ML组合的CYGNSS海面风速反演质量控制模型

1

作者 张云 赵星宇 +3 位作者 杨树瑚 孙聪 韩彦岭 尹继伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期20-29,共10页

卷积神经网络(CNN)可用于气旋全球导航卫星系统(CYGNSS)的海面风速反演。虽然在模型训练前设置了质量控制指标来检测和削弱CYGNSS的异常观测数据,但CYGNSS观测数据中仍存在异常值导致模型反演精度降低,甚至出现错误反演结果。因此,提出... 卷积神经网络(CNN)可用于气旋全球导航卫星系统(CYGNSS)的海面风速反演。虽然在模型训练前设置了质量控制指标来检测和削弱CYGNSS的异常观测数据,但CYGNSS观测数据中仍存在异常值导致模型反演精度降低,甚至出现错误反演结果。因此,提出一种基于机器学习(ML)组合的海面风速反演模型。在基于CNN回归模型的CYGNSS反演海面风速基础上,ML分类模型生成CNN回归结果的质量标志位,该标志位可以检测并删除CNN回归结果的异常值,进一步提高风速反演结果的数据质量,ML分类模型能够更好地考虑各种数据误差之间的相互作用,而不是单独使用每个条件的阈值,以达到更优的海面风速反演精度的效果。实验对比了Logistic回归(LR)、决策树(DT)、朴素贝叶斯模型、K最邻近(KNN)算法、神经网络(NN)模型、支持向量机(SVM)算法等6个分类模型,其中,基于KNN算法的分类模型对风速反演质量控制的效果最优。所提风速反演组合模型显著提高了反演结果的精度,在0~20 m/s区间内,异常样本过滤率为81.27%,在所有被过滤的数据中,过滤正确率为86.03%;风速反演误差的均方根误差从无ML分类模型的1.7 m/s降低到有ML分类模型的1.44 m/s,其中,训练样本为0~10 m/s的反演结果精度提升效果较为明显,证明了所提风速反演组合模型对风速质量控制的有效性。 展开更多

关键词 气旋全球导航卫星系统 风速反演 质量控制 机器学习组合模型 卷积神经网络 K最邻近算法

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星载GNSS-R检测太湖水华可行性分析

2

作者 张云 王雨 +3 位作者 周绍辉 孟婉婷 韩彦岭 杨树瑚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期695-705,共11页

星载全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)属于被动遥感技术,具有数据重访周期高、全天时、全天候、信号源丰富等优势。基于此,研究星载GNSS-R检测太湖水华的可行性。星载GNSS-R可以有效检测反射面的粗糙程度,通过使用相干反射表征反射面... 星载全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)属于被动遥感技术,具有数据重访周期高、全天时、全天候、信号源丰富等优势。基于此,研究星载GNSS-R检测太湖水华的可行性。星载GNSS-R可以有效检测反射面的粗糙程度,通过使用相干反射表征反射面的粗糙度,研究不同风速区间内相干反射与蓝藻水华的关系。利用2020年4—8月美国气旋全球导航卫星系统(CYGNSS)数据,计算CYGNSS镜面反射点的时延多普勒图(DDM)功率比。以“哨兵-3”卫星水色遥感仪器(OLCI)影像最大特征峰高度(MPH)算法反演出的太湖叶绿素浓度作为参照,与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的风速产品进行时空间线性匹配,分析发现,在1~2.5 m/s风速区间内,叶绿素浓度达到0.1 mg/L以上时,极易引起镜面反射点发生相干反射,且功率比与叶绿素浓度的相关系数为0.84,具有良好的相关性。实验结果证明了利用星载GNSS-R的功率比及相关特性实现太湖水华检测的可行性。 展开更多

关键词 气旋全球导航卫星系统 全球导航卫星系统反射信号 功率比 水色遥感仪器 最大特征峰高度算法

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北斗卫星反射信号岸基海面高度反演精度的评估 被引量：1

3

作者 张云 赵乐久 +3 位作者 孟婉婷 秦瑾 盛志超 杨树瑚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期999-1008,共10页

北斗B3I信号作为新一代民用码,相较于北斗B1I信号,具有码速率更高、码片宽度更窄等特点。目前,利用北斗卫星导航系统反射测量(BDS-R)技术对北斗B3I信号进行海面高度反演的研究较少。基于此,在2020年9月7日山东威海附近海域,接收B1I/B3I... 北斗B3I信号作为新一代民用码,相较于北斗B1I信号,具有码速率更高、码片宽度更窄等特点。目前,利用北斗卫星导航系统反射测量(BDS-R)技术对北斗B3I信号进行海面高度反演的研究较少。基于此,在2020年9月7日山东威海附近海域,接收B1I/B3I双频段的直射和反射信号数据,分别采用时延-多普勒(DDM)和载波相位延迟进行岸基海面高度反演。通过实测的同比数据验证反演精度,在信号特性和测高方法2个维度评估北斗B1I和B3I信号海面高度反演的性能。结果显示:采用DDM测高方法,B1I频段和B3I频段的反演结果与实测数据的平均绝对误差和均方根误差分别为1.18 m、1.48 m和0.84 m、1.10 m;采用载波相位延迟测高方法,B1I频段和B3I频段的反演结果与实测数据的平均绝对误差和均方根误差分别为0.12 m、0.15 m和0.10 m、0.12 m。由于信号特性差异,B3I频段的DDM测高结果相较于B1I频段的测高结果精度提高了28%;B3I频段的载波相位延迟测高结果精度略优于B1I频段,两者差异不明显。实验对北斗B1I和B3I信号特性和测高方法导致的反演精度差异的评估,证明了B1I和B3I反射信号均能适用于海面高度反演的需求。 展开更多

关键词 北斗卫星导航系统反射测量 岸基 时延-多普勒 载波相位延迟 海面高度反演 精度评估

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CYGNSS/SMAP数据融合半经验模型的土壤湿度反演

4

作者 张云 张丹丹 +3 位作者 孟婉婷 顾军 韩彦岭 杨树瑚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2873-2882,共10页

星载GNSS反射信号(GNSS-R)的土壤湿度反演易受陆地多变环境因素影响,目前,对于星载GNSS-R土壤湿度反演中误差分析及反演模型外推性能分析较少。综合多种误差修正模型,包括GNSS卫星发射功率误差、植被和地表粗糙度对反射信号强度的衰减,... 星载GNSS反射信号(GNSS-R)的土壤湿度反演易受陆地多变环境因素影响,目前,对于星载GNSS-R土壤湿度反演中误差分析及反演模型外推性能分析较少。综合多种误差修正模型,包括GNSS卫星发射功率误差、植被和地表粗糙度对反射信号强度的衰减,通过修正提高陆地点反射率的准确性,建立了反射率-土壤湿度的CYGNSS/SMAP数据融合的反演半经验模型。实现了一年高精度外推反演,反演偏差为-0.0037 cm^(3)/cm^(3),均方根误差(RMSE)为0.0264 cm^(3)/cm^(3),相关系数为0.9636。提出了分季节的外推模型,提高了低含水量季节的外推精度。实验区域的经度为90°E~130°E,纬度为20°N~38°N,利用2019年10月至2020年9月的CYGNSS/SMAP数据进行训练,外推2020年10月至2021年9月的土壤湿度。经误差模型修正反射率后,模型的反演偏差提升6.80%,均方根误差提升3.30%。针对实验区域内冬、春季土壤含水量较低时反演精度差的问题,提出了同季节外推的分季节训练模型,相对一年数据量的训练模型,冬季反演的均方根误差提升21.58%,春季提升21.05%。将2021年6月1—10日的反演结果与CLDAS地面实测土壤湿度进行对比,反演偏差为0.0058 cm^(3)/cm^(3),均方根误差为0.0854 cm^(3)/cm^(3),具有较好的准确性。研究证明了使用反射率误差修正模型及反射率-土壤湿度半经验模型反演土壤湿度的有效性,对推广星载GNSS-R土壤湿度反演业务化应用具有积极意义。 展开更多

关键词 GNSS反射信号 土壤湿度 CYGNSS SMAP 植被衰减 地表粗糙度

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基于Elmer/Ice参数约束的西南极玛丽伯德地冰盖数值模拟

5

作者 杨树瑚 吕金磊 +3 位作者 牛立杭 张云 韩彦岭 洪中华 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期371-382,共12页

西南极玛丽伯德地冰盖底部地热通量的不确定性对准确模拟其演化有着重大的影响,探究地热通量的变化对冰盖温度场和速度场的影响具有重要意义。本文基于2021年更新的Bed Machine V2中的南极冰盖底部基岩高程、表面高程数据,添加表面温度... 西南极玛丽伯德地冰盖底部地热通量的不确定性对准确模拟其演化有着重大的影响,探究地热通量的变化对冰盖温度场和速度场的影响具有重要意义。本文基于2021年更新的Bed Machine V2中的南极冰盖底部基岩高程、表面高程数据,添加表面温度、表面质量平衡和地热通量等边界条件,利用Full-Stokes三维模型Elmer/Ice对西南极玛丽伯德地的部分区域(76.8°S—77.3°S,138°W—142°W)进行了静态模拟。实验通过美国冰雪中心2020年更新的MEaSUREs项目的遥感冰盖表面流速数据(MEaSUREs In-SAR-Based Antarctica Ice Velocity Map),对Elmer/Ice中的冰盖底部滑动系数和格伦增强因子两个参数进行约束,以模拟得到的表面冰流速和遥感表面冰流速之间的均方根误差(RMSE)作为评价指标,获得适合区域模拟的最佳参数。当滑动系数为0.1,格伦增强因子为0.26时取得最小RMSE(4.140 m·a^(-1))。以此参数进行模拟,并对地热通量进行调节,得到了研究区域的速度场、温度场、应力场等实验结果。实验结果表明,地热通量改变时冰盖底部温度场变化较大。 展开更多

关键词 南极冰盖 玛丽伯德地 Elmer/Ice MEaSUREs 表面流速

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协同主动学习和半监督方法的海冰图像分类 被引量：3

6

作者 韩彦岭 赵耀 +4 位作者 周汝雁 张云 王静 杨树瑚 洪中华 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期123-135,共13页

海冰遥感光谱影像分类中标签样本难以获取,导致海冰分类精度难以提高,但是大量包含丰富信息的未标签样本却没有得到充分利用,针对这种情况,提出一种协同主动学习和半监督学习方法用于海冰遥感图像分类。在主动学习部分,结合最优标号和... 海冰遥感光谱影像分类中标签样本难以获取,导致海冰分类精度难以提高,但是大量包含丰富信息的未标签样本却没有得到充分利用,针对这种情况,提出一种协同主动学习和半监督学习方法用于海冰遥感图像分类。在主动学习部分,结合最优标号和次优标号、自组织映射神经网络以及增强的聚类多样性算法来选择兼具不确定性和差异性的样本参与训练;在半监督学习部分,利用直推式支持向量机,并且融合主动学习思想从大量未标签样本中选取相对可靠且包含一定信息量的样本进行迭代训练;然后协同主动学习分类结果和半监督分类结果,通过一致性验证保证所加入伪标签样本的正确性。为了验证方法的有效性,分别采用巴芬湾地区30 m分辨率的Hyperion高光谱数据(验证数据为15 m分辨率的Landsat-8数据)和辽东湾地区15 m分辨率的Landsat-8数据(验证数据为4.77 m分辨率的Google Earth数据)进行海冰分类实验。实验结果表明,相对其他传统方法,该协同分类方法可以在只有少量标签样本的情况下,充分利用大量未标签样本中包含的信息,实现快速收敛,并获得较高的分类精度(两个实验的总体精度分别为90.003%和93.288%),适用于海冰遥感图像分类。 展开更多

关键词 海冰分类 主动学习 半监督学习 直推式支持向量机 协同训练

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基于残差网络特征融合的高光谱图像分类 被引量：7

7

作者 韩彦岭 崔鹏霞 +3 位作者 杨树瑚 刘业锟 王静 张云 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2021年第2期11-19,共9页

深度学习技术因其在深度挖掘地物特征方面的独特优势为高光谱图像分类提供了技术手段。但是在高光谱图像的像素级地物分类中,由于样本输入尺寸的影响导致深度学习的层数受限,不能充分挖掘高光谱图像中的深度特征,为此提出基于残差网络... 深度学习技术因其在深度挖掘地物特征方面的独特优势为高光谱图像分类提供了技术手段。但是在高光谱图像的像素级地物分类中,由于样本输入尺寸的影响导致深度学习的层数受限,不能充分挖掘高光谱图像中的深度特征,为此提出基于残差网络特征融合的高光谱图像分类方法。首先通过主成分分析(principal component analysis,PCA)方法提取原始高光谱图像中的第一主成分,利用残差网络有效提取地物空谱特征;再通过反卷积算法实现特征图的扩充,将反卷积后不同维度的特征进行多尺度特征融合,充分挖掘高光谱图像中的深度特征信息,进一步提升高光谱图像分类精度。对“珠海一号”卫星拍摄的江苏太湖和安徽巢湖两个区域进行地物分类实验,结果表明,与其他方法相比,该方法有效解决了高光谱图像分类中深度特征提取不足的问题,获得了更好的分类性能。 展开更多

关键词 反卷积 特征融合 残差网络 高光谱图像分类

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北斗三频中长基线差分定位性能研究 被引量：10

8

作者 于文浩 张云 +1 位作者 韩彦岭 杨树瑚 《全球定位系统》 CSCD 2018年第4期102-109,共8页

北斗卫星系统(BDS)能全星座播发三频信号,可通过线性组合构成不同虚拟观测量,有利于模糊度解算等,文中采用北斗三频中长基线实测数据进行差分定位,首先使用宽巷模糊度和电离层无关组合进行B3频段窄巷模糊度解算,在此基础上提出利用相邻... 北斗卫星系统(BDS)能全星座播发三频信号,可通过线性组合构成不同虚拟观测量,有利于模糊度解算等,文中采用北斗三频中长基线实测数据进行差分定位,首先使用宽巷模糊度和电离层无关组合进行B3频段窄巷模糊度解算,在此基础上提出利用相邻历元B3频段窄巷模糊度构建卡尔曼滤波新息向量,通过新息向量内积RMS值很容易分析出窄巷模糊度的误差对滤波性能的影响,并结合滤波发散条件进行相关卫星历元挑选,实验最终得到中长基线厘米级定位精度并有效缩短首次收敛时间和提高固定率,对促进北斗高精度定位有着现实意义。 展开更多

关键词 北斗卫星系统 三频 差分定位 中长基线 卡尔曼滤波

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基于北斗GEO卫星反射信号的渤海海冰检测 被引量：4

9

作者 张云 谢向芳 +3 位作者 孟婉婷 杨树瑚 高强 王炜 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期257-263,共7页

随着全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)的提出,其在海冰检测领域的应用也越来越广泛。北斗地球同步轨道(GEO)卫星的角速度较小且仰角变化仅有3°~4°,因此在相同观测地点其镜面反射点的空间位置非常稳定,可以提高特定区域海冰... 随着全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)的提出,其在海冰检测领域的应用也越来越广泛。北斗地球同步轨道(GEO)卫星的角速度较小且仰角变化仅有3°~4°,因此在相同观测地点其镜面反射点的空间位置非常稳定,可以提高特定区域海冰检测的时间分辨率。对在中国渤海湾进行的2次岸基海冰检测实验(2015年1月24日和2016年1月30日至2月4日)进行分析,验证了北斗GEO B1反射信号对沿岸海冰进行长时间连续检测的可行性。第1个实验结果显示海冰密集度与2颗GEO卫星C01和C03的极化比值结果具有相关性;第2个实验结果显示3颗GEO卫星C01、C02和C03检测的海冰极化比值与大气温度存在正相关关系,其中C01、C02和C03的极化比值与大气温度的相关值分别为0.61、0.72和0.57。 展开更多

关键词 北斗卫星导航系统 地球同步轨道(GEO)卫星 反射信号 极化比 海冰探测

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利用冰雷达诊断南极冰盖底部环境的研究综述 被引量：5

10

作者 杨树瑚 顾祈明 +2 位作者 张云 崔祥斌 唐学远 《极地研究》 CAS CSCD 2016年第2期277-286,共10页

现今南极冰盖底部的环境对冰盖的动力演化有着重要的影响,准确的冰盖底部环境信息有利于更加准确地模拟南极冰盖的起源、发展以及未来的演化。采用无线电回波技术,可有效地对冰盖进行探测。通过定量地处理雷达波在冰盖内部的介电衰减,... 现今南极冰盖底部的环境对冰盖的动力演化有着重要的影响,准确的冰盖底部环境信息有利于更加准确地模拟南极冰盖的起源、发展以及未来的演化。采用无线电回波技术,可有效地对冰盖进行探测。通过定量地处理雷达波在冰盖内部的介电衰减,可以获取冰盖底部的反射率,从而对冰盖底部环境,特别是冰下水文环境进行诊断。综述了雷达波在冰盖内部衰减处理的三种方法,分析了它们的适用性及局限性,并对这些方法应用于诊断冰盖底部的环境以及方法本身可能的改进进行了讨论。 展开更多

关键词 南极冰盖 冰下环境 冰雷达 电磁波衰减

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机载GNSS反射信号海面测高模型的研究 被引量：8

11

作者 张云 张杨阳 +2 位作者 孟婉婷 杨树瑚 韩彦岭 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期149-156,共8页

相对于岸基GNSS-R技术,机载GNSS-R优势在于其空间分辨率高、监测范围广,可对特定区域范围进行高分辨率监测,兼具了灵活的高度和方位调节的同时保障了更高的数据质量。本文主要研究了机载GNSS-R测高模型,依据岸基GNSS-R码测高原理,针对... 相对于岸基GNSS-R技术,机载GNSS-R优势在于其空间分辨率高、监测范围广,可对特定区域范围进行高分辨率监测,兼具了灵活的高度和方位调节的同时保障了更高的数据质量。本文主要研究了机载GNSS-R测高模型,依据岸基GNSS-R码测高原理,针对大气延迟、天线距离等进行修正,优化机载测高模型,同时采用DTU10全球海面平均高度及潮汐模型验证机载GNSS-R测高模型的精度。通过分析2011年11月11日,CSIC-IEEC在芬兰波罗的海的GNSS-R机载数据,针对不同仰角下的实验数据进行反演,成功地实现了亚米级机载海面高度反演,得出仰角大小会对测高结果精度产生较大影响的结论,定性分析了仰角大小所引起的误差范围。本文的结果证明了机载GNSS-R的海面测高的可行性。 展开更多

关键词 GNSS-R 机载实验 海面测高 精度分析

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利用深度特征融合进行高光谱遥感影像分类 被引量：3

12

作者 韩彦岭 刘业锟 +2 位作者 杨树瑚 崔鹏霞 洪中华 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2021年第2期13-23,共11页

针对卷积神经网络(convolution neural network,CNN)未能充分挖掘和利用遥感影像不同层次空-谱特征信息的问题,提出了一种多输入中高层特征信息融合方法对高光谱遥感影像进行分类。文章利用三维卷积神经网络(three dimensional convolut... 针对卷积神经网络(convolution neural network,CNN)未能充分挖掘和利用遥感影像不同层次空-谱特征信息的问题,提出了一种多输入中高层特征信息融合方法对高光谱遥感影像进行分类。文章利用三维卷积神经网络(three dimensional convolution neural network,3D-CNN)的“立体”感受野,深入挖掘高光谱影像的空-谱联合特征信息,分析深度网络各层特征信息对图像分类的影响,提出优化的特征融合策略,并利用“珠海一号”卫星拍摄的高光谱影像对3个地区进行地物分类实验。实验结果表明,由于充分利用了高光谱影像的空-谱联合特征,通过特征融合集成了不同网络层的特征优势,相对于其他高光谱分类方法,该方法具有更好的分类效果。 展开更多

关键词 高光谱影像 空谱信息 三维卷积网络 中高层特征 特征融合

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基于图像显著性的人工视觉图像处理策略 被引量：2

13

作者 王静 张羽婷 +3 位作者 张云 韩彦岭 洪中华 杨树瑚 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2019年第11期1277-1283,共7页

目的:在假体设备中的视觉信息处理模块引入适当的图像处理策略,优化低分辨率下的人工视觉信息,是解决假体植入者获取的视觉信息有限问题的一种可行方法。方法:基于全局亮度对比度特征的图像显著性检测算法(LC),结合颜色空间变换和视觉... 目的:在假体设备中的视觉信息处理模块引入适当的图像处理策略,优化低分辨率下的人工视觉信息,是解决假体植入者获取的视觉信息有限问题的一种可行方法。方法:基于全局亮度对比度特征的图像显著性检测算法(LC),结合颜色空间变换和视觉注意力仿真处理模型,提出一种面向视网膜假体人工视觉信息处理策略。通过两个标准图像测试数据集对图像处理结果进行评估,同时对流行病学调查结果选取的盲人常用物体图片进行仿真。结果:评估结果验证了在提取图像前景方面与原始LC算法对比的优越性,仿真结果验证了在人工视觉条件下应用的可行性。结论:本文提出的策略有助于视网膜假体植入者在日常生活场景中更好地完成物体识别等基本视觉任务。 展开更多

关键词 视网膜假体 人工视觉信息处理 图像显著性检测

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一种快速预测卫星过顶的简易模型 被引量：1

14

作者 于文浩 张云 +2 位作者 杨树瑚 洪中华 韩彦岭 《全球定位系统》 CSCD 2017年第4期70-76,共7页

准确预报卫星的过顶信息在军用、民用等多个领域内有重要的应用,文中通过卫星轨道参数来计算卫星星下点轨迹,结合观测到的卫星方位角和仰角等信息反推卫星ECEF坐标,通过局部星下点轨迹吻合与校准建立一种简易模型,使用MATLAB程序进行预... 准确预报卫星的过顶信息在军用、民用等多个领域内有重要的应用,文中通过卫星轨道参数来计算卫星星下点轨迹,结合观测到的卫星方位角和仰角等信息反推卫星ECEF坐标,通过局部星下点轨迹吻合与校准建立一种简易模型,使用MATLAB程序进行预测未来某时间段卫星过顶时间,画出卫星星下点轨迹,并计算出卫星过顶的仰角、方位角。本文提出的模型简易有效,无需专业卫星预测软件,仅仅只需MATLAB软件就可以预测指定卫星的过顶情况。 展开更多

关键词 过顶预测 星下点轨迹 坐标转换 仰角 方位角

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基于Elmer/Ice对玛丽伯德地西部区域的冰盖数值模拟 被引量：1

15

作者 杨树瑚 徐佳鑫 +3 位作者 许德锐 韩彦岭 张云 洪中华 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期363-373,共11页

西南极冰盖对全球气候变化和海平面升高有着重要的影响,其动力学和热力学过程是极地研究的重点之一。冰盖数值模式的模拟可以在缺乏观测数据的情况下获得研究区域的动力学和热力学过程,已经成为研究南极的一种重要手段。西南极玛丽伯德... 西南极冰盖对全球气候变化和海平面升高有着重要的影响,其动力学和热力学过程是极地研究的重点之一。冰盖数值模式的模拟可以在缺乏观测数据的情况下获得研究区域的动力学和热力学过程,已经成为研究南极的一种重要手段。西南极玛丽伯德地靠近福特山脉和罗斯冰架,本文使用Elmer/Ice模拟了玛丽伯德地西部区域的冰流速场、温度场和应力场。研究发现,该区域冰盖底部温度场变化较小,大部分都达到了压力融点,只有小部分区域的冰盖底部仍处于压力融点以下。使用三个不同的地热通量(80 mW·m^(-2),100mW·m^(-2),120 mW·m^(-2))模拟得到的底部温度场无明显差异。冰盖表面流速较快,冰盖表面的冰总体上从地势较高的区域流向地势较低的区域,垂直方向对表面冰流速影响最大;冰盖底部应力场的大小大致和冰厚的变化相反。通过高程剖面图简要分析了冰流速和冰盖应力场的变化原因,认为冰下深谷的存在可能对冰盖流速场和应力场有很大的影响。 展开更多

关键词 西南极冰盖 玛丽伯德地 Elmer/Ice 冰盖温度 冰流速场 冰盖应力场

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基于TechDemoSat-1卫星的GPS反射信号海面高度反演 被引量：4

16

作者 张云 马德皓 +2 位作者 孟婉婷 郑俏 杨树瑚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1941-1948,共8页

针对星载GPS反射信号(GPS-R)海面测高的误差问题,基于星载GPS-R实测数据进行星载海面测高模型和误差修正模型的研究,并验证其有效性。利用TechDemoSat-1(TDS-1)数据,使用时延多普勒图(DDM)海面高度反演技术,着重分析了星载GPS-R海面高... 针对星载GPS反射信号(GPS-R)海面测高的误差问题,基于星载GPS-R实测数据进行星载海面测高模型和误差修正模型的研究,并验证其有效性。利用TechDemoSat-1(TDS-1)数据,使用时延多普勒图(DDM)海面高度反演技术,着重分析了星载GPS-R海面高度反演中的各类误差,并建立了相应的误差模型。对星载GPS-R海面高度反演模型进行优化,采用DTU15全球平均海面模型、DTU全球海潮模型验证反演精度。结果证明:优化后反演模型得到的全球海面高度反演结果的平均绝对误差(MAD)为6.05 m,精度提高了约29%,有效提高了海面高度反演的精度。研究成果对于推广星载GNSS反射信号(GNSS-R)的海面测高应用具有一定的意义。 展开更多

关键词 GNSS反射信号(GNSS-R) 星载 海面高度反演 精度分析 TechDemoSat-1(TDS-1)

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热力学第一定律的相对性原理 被引量：2

17

作者 张建军 李丛 +3 位作者 常英立 杨树瑚 贾凌春 宋戈 《教育教学论坛》 2019年第43期62-64,共3页

在不同的惯性系看来热力学系统的能量可以不同,对外做功也可以不同,但热力学第一定律都成立。这就是热力学第一定律的相对性原理。利用这一原理,文章成功地解析了如下难题——包有绝热材料的运动容器逐渐减速停下,容器中的气体温度会升... 在不同的惯性系看来热力学系统的能量可以不同,对外做功也可以不同,但热力学第一定律都成立。这就是热力学第一定律的相对性原理。利用这一原理,文章成功地解析了如下难题——包有绝热材料的运动容器逐渐减速停下,容器中的气体温度会升高吗?结论是不会的,温度将保持不变。另外,对于气体向真空的自由膨胀,人们通常选参照系相对于容器静止(设此参照系为惯性系),得出的结论是理想气体向真空自由膨胀温度不变。如果参照系相对于容器做匀速直线运动(此参照系也是惯性系),如何说明原结论仍成立,文章也有精彩的论述。 展开更多

关键词 平动能量 热运动能量 温度 功

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无人机载北斗反射信号的海面测高性能评估

18

作者 张云 马德皓 +3 位作者 孟婉婷 秦瑾 盛志超 杨树瑚 《无线电工程》 北大核心 2021年第10期1064-1074,共11页

近年来,无人机的快速发展赋予了全球导航卫星系统卫星反射(Global Navigation Satellite Systems-Reflectometry,GNSS-R)信号机载观测平台更大的发展空间。针对目前对北斗卫星导航系统(BDS)反射信号(特别是B3频段)机载海面测高研究较少... 近年来,无人机的快速发展赋予了全球导航卫星系统卫星反射(Global Navigation Satellite Systems-Reflectometry,GNSS-R)信号机载观测平台更大的发展空间。针对目前对北斗卫星导航系统(BDS)反射信号(特别是B3频段)机载海面测高研究较少的现状,使用自研无人机机载微小型北斗反射信号探测仪,接收北斗B1、B3频段反射信号的多普勒时延图(Delay Doppler Map,DDM),建立机载DDM海面高度反演模型对海面高度进行实时反演。将反演结果分别与实测数据、丹麦科技大学(DTU)全球海面高度模型的结果进行对比,通过均方根误差(RMSE)与平均绝对误差(MAE)描述测高结果的精度。使用无人机在山东省威海市山东大学威海分校附近的黄海海域进行了三次实验,实现了无人机载北斗B1、B3频段反射信号(BDS-R)海面高度反演,反演精度达到了分米级;验证了研发的微小型北斗反射信号探测仪用于机载海面测高的有效性。 展开更多

关键词 微小型北斗反射信号探测仪 机载海面测高 DDM测高 测高验证模型

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单天线GNSS反射信号的积雪厚度反演 被引量：4

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作者 李彬彬 张云 +2 位作者 杨树瑚 洪中华 韩彦岭 《全球定位系统》 CSCD 2016年第6期37-41,54,共6页

积雪作为冰冻圈内对气候变化最敏感的要素之一,与气候变化和水文循环过程都密切相关,是国际冰冻圈研究的一个重要方向。本文为了探究基于全球导航定位系统反射信号(GNSS-R)技术对积雪厚度检测的可行性,利用美国科罗拉多大学在美国科罗... 积雪作为冰冻圈内对气候变化最敏感的要素之一,与气候变化和水文循环过程都密切相关,是国际冰冻圈研究的一个重要方向。本文为了探究基于全球导航定位系统反射信号(GNSS-R)技术对积雪厚度检测的可行性,利用美国科罗拉多大学在美国科罗拉多州采集到的GPS积雪数据进行分析。根据单天线GNSS-R反演原理,成功地实现了积雪厚度的反演。而在与现场积雪厚度实际数据进行对比分析后,发现该技术的反演结果与实际数据之间的相关系数达到了95.99%. 展开更多

关键词 GNSS-R SNR 积雪厚度 Lomb scargle periodogram算法

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岸基GNSS单天线潮位高度小波分析反演 被引量：7

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作者 苏晓容 张云 +2 位作者 韩彦岭 洪中华 杨树瑚 《导航定位学报》 CSCD 2019年第4期87-93,共7页

针对当前利用信噪比(SNR)数据反演海面高度的方法比较单一且有一定的局限性的问题,提出了使用小波分析的方法进行岸基全球卫星导航系统(GNSS)单天线潮位高度反演。基于载波和SNR观测量的测高方法的内在联系,在中国浙江大洋山进行实验,... 针对当前利用信噪比(SNR)数据反演海面高度的方法比较单一且有一定的局限性的问题,提出了使用小波分析的方法进行岸基全球卫星导航系统(GNSS)单天线潮位高度反演。基于载波和SNR观测量的测高方法的内在联系,在中国浙江大洋山进行实验,采集了2018年4月至2018年5月近1个月的GNSS信号数据,对处理后获得的GNSS反射信号(GNSS-R)的SNR数据进行小波变换分析,提取出天线到海面的垂直高度。同时,针对复杂环境下收集到的含噪声源的信号进行了小波去噪处理。实验结果表明基于单天线GNSS-R信号SNR的测高方法能够有效的反演出潮位高度,其测高精度能够达到分米级。 展开更多

关键词 小波分析 单天线 全球卫星导航系统反射信号 信噪比 海面测高

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