电离层环境对地空信息系统的影响效应

目的为了减缓电离层对卫星通信、全球卫星导航系统、星载合成孔径雷达等系统的影响,提高系统的环境适应性。方法由穿越电离层的无线电信号传播原理出发,结合各种系统的工作原理,给出电离层影响的分析方法。结果针对电离层闪烁、极化旋转、时延和色散等传播效应造成卫星通信误码率上升、卫星导航定位误差增大、SAR图像偏移和分辨率下降等影响,分析给出了效应补偿和减缓应对方法。结论电离层延迟效应可以由电离层实测值或者模型来进行校正,而闪烁效应大多需采用规避的措施来减缓其影响。     

利用环境一号卫星热红外通道反演太湖流域地表温度的3种方法比较

利用太湖流域2010年3月26日过境的1景环境一号卫星热红外数据(轨道号为451/77),根据同步modis数据反演大气水汽含量参数,分别利用覃志豪单窗算法、普适性单通道算法、基于影像的Artis反演算法反演太湖流域地表温度,通过与同期的MOD11_L2级modis温度产品进行对比分析,探寻适合于环境卫星热红外通道反演地表温度的方法,以达到对环境一号卫星热红外数据定量化应用示范的目的。结果表明,相比其他算法,普适性单通道算法精度较高,与modis温度产品温差较小,为+1.23 K,而环境一号卫星过境时间与modis温度产品时差为39 min,因此该方法的反演精度可以接受。     

对广州灰霾天气中单个气溶胶颗粒物的研究

利用电子显微镜，采用形态分析法和X射线能谱分析法相结合的方法对2003年广州灰霾天气中单个气溶胶颗粒物的大小、形态结构和元素组成进行了研究。在灰霾天气中，颗粒物的半径在1．0μm以下，属于细颗粒物；X射线能谱分析的结果显示，它们有比较复杂的组成，大都是混合物。在灰霾天气，常可以观察到一些特殊的颗粒物，它们带有卫星滴结构。比较灰霾天气形成前后一些气溶胶颗粒物的形态结构和元素组成，它们有着较明显的差异。这些观察提供了证据：在灰霾天气过程中，部分粒子的组成有可能发生了变化。     

基于OMI数据研究中国对流层甲醛时空分布特征及变化趋势

利用OMI卫星遥感反演的甲醛柱浓度数据,结合MEGAN模式和MEIC排放清单研究了2005—2016年中国对流层甲醛柱浓度的时空特征和长期变化趋势,以及甲醛柱浓度的季节差异与排放源和地面风场的关系.结果表明,中国对流层甲醛柱浓度呈西低东高的空间分布特征,且高值区域主要分布在华北平原、长江三角洲、珠江三角洲及四川盆地等人为源排放较高的中东部地区.中国甲醛柱浓度存在明显的季节差异,表现为夏季秋季春季冬季.天然源VOCs和人为源VOCs排放均对甲醛柱浓度季节变化具有重要影响,光化学反应与气象条件在其中所起到的作用也不可忽略.生物源排放变化对甲醛年际变化趋势的影响不显著,中国东部地区甲醛柱浓度呈上升趋势主要是由于气候变率和人为因素的共同影响所致.     

基于环境一号卫星的太湖叶绿素a浓度提取

综合环境一号小卫星的CCD数据和同步地面水质监测数据,发现可见光红波段与近红外波段的波段组合与叶绿素a实测浓度存在较高相关性,并以此为基础建立了3个提取水体表层叶绿素a浓度的遥感信息模型.经验证分析,基于近红外波段与红波段比值的模型用于叶绿素a浓度反演提取的精度良好,RMSE达到了6.04mg/m3.将该模型应用于环境一号卫星CCD数据,生成了2009年5~12月共8幅太湖水体叶绿素a浓度分布图,并对其进行了时空分析,结果符合实际,并与以往的研究结果相一致.但模型不适用于水生植被覆盖较多区域叶绿素a浓度估算.     

亚洲地区OMI和SCIAMACHY臭氧柱总量观测结果比较

利用臭氧观测仪(OMI)和扫描成像大气吸收光谱仪(SCIAMACHY)传感器反演的臭氧总量数据,结合从世界臭氧与紫外线辐射数据中心(WODUC)获取的地面观测臭氧总量数据进行验证,对比2种不同卫星遥感反演的臭氧总量产品优缺点,并分析亚洲地区臭氧总量的时空特征.结果表明,OMI反演的结果比SCIAMACHY的结果更好,而且具有更高的时间和空间分辨率.臭氧总量存在明显的季节变化,在低纬度地区最大值出现在4或5月,最小值在11或12月,而在高纬度地区则分别出现在2月或3月和8月或9月.臭氧总量纬度地带性分布明显,并随着纬度增加而逐渐上升,在10°N~30°N之间,臭氧总量增长平缓,在30°N~50°N之间,臭氧总量快速增大.在青藏高原地区出现臭氧低值区,并在青藏高原东面的横断山脉向低纬度延伸,隔断了臭氧总量的纬度地带性分布.臭氧总量变化在不同纬度呈现不同的模式,距平值随纬度的增大波动随之增大.纬度最低的站点(216)臭氧总量距平值变化最小,最大只有30 DU;而纬度最高的站点(326)臭氧总量距平值变化可达180 DU以上.     

基于环境一号卫星的大洋河河口海域营养盐遥感反演

综合利用大洋河河口海域水体调查的实测数据及环境一号CCD影像数据,进行了该区域营养盐反演研究.结果表明,对数函数拟合NO2--N与Rrs(Band2)效果最佳,而线性函数拟合NH4+-N与Rrs(Band2)、NO3--N与Rrs(Band1)、TIN与Rrs(Band1)效果最佳,相关性R2分别可达0.939、0.935、0.945、0.970,未发现较佳的PO43--P反演模型;营养盐在可见光波段并非光敏感性物质,其与等效遥感反射率存在相关性的主要原因在于河口海域陆源输入物质典型的扩散特征,使得营养盐与某些水色参数存在较高的相关性,NO2--N、NH4+-N、NO3--N以及TIN与有色溶解性有机物吸收系数ag(400)的相关性R2分别可达0.836、0.808、0.786、0.854,这决定了在河口海域进行营养盐遥感反演的可行性;从卫星产品专题图可看出,大洋河河口海域NO2--N、NH4+-N、NO3--N以及TIN都存在一个明显的高值区,该高值区营养盐浓度由河口向外逐渐降低,直至外海最低.     

米泉市城市环境空气污染状况分析和污染防治对策探析

根据2000年以来的环境监测数据,分析新疆首府乌鲁木齐市的重要卫星城米泉市的环境空气污染状况,结果显示米泉市环境空气质量污染严重,超越乌鲁木齐市。成为全疆冬季大气污染最严重的城市之一,大气环境质量亟待改善。本文针对米泉市环境空气严重污染的状况提出了控制对策和减缓措施,以期为改善乌鲁木齐市及周边城市大气污染状况提供依据。     

地质调查安全生产远程监控系统开发与应用

目前地质调查工作中广泛应用的车辆导航系统和手持GPS虽然具备一定的便利,但无法获取野外作业车辆、作业人员行动轨迹和位置,延误勤保障服务的及时提供和突发事件的应急处置。地质调查安全生产远程监控系统采用北斗卫星定位技术、Web技术、天地图技术和无线通信技术等相关技术,构建了对野外地质调查人员、车辆、飞机和轮船进行统一监控,定位追踪、轨迹回放、双向通信、紧急呼救、应急保障和数据传输等的功能模块,并全流程、实时、动态地测试了系统在不同环境下的运行情况。结果表明:地质调查安全生产远程监控系统在不同自然环境下运行都较稳定,基本可以实现定位和短信通讯功能。     

Tracking land cover change along the western edge of the U.S. Corn Belt from 1984 through 2016 using satellite sensor data: observed trends and contributing factors

The Cropland Data Layers (CDL) are high-resolution geo-referenced data products made available by the U.S. Department of Agriculture. However, the CDL lacks in its ability to be employed as a tool to identify the impact of the gradually evolving drivers of land use change, e.g., climate change, due to its limited historical depth. We implement a robust, phenology-based satellite image classification algorithm to identify historical cropland allocation in eastern South Dakota and North Dakota predating the initial CDL by 13 and 22 years, respectively. Five major land covers, i.e., corn, soybeans, wheat, alfalfa and grass (including native grass, hay and pasture) are identified using archived Landsat-5 surface reflectance data, while achieving CDL-like accuracy. The long-term rate of grassland loss during 1985–2011 is found to be significantly lower (26,781 hectares or 1.5% annually) relative to the near-term rate of grassland loss during 2006-’11 (84,545 hectares or 5.2% annually). We find similar discrepancy in regional corn expansion rates. Our value-added raster data provide opportunities for improved identification of land use drivers, whereas relying solely on the CDL’s restricted historical extent may lead to biased land use change estimates and misguide policy.