基于改进全变差正则化的GPR多尺度全波形双参数同步反演          下载免费PDF全文

王珣  冯德山  王向宇 《地球物理学报》1954,63(12):4485-4501

针对探地雷达（GPR）双参数全波形反演中电导率反演精度差、双参数存在串扰现象、反演计算量大、易陷入局部极值等问题.作者将具有多参数调节功能的L-BFGS算法引入到GPR时间域全波形反演中,它避免了对Hessian矩阵的直接存储与精确求解,减小了存储量和计算量.结合参数调节因子的选取,有效减小了同步反演时介电常数与电导率的串扰影响,在不降低介电常数反演精度的前提下,提高电导率参数的反演精度.通过在反演目标函数中加载改进全变差正则化方法,提高了反演的稳定性,使目标体边缘轮廓更加清晰.首先以简单模型为例,对比了单尺度反演与多尺度串行反演策略的优劣,说明多尺度串行反演有利于逐步搜索全局最优解;而开展参数调节因子的选取实验,说明合适的参数调节因子可以有效改善介质电导率的反演精度;测试了不同正则化的反演效果,表明改进全变差正则化能提高反演稳定性,显著降低模型重构误差.最后,分别对含噪合成数据和实测数据进行了反演测试,说明本文提出的多尺度、双参数反演具有较强的鲁棒性,能提供更丰富的信息约束,重构图像界面清晰、反演效果好.  相似文献   

祁连山空中云水资源开发潜力研究新进展     

尹宪志  王毅荣  庞朝云  乔艳君  徐文君 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2020,14(6):134-140

祁连山及河西走廊地区是我国气候变化敏感区和生态脆弱区。本文通过对2005a以来祁连山云水资源相关最新研究成果的总结,旨在揭示气候变暖对祁连山云水资源影响包括气候变化、水汽时空变化、地形云特征的基础上,分析评估了祁连山云水资源开发潜力及效益。实验研究表明,在祁连山区开展人工增雨(雪)作业,每年可增加降水量3.7×10_⁸～７.4×10_⁸m_³。近10年来,甘肃春季飞机人工增雨作业年均增加降水量为13.5×10_⁸m_³,平均投入产出比为1:30。  相似文献   

一种使用正交调制互补码的新方法     

肖弟权 《成都信息工程学院学报》1987,(1)

本文提出一种新的方案,可以用正交调制的方法,同时发射两组互补码,从而使得该系统对目标信号相关时间的要求由历来的“必须远大于雷达重复周期”降低到”只要远大于码的总长”。本文给出了用计算机进行仿真的结果。  相似文献   

Stochastic estimation of facies using ground penetrating radar data   总被引：3，自引：2，他引：1  

S.?MoyseyEmail author  J.?Caers  R.?Knight  R. M.?Allen-King 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》2003,17(5):306-318

Explicitly defining large-scale heterogeneity is a necessary step of groundwater model calibration if accurate estimates of flow and transport are to be made. In this work, neural networks are used to estimate radar facies probabilities from ground penetrating radar (GPR) images, yielding stochastic facies-based models that honour the large-scale architecture of the subsurface. For synthetic GPR images, a neural network was able to correctly identify radar facies with an accuracy of approximately 90%. Manual interpretation of a set of 450 MHz GPR field data from the Borden aquifer resulted in the identification of four radar facies. Of these, a neural network was able to identify two facies with an accuracy of near 80% and one with an accuracy of 44%. The neural network was not able to identify the fourth facies, likely due to the choice of defining facies characteristics. Sequential indicator simulation was used to generate facies realizations conditioned to the radar facies probabilities. Numerical simulations indicate that significant improvements in the prediction of solute transport are possible when GPR is used to constrain the facies model compared to using well data alone, especially when data are sparse.This work was supported by funding to R. Knight under Grant No. DE-FG07–00ER15118-A000, Environmental Management Science Program, Office of Science and Technology, Office of Environment Management, United States Department of Energy (DOE). However, any opinions, findings, conclusions, or recommendations expressed herein are those of the authors and do not necessarily reflect the views of DOE. Further support was provided by a Stanford Graduate Fellowship to S. Moysey. The authors would also like to thank James Irving for his assistance with processing of the radar data.  相似文献   

全国天气雷达数据处理系统   总被引：4，自引：3，他引：1       下载免费PDF全文

梁海河  张沛源牛ｆａｎｇ胡绍萍  朱小燕葛润生 徐宝样 《应用气象学报》2002,13(6):749-754

根据《全国天气雷达终端更新》和《全国天气雷达定标》项目的技术规定,研制了一套完整的雷达业务数据处理系统,实现了全国布网天气雷达数据格式统一、产品生成、产品分发和图像回显的全自动化业务,提高了我国天气雷达网的业务质量、以及数据处理和产品应用水平,收效显著。在研发过程中,充分考虑了业务条件、实际要求和探测技术的发展,系统功能丰富,算法先进,接口开放,设计精美,投入业务两年来系统运行稳定。该系统放弃了传统对话框和工具栏的设计方式,创新设计了操作面板控制。文中的研发思路,设计方法,系统特点对我国业务软件的研制具有很好的借鉴作用。  相似文献   

Geomorphic characteristics of the Minjiang drainage basin (eastern Tibetan Plateau) and its tectonic implications: New insights from a digital elevation model study   总被引：3，自引：0，他引：3  

Hui-Ping  Zhang  Shao-Feng  Liu  Nong  Yang  Yue-Qiao  Zhang  Guo-Wei  Zhang 《Island Arc》2006,15(2):239-250

Abstract   The Minshan Mountain and adjacent region are the major continental escarpments along the eastern Tibetan Plateau. The Minjiang drainage basin is located within the plateau margin adjacent to the Sichuan Basin. Based on the analysis of the digital elevation model (DEM) acquired by the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), we know that the Minjiang drainage basin has distinct geomorphic characteristics. The regular increasing of local topographic relief from north to south is a result of the Quaternary sediment deposition within the plateau and the holistic uplift of the eastern margin of the Tibetan Plateau versus the Sichuan Basin. Results from DEM-determined Minjiang drainage sub-basins and channel profiles show that the tributaries on the opposite sides are asymmetric. Lower perimeter and area of drainage sub-basins, total channel length and bifurcation ratio within eastern flank along the Minjiang mainstream are the result of the Quaternary differential uplift of the Minshan Mountain region. Shorter stream lengths and lower bifurcation ratio might be the indications of the undergrowth and newborn features of these eastern streams, which are also representative for the eastern uplift of the Minshan Mountain.  相似文献   

人工增雨降温机理的数值模拟研究: 对流云个例试验   总被引：1，自引：11，他引：1  

陈宝君  宋娟 《气象科学》2006,26(1):47-52

为减轻夏季用电负荷,2004年我国许多省市实施了碘化银催化增雨降温作业。本文利用数值模拟方法讨论了强对流云(冰雹云)催化降温的机理。模拟结果表明,实施碘化银催化后,地面降雨量增加、降雹量减少、地面温度降低。催化使得云中冰晶、霰和雨水的含量增加,造成云雨蒸发、霰的融化(蒸发)及冰晶升华量增加,从而使空气温度降低。  相似文献   

晴空与有云大气辐射分布的数值模拟及其对全天空图像云识别的应用   总被引：5，自引：0，他引：5  

霍娟  吕达仁 《气象学报》2006,64(1):31-38

全天空图像自动云识别的研究相对来说是一项较新的研究领域。当前国际上较为通用的全天空图像云识别方法主要依靠图像蓝红灰度值对比的阈值方法进行判断。然而非洁净大气中气溶胶的增多给云识别增加了难度,同时太阳高度角不同天空色度分布情况也不同。文中利用Libradtran辐射传输模式,计算了不同能见度不同太阳高度角情况下3个典型波长(450,550,650nm;蓝/绿/红)无云及有云大气的天空辐亮度分布情况,并进行了比较分析。结果表明,相同太阳高度角情况下,无云及有云大气中蓝红比值随能见度的下降呈单调下降趋势。在特定的云光学厚度和能见度情况下,天空色度彼此呈现出类似的分布状况。全天空图像阈值判断云识别自适应算法的建立需要与太阳高度角、地面能见度联系起来。当前尚无法建立一个判断阈值随太阳高度角以及能见度变化的函数关系式。较为可行的办法是建立典型能见度、典型太阳高度角情况下的辐射信息库,在具体云识别时,首先确定太阳高度角,而后根据天空辐射比情况确定天空能见度,并利用辐射信息标准库做云或非云判别。该工作为全天空云识别算法提供判别依据,同时建立云识别随能见度和太阳高度角变化的判别信息库。  相似文献   

一次过冷层状云催化云迹微物理特征的卫星遥感分析   总被引：5，自引：2，他引：5  

戴进  余兴  Daniel Rosenfel  徐小红 《气象学报》2006,64(5):622-630

利用卫星反演技术,通过卫星观测到的一次人工增雨催化作业后形成的云迹线个例,分析了云迹线与其周围云的光谱特征、亮温、亮温差、云顶粒子有效半径等云微物理特征,比较了它们之间的差异,揭示了这次过冷层状云催化的微物理效应。云迹实际上是持续时间超过80 min、宽和深分别约为14 km和1.5 km的云谷。云迹周围的云顶粒子有效半径为10—15μm,而云沟内的粒子在15—24μm变化。周围云体由过冷滴组成,中间可能夹杂了一些低浓度的冰粒子,云沟内云的主要成分是冰。和周围未被催化的云相比,0.6μm通道的光谱反射率,在云沟处有明显的增加,而3.7μm通道反射率在云沟内是降低的,尽管其绝对变化幅度不大,但其相对变化幅度较大。随着播云时间的增加,云沟深度、宽度逐渐增加,云沟内和周围云体的温差逐渐增加,对通道4和5而言,在最早催化部位,最大分别达到4.2℃和3.9℃,4和5通道之间云沟内的亮温差也是随冰晶化时间的增加而增加,最大为1.4℃,而云沟周围云为0.2—0.4℃。云沟的形成、云沟内云顶温度的增加和4,5通道之间亮温差的增加,都足以说明被播云体变薄,其原因是由于云顶降水使得云内的水流失,云顶下降。云顶冰晶化、冰粒子增长成降水造成云顶下沉,是云沟形成的主要原因。对于本次播云作业,晶化作用在播云22 min后逐渐显现。在播云后38—63 min,有新的水云在云沟的中间部位生成,可能是由于冻结潜热释放引起的上升运动所致。而新生水云在形成较早的云迹中没有出现,这些较早形成的云迹在80多分钟的整个观测期间持续扩散。最终,在周围云从外向云沟内的扩散过程中,云沟开始消散。  相似文献   

新一代天气雷达网资料的三维格点化及拼图方法研究   总被引：31，自引：6，他引：31  

肖艳姣  刘黎平 《气象学报》2006,64(5):647-657

文中研究了几种把球坐标系下的雷达网反射率体扫资料插值到统一的笛卡尔坐标系下的经纬度网格上以及用多个雷达的反射率网格资料进行三维拼图的方法,并对多个雷达同步观测的反射率因子的空间一致性、系统误差以及雷达等距离线上回波的水平和垂直结构进行了分析。结果发现:在雷达资料格点化过程中,径向和方位上的最近邻居法和垂直方向的线性内插法的结合(NVI方法)是一种有效的雷达资料分析方法,它既能得到空间比较连续的反射率分析场,同时也较好地保留了体扫资料中原有的反射率结构特征;广州雷达和梅州雷达同步观测的空间一致性比较好;在多个雷达资料合成拼图的过程中,距离指数权重平均法能提供空间连续的三维反射率拼图数据,拼图也减轻了由雷达波束几何学引起的各种问题。  相似文献