行业报如何构建“主流叙述”——以中国海关传媒中心为例

在有效应对全球疫情冲击、有力守护人民生命安全和身体健康的同时,我国经济保持了4.5%左右的年均增长,展现较强韧性。在取得疫情防控重大决定性胜利后,我国外贸进一步集聚发展动能,潜力加速释放。作为国家进出境监督管理机关,海关承担着监管服务的重要职责,始终自觉把工作放在党中央和国家重大战略部署当中去定位、谋划、推动,加快建设中国特色社会主义现代化海关,切实担负起守国门、促发展职责使命,为推进中国式现代化贡献海关力量。本文从海关系统促外贸保稳提质宣传报道入手,梳理报道脉络,呈现报道思路,为以后大型系列报道提供借鉴和思考。

合成孔径雷达干涉技术及其在地表形变监测中的应用

合成孔径雷达干涉是一项较新的空间测量技术。它使用卫星或飞机搭载的合成孔径雷达系统获取高分辨率地面反射复数影像 ,每一分辨元的影像信息中不仅含有灰度信息 ,而且还包含干涉所需的相位信号。干涉技术主要是从覆盖同一地区的多幅合成孔径雷达图像提取干涉相位图 ,通过影像处理、一些特殊的数据处理方法 (如相位解缠等 )和几何转化来获取数字高程模型或探测地表形变等。尤其重要的是 ,用此技术监测地表形变最高可达毫米级精度。近十年来 ,合成孔径雷达干涉测量技术一直是研究的热点。随着合成孔径雷达干涉技术的逐渐成熟及新一代星载系统的发射 ,其图像分辨率和产品精度仍会继续得到提高。由于合成孔径雷达干涉技术具有前所未有的连续空间覆盖、高自动化和高精度的监测地表形变的能力 ,加上此技术广泛的应用前景 ,它已经吸收了各国学者的普遍关注。在地壳变形、地震监测和震后形变测量、火山运动、地面下沉以及冰川漂移等方面 ,均已开始运用合成孔径雷达干涉技术 ,有些已取得了较满意的成果。本文首先介绍合成孔径雷达的基本原理、发展及其特点 ,最后回顾及分析该技术在监测地面变形中的研究及应用。

新一代多天线GPS系统研制

GPS在近20多年来已经有了广泛应用。其中最为重要的应用之一就是对诸如人为工程结构和地表变形的精确监测。但高成本的GPS硬件设备投入,使得大规模推广使用受到一定的限制。为了降低变形监测应用中GPS硬件设备成本,我们开发并研制了多天线GPS系统,并已通过测试。这个系统由一系列特别设计的硬件和软件组成,使得一台GPS接收机可连接多副GPS天线。这样,只需一套设备就可以实现多个点位的监测,从而成倍地降低成本。介绍本研究组开发的新一代多天线GPS系统,包括数据获取、传输、处理、分析和显示的硬件和软件,并对多天线GPS系统与传统岩土工程监测设备的集成作简要讨论。

香港GPS基准站坐标序列特征分析

利用香港GPS连续运行参考站网络2001年1月至2007年8月的观测资料,全面深入地分析了12个基准站坐标序列特征.本文采用主成分空间滤波算法去除公共误差,来提高坐标序列的信噪比,并采用最大似然估计准则定量估计滤波后坐标序列的噪声特性,计算了地球表面质量负荷(包括大气、非潮汐海洋、积雪和土壤水)对香港GPS基准站坐标序列的影响.研究结果表明:香港GPS基准站坐标序列具有高度的空间相关性,其公共误差具有较强的季节性变化特征;地表质量负荷变化引起的香港地壳形变可以解释公共误差序列中约为3mm的垂向周年变化,经过质量负荷改正后的公共误差序列与高阶电离层误差高度相关;滤波后坐标序列的噪声特性可以用可变白噪声加闪烁噪声模型来描述,顾及闪烁噪声所计算的速度误差要比只考虑可变白噪声计算的速度误差大2～6倍;基准站间存在达1.5mm/yr的相对水平运动,揭示香港地区存在活动断层;部分基准站坐标具有明显的振幅为1～2mm本地季节性变化,所有测站的残差序列也表现出强烈的季节性变化.

GPS多路径效应影响与结构振动的小波滤波筛分研究

当应用 GPS技术进行大型工程结构监测时 ,由于其测定的是监测点的绝对位移 ,且受到诸多因素的影响 ,其中多路径效应和温度变化是主要影响源 ,要想正确分析结构的动力特性 ,首先必须有效地分离结构振动与各类影响项。本文采用小波分析法 ,对坐标序列进行多尺度分解 ,有效地筛分出结构微小振动和各类影响项。通过实际测试数据分析 ,取得了极其满意的效果。

基于经验模式分解的滤波去噪法及其在GPS多路径效应中的应用

经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)是一种新的信号处理技术,它是基于数据本身的,且能在空间域中将信号进行分解,从而可以区分噪声和有用信号。根据EMD分解白噪声而得到的本征模式函数(IMF)分量的能量密度与其平均周期的乘积为一常量这一特性,建立一种新的基于EMD滤波去噪方法,并将该方法应用于GPS多路径效应的研究中。通过对模拟数据与GPS实测数据的处理分析,得出以下主要结论:①EMD滤波去噪法与小波方法都能最大限度地削弱测量的随机误差,但EMD滤波去噪法比小波方法更直接,且不受测不准原理及小波函数选择的影响;②相比小波方法,EMD能够更有效地剔除瞬时强噪声,从而能够提取更精确的多路径效应重复性误差改正模型。

利用InSAR短基线技术估计洛杉矶地区的地表时序形变和含水层参数

美国南加州洛杉矶地区是自然和人为活动引起的地质构造活跃、石油及地下水抽取和回灌频繁的区域.本文利用19景ENVISAT ASAR降轨影像生成了71幅垂直基线小于300m、时间间隔小于3年的解缠差分干涉图,并基于短基线集技术(SBAS),GPS和地下水水位数据估计了该区域2003年9月～2009年8月的地表时序形变及含水层贮水系数等物理参数.研究结果表明:(1)在InSAR干涉图中可以清楚的识别多处沉降明显的区域.例如,主要由于含水层地下水的抽取与回灌引起地表沉降的Pasadena盆地(～-2.5cm/a)、San Gabriel流域(～-2cm/a)、SanBernardino盆地(～-2.5cm/a)、Pomona-Ontario盆地(～-4cm/a)和Santa Ana盆地(～-2.5cm/a),以及由石油抽取引起地面形变的Santa Fe Springs区域(～-1cm/a)和Wilmington区域(～-1cm/a)等;(2)InSAR时间序列形变与GPS投影在雷达视线方向上的形变结果具有较高的一致性,平均形变速率差异的均方差为0.39cm/a;(3)InSAR时间序列形变与含水层地下水位的变化基本一致,并基于相关理论计算出了含水层的弹性贮水系数和非弹性贮水系数,分析了含水层的形变机理.

利用GPS与InSAR研究西安现今地面沉降与地裂缝时空演化特征

西安孕育严重的地面沉降及地裂缝灾害,严重制约着城市的现代化发展,本文采用GPS精密定位和InsAR遥感差分技术对西安地面沉降和地裂缝进行变形监测与分析,获取了西安地面沉降与地裂缝整体变形现状的珍贵信息,通过对这些变形信息的研究分析,揭示了西安现今地面沉降与地裂缝时空演化特征和机理:随着停止或限采地下水,西安地面沉降量级由20世纪90年代中期的最大年沉降速率20～30 cm/a减少到不足10 cm/a,且超过60%的沉降区域的年沉降速率已由90年代中期的5～8 cm/a减少到不足2 cm/a;原有的沉降中心大部分已不存在或大大减小;地裂缝在时空活动与分布上与地面沉降存在明显的关联性;地面沉降和地裂缝随着西安高新区的建设向南、西南、东南逐步扩展.

使用InSAR建立DEM的试验研究

重点考察使用星载 In SAR技术建立 DEM的关键数据处理过程和精度情况。首先介绍 In SAR的基本原理和所涉及的关键干涉雷达数据处理技术 ,然后对欧空局的 2颗卫星ERS-1 / 2以串接飞行方式分别于 1 996年 3月 1 8日和 1 9日对香港地区成像所获取的 2幅SAR复数影像作了干涉处理和分析 ,并生成了 DEM,最后以外部 DEM作参考标准 ,对干涉DEM的精度作了评价 ,并分析了其潜在的制约因素。

基于SBAS的矿区形变监测研究

由于使用的SAR图像较少,缺乏多余观测,传统的DInSAR测得的形变可靠性较差。此外,受InSAR观测周期以及空间和时间基线的限制,多数情况下很难将离散的DInSAR观测连接起来,获得时间上连续的沉降场,从而揭示研究区域的沉降演化情况。运用小基线集(SBAS)技术,通过虚拟观测值的方法,对DInSAR获取的相位进行后处理,以获取冷水江矿区的沉降序列图,揭示矿区沉降漏斗的发展和演化情况。空间基线的约束有效地减弱DEM误差的影响,同时观测量的增加又提高监测结果的精度和可靠性。

星载SAR复数图像的配准

星载干涉雷达测量已被证实用于生成大范围 (乃至全球 )的 DEM或监测地表位移具有广阔的应用前景 ,其中 SAR复数图像序列的精确配准是保证生成有效干涉相位图的重要环节之一。本文分析了卫星 In SAR系统中所涉及的几种坐标系统变换问题 ,并提出了基于此的几何配准方案 ,即基于卫星轨道状态矢量、SAR成像几何进行配准的算法 ;同时 ,还设计了基于几何配准结果和能量影像相关技术的配准算法。最后使用 ERS-1 / 2、JERS-1和RADARSAT卫星获取的 3种 SAR复数图像对分别做几何配准和相关配准试验和比较 ,并对卫星

GPS载波相位测量中的信号多路径效应影响研究

当利用GPS进行高精度变形监测时,GPS信号的多路径效应成为影响GPS变形监测精度和可靠性的一种不可忽略的误差源。本文针对GPS载波相位测量中的多路径效应影响进行理论和试验分析。论述载波相位测量中GPS多路径信号的特征,分析它对载波相位测量的影响,提出在坐标域用移动平均进行短基线静态GPS测量多路径误差探测的方法。通过实测数据进行分析,取得满意的效果。

常规仪器与全球定位仪相结合的全自动化遥控边坡监测系统

介绍了一集常規仪器与精密全球定位仪器为一体的全自动化遥控边坡监测系统的开发与应用。 集成的自动化边坡监测系统包括仪器选择、技术要求、仪器集成方法、监测数据处理等。最后,还介绍该系统对一松散填土边坡的监测结果。

基于BFGS法融合InSAR和GPS技术监测地表三维形变

虽然InSAR技术具有高精度、大范围和高空间分辨率等优点,但只能监测雷达视线方向上的一维地表形变;而GPS技术虽可以监测地表的三维形变,但其空间分辨率很低.本文针对融合InSAR和GPS技术监测地表高空间分辨率三维形变展开研究.首先证明了简单的局部最优化迭代算法就能求得综合InSAR和GPS监测地表形变速率的能量函数模型的全局最优估值.随后提出了利用BFGS局部最优算法反演最优的地表三维形变速率.该方法既能避免全局最优化算法计算复杂且难以收敛的问题,又能克服传统的解析法中数值计算不稳定的缺点.最后,通过模拟实验和美国南加州真实数据实验表明,该方法能够得到高精度的地表三维形变速率场.而且当观测或插值误差导致解析法误差较大时,BFGS方法仍能得到高精度、稳定的全局最优解.

SAR偏移量跟踪技术估计天山南依内里切克冰川运动

流动性是冰川的一个主要特征,监测其流速变化可以为冰川物质平衡和冰川灾害研究提供重要信息.本文研究利用2007—2008年的7景ALOS/PALSAR影像和偏移量跟踪技术提取亚洲最大的山岳冰川之一——南伊内里切克冰川的运动场.ALOS/PALSAR影像的时间连续性和南伊内里切克冰川的冰碛覆盖为SAR偏移量跟踪技术获取连续的冰川表面流速提供了基础,然而冰川积累区降雪、附加冰带消融、陡坡区域裂缝发育等客观事件的发生对速度的获取仍有局部影响.尽管如此,本文仍得到了整个冰川不同季节的平面运动场,并且在所有6个时间段内观测到的运动场非常吻合.详细地分析揭示南伊内里切克冰川运动具备以下规律:流速由轴部向两侧递减,由源头向下至雪线处运动速度逐渐增加,然后再向末端逐渐递减;流速大小和坡度大小呈非线性正相关,坡度从1°突变至16°时,冰川运动加速会导致裂缝发育;夏季受冰川湖影响,尾部分支流速能激增至96cm/d;暖季速度会高于寒季5～10cm/d.该冰川的冰舌主体日平均速度为20～50cm/d,局部最高速度可以达到65cm/d.在冰舌上提取了一些样点的速度作统计,结果显示各个时段中所有样点的平均速度最高可达33.3cm/d,最低可至27.9cm/d.冰舌部分的速度和2004年的数据相比下降了约5cm/d.

基于快速分布式目标探测的时序雷达干涉测量方法:以Lost Hills油藏区为例

针对当前分布式目标雷达干涉测量运算效率低、选点困难等问题,本文提出了一种建立在快速同质点选取下的干涉数据处理框架.相比之前的时序数据处理方法,新方法具有选点快速、自适应性强的特点,能在保留影像分辨率基础之上增加空间点密度.另外,在统计推断的基础上,提出基于无偏空间相干性估计的分布式目标选择方法,进而弥补了传统经验阈值设定的缺陷.本文以美国加州Lost Hills油田区为例,在论证数据处理框架的可行性基础之上,分析了因孔隙流体萃取和孔隙压力降低引起的地表变形.

InSAR可检测的最大最小变形梯度的函数模型研究

InSAR干涉图中的相位噪声是相干性和视数的函数.InSAR能检测的地表最大最小形变梯度,除了受到InSAR硬件的限制外,还直接受到InSAR干涉图中噪声强弱的影响.此外,由于多视处理会改变像元的大小,也会引起可检测的最大最小形变梯度显著变化.本文研究了 InSAR可检测的地表最大最小形变梯度与相干性和视数的关系,并建立了视数为1、5和20时(ERS和ENVISAT常采用的多视数)InSAR可检测的最大最小形变梯度的经验函数模型.最后,本文用伊朗Bam地区的Enivsat ASAR数据进行了试验,结果表明该模型能够准确地判别不同视数和相干性情况下地表变形能否被InSAR技术所检测.与Baran只考虑了相干性的模型相比,本文的模型适用范围更广.

利用MERIS水汽数据改正ASAR干涉图中的大气影响

大气对流层对雷达信号的传播延迟是制约重复轨道InSAR高精度测量应用的重要因素之一.本文描述了MERIS水汽数据用于ASAR干涉图大气改正的方法;并以美国南加州地区为例,选取4对ENVISAT ASAR数据进行了大气改正的研究.结果显示对这4幅干涉图,经过MERIS水汽数据改正后InSAR与GPS差异的RMS分别降低了41.7%,65.2%,19.3%和39.4%.平均改善程度达41.4%.更重要的是,经过MERIS水汽改正后,从2005～2007年干涉图和2004～2007年干涉图中,能清楚地识别出三处形变最明显的区域:Long Beach-Santa Ana盆地、Pomona-Ontario和San Bernardino,其形变速率从 8 mm/a到-28 mm/a,大部分在-20 mm/a左右,与这些地区2003年以前的历史形变速率基本一致.因此,采用无云条件下的MERIS水蒸汽数据改正同步获取的ASAR干涉图,可以显著地降低大气水汽对干涉图相位的影响,从而更真实地反映地表形变等地球物理信号。

基于InSAR的西安地面沉降与地裂缝发育特征研究

西安地区长期遭受地面沉降和地裂缝灾害。采用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术对该区域1992年至今的地面沉降和地裂缝的时空特征进行了监测。主要分3个阶段进行,在每一阶段尤其对InSAR处理过程中的干涉图滤波进行了迭代自适应处理和相位解缠进行了顾及粗差的改正,通过与同期水准和GPS监测结果比较可得InSAR精度达1 cm。从3个时间段的InSAR成果可以看出在空间分布上,西安市的东郊和南郊是沉降严重的区域;从时间发育来看,最大沉降阶段发生在1996年,最大沉降量达21 cm,而2006年的最大沉降量减少到8 cm,且沉降中心转移到西南郊;3个阶段均探测到活动地裂缝两侧的不均匀沉降,地裂缝的南侧沉降均大于北侧。该研究将为西安地区地面沉降和地裂缝的解释和减灾提供数据支持。

GPS结构振动监测数据滤波方法及其性能实验研究

使用GPS监测结构振动的目的在于提取振动信号特征,但GPS观测量受多种误差源的影响,因此,选用合理的数据处理方法有效地分离各误差项,对于提高GPS的监测精度具有重要意义。将Vondrak滤波、小波滤波、自适应FIR滤波和卡尔曼滤波等四种方法应用于资料序列中振动信号的分离,通过对模拟振动实验观测资料的分析表明:运用滤波法可提高GPS测量微小动态变形和变频振动信号的检测能力;4种滤波法均能有效地提高GPS监测结构振动的精度,其中,Vondrak滤波和小波滤波的性能相当,且优于自适应FIR和卡尔曼滤波。同时,在对各滤波法参数选择的优缺点进行分析的基础上,提出不同情况下选择滤波器的建议。