基于PS/DSInSAR的云南德钦县滑坡变形监测

滑坡是我国最严重的地质灾害之一。针对常规MTInSAR技术在开展滑坡形变监测时面临的监测点密度不足、监测精度受限及滑坡解译受阻的问题,提出一种有效融合PS及DS点的PS/DSInSAR技术。首先,开展HTCI同质像素识别及相干性n次幂加权的相位优化处理,并筛选DS候选点;然后,将其与振幅离差获取的PS点进行融合并筛选高质量监测点,通过对监测点的相位解译提取滑坡形变信息。以云南省德钦县为研究区开展相关滑坡监测分析。实验结果表明,PS/DSInSAR技术获取的监测点密度较常规的StaMPS-SBAS技术提升了约14倍,可以更精准地识别滑坡边界及开展时序演化分析,且分析表明,研究区滑坡与季节性降雨具有显著的相关性。

自动驾驶雷达频段降雨环境散射特性建模分析

现代通信与雷达系统的工作频段已延伸至毫米波及太赫兹频段,定量分析降雨环境对该频段电磁信号传输的影响对应用系统十分重要。根据Mie理论建立了降雨环境电磁信号衰减仿真计算模型,采用不同雨滴尺寸分布模型计算了频率在1 GHz~1 THz的电磁信号在降雨环境中传输的衰减,并与ITU(international telecommunication union)经验模型进行比对以验证计算模型的有效性。针对自动驾驶雷达芯片工作频段计算了不同降雨环境条件下电磁信号散射的空间分布特性,从信号衰减与雨杂波散射的空间分布特性两方面分析降雨环境的散射特性。结果表明:在大雨和暴雨天气下77 GHz信号的衰减高于10 dB/km,显著影响信号的传输距离。

轻壤土散乱锥状堆置体侵蚀产沙规律研究

采用人工模拟降雨的方法,研究轻壤土散乱锥状堆置体在不同土石比和不同雨强条件下堆置体的侵蚀速率、产沙量、径流量的变化。结果表明:相同雨强条件下,土石比越大,产流时间越长;产流时间与降雨雨强呈负幂函数关系;相同土石比条件下,雨强从1.0mm/min增大至2.5mm/min时,总体趋势为随雨强的增大,侵蚀速率增大;在研究的4种土石比范围内,弃土堆置体总侵蚀产沙量随雨强的增大呈指数变化趋势,其相关关系显著。单位时间径流量的变化基本保持平稳状态,并在小范围内上下波动。

雨介质中球形目标的GHz复合散射特性

将背景空间及其中存在的离散粒子作为一种连续的电介质,得出了背景空间中离散粒子存在时混合体的等效介电常量模型.利用该模型和国际电讯联盟给出的雨衰减测量数据,确定了GHz波段雨介质的等效介电常量并验证了其有效性.得出了雨环境中目标复合散射场的解析式,对雨环境中球形目标的复合微分散射进行了仿真与分析,进而研究了降雨率、电磁波频率及极化状态等因素对复合微分散射的影响.计算表明:降雨对微分散射的影响在10-3分贝上,电磁波垂直极化时降雨的影响大于其水平极化时的影响.研究结果对精确制导和目标识别等有一定的参考意义.

全国降雨率累积分布R_1(0.01)的研究

根据 10年 ( 1970～ 1979年 ) 65个气象站雨量自记录 ,65 4个一般站气象资料 ,应用地理信息系统 ( GIS)技术 ,研究 0 .0 1%时间百分数的降雨率累计分布 ,包括年平均、季平均、月平均、最坏月的分布 .还探索了对无降雨资料地区进行有效的 1m in降雨率累计分布研究的新方法 ,可作为对 ITU - R Rep.5 63 - 4等的补充 .研究成果可用于毫米波传播计算 。

降雨粒子的无线紫外光散射特性

紫外光与降雨粒子相互作用发生散射,散射光特性改变能够反映降雨粒子的相关物理特性(如粒子尺寸参数、浓度、形态),因此研究粒子的物理参数对散射光特性的影响对有效提高光谱法定量探测降水的精度有很大意义。由于雨滴在非球形降水粒子中具有代表性,以群雨滴粒子为例,采用T矩阵理论,利用紫外光直视和非直视单次散射模型,分析了入射光波长、群雨滴粒子形态、降雨强度、粒径大小与散射光强之间的关系。并用蒙特卡洛方法仿真分析了非球形群雨滴粒子在不同降雨强度和粒径下散射角与散射光强之间的关系,以及降雨环境中的风切变对紫外光散射特性的影响。通过理论及仿真分析,得到了不同群雨滴粒子形态下的路径损耗,不同降雨强度、风切变率和粒径下的散射光强分布。仿真结果表明:在紫外光直视与非直视通信方式下,降雨环境中的通信质量比晴天条件下的通信质量差,即路径损耗增大。当粒径分布已知时,随着降雨强度的增大,衰减系数增大,路径损耗增加,且直视通信方式的路径损耗比非直视降低7 dB左右。随着降雨强度、风切变率和粒子粒径的增大,散射光强曲线整体呈下降趋势,其中,降雨强度的变化对散射光强分布影响程度最大。相同通信距离时,不同降雨强度下的紫外光散射光强分布均随着散射角的增大而减小,当散射角继续增大到90°时,有效散射体体积逐渐减小,接收到的光子能量减小,暴雨中的散射光强衰减程度最大。相同降雨强度下考虑风切变时,相比较无风时的路径损耗增大5 dB左右。除此之外,还研究了椭球形和切比雪夫形粒子对紫外光散射光强的影响,结果表明当粒子粒径分布相同时,椭球形粒子的散射光强衰减较广义切比雪夫形粒子大。根据散射粒子的散射光强分布以及路径损耗能够区分雨滴粒子是否由相同粒径及形态组成,为粒子测量提供理论基础。分析降水中群雨滴粒子的光散射特性,为提高光谱法评估降水衰减的数值模拟方面提供理论依据,为光学技术在探测识别降水现象等气象领域的广泛应用提供了设计参考。

降雨粒子群散射特性的高效分析

针对传统热带降雨测量(TRMM)雷达的局限性,重点研究了新一代降雨雷达增设K和Ka波段测量的特点,从理论仿真的角度,对复杂降雨粒子模型在K和Ka波段的散射特性进行了仿真研究,稀疏矩阵规则网格方法用来加速矩阵矢量乘。对比分析了球形近似降雨粒子群在空间均匀分布的散射特性。针对实际降雨过程降雨粒子空间分布的随机性,详细分析了其电磁散射特性。还对随机方位分布和随机大小的降雨粒子群模型的散射特性进行了扫频分析,为新一代的星载天气雷达测量系统的研究提供了理论依据。

降雨对汽车防撞雷达系统性能的影响

针对全天候工作需求的汽车防撞雷达系统,以降雨这一自然环境为基础,通过分析降雨在雷达主要工作频段24、35、66、77GHz的散射和衰减特性,建立了三角调频连续波在雨介质中的传输模型,利用Matlab仿真了三角调频连续波在不同传输距离、不同降雨率下经过雨介质区后接收到的时域信号,并讨论了雨区传输距离和降雨率对汽车防撞雷达系统性能的影响。结果表明,降雨对回波信号幅度的衰减程度随传输距离、降雨率的增大而增大,且降雨率的影响比较明显。

基于MATLAB的毫米波降雨衰减特性研究

在毫米波的传输和应用中,降雨是影响毫米波应用的主要因素,降雨会导致毫米波信号的吸收、散射和衍射等,从而造成毫米波的降雨衰减。文中在MPM毫米波传输模型和Mie散射的基础上分析了不同降雨条件对毫米波的影响,着重研究了多个频率点的降雨衰减特性以及降雨强度、雨滴谱大小等不同条件下的衰减规律,并对毫米波作用的最大距离进行了仿真。根据仿真的结果和数据对比,得到了不同降雨条件对毫米波传播的衰减规律,为应对降雨情况下的毫米波器件的设计提供了有效依据。

基于蒙特卡洛的大到暴雨条件下毫米波引信回波特性研究

为提高毫米波引信降雨环境适应性,研究降雨对毫米波信号的衰减和散射作用,建立降雨条件下毫米波调频引信回波信号数学模型,并基于蒙特卡洛方法对大到暴雨条件下引信回波信号进行仿真。仿真和实测结果表明:降雨后向散射信号以单峰形式存在于回波信号低频区,同时降雨将导致回波信号底噪大幅增加,大到暴雨条件下毫米波引信回波信号信噪比明显下降。实测数据中大到暴雨条件下35 GHz和60 GHz引信信噪比相对无雨条件平均下降了4.5 dB和6.3 dB,为毫米波引信的环境适应性带来挑战。所提建模方法及研究成果可为毫米波引信环境适应性设计提供理论依据。

降雨对无线激光通信的影响

通过激光信号在雨介质中传输的实验发现,在大雨环境下,激光信号透射率要比在小雨或微雨的情况下大。这说明光信号在小雨时衰减较大,在大雨时衰减较小。这一现象与人们通常所认为的有所不同。针对降雨对激光信号的影响,根据Mie散射理论和Weibull雨滴尺寸分布模型,分析了不同尺寸的粒子对光的散射作用以及对衰减效率因子的影响,推导出单球粒子对光波的衰减公式,得到了衰减与降雨率的确定关系。通过数值计算发现,与小粒子相比大粒子的前向散射光强更大且更加集中;激光信号在雨介质中传输时,衰减系数在小雨时较大,中雨、大雨时较小,暴雨时不断增大。这一结果与实际情况较吻合,为激光在通信系统中的应用提供了一定的理论依据。

降雨对Ku波段旋转扇形波束散射计影响(英文)

星载散射计测量的归一化后向散射截面是有关海面毛细重力波的大小和方向的函数:散射计的回波强度与海面毛细重力波的振幅成正比;风向对后向散射系数具有调制作用。因此,可以利用散射计的数据,根据地球物理模型反演出具有高精确度、无雨和中低风速条件下的海面风场矢量。然而高达10%的散射计测量数据会受到降雨影响(Nie,etal.,2008),尤其工作在Ku波段的散射计。降雨对海面散射幅度的影响主要包括:(1)降雨对雷达波的衰减和散射;(2)降雨改变海洋水面形态和海面粗糙度。

激光测降雨的实验及检查透明介质中微粒缺陷的探讨

本文描述了激光测降雨的装置,给出了测降雨的采样数据。与通用的翻斗雨量计相比较,讨论了它的实用性。也可用此方法检查透明介质中的微粒缺陷。