云等大气状况影响,MODIS LST时间序列产品存在大量缺失数据,限制了LST数据使用。该文以陕南秦巴山区为研究区,从LST与高程、归一化植被指数（NDVI）、经度和纬度的相关性特征出发,首先,针对不同的相关性特征自适应确定重建因子;然后,设计了以时点重建模型为主算法、总重建模型为备用算法的LST时间序列重建流程;最后,对研究区的地温特征进行分析。结果表明,高程与LST呈较为稳定的负相关关系,NDVI随植被的物候期变化与LST的相关性呈周期性变化,纬度与LST白天时点以正相关为主,夜晚则呈负相关特征;白天重建数据的平均绝对误差（MAE）变化范围较大,夜晚的变化范围小且平均值较低;71.8%的白天重建数据和78.2%的夜晚重建数据的误差可控制在3℃以内;研究区内平均地温随着高程的升高而下降,海拔1~2km区域的年均地温比海拔低于1km区域低2.0℃,海拔大于2km区域的年均地温比海拔1~2km区域低2.6℃。

LST-R1细胞差异表达蛋白的初步筛选和鉴定

背景与目的:大肠侧向发育型肿瘤(colorectal laterally spreading tumor,CLST)生长方式为沿大肠粘膜浅表侧向扩散而少向肠壁深层侵袭,该特点与普通大肠癌的易深层侵袭高转移的特性迥异,因此CLST可作为大肠癌侵袭转移研究的对照病变模型。本研究应用蛋白质组学方法分析和鉴定CLST细胞株LST-R1和结肠肿瘤SW480细胞株及LoVo细胞株差异表达蛋白。方法:以2-DE分离三种细胞株总蛋白质,银染显色,进行差异蛋白质分析。采用MOLDI-TOF质谱对40个差异蛋白质斑点进行肽质谱指纹图(peptides mass fingerprinting,PMF)分析,最后在蛋白质数据库中搜索匹配的蛋白质。结果:使用pH4～7IPG胶条测得2-DE图谱蛋白质斑点数分别为1285±51、1184±47和1124±54;蛋白质上样量为150μg时分别获得989、935和893个蛋白质斑点。综合分析LST-R1、SW480和LoVo细胞株2-DE图谱,多数蛋白质斑点的分布和表达量相似,这表明CLST也表达一般大肠肿瘤所具有的蛋白质谱。LST-R1细胞和SW480细胞在pH4～7IPG胶条2-DE图谱间存在(96±7)个蛋白质差异点,其中(50±6)个点仅在LST-R1细胞株中表达或表达明显增强,(47±5)个点仅在SW480细胞中表达或表达明显增强;而在LST-R1细胞和LoVo细胞的2-DE图谱间存在(108±10)蛋白质差异点,其中(56±8)个点仅在LST-R1细胞株中表达或表达明显增强,(52±11)个点仅在LoVo细胞中表达或表达明显增强;三种细胞之间共鉴定出19个差异表达蛋白质。结论:筛选出19个CLST细胞株LST-R1相关蛋白质,这些蛋白可能在CLST病变浅表扩散形成和大肠癌粘附侵袭过程中发挥一定的作用。

基于LST的中小企业绩效管理模式探究

在对我国中小企业绩效管理现状进行分析的基础上,结合生命系统理论(LST)在企业框架和有效管理方面的指导,试图构建一种系统的绩效管理模式,将ERP系统充分运用在企业的绩效管理过程中,为中小企业可以更科学有效地进行绩效管理提供理论指导,增强实践操作性。

沙尘源区LST/Albedo时序变化与TSP的对比分析——以2001年春季中国北方强沙尘过程为例

20 0 1年春季 ,中国北方多次受到沙尘天气的影响 ,给人们的生产、生活带来严重的威胁 ,引起了亚洲国家的广泛重视。利用卫星监测数据采集沙尘云图变化、运移路径、地表覆盖和沙尘过程中的地面反照率、温度、湿度、粗糙度等物理参数反演实验结果 ,可以弥补地面观测站点稀少、数据不连续的缺陷。本文以 2 0 0 1年 3月到 5月的几次沙尘天气为例 ,介绍基于地表覆盖的AVHRR的LST/Albedo反演结果与TSP (沙尘干量 )对比分析 ,发现它们具有较好的相关性。从而反映了沙尘暴发生前后地表能量的变化状况 ,能为预测预警沙尘天气的危害提供及时客观的空间信息。

FY-3D/MWRI L1B亮温LST反演与降尺度研究

基于2020年2月1日FY-3C VIRR LST和FY-3D MWRI L1B亮温数据,以18°-54°N,73°-135°E的区域为样例区,利用统计回归模型和层次贝叶斯融合模型,分别进行FY-3D MWRI L1B LST反演和降尺度研究,构建了基于FY-3D单频率水平和垂直极化亮温的LST二元线性回归反演模型及基于FY-3D反演LST和FY-3C VIRR LST的层次贝叶斯融合降尺度模型,并以MYD11A1 day LST为参考数据进行了验证。结果表明:反演统计模型,对于FY-3D降轨数据,平均偏差-1.28 K,误差标准差8.85 K,均方根误差8.85 K,对于FY-3D升轨数据,平均偏差-0.81 K,误差标准差6.74 K,均方根误差6.78 K;层次贝叶斯融合降尺度模型,对于FY-3D降轨数据,平均偏差0.50 K,误差标准差5.45 K,均方根误差5.41 K,对于FY-3D升轨数据,平均偏差0.25 K,误差标准差5.54 K,均方根误差5.54 K,精度满足需求,可以为被动微波LST反演与降尺度提供思路。

基于同类地物地表温度日变化相关性的MODIS LST重建算法

地表温度(LST)是研究地表与大气之间物质和能量交换、地表过程变化以及地热探测与地震热异常前兆等方面不可或缺的重要参数,然而云覆盖现象导致MODIS LST产品存在大量空值,限制了LST的广泛应用。文中提出了一种基于同类地物不同时刻LST日变化相关性的MODIS LST重建算法。以新疆和田为研究区,使用2003-2015年MODIS 8d合成地表温度产品为实验数据,根据一天中同类地物不同时刻LST之间的相关性,以地表覆盖类型产品为依据,分别创建各类地物上午、下午和晚上与凌晨的LST回归模型,将三者的LST拟合回归至凌晨时刻的LST,然后取上午、下午和晚上拟合结果的最优组合以实现对凌晨LST的两步重建。实验结果表明,该方法的最小误差为0.57K,误差均在1.2K以下,平均误差为0.92K。经验证,将该方法应用于其余3个时刻的地表温度重建工作中仍可得到较好的补值效果。与现有的LST补值方法进行对比可知,本方法以少量辅助数据实现了较高的补值精度和补值率,可为基于温度的地表过程研究和地震热异常检测等研究提供坚实的数据基础。

LST发酵法与TSI生化检验法检测大肠菌群灵敏度比较研究

为比较月桂基硫酸盐胰蛋白胨(LST)发酵法与三糖铁(TSI)生化反应检测样品中大肠菌群灵敏度,本文分别利用LST发酵法与TSI生化法对相同样品和浓度梯度稀释液进行大肠菌群的检测,重复实验3次。结果表明,TSI生化法3次检验平均阳性管数11.7,LST发酵法检验平均阳性管数7.7;LST发酵法检出大肠菌群灵敏度平均值63.9%,TSI生化反应检测大肠菌群灵敏度平均值97.2%,63.9%<97.2%。由此得出,检测稀释度较低的相同样品,TSI生化检测敏感度高于LST发酵法检测。

基于NDVI-LST模型对辽宁月尺度土壤水分的反演

利用MODIS卫星数据集中的归一化植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)与地表温度LST(Land Surface Temperature,LST)数据建立NDVI-LST模型,对辽宁省2015年5-8月的土壤水分进行反演,建立土壤水分与干边斜率的相关关系,得到该模型反演下的土壤水分。结果表明:(1)该时间段的NDVI-LST实际模型能够形成类似"三角"的特征空间,与理论模型吻合,利用该模型反演的5-8月土壤水分含量与地面实际监测结果相关性较高,除8月外,相关系数均在0.8以上,反演结果空间布局与地面实际土壤水分基本一致;(2)8月土壤水分反演结果不理想,相关系数为0.48,反演和地面实际空间特征差异也较大,其原因是8月NDVI对7月降水极少的响应时间的延后。整体而言,NDVI-LST模型反演土壤水分的试验结果较理想,可为利用卫星遥感手段快速反演辽宁月尺度的土壤水分、干旱灾害防御评估等决策工作提供一种新思路。

LST定理与模型论方法──兼评新著《非标准分析概论》

以ＬＳＴ定理为例说明模型论成果作为逻辑性结论起推理工具作用的特点．讨论ＬＳＴ定理对非标准分析的应用．对新著《非标准分析概论》给予了评论．

新型无机重液LST在牙形石分离中的使用

LST（solution of lithium heteropolytungstates in water）重液是一种安全无毒、黏性小、密度高、稳定性强、回收率高,可用于分离提取微体化石及矿物的新型无机重液。在将LST重液用于牙形石的分离提取实验中,对LST重液的配制、回收再利用以及分离提取牙形石的操做流程做了详细论述。在实际操作中,建议对于原岩为灰岩的样品,重液密度配制为2.80~2.81g/mL为宜,对于原岩为白云岩的样品,重液密度配制为2.82~2.83g/mL为宜。LST重液与三溴甲烷、四溴乙烷、二碘甲烷、杜列液和多钨酸钠重液相比,在分离提取牙形石方面具有明显优势。建议在矿物和微体化石等的分离提取实际应用中,使用LST重液取代传统的有机重液以及无机重液。