气象卫星大气导风研究进展和未来展望

本文主要回顾了气象卫星导风的发展历程并对未来发展方向进行了阐述.引言部分首先回顾发展历程并介绍了导风发展史上的一些里程碑事件,分别对中国、美国、欧洲以及日本的气象卫星导风情况进行了简要介绍.第一节详细总结了多种传统气象卫星导风算法的特点和关键技术,介绍了交叉相关法、形态辨认法以及亚像元法.此外,还描述了五种较为常用的高度指定算法,对传统导风追踪算法以及高度指定算法的原理进行了详细地描述.第二节归纳了最近几年基于计算机视觉和机器学习技术发展起来的多种新体制的气象卫星导风产品,分别介绍了光流法、三维导风以及中尺度导风的优势和研究背景.最后,对比了传统与新型气象卫星各种导风算法的优缺点,展望了未来的发展趋势和应用前景.特别是指出光流法导风有着空间分辨率高、三维导风能得到更多层风场的信息、中尺度导风则能对特殊天气如热带气旋实现高时空分辨率的观测的优势,并提出三维导风与中尺度导风的应用研究将是未来重要发展方向.

FY-2C卫星大气运动矢量产品的高度指定误差分析

统计分析了2009年FY-2C水汽通道反演的AMVs(大气运动矢量)误差分布特征,结果显示,AMVs反演偏差存在气候带、季节以及垂直分布不均匀的时空特征.根据风随高度变化原理,推断高度指定偏高是主要误差来源.利用NCEP/FNL风场作参考,对AMVs进行高度再指定,进一步验证高度指定偏差是否为AMVs主要误差来源,结果表明,AMVs纬向风的负偏差明显减小,由-9.73 ms-1减小到-1.1 ms-1,误差标准差由10.24 ms-1降低到4.5ms-1,改善幅度超过50%,经向风的质量也有明显改善,较好地消除了季节性误差,佐证了前述观点.初步建议了一种利用数值预报分析场作为参考将AMVs高度指定到合理高度的方法,也为AMVs产品生产者提供了一个检验算法的思路.

用红外和水汽两个通道的卫星测值指定云迹风的高度

提出了一种改进的用红外和水汽两个通道的测值指定云迹风高度的算法。利用红外水汽散点图和云迹风本身自动地将有低云的目标区、有半透明卷云的目标区、有密蔽高云的目标区分开。在有低云的目标区和有密蔽高云的目标区用红外一个通道指定云高。在有半透明卷云的目标区用红外和水汽两个通道指定云高。在用两个通道的测值指定云高时，假定卷云高度以上不存在水汽。

高分辨率光学遥感卫星几何链路定位精度分析

为了提高高分辨率光学遥感卫星无控制点定位精度,针对如何进行定位精度指标分配的问题,介绍了高分辨率光学遥感卫星几何链路的概念,分析了几何链路中各环节的系统误差和随机误差,采用双线阵相机立体定位方式推导了定位精度计算方法,得出了高程精度的主要影响因素,并以满足1∶10 000测图比例尺要求为例,进行了定位精度指标分析,提出了提高定位精度的措施。结果表明,主距误差对高程精度影响极小,可忽略不计;卫星姿态角误差是高程精度的主要影响因素,其中俯仰角误差的影响最大;姿态角测量与确定精度达到0.4″、星敏与相机间夹角稳定性精度达到0.1″,可使相对高程精度达到1.497m,满足相对高程精度要求。利用几何链路分析定位精度的方法可用于高分辨率光学遥感卫星定位精度指标分配。

半透明云风矢量高度算法中代表运动像元的使用

半透明云风矢量高度指定是卫星风矢量算法的重要部分,需要使用来自半透明云体的辐射和云下背景辐射两个变量。为了更精确地获得来自半透明云体的辐射,采用像元对追踪相关系数的贡献和红外亮温两个变量进行统计分析,将追踪图像块中的像元分为3个部分:小贡献像元、暖区段大贡献像元和冷区段大贡献像元;对暖区段、冷区段内大贡献像元的特征进行考察表明,冷区段的大贡献像元更能代表追踪图像块运动,称为代表运动像元。选择代表运动像元参与计算来自半透明云体的辐射,对半透明云风矢量高度指定算法进行改进,在该算法中分别使用和不使用代表运动像元,计算FY-2气象卫星风矢量,将结果与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)分析场进行对比表明,在半透明云高度指定算法中使用代表运动像元,FY-2气象卫星风矢量误差明显降低。

卫星风推导和应用综述

该文介绍了卫星风推导和应用的进展,包括卫星风的算法,卫星风在数值天气预报中的应用,卫星风在天气分析和预报中的应用以及卫星风的研究工作动向。目前各个卫星数据处理中心卫星风的算法大体一致和稳定。风矢量的追踪用相关匹配法,而风矢量的高度指定依靠双通道物理方法。卫星风的质量是从图像定位和定标开始的许多工作阶段的综合结果,确保每个工作段的高质量对于风矢量的计算都十分重要。卫星风的高度指定仍然是最有挑战性的课题。因为物理定高方法进展不明显,近期内尤其要重视几何定高技术的研究和使用。静止气象卫星的风对数值预报的影响在热带和南半球是正反馈;由于在极地地区各种资料都十分匮乏,极地卫星风对数值天气预报有非常明显的正反馈。卫星风与云图叠合显示,在主要雨带、副热带高压、强对流和热带气旋的诊断、分布、预报中十分有用。

静止气象卫星水汽风反演研究

云迹风反演明显的局限是在晴空区无法获取风场。为克服这种局限,利用静止气象卫星水汽吸收通道图像反演风场。运用交叉相关系数法求出水汽图上选取的示踪物的位移,利用水汽通道观测亮温的平均值与垂直温度廓线比较定出晴空区水汽风的高度,并用探空和NCEP风场资料对反演结果进行检验。结果表明,反演出的水汽风场是合理的,能在一定程度上弥补云迹风反演在晴空水汽区无法获取风场的不足。

基于高差分块的河流区域DEM自动赋值方法

DEM生成中面状河流区域DEM格网点高程应与所在水域面高程保持一致,这一问题目前尚没有一个好的解决方法。根据地形图中等高线与河流水域面特殊空间关系特性,提出了基于高差分块的河流区域DEM格网点高程自动赋值方法。该方法采用河流水域面裁剪等高线,然后对分块多边形自动构面,自动提取分块区域高程,最后对分块区域DEM格网点高程自动赋值。实践表明该方法处理后的DEM数据比未经处理的DEM更符合河流水域面地表形态,精度更高,具有良好的实用性和可靠性。

叶面喷施腐植酸钾对张杂谷10号光合特性及产量的影响

[目的]研究叶面喷施腐植酸钾对谷子光合特性及产量的影响。[方法]以张杂谷10号谷子品种为材料,在孕穗期分别喷施不同浓度(0,0.05%,0.1%,0.2%,0.4%,0.8%)腐植酸钾,对谷子株高、茎粗、叶片SPAD值、光合参数及产量构成进行测定。[结果]不同浓度处理下,谷子株高、茎粗先升高后降低,在0.1%和0.2%浓度时均增加显著,较对照分别增加了3.44%、2.78%和9.93%、17.90%;叶片SPAD值、净光合速率(Pn)均升高,在0.2%浓度时均达最大值,SPAD值较对照平均增加11.8%,净光合速率增加26.38%;胞间CO2浓度(Ci)降低;蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均呈先升高后降低的趋势。穗长、穗粗、穗重、穗粒重、千粒重在喷肥后均增加,码数则先增加后减少,各产量构成指标均在0.2%时最大。[结论]本试验中,孕穗期喷施腐植酸钾浓度为0.2%时最佳,谷子叶片SPAD值、净光合速率及产量构成指标均达到最大。

浅析数控车削普通三角螺纹牙型高度编程赋值

三角螺纹在各种机械零件中得到广泛应用。常采用数控车削加工三角螺纹。牙型角、大径和螺距是决定螺纹结构规格的最基本的要素,通常称为螺纹三要素。本文介绍了牙型高度的计算和编程赋值方法,分析了螺纹车削刀具和对刀精度对螺纹牙型高度的影响并提出修正措施,以确保螺纹加工三要素尺寸准确。

四川一次超级单体风暴的多普勒雷达观测分析

利用常规天气资料和多普勒天气雷达等资料对2015年7月27日发生在四川资阳的一次伴随冰雹大风的超级单体进行综合分析。结果表明:(1)该超级单体具有较大的CAPE值,适宜的0℃层和-20℃层高度,有利于雹粒的增长,为大暴雨和冰雹提供了不稳定能量。(2)此次风暴具有超级单体风暴的典型特征,在雷达反射率因子上,中低层有"钩状回波"、弱回波区、三体散射长钉,中高层有回波悬垂现象,速度图上是气旋式流场,后发展为中气旋,中气旋首先出现在中低层,随后向上向下发展。(3)垂直累计液态水含量(VIL)在发生冰雹前会有一个跃增变化,在30分钟内从5kg/m2跃增到75kg/m2,VIL跃增变化提前冰雹发生,对冰雹具有警示作用。(4)三体散射长钉是预示冰雹的一个重要特征,此次风暴的三体散射出现在高度5~10km,只在2个体扫时间内出现过。

失信被执行人隐私权论辩

失信被执行人信息公开制度实施后,出现了失信被执行人信息被过度曝光、隐私权受到额外侵害的问题。失信被执行人隐私权受到侵害,不仅仅因制度实体规定不明,法院手中的裁量权过大,救济程序所能发挥的作用有限,更重要一点在于宪法隐私权的缺位。为消除此制度带来的负面影响,一方面需要完善此制度的实体,确立隐私权的宪法性地位,为失信被执行人隐私权的救济提供权利根基;另一方面,需要对救济程序进行改进,使过程更公开、透明,保障当事人的陈述权与申辩权,以实现救济。

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600~900hPa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。