城市热岛效应的卫星遥感分析

利用MODIS资料研究了2004年4月南京城市热岛特征及其影响因子,结合地表覆盖类型分析了植被归一化指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、地表温度(ts)、地表反照率(α)的城乡差异及其相互关系,探讨了城市热岛(Urban Heat Island,UHI)效应形成的机制。结果表明:南京城区存在着明显的城市热岛效应;城市平均ts比乡村高约10.83%;城市NDVI和α分别比乡村低约为62%和18.75%;NDVI与ts呈负相关,相关系数为-0.73,而NDVI与α之间关系与波段有关;城乡植被覆盖差异是造成UHI的主要原因,其次是地表反照率。

基于MODIS的土地覆盖遥感分类特征的评价与比较

选取华北地区为研究区,利用MODIS遥感数据多光谱、多时相优势进行分类特征提取,依据土地覆盖分类特征如地表反射率、植被指数、纹理特征等,并对这些分类特征分别从光谱维、时间维、空间维三个角度进行阐述,结合DEM数据,使用最大似然法进行土地覆盖遥感分类特征的评价与比较。结果表明,不同分类特征对分类精度影响不同,将多种分类特征结合能够有效提高区域尺度土地覆盖分类精度,但分类特征的加入不一定能提高某些类别的分类精度。

城市热岛效应的卫星遥感分析(英文)

利用MODIS资料研究了2004年4月南京城市热岛特征及其影响因子,结合地表覆盖类型分析了植被归一化指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、地表温度(Ts)、地表反照率(α)的城乡差异及其相互关系,探讨了城市热岛(Urban Heat Island,UHI)效应形成的机制。结果表明:南京城区存在着明显的城市热岛效应;城市平均Ts比乡村高约10.83%;城市NDVI和α分别比乡村低约为62%和18.75%;NDVI与Ts呈负相关,相关系数为-0.73,而NDVI与α之间关系与波段有关;城乡植被覆盖差异是造成UHI的主要原因,其次是地表反照率,通过提高植被覆盖率和地表反照率可以减小城市热岛效应。

基于MODIS数据设计的中国土地覆盖分类系统与应用研究

该文阐述了国内外主要土地覆盖分类系统及其土地覆盖产品在中国的表现，依据中国植被编码体系在MODIS数据试验的基础上，对现有国内土地覆盖分类系统进行了重新设计，包括7大类22个二级类别，并利用2001～2002年MODISlkm时间序列NDVI数据和多波段反射率光谱数据对中国区域进行了土地覆盖分类，结果显示分类产品能较为准确地描述中国区域土地覆盖的实际情况。

基于高分辨率反射光谱的土壤营养元素估算模型

研究了土壤中营养元素含量(N、P、K)与土壤可见光/近红外光谱之间的关系。在对原始光谱进行预处理分析后,计算出了4种光谱指标:反射率Reflectance、一阶导数FDR、倒数之对数log(1/R)和波段深度Depth。通过偏最小二乘回归分析建立了营养元素与4种光谱指标的经验模型,并且利用验证样本集对回归模型进行了验证。结果表明,可见光/近红外反射光谱具有快速估算土壤中营养元素含量的潜力。

一次强对流过程的三维数值模拟

利用中国科学院大气物理研究所建立的完全弹性三维雹云数值模式(IAP-CSM3D),模拟了2004年4月23日横扫湘中湘南大部分地区的飑线强对流过程的流场、雷达回波和含水量等宏、微观物理量的分布及其演变。分析了冰雹形成的微物理过程,结果表明,冰雹粒子主要由冻滴(CNfh)和霰(CNgh)转化形成,其中冻滴的贡献比较大,冰雹主要是通过撞冻过冷水过程(CLch、CLrh)长大。将多普勒雷达实测资料同模拟的气流结构进行比较可见,雷达观测到散度随高度的变化与模式模拟的气流结构一致;模式输出的雷达回波强度及回波顶高与雷达观测事实相近。

用CE-318太阳光度计资料研究银川地区气溶胶光学厚度特性

根据CE-318数据,利用Bouguer定律计算了银川地区的大气气溶胶光学厚度,并分析其变化特征。结果表明,该地区大气气溶胶光学厚度具有明显的日变化和季节变化。日变化有4种类型:1)变化相对稳定;2)整体上呈上升的趋势;3)早晚小,中午大;4)早晨09—11时出现峰值,其他时间变化较小。季节变化则是冬、春季节大,秋季次之,夏季最小;春季大气中的主要成分是沙尘,冬季大气的主要成分是人类活动排放的颗粒物,夏季由于降水多,气溶胶数浓度较低,气溶胶光学厚度较小。

一次强对流风暴含水量的雷达反演和数值模拟结果的对比分析

利用多普勒天气雷达探测的反射率因子Z与含水量M的Z-M经验关系式,反演含水量,并构建等高平面位置显示CAPPI和垂直剖面VCS两种显示方式。计算域定为以雷达站为中心的,水平边长为150 km,垂直高度为30 km的长方体箱区,分辨率是1 km×1 km×1 km。同时应用中国科学院大气物理研究所建立的完全弹性三维雹云数值模式(IAP-CSM3D),以2004年4月23日发生在湖南省境内的一次强对流风暴过程为例,模拟该风暴云体的含水量分布。雷达反演含水量和数值模拟结果的对比分析表明,不论在风暴的发展阶段还是在强盛阶段,反演得到的含水量等值线分布和模式输出总体相似,风暴中心的强度和高度位置吻合得很好,较好地反映了该风暴云的结构,反演效果较好。

一次沙尘暴过程TSP质量浓度的连续观测和分析

采用大流量大气采集器对2001年4月6～7日特强沙尘暴期间内蒙古阿拉善左旗、包头、呼和浩特、四子王旗、集宁、化德、二连浩特、苏尼特有旗等地大气中TSP浓度进行了连续观测并结合天气资料进行了分析。结果表明，此次沙尘暴过程中，TSP浓度的绝对值大，变化幅度也大，最小值为1．896mg·m^-3，最大值为52．153mg·m^-3，平均值为13．399mg·m^-3。各地TSP浓度变化的时序反映了沙尘暴的影响范围和移动状况的变化，TSP浓度绝对值的变化反映了沙尘暴强度的变化，从开始的较小值逐渐增至最大值，最后再回落到较低水平。内蒙古西部沙尘暴主要源于蒙古国的远距离输送，局地起沙对中部沙尘暴形成具有重要贡献。本次过程TSP浓度最大值达到空气污染程度最为严重的城市冬季TSP浓度极值的10～50倍，表明沙尘天气导致的空气污染远大于一切人为排放源造成的污染。

Matlab对基于HDF格式的MODIS1B数据的提取方法与实现

基于HDF文件格式的MODIS数据的应用越来越广泛,MODIS数据开发应用的前提是对MODIS 1B数据的提取。本文详细介绍了利用Matlab对HDF文件进行读写操作的过程,在此基础上给出了提取MODIS 1B数据的流程图,实现了对MODIS 1B数据的提取,为MODIS二级产品的开发打下了基础。

层状云中冰晶繁生过程对降水影响的数值模拟

在层状云雨滴分档模式中加入冰晶繁生过程,研究繁生过程对层状云微物理结构及降水过程的影响。结果表明:模式云发展到190 min时,冰晶繁生过程发生,繁生层内的冰粒子浓度由10-3L-1增加到7.3 L-1,随后迅速减少,250 min后趋近于无繁生的情况;繁生层及其下方的云水含量较繁生前相同时刻减少约0.05-0.2 g.m-3;190 min,2 400-4 800 m高度层内的水汽含量急剧减少0.1-1.0 g.m-3;190-230 min,2 400-5 000 m高度层的冰水含量较考虑繁生过程之前增加0.1-0.6 g.m-3,240-250 min,2 400-4 000 m高度层内的冰水含量较繁生前相同时刻减少了0.1-0.3 g.m-3。加入繁生过程之后,雨强极大值增加1.8 mm.h-1(6.6%)。由此得出结论:(1)繁生过程发生后,云中瞬时冰晶浓度增加,繁生层下方的云水含量减少,冰水含量先增加后减少,水汽含量减少;(2)繁生过程使得雨强极大值增大。

基于归一化高光谱位置变量的干叶片生化组分分析

利用实测干叶片生化组分和高光谱反射率数据,提出了基于面积归一化的高光谱位置变量一阶导数极值法提取生化组分的新思路。结果表明:该方法能较好地提取叶片全氮、纤维素、木质素和淀粉含量,尤其是对纤维素、木质素和淀粉含量的反演精度有了提高。研究还表明:该方法在提取全氮、纤维素、木质素含量时,能有效剔除土壤影响,但是在提取淀粉含量时,效果不够理想。

运用RS和GIS方法分析天津市平原区Hg含量空间分布

综合利用遥感(RS)的监督分类方法和地理信息系统(GIS)的缓冲分析技术手段,对天津地区Hg 元素的空间分布规律进行分析,研究了河流、城区距离及农业土地利用类型等因素对研究区土壤Hg污染程度的影响。结果表明,河流、城区距离与农业用地类型是影响天津城郊地区土壤Hg污染的主要因素。这表明RS和GIS结合是快速进行农业环境地球化学等研究的有效手段。

Liénard型方程周期解的存在性

利用Sobolev空间范数,给出了一般形式的Liénard型方程周期解估计,通过Schauder不动点定理,证明了周期解的存在性。

应用MODIS资料对城乡地表热通量的估算

为了揭示城市热岛形成机制,基于MODIS资料,结合自动气象站实测的气象资料,利用地表能量参数化方法估算了地表热通量,分析了城乡地表热通量的空间分布及变化特征.结果表明城乡地气热交换差异明显,与相关文献对比证明该方法是可行、有效的.

氟化物环境容量的研究

由高斯烟羽模式推导出的标准浓度分布推算源强分布的反演模式方法,计算了西宁市北郊地区环境空气中氟化物的环境容量。计算结果表明:拟建或已经在生产的各铝厂氟化物排放量均不超过按城市标准计算出的环境容量值,但均超过按农业区标准计算出的环境容量值。为了保护该地区农业生态环境,需要对现有的各铝厂氟化物排放量进行削减。

回流天气系统层状云的非均匀性

利用一次回流天气过程的PMS资料,从微物理结构上对回流天气系统层状云的不均匀性进行了分析,发现飞机在进入较强降水云带时,云物理量(液水含量、云滴浓度、云滴平均直径,温度)等会产生剧烈变化,表现为液水含量跃增、云滴浓度快速增大、云滴谱谱宽拓宽、温度下降等,在同一较强云带中,温度变化不大并且比周围低,较强降水云带冰晶含量丰富,自然催化较好。

“7·12”特异沙尘暴成因研究

2004年7月12日在我国内蒙古西部和河西走廊西端出现了一次特异沙尘暴天气过程,根据造成这次沙尘暴的天气形势确定了触发机制,用能量天气学方法和温度对数压力图对大气层结稳定度进行了描述,从层结与地形因素影响沙尘暴的机理及下垫面性质等角度进行分析研究。结果表明,高空切变线和大气层结不稳定的共同作用是导致这次沙尘暴的主要因素;该地区特殊的地形条件所形成的“狭管效应”,对沙尘暴天气现象起到了加强作用。