高分五号热红外传感器多通道SST反演     

崔文杰  李家国  李忠  朱利  王殿忠  张宁 《遥感学报》2020,24(7):852-866

2018-05高分五号（GF-5）卫星发射升空，其上搭载的全谱段成像仪在热红外8—13 μm谱段范围内具有4个温度反演通道（B09,B10,B11,B12），空间分辨率设计优于40 m，在国内民用传感器领域实现了由单通道向多通道、中空间分辨率向高空间分辨率的跨越式突破，使得GF-5卫星热红外数据在地表热环境遥感领域具有极其重要应用价值。本研究基于GF-5的4个热红外通道的通道响应函数，利用全球742条TIGR（Thermodynamic Initial Guess Retrieval）探空廓线数据，进行不同观测角度、水汽含量和海表发射率条件下的MODTRAN4.0（Moderate resolution atmospheric Transmittance and Radiance code4.0)辐射传输过程模拟，基于模拟结果分别对两通道、三通道和四通道劈窗算法海表温度SST（ Sea Surface Temperature）反演系数进行修订，并分析观测角度、水汽含量和海表发射率对不同通道组合的精度影响，并通过GF-5卫星实际反演的SST结果进行验证。GF-5全谱段成像仪SST反演两通道劈窗算法组合共有6种，即B09-B10、B09-B11、B09-B12、B10-B11、B10-B12、B11-B12；三通道劈窗算法组合共有4种，即B09-B10-B11、B09-B10-B12、B09-B11-B12、B10-B11-B12；四通道劈窗算法组合1种，即B09-B10-B11-B12。通过对不同通道组合形式研究发现，水汽含量对SST反演精度有较大的影响，且温度反演的精度随着水汽含量的增加而降低；其次是观测角度，SST反演精度随着观测天顶角的增大而降低；最后是发射率的影响，两通道、三通道和四通道劈窗算法SST反演精度随着发射率的变化总体在0.1 K以内变化。最后以大亚湾核电站周围海域为验证区，用GF-5热红外遥感影像进行SST的反演并做误差分析，结果表明B09-B10通道SST反演实际误差为0.57 K，反演精度较高，实际误差与理论模拟误差相差0.24 K，差异的来源主要包括辐射定标和传感器噪声等要素影响，其他通道形式反演精度有待于传感器响应稳定后进一步验证。  相似文献   

Water level observations from unmanned aerial vehicles for improving estimates of surface water–groundwater interaction          下载免费PDF全文

Filippo Bandini  Michael Butts  Torsten Vammen Jacobsen  Peter Bauer‐Gottwein 《水文研究》2017,31(24):4371-4383

Integrated hydrological models are usually calibrated against observations of river discharge and piezometric head in groundwater aquifers. Calibration of such models against spatially distributed observations of river water level can potentially improve their reliability and predictive skill. However, traditional river gauging stations are normally spaced too far apart to capture spatial patterns in the water surface, whereas spaceborne observations have limited spatial and temporal resolution. Unmanned aerial vehicles can retrieve river water level measurements, providing (a) high spatial resolution; (b) spatially continuous profiles along or across the water body, and (c) flexible timing of sampling. A semisynthetic study was conducted to analyse the value of the new unmanned aerial vehicle‐borne datatype for improving hydrological models, in particular estimates of groundwater–surface water (GW–SW) interaction. Mølleåen River (Denmark) and its catchment were simulated using an integrated hydrological model (MIKE 11–MIKE SHE). Calibration against distributed surface water levels using the Differential Evolution Adaptive Metropolis algorithm demonstrated a significant improvement in estimating spatial patterns and time series of GW–SW interaction. After water level calibration, the sharpness of the estimates of GW–SW time series improves by ~50% and root mean square error decreases by ~75% compared with those of a model calibrated against discharge only.  相似文献   

Retaining wall optimization using interior search algorithm with different bound constraint handling          下载免费PDF全文

A.H. Gandomi  A.R. Kashani  F. Zeighami 《国际地质力学数值与分析法杂志》2017,41(11):1304-1331

Along with the applicability of optimization algorithms, there are lots of features that can affect the functioning of the optimization techniques. The main purpose of this paper is investigating the significance of boundary constraint handling (BCH) schemes on the performance of optimization algorithms. To this end, numbers of deterministic and probabilistic BCH approaches are applied to one of the most recent proposed optimization techniques, named interior search algorithm (ISA). Apart from the implementing different BCH methods, a sensitivity analysis is conducted to find an appropriate setting for the only parameter of ISA. Concrete cantilever retaining wall design as one of the most important geotechnical problems is tackled to declare proficiency of the ISA algorithm, on the one hand, and benchmark the effect of BCH schemes on the final results, on the contrary. As results demonstrate, various BCH approaches have a perceptible impact on the algorithm performance. In like manner, the essential parameter of ISA can also play a pivotal role in this algorithm's efficiency. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Effect of rainfall uncertainty on the performance of physically based rainfall–runoff models     

Ignacio Fraga  Luis Cea  Jernimo Puertas 《水文研究》2019,33(1):160-173

This paper analyses the effect of rain data uncertainty on the performance of two hydrological models with different spatial structures: a semidistributed and a fully distributed model. The study is performed on a small catchment of 19.6 km² located in the north‐west of Spain, where the arrival of low pressure fronts from the Atlantic Ocean causes highly variable rainfall events. The rainfall fields in this catchment during a series of storm events are estimated using rainfall point measurements. The uncertainty of the estimated fields is quantified using a conditional simulation technique. Discharge and rain data, including the uncertainty of the estimated rainfall fields, are then used to calibrate and validate both hydrological models following the generalized likelihood uncertainty estimation (GLUE) methodology. In the storm events analysed, the two models show similar performance. In all cases, results show that the calibrated distribution of the input parameters narrows when the rain uncertainty is included in the analysis. Otherwise, when rain uncertainty is not considered, the calibration of the input parameters must account for all uncertainty in the rainfall–runoff transformation process. Also, in both models, the uncertainty of the predicted discharges increase in similar magnitude when the uncertainty of rainfall input increase.  相似文献   

Hydrological impact of a reservoir network in the upper Gan River Basin,China     

Ningpeng Dong  Zhongbo Yu  Chuanguo Yang  Mingxiang Yang  Wenzhuo Wang 《水文研究》2019,33(12):1709-1723

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福建省复杂地形下旬平均气温分布式模拟     

李威鹏  邱新法  曾燕  施国萍  徐金勤  王丹丹 《热带地理》2019,39(2):229-236

为建立高时空分辨率的福建省复杂地形下气温栅格数据集，利用福建省及其周边33个常规气象站观测资料，基于数字高程模型（DEM）数据，综合考虑海拔、太阳总辐射、地表长波有效辐射对旬平均气温的影响，模拟了福建省复杂地形下旬均温的空间分布。结果表明：1）常规站验证结果显示：各旬气温绝对误差平均值（MAE）最小为0.46℃，最大为2.3℃，全年平均为0.87℃；加密站验证结果显示，MAE最大为2.3℃，最小0.5℃，全年平均为0.96℃。2）模拟结果能反映旬均温的宏观分布规律与局地细节特征。宏观范围内，旬均温受纬度影响较大，由北至南气温逐渐升高，沿海地区旬均温整体高于内陆，山区旬均温明显较低；局地范围内，各坡向上气温差异显著，海拔越高、坡度越大，差异越明显；地形因子对旬平均温的影响具有季节差异，具体表现为冬季时地形因子对旬均温的影响最大，秋季次之，春夏季节中地形因子对旬均温的影响最弱。  相似文献   

连云港近海紫菜养殖区遥感识别、空间变异和驱动分析     

卢霞  顾杨  王晓静  林雅丽  赵倩  王凯  刘笑楠  费鲜芸 《海洋科学》2018,42(7):87-96

为了科学有效地掌握海域使用信息、管理海域权属,为海域资源调查、管理、规划、保护、合理利用提供服务,为违法、违规、违章用海项目得到有效遏制,减少用海矛盾,有必要开展海域使用动态监测,作者以连云港近海为研究区,利用4个时相Landsat遥感影像(2002、2008、2013、2016年)通过面向对象算法提取弱水背景下的紫菜养殖区信息,揭示空间分异规律,并分析其驱动原因。研究结果表明:4期影像提取连云港近海紫菜养殖区信息的精度分别是87.5%、92%、91.7%和94.6%。紫菜养殖区空间分布的变化规律为紫菜养殖面积不断增加且整体向深海方向推进。赣榆港口航运区和田湾核电站特殊利用区存在少量紫菜养殖区,项目用海不符合连云港市海洋功能区划(2016～2020年)。连云港近海紫菜养殖区空间分异的驱动因子主要是自然条件、养殖技术、海洋经济和社会发展四大因素。  相似文献   

基于SWAT模型的森林分布不连续流域水源涵养量多时间尺度分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

林峰  陈兴伟  姚文艺  方艺辉  邓海军  吴杰峰  林炳青 《地理学报》2020,75(5):1065-1078

为解决森林分布不连续流域森林水源涵养功能及其多时间尺度特征的定量评价问题,根据分布式水文模型（SWAT）的特点,提出了反映森林斑块空间分布的水文响应单元划分方法,以及基于水量平衡法的森林不连续分布流域森林水源涵养量计算公式。以东南沿海的晋江流域为例,构建了2006年土地利用条件下的日时间步长SWAT模型,统计分析了2002—2010年降水条件下森林水源涵养量的时空变化规律。结果表明：① 构建的晋江流域SWAT模型精度较高,面积阈值为零生成的水文响应单元比较准确地反映流域森林斑块分布,提出的森林水源涵养量计算公式适用于森林空间分布不连续流域森林水源涵养量的多时间尺度分析,为流域森林水源涵养功能评价提供了一个新的方法。② 晋江流域森林水源年涵养量271.41~565.25 mm;月涵养量-29.15~154.59 mm;日尺度的极端降水期皆为正值,极端枯水期都为负值。表明年际之间不存在森林水源涵养的蓄丰补枯调节作用,但在年内的部分月份得到体现,而日尺度的森林蓄丰补枯功能充分发挥。从而揭示了不同时间尺度森林水源涵养量及其蓄丰补枯功能的差异。  相似文献   

平原地区机载激光雷达数据的抽稀算法分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨明军  苏春梅  康冰锋  张珣  曹殿才 《测绘通报》2019,(1):101-107

目前，机载激光雷达点云数据在测绘行业中的应用还存在较多的瓶颈。为了使机载激光雷达点云数据更好地服务等值线等数据的生产，发挥其高效和高精度的优势，本文归纳、总结了国内外现有的LiDAR点云数据抽稀算法，并通过对比分析现有LiDAR点云数据抽稀算法存在的优缺点，如系统抽稀、格网抽稀、TIN抽稀和坡度抽稀等算法，结合平原地区激光点云在实际生产中的应用，研究了更适合平原地区点云数据的抽稀方法，通过大量的数据测试和试生产。结果表明，该方法可以在应用项目精度约束下保证数据质量，减少了后期数据处理应用的难度，提升了后续成果数据的质量，提高了作业生产效率，对机载激光雷达点云数据在测绘行业中的应用推广具有重要的现实意义。  相似文献   

基于YOLOv3深度学习的海雾气象条件下海上船只实时检测     

王飞  刘梦婷  刘雪芹  秦志亮  马本俊  郑毅 《海洋科学》2020,44(8):197-204

海雾气象条件下船只高精度检测识别面临较大困难，传统的目标识别、定位方法效果差强人意。作者围绕海雾气象条件下不同类型船只的实时检测问题，提出一种基于YOLOv3深度学习的实时海上船只检测新思路。首先构建清晰图片和模糊图片（海雾、雨）的判别方法，实现图片清晰度分类处理；其次为提高海雾气象条件下海上船只的实时检测精度，消除海雾遮挡对目标识别的影响，运用暗通道先验去雾方法对含有海雾的图像实行去雾；最后基于YOLOv3深度学习算法对精细处理后的图像进行船只实时检测。实验结果表明该方法能够在海雾气象条件下高效、准确地检测到船只，对海上复杂环境条件下的船只实时检测研究具有一定的理论指导意义。  相似文献