一次飑前降雹超级单体分裂过程的雷达回波及流场特征分析

2019年4月23日浙江南部发生一次明显的超级单体分裂过程,为研究超级单体风暴分裂特征,利用多部雷达构成的双雷达三维风场反演组网技术,结合雷达基本产品、风廓线雷达及探空资料对此次分裂过程做了分析。该超级单体风暴在较强的风垂直切变环境下(地面—500 hPa大于15 m/s)发生,形成于飑线主体弓形回波前端,具有明显的三体散射特征且持续时间较长。分裂从初始风暴的北侧中层开始,然后迅速向上、下伸展,左移超级单体具有明显的中反气旋涡旋结构,呈现由悬垂、强回波柱、强上升气流配合构成的典型超级单体结构,与右移超级单体无论在形态或是流场结构上都形成近似镜像对称的特征。在两者即将分离时,两风暴均发生了降雹,对应强下沉气流。在新风暴分裂形成的发展阶段其垂直廓线中最大垂直速度和最大负散度均在增大,而对应时段原风暴这两个物理量数值减小;整个分裂过程两个风暴正、负涡度数值均一同逐渐增大,气旋—反气旋涡旋的旋转程度变大趋势一致。低层风垂直切变矢量随高度上升逆时针旋转,分裂的左移反气旋超级单体加强发展,右移的气旋式超级单体受到一定抑制,与理论研究结论一致。该个例雷达反演的风场特征与径向速度分布吻合,反演风场基本可靠,为直观理解超级单体风暴分裂的动力学特征提供了进一步参考。

遥感估算绿洲-沙漠下垫面地表温度及感热通量

利用古浪非均匀近地层野外观测试验资料,验证了卫星反演地表温度的局地分裂窗算法在非均匀地区的适用性,进一步给出了提高反演精度的修正方案,并利用修正的反演地表温度算法和改进的空气动力学阻抗算法反演了试验区的感热通量。结果表明,Becker算法最适用于非均匀地区。与近地层野外观测试验观测结果相比,修正后的反演算法反演的地表温度和感热通量更加合理,均方根误差分别为2.38K和23.49W.m-2。地表温度和感热通量的区域分布特征相似,都表现为在绿洲和沙漠区的变化梯度较小,而在过渡区的梯度较大。

利用分裂窗算法反演陆地表面温度的研究进展

本文对LST反演的分裂窗算法作了回顾和比较。LST反演的分裂窗算法最一般的形式是Ts=T4+A（T4-T5）+B,其中Ts是陆地表面温度,T4和T5分别是AVHRR分裂窗通道4和5的亮温度,A和B是由大气、观测角及地表辐射率所决定的系数,不同的算法其系数的确定有很大的不同。地表比辐射率的确定是LST反演中的主要难点,目前也有多种方法来确定地表比辐射率值。最后本文还指出了目前在LST反演中存在的局限性。

分裂窗算法在热红外遥感陆面温度反演中的应用

在分析分裂窗算法原理的基础上，介绍常用的几种算法，分析并选取Becker-Li分裂窗算法作为温度反演的最优方法，对ASTER数据进行辐射定标、大气纠正和几何校正，同时结合对植被反映比较敏感的Valor方法计算地表比辐射率，反演出山东省临沂地区的陆面温度．结果表明：城区温度最高，范围为315．09-319．12K，而水体温度最低，范围为299．10-303．12K，反演结果较为理想；此外，Becker-Li分裂窗算法和Valor算法能够较好地提高反演精度，为复杂区域的温度反演提供良好的应用示范．

农业旱灾监测中的地表温度遥感反演方法——以MODIS数据为例

以目前农业旱灾监测中应用较广泛的多波段MOD IS卫星遥感数据为例,探讨农业旱灾遥感监测中所需要的地表温度反演问题,尤其是反演算法的选择、基本参数的估计和具体反演中的工作流程,为快速地进行农业旱灾监测中的水热遥感参数估计提供方法选择。虽然MOD IS有8个热红外波段用来监测地表热量变化,但波段31和32特别适用于农业旱灾监测中所需要的地表温度遥感反演。因此,在算法上,我们将选择计算过程相对简便但反演精度又很高的两因素分裂窗算法。详细地讨论了如何快速地估计分裂窗算法中大气透过率和地表比辐射率这两个基本参数。从实际应用来看,本文所提出的方法能快速地用来反演我国农业旱灾监测中所需要的农田地表温度参数,并获得很好的反演结果。

中文专利侵权检索模型研究

结合中文专利权利要求的结构特征,首次将中文专利按照"分割词"重新分类,以重新划分的"新类别"进行词性选择,构造向量空间,设计了中文专利侵权检索模型,通过我国集成电路封装技术领域的发明专利进行技术侵权检索实证分析与对比实验,实验结果显示该模型的检索效果明显优于一般的侵权检索方法。

分裂窗辐射量线形组合反演陆面温度的影响因子分析

大气特性与地物发射率是影响陆温反演精度的主要因素,不同的分裂窗表达式用于陆温反演存在不同的反演结果,其中两通道辐射量线形组合形式的分裂窗算法受大气影响最小,反演温度的误差也最小.其反演温度的误差与大气透过率和大气向上辐射无关,但与地物的发射率、大气向下辐射相关.分裂窗表达式B(λ,′Ts°)=a.I(λ1)+b.I(λ2)+c中的反演系数a、b与大气向上辐射无关,但分别与通道1、通道2的大气透过率成反比.当定标点发射率不完全一致时,二者还与大气向下辐射相关;相反,如果定标点发射率完全一致,二者与大气向下辐射无关.使用辐射量线性组合的分裂窗形式反演陆温时,当大气向下辐射与地物的P lanck辐射越相近,误差越小.

基于IDL的MODIS 1B数据雪面温度反演

对MODIS数据的分裂窗算法进行了简要介绍,通过交互式数据语言(IDL)编程,实现了直接利用MODIS lB数据的雪面温度反演,并将反演结果存贮为标准的HDF文件格式,以供其他软件使用。以我国新疆北部(北疆)为例,将该算法的反演结果与气象站雪面温度观测资料进行对比,结果表明:系统反演得到的雪面温度分布规律与气象观测资料是一致的,反演的平均误差为1.73℃,基本反映了北疆地区的雪面温度分布情况。

基于陆面模式和遥感技术的地表温度比较

基于我国中部的样带基础上,采用陆面模式(Common Land Surface Model CLM) 和遥感结合技术,对研究的样带区域的地表温度利用CLM模式进行模拟和利用遥感分裂窗技术进行反演;以观测地表温度为真值,分别比较模拟地表温度和反演地表温度空间分布特征和误差大小,分析模拟方法和反演方法对计算地表温度的可适性和应用范围,为进行大面的地表温度计算提供选择和参考依据。通过研究发现,模式模拟地表温度同实测地表温度分布的大的格局吻合非常的好,但是因地貌类型及地表覆盖的影响,模拟地表温度对水域的模拟温度误差较大,大于3%以上,对耕地模拟误差偏小,在(-3)% 以内,对裸地、草地和林地模拟温度吻合非常的好。反演地表温度同观测地表温度相差较大,分裂窗反演方法适合地表覆盖为草地和林地状态的地表温度的计算,裸露和农耕区域反演的地表温度误差特别的大。

一种基于HVS加权颜色特征的图像检索算法

提出一种基于人类视觉系统(HVS)的加权颜色特征图像检索算法.首先对图像进行分块,提取各分块的主色作为颜色特征,然后利用人类视觉特性,对所获取的颜色特征进行加权处理,获得加权"主色"颜色特征.实验结果表明,基干所提出的加权"主色"颜色特征的图像检索算法较单纯依靠直方图和分块主色法具有更好的检索精度.

基于拔节期分区的河南省冬小麦晚霜冻遥感监测

冬小麦晚霜冻指标与其发育阶段密切相关,通过分区域对河南省冬小麦拔节期进行研究,建立细化的晚霜冻遥感指标,可以精确监测冬小麦晚霜冻发生情况。以2018年4月38日河南省晚霜冻过程为案例,首先利用热惯量法反演地表温度,再根据相近时次地面观测气温对其进行订正,最后以地面观测当日最低气温对遥感反演最低温度进行推算,体现了地面观测温度的准确性和遥感反演的区域性的优势,利用晚霜冻区域化指标和遥感反演最低温度进行冬小麦晚霜冻的遥感监测。结果显示,这次晚霜冻主要发生在河南北部的新乡、鹤壁、安阳和中部的平顶山等地,发生灾害面积均在5%以上。和最低气温分布图对比结果显示,低温区域不一定发生晚霜冻害,这主要是因为不同区域的小麦发育期不同,而不同发育期形成冻害的气温不同。根据发育期建立的分区指标进行晚霜冻监测,监测结果与冻害发生实际情况相符。

一种自动镜头聚类方法

镜头聚类是视频内容分析的重要途径。镜头聚类的基本任务是基于镜头的物理特征对镜头进行分类。本文设计和实现了一种新的镜头聚类方法 ,这种方法从一个初始分割开始 ,经多次聚类分裂与合并的迭代 ,自动地进行误差校正。这种方法既不需要通过人工交互来解决试探聚类方法的误差调节问题 ,也不需要迭代聚类算法中难以确定的经验参数和经验阈值的设定 ,克服了普通聚类方法的缺点 ,在实际应用系统中取得了较好的效果。

劈窗算法中Planck方程展开式参数模型的拟合研究

地表温度是地球生态环境的重要指标，劈窗算法是目前利用遥感反演地表温度最为成熟的算法。为求解两个通道参数组成的热辐射方程组，需将Planck辐射方程线性展开以使各通道辐射值与亮温Ti直接相关，可通过引入中间参数Li与亮温Ti以不同的数学关系模型进行拟合。以MODIS数据源为例，对4种不同拟合关系进行分析比较，发现线性和幂函数模型具有较高的精度和稳定性，估计Li的误差范围为0．019～0．197。进一步分析这两个模型在地表温度反演中的误差及对参数的敏感性，结果显示幂函数模型在各种情况下都优于传统的线性模型劈窗算法。

MODIS数据陆面温度反演研究

陆面温度(LST,landsurfacetemperature)是研究地表和大气之间物质交换和能量交换的重要参数。基于推广的分裂窗算法,运用MODIS数据,在青海湖地区(200km*200km)进行了陆面温度反演研究。在实验区,推广的分裂窗算法传感器高度角大于40°,将原分裂窗的区间进行了细化,与分裂窗方法相比,传感器高度角在40°～50°,大气柱水汽含量小于1.5cm时,反演精度较高,小于1K;与分裂窗方法类似,该方法对比辐射率和传感器仪器质量的误差不甚敏感。

MODIS分裂窗算法反演地表温度

在分析分裂窗算法原理的基础上,介绍几种常用的分裂窗算法,选取Qinetal(2001)提出的分裂窗算法作为温度反演的最优方法,对MODIS数据进行辐射定标、大气纠正和几何校正,采用对植被反映比较敏感的Sobrino方法计算地表比辐射率,反演出京津唐地区的陆面温度。结果表明:城区温度最高,水体温度最低,反演结果较为理想。此外,Qin etal分裂窗算法和Sobrino算法的综合应用能够较好地提高反演精度,为复杂区域的温度反演提供了可参考性。

基于FY-3/VIRR数据的山东省地表温度反演及应用研究

为了检验FY-3/VIRR数据地表温度反演精度,本研究基于FY-3/VIRR数据,选用改进型的Becker和Li分裂窗地表温度反演算法和像元二分法,对山东区域春、夏、秋、冬四季代表月份(4月、7月、10月和1月)分别进行地表温度和植被覆盖度反演,并将反演的地表温度TLS与山东省气象局120个大监站的准同步空气温度Ta和0 cm地温TS进行相关性分析。结果表明:利用FY-3/VIRR数据反演的山东省地表温度与地面实际情况基本吻合,能直观反映山东地区地表温度的空间分布特征,且与植被覆盖度呈明显负相关关系。同时,对于非均匀下垫面,反演的地表温度TLS与空气温度Ta和0 cm地温TS的相关性都不好,不同季节的相关系数差异较大,但(TS-Ta)与(TS-TLS)存在显著线性正相关关系,且相关系数稳定,不同季节的样本判定系数R2都达到0.52以上。

基于形状拆分的机械零件三维模型检索

提出一种基于形状拆分的机械零件三维模型检索方法。首先根据零件名称和功能,将机械零件模型库按传统方式划分为四大类,即轴套类、盘盖类、叉架类和箱体类,三维模型之间的匹配在同一类模型中进行;随后进行三维模型外轮廓扫描,将整个三维模型拆分成若干平面体、回转体和曲面体,根据同一型体之间特征数量和参数的不同,进行单一型体之间的匹配;最后根据单一型体的数量和匹配对的相似度,综合计算整个模型的相似度。单一型体的定义和整个匹配算法均是围绕着形状和工艺相似进行的。通过实例验证了该方法的有效性。

一种热红外分裂窗辐射量线性组合的陆地温度遥感反演方法

分裂窗技术已成功应用于海温反演。但当其用于陆地温度反演时 ,通常产生较大误差。选用 7类共 5 1种标准地物 ,分析研究了各种分裂窗算法用于陆面温度反演所产生的误差及误差来源。提出了新的分裂窗算法 ,用分裂窗辐射量线性组合代替亮温线性组合。新的分裂窗反演算法受大气影响很小 ,使陆地温度反演精度优于 3K ,水体反演精度优于 0 .15K。

地表温度反演方法

选用分裂窗算法,采用两因素模型对吉林省西部MODIS数据进行了连续3年的地表温度反演。通过对MODIS数据波段选取,分别计算星上亮度温度,采用基于植被指数与地表分类相结合的方法得到地表比辐射率,根据MODIS数据计算得到大气水汽含量,利用大气辐射传输模型得到大气透过率,最后,通过分裂窗算法模型反演出地表温度。实验结果表明,该方法能够获得较合理的地表温度反演结果,对农业旱灾动态监测具有一定应用价值。

用8.0-9.3μm遥感数据反演地温的分裂窗算法性能分析

新一代＂图谱合一＂的星载遥感传感器＂推扫式宽视场成像光谱仪＂设置了CH18（8.125-8.825μm）和CH19（8.925-9.275μm）这2个波长在10μm以内的热红外通道用于地温反演。为了验证传统的针对10-14μm大气窗口的分裂窗算法在8.0-9.3μm大气窗口的适应性,介绍了基于Sobrino,Franca＆Cracknell和Becker算法的3种分裂窗算法;针对8.0-9.3μm大气窗口的分裂窗波段设置进行了参数计算公式的修正;并结合MODTRAN提供的热带模型、中纬度夏季模型、中纬度冬季模型、极地夏季模型、极地冬季模型和1976美国标准大气等6种标准大气模型,验证了各算法的地温反演精度。结果表明,Franca＆Cracknell和Becker算法的误差在2 K以内,可以较好地移植于CH18和CH19的分裂窗反演地温;但现行的3种分裂窗算法都难以保证地温误差小于1 K的要求。