基于DVB-S2X协议的低轨卫星通信性能仿真分析

介绍了DVB-S2X标准,重点分析了其中高阶调制技术的基本原理和星座映射,在进行星地链路分析的基础上,构建了DVB-S2X标准低轨卫星通信仿真模型,针对DVB-S2X标准中16APSK、32APSK、64APSK调制信号开展仿真试验,以误码率和丢帧率为指标进行通信性能分析。

HY-2C卫星散射计海面风场产品的检验评估

基于中国近海浮标的逐小时海面风矢量实测数据、ASCAT散射计风场数据以及欧洲中期天气预报中心的第五代全球再分析数据(ERA5)的逐小时风场数据,使用统计分析方法对HY-2C卫星散射计海面风场数据产品进行检验评估,检验使用的是2~24 m/s风速区间内的数据。结果表明:使用11个浮标共计3351个样本数据作为真值进行检验,风速和风向的均方根误差分别为1.01 m/s和20.7°;使用8304963个ASCAT样本数据进行检验,风速和风向的均方根误差分别为0.66 m/s和11.5°;使用ERA5风场数据进行全球区域检验,风速和风向的均方根误差分别为1.05 m/s和12.0°;使用ERA5风场数据进行西北太平洋区域检验,风速和风向的均方根误差分别为1.19 m/s和15.5°。由此可见,HY-2C卫星散射计海面风场产品质量的可信度较高,能够较好地满足业务化应用的精度要求。

基于多时相Sentinel-2卫星影像的冬小麦面积提取

及时准确地提取冬小麦种植信息,对开展冬小麦农情遥感监测具有重要的意义.以杭州市余杭区冬小麦越冬期(2021-12-04)、扬花期(2022-04-08)和乳熟期(2022-05-03)Sentinel-2遥感影像为数据源,分别采用最大似然法、支持向量机、归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)相加和相减合成运算提取冬小麦种植面积.结合冬小麦地面调查数据与实测种植面积,对不同方法的提取结果进行精度评价.结果显示,利用越冬期影像NDVI阈值将常绿植被区(茶园、林地)掩膜处理,对非常绿植被区(建筑、水体、冬小麦)扬花期与乳熟期影像NDVI值进行和值运算,是提取余杭区冬小麦种植面积的最佳方法,面积精度为91.96%,说明基于多时相遥感影像结合植被物候特征与典型地物类型,能够实现冬小麦种植面积的高精度提取.

基于卫星遥感的中国人为CO_(2)与大气污染物排放协同关系

基于多源卫星遥感数据和大气输送模型研究我国人为CO_(2)与大气污染物(NO_(2)和CO)排放协同关系以及新冠疫情管控期间污碳排放变化特征.结果表明:高人为CO_(2)排放对应高浓度的NO_(2)和CO排放,以省级行政区为单位的2018~2020年非生长季XCO_(2)异常与XNO_(2)的相关性(r=0.79)高于与XCO的相关性(r=0.61),且高人为CO_(2)排放地区燃烧排放效率更高;2020年2月(疫情管控期)我国XCO_(2)异常、XNO_(2)、XCO下降的区域范围为2019年2月(疫情同比期)面积的50%、70%和49%,2020年2月XCO_(2)异常与XNO_(2)的相关性(r=0.71,P<0.01)高于2019年2月(r=0.59,P<0.01),而XCO_(2)异常与XCO的相关性(r=0.44,P<0.01)低于2019年2月(r=0.68,P<0.01);受大气输送的影响,2020年2月京津冀受西南方向人为排放地区输送的影响高于2019年2月,而长三角受北部长距离输送的影响降低,珠三角受大气输送的影响最小.研究结果表明卫星遥感可有效用于区域污碳协同排放时空变化特征监测.

BDS-2/BDS-3卫星观测数据联合处理关键技术研究

高质量卫星观测数据及高精度轨道钟差等产品作为全球导航与位置服务的核心,对整个系统的服务能力起到了至关重要作用。论文针对BDS-2/BDS-3卫星观测数据联合处理中空间构型、快速与高精度处理、轨道钟差精化及观测数据偏差等关键技术进行了深入探讨与系统研究。

基于轨道碳观测卫星2号的四川省二氧化碳排放量估算

为实时量化区域大气二氧化碳(CO_(2))排放和监控地面CO_(2)浓度变化,利用2014年9月6日至2021年12月31日轨道碳观测卫星2号卫星观测数据,通过获取经过四川地区的有效轨道观测数据,对当地CO_(2)羽流进行识别,基于曲线积分方法,结合ERA5再分析风场资料,对四川省CO_(2)排放进行估算。研究结果表明,利用OCO-2卫星观测数据可有效估算区域CO_(2)截面通量,估算结果在0.08~4.78 kt/h,不确定度介于0.0031~0.2692 kt/h,除个别案例,不确定度占比在1.1%~8.46%,其估算结果与全球大气研究排放数据库和人为二氧化碳的开源数据清单两种排放清单的估算结果呈弱相关。

N-myc下游调节基因2、微卫星不稳定在不同病理学特征胃癌患者中的表达及意义

目的:探讨N-myc下游调节基因2(NDRG2)、微卫星不稳定(MSI)在不同病理学特征胃癌患者中的表达及意义。方法:回顾性分析2019年1月至2020年12月该院收治的98例行胃癌根治术患者的临床资料,统计胃癌患者NDRG2、MSI的检测结果,比较不同病理学特征胃癌患者NDRG2、MSI的表达情况。结果:临床分期Ⅰ~Ⅱ期、未合并淋巴结转移的胃癌患者NDRG2阳性率高于临床分期Ⅲ~Ⅳ期、合并淋巴结转移的患者,差异均有统计学意义(P<0.05);肿瘤位置在胃窦、Lauren分型为肠型、低分化、临床分期Ⅰ~Ⅱ期、未合并淋巴结转移胃癌患者的MSI阳性表达率高,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:NDRG2在临床分期Ⅰ~Ⅱ期、未合并淋巴结转移的胃癌患者中呈高表达;MSI在肿瘤位置在胃窦、Lauren分型为肠型、低分化、临床分期Ⅰ~Ⅱ期、未合并淋巴结转移的胃癌患者中呈高表达,二者共同参与胃癌的发生发展。

基于多波束激光测高卫星ICESat-2观测的垂线偏差解算

卫星测高技术中,传统的微波雷达海洋测高卫星轨道倾角近90°,且只能利用沿轨海面高数据计算垂线偏差,导致其解算垂线偏差卯酉分量比子午分量精度差。ICESat-2搭载的ATLAS系统可同时发射6条激光波束测量海面高,有望通过计算跨轨垂线偏差来提高卯酉分量精度。本研究以中国南海(0°N~30°N,105°E~125°E)为研究区域,基于ICESat-2海面高产品ATL12计算沿轨垂线偏差和跨轨垂线偏差,并利用最小二乘配置法反演1′×1′规则网格垂线偏差。实验结果表明:ICESat-2沿轨海面高数据解算的子午分量和卯酉分量与XGM2019e_2159-DOV模型的验证精度分别为0.90″和1.91″,子午分量精度明显高于卯酉分量。而跨轨海面高数据解算的子午分量和卯酉分量与XGM2019e_2159-DOV模型的验证精度分别为2.63″和1.66″,卯酉分量精度明显提高且高于子午分量。

基于卫星遥感的南海海-气CO_(2)通量研究

海洋是地表环境中最重要的碳库,准确估算CO_(2)在海洋与大气之间的交换对于进一步阐明其变化过程机理具有重要意义。利用南海2011—2020年的海温、风速、海平面气压等多种遥感反演数据,基于海-气分压差算法,构建了海-气CO_(2)通量遥感估算模型,并分析其时空变化特征。结果表明:(1)遥感估算模型在整个南海海域具有较好的通用性,对比实测区域数据,估算结果的平均绝对误差和均方根误差分别为1.04和1.37mmol/(m^(2)·d);对于源汇区的识别准确率达到90.63%。(2)南海总体表现为弱碳源,CO_(2)通量的季节变化呈现出夏秋季高、冬春季低的特征,夏季和冬季分别为全年最高和最低。空间分布特征为南北部差异大。碳汇高值区始终位于北部,且冬季为强碳汇,而碳源高值区夏季出现在中南半岛东南部,秋季则转移到南海东北部。(3)南海三种典型区(北部陆架陆坡、中部海盆、南部陆坡)的CO_(2)通量随时间推移均呈现降低的趋势,且北部下降速度最快。2011—2020年,南海年均向大气净释放碳1.51×10^(7)t,但其碳释放量呈降低趋势,降低速度为2.03×10^(6)t/a,南海总体的“碳源”强度有所减弱。研究结果可为制定碳排放及碳交易政策提供科学参考。

遥感卫星成像的HoloLen2混合现实教学设计与实践

针对遥感卫星成像教学内容的特点,以及现有教学手段的不足,基于微软HoloLens2头戴式MR设备,将遥感卫星轨道和成像原理等课程知识点融入到混合现实环境中。设计了遥感卫星成像教学内容,混合现实环境开发,以及MR课堂教学实践。在混合现实技术的支持下,遥感课程教学强化了遥感卫星成像的重难点知识,HoloLens2混合现实技术在实际的教学过程中得到学生的认可,有效地提高了遥感卫星成像的教学效果。

基于ICESat-2多波束激光测高数据的全球海洋重力异常反演分析

卫星测高技术是获取精细海洋重力数据的重要技术手段之一。常规卫星测高反演海洋重力异常主要是利用沿轨测高数据,而跨轨数据因较长的时间间隔或者稀疏的地面轨间距往往不能用于海洋重力异常反演,进而影响了海洋重力异常模型精度的进一步改善。新型激光测高ICESat-2能够同时获得3对光束观测数据,相邻激光束的地面间距约为3 km,为结合跨轨数据改善海洋重力异常模型提供了可能。本文首先给出了集成沿轨和跨轨数据反演海洋重力异常的处理策略;然后,分别利用沿轨数据和集成的数据构建了ICESat-2全球海洋重力异常模型(IS2Gra_alo和IS2Gra_alo_acr),结果表明通过补充跨轨数据能够有效提高沿轨数据反演海洋重力异常的精度,并验证了ICESat-2测高数据反演全球海洋重力异常的可靠性。此外,本文还探讨了ICESat-2不同跨轨数据组合对海洋重力异常模型反演精度的影响,在沿轨数据的基础上集成适当距离的跨轨观测数据能够有利于改善海洋重力异常模型的精度。本文研究为后续SWOT宽刈幅测高数据和我国双星跟飞模式测高数据反演海洋重力异常模型提供了参考意义。

基于多源碳卫星融合产品的中国地区XCO_(2)与人为CO_(2)排放时空变化

准确评估大气CO_(2)浓度和人为CO_(2)排放时空变化对于减缓温室气体排放导致的气候变化至关重要,因此,本文基于GOSAT和OCO-2卫星数据融合生成的全球长时间序列、时空连续的Mapping-XCO_(2)产品,研究2010~2020年中国大气CO_(2)柱浓度(XCO_(2))时空变化特征以及卫星监测人为CO_(2)排放能力.结果表明:Mapping-XCO_(2)与中国大气本底站观测存在较高的一致性,具有良好的适用性;2010~2020年中国XCO_(2)呈现东高西低的空间分布,年均XCO_(2)为400.4×10^(-6),年增长速率为2.47×10^(-6);非生长季XCO_(2)异常可刻画人为CO_(2)排放时空变化,各省级行政区非生长季XCO_(2)异常与人为排放清单EDGAR和ODIAC的相关系数分别为0.71、0.67;2010~2020年京津冀、长三角、珠三角等三个城市群人为CO_(2)排放增长率分别为0.12×10^(-6)/a、0.08×10^(-6)/a、0.08×10^(-6)/a.研究结果表明卫星遥感在监测大气CO_(2)浓度和人为CO_(2)排放时空变化方面的有效性.

基于Sentinel-2卫星数据的灌区农田土壤水盐协同反演

土壤含水量(soil water content, SWC)和土壤含盐量(soil salt content, SSC)是影响作物生长和农业生产力的重要因素。光学卫星图像已成为SWC和SSC估计的主要数据源。然而,在SWC或SSC变化较大地区,土壤水分和盐分会影响对方对光谱反射率的响应,使得SSC和SWC的反演精度较差。对此,该研究提出了一个半解析性的反射率模型—RVS模型,来模拟植被光谱反射率(R_(v))对作物根区土壤含水量和含盐量的响应;并通过构建的RVS模型,对植被覆盖区域的土壤含水量和土壤含盐量进行同步监测。研究表明:RVS模型在反演研究区土壤含盐量和含水量时,精度较为可靠(水分:决定系数R^(2)为0.63~0.74,均方根误差为0.017~0.028;盐分:决定系数R^(2)为0.68~0.75,均方根误差为0.052 5~0.061 7)。在作物生长过程中,植被光谱反射率对深层土壤的含水量和含盐量的响应比对浅层土壤的含水量和含盐量的响应更加明显,而且随着作物的生长,影响光谱反射率的主导因素从土壤水分慢慢转向土壤盐分和水盐相互作用。该研究在一定程度上揭示了土壤水分、盐分、水盐交互作用对作物光谱反射率的干扰过程,实现土壤水分和盐分的同步监测,对实现区域尺度上土壤含盐量和含水量的精准监测具有一定的意义。

激活α2A肾上腺素受体抑制背根神经节卫星胶质细胞活性缓解镜像痛敏

目的:躯体单侧组织损伤引发对侧疼痛反应,称为镜像痛敏。镜像痛敏的病理机制尚不明确,缺乏特异性靶标,影响其治疗。本研究拟阐释背根神经节中α2A肾上腺素受体和神经胶质细胞介导镜像痛敏的发生机制。方法:采用行为药理学、实时荧光定量PCR、免疫荧光和免疫印迹等技术研究背根神经节中α2A肾上腺素受体和神经胶质细胞介导镜像痛敏的机制。结果:背根神经节中α2A肾上腺素受体参与了镜像痛敏的发生发展。激活α2A肾上腺素受体显著缓解镜像痛敏行为。疼痛刺激下,双侧背根神经节中胶质细胞被差异激活,而激活α2A肾上腺素受体进一步活化背根神经节神经胶质细胞。此外,激活α2A肾上腺素受体显著降低卫星胶质细胞中α2A肾上腺素受体的表达,而不影响小胶质细胞中α2A肾上腺素受体的表达。结论:背根神经节卫星胶质细胞中的α2A肾上腺素受体是镜像痛敏的重要分子传感器,激活α2A肾上腺素受体改善镜像痛敏行为。

HY2D卫星星载GPS数据精密定轨研究

采用HY2D卫星2021年6月1日―14日和6月19日―27日星载GNSS主、备份接收机数据,基于简化动力学定轨算法,研究了星载GPS精密定轨技术,分析了主、备份接收机性能及其定轨精度。利用主、备份星载GPS数据定轨,得到相位拟合残差RMS的平均值,分别为0.69 cm和0.82 cm。当轨道重叠4 h时,主份接收机径向差异为0.2 cm,三维位置差异为0.6 cm;备份接收机径向差异为0.3 cm,三维位置差异为1.7 cm,备份接收机结果差异稍大。用法国CNES提供的精密轨道检验主、备份接收机数据的定轨精度,发现主、备份接收机定轨结果与法国产品的径向差异平均值分别为0.8 cm和1.2 cm。用站星间高度角大于20°的全球SLR核心测站观测数据检验主、备份接收机定轨精度,其测距方向残差RMS分别为1.51 cm和2.44 cm。研究结果表明,HY2D卫星搭载的主、备份星载双频GNSS接收机都可以满足卫星径向厘米级精度的定轨需求。

HY-2B卫星和模式风速数据随机误差及相关性分析

当利用三配准(Triple Collocation,TC)方法进行误差分析时,系统间随机误差(简称误差)不相关是一个重要前提假设,而在实际应用中不同系统误差常存在相关性,基于最小二乘法扩展配准(Extended Collocation,EC)方法能够在误差相关性存在情况进行误差分析,但对于误差弱相关性情况不能够准确估计误差的标准差。为此本文提出利用3个误差独立系统对第四个系统进行误差估计的方法,同时考虑误差相关性和表征误差,在误差弱相关情况下能更精确估计系统误差的标准差。本文根据HY-2B卫星3个载荷风速观测数据集随机误差相互独立特点,利用扩展三配准(Extended Triple Collocation,ETC)方法计算得到散射计、辐射计和高度计3个载荷风速产品误差的标准差分别为0.600 m/s、0.742 m/s和0.533 m/s;再对ECMWF再分析数据集ERA5的风速产品误差及相关性进行估计,计算出ERA5再分析风速产品随机误差的标准差为0.810 m/s,HY-2B卫星散射计风速产品和ERA5再分析风速产品误差相关性为0.231,HY-2B卫星辐射计风速产品和ERA5再分析风速产品误差相关性为0.105。本文提出利用已知3个误差独立数据集对第四个数据集误差及相关性进行估计的方法,实现了在误差弱相关情况下对系统误差的标准差更为准确的估计,有助于在同化和融合中更好地使用这些数据。

基于Sentinel-2卫星数据的南陵—宣城矿集区矿化蚀变信息提取

文章以长江中下游成矿带的南陵—宣城矿集区为研究区,分析Sentinel-2卫星数据波段和研究区主要蚀变矿物光谱特征对应关系,在对植被、水体、建筑物等干扰信息去除的基础上,使用主成分分析(principal component analysis,PCA)法和波段比值法进行铁染异常、Al—OH异常、Mg—OH异常及碳酸盐异常信息提取,并通过与研究区已知矿点的叠加分析,与Landsat 8卫星遥感数据提取结果对比。结果表明:在植被覆盖度较高区域,Sentinel-2卫星数据具有更高的空间分辨率,受混合像元影响更小,对于高密度植被信息提取具有较大优势,在干扰信息去除的过程中保留的有效信息更多;从Sentinel-2、Landsat 8卫星数据提取的蚀变异常信息与已知矿点的相关比率分别为69.14%、47.43%,Sentinel-2卫星数据蚀变提取精度优于Landsat 8卫星数据。研究结果可为植被覆盖度较高区域矿产资源遥感调查提供参考,为南陵—宣城矿集区找矿预测提供依据。

HY-2B卫星雷达高度计对流层路径延迟精度分析

干对流层路径延迟与湿对流层路径延迟是影响HY-2B测高精度的重要因素。本文采用星星交叉分析法和对流层独立模型检验法对HY-2B干对流层与湿对流层路径延迟产品进行对比分析。本文基于大气压强数据和辐射计测量的水汽数据,利用干对流层和湿对流层独立检验模型对HY-2B沿轨数据进行重处理,与HY-2B业务化运行产品差异的标准差分别为1.8和2.6 mm。此外,HY-2B与Jason-3交叉点处干对流层与湿对流层路径延迟差异的标准差分别为1.5和6.1 mm,两年内产品的漂移较少。实验结果表明:HY-2B干对流层与湿对流层路径延迟的精度均达到国际水平。该文对于验证国产海洋卫星HY-2B数据精度,扩展HY-2B卫星数据的应用范围具有重要意义。

基于1.5 T磁共振T2定量成像预测乳腺癌微卫星不稳定性的临床价值

目的基于1.5 T磁共振T2定量成像预测乳腺癌微卫星不稳定性的临床价值。方法回顾性选取2018年5月至2021年5月重庆医科大学附属巴南医院收治的56例乳腺癌患者作为研究对象,根据患者乳腺癌微卫星稳定性分为稳定性组(n=39)和不稳定性组(n=17)。患者均接受1.5 T磁共振T2定量成像检查。对比两组患者T2定量成像参数(T2值、离散系数)以及临床资料,分析影响乳腺癌患者微卫星不稳定性的危险因素,并绘制ROC曲线分析基于1.5 T磁共振T2定量成像预测乳腺癌微卫星不稳定性的临床价值。结果不稳定性组患者T2值和离散系数为96.43±5.78、0.67±0.12,显著高于稳定性组患者(81.27±5.29、0.32±0.09),差异均有统计学意义(P<0.05)。不稳定组患者存在腋窝淋巴结转移和临床分期Ⅲ期占比为76.47%、58.82%,显著高于稳定性组患者(46.15%、2.56%),差异均有统计学意义(P<0.05)。T2值、离散系数、存在腋窝淋巴结转移和临床分期Ⅲ期均是乳腺癌患者微卫星不稳定性的影响因素;ROC曲线结果提示:T2值、离散系数对于患者微卫星不稳定性的预测敏感度分别为76.5%、82.4%,特异度分别为64.1%、74.4%,两者联合检测预测敏感度为88.2%,特异度为89.7%,显著高于各项指标单独检测,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论基于1.5 T磁共振T2定量成像参数T2值和离散系数联合预测乳腺癌患者微卫星不稳定性的敏感度和特异度较高,且T2值和离散系数是乳腺癌患者微卫星不稳定性的危险因素。

基于Sentinel-2卫星数据的洋河水库水体总磷反演

结合洋河水库实测水质数据和Sentinel-2(哨兵2号)卫星遥感影像数据,基于线性回归方法,建立遥感波段反射率与水体总磷实测质量浓度之间的反演模型,反演洋河水库2016—2019年总磷质量浓度,并分析库区总磷质量浓度时空变化特征。研究结果表明:线性回归遥感反演模型决定系数达到0.818,相对误差平均值在20%以内,计算结果较稳定,模型适用性较好。在时间分布上,洋河水库水质整体基本较好,2016—2018年洋河水库水质较好,达到Ⅲ类,部分月份水质较差,超过Ⅲ类,主要集中在秋季;2019年洋河水库水质较差,整体达到Ⅳ类,部分月份出现Ⅴ类,超标现象集中在夏秋季节。在空间分布上,非汛期洋河水库总磷质量浓度自东、西入口及取水口向水库中心区逐渐升高,汛期靠近西入口的水域总磷质量浓度明显高于其他区域。利用哨兵2号卫星遥感影像对总磷质量浓度进行反演,可为水库的水质监管提供技术支撑。