Backscattering of individual LiDAR pulses from forest canopies explained by photogrammetrically derived vegetation structure     

《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》2013

In recent years, airborne LiDAR sensors have shown remarkable performance in the mapping of forest vegetation. This experimental study looks at LiDAR data at the scale of individual pulses to elucidate the sources behind interpulse variation in backscattering. Close-range photogrammetry was used for obtaining the canopy reference measurements at the ratio scale. The experiments illustrated different orientation techniques in the field, LiDAR acquisitions and photogrammetry in both leaf-on and leaf-off conditions, and two-waveform recording LiDAR sensors. The intrafootprint branch silhouettes in zenith-looking images, in which the camera, footprint, and LiDAR sensor were collinear, were extracted and contrasted with LiDAR backscattering. An enhanced planimetric match (refinement of strip matching) was achieved by shifting the pulses in a strip and searching for the maximal correlation between the silhouette and LiDAR intensity. The relative silhouette explained up to 80–90% of the interpulse variation. We tested whether accounting for the Gaussian spread of intrafootprint irradiance would improve the correlations, but the effect was blurred by small-scale geometric noise. Accounting for receiver gain variations in the Leica ALS60 sensor data strengthened the dependences. The size of the vegetation objects required for triggering a LiDAR observation was analyzed. We demonstrated the use of LiDAR pulses adjacent to canopy vegetation, which did not trigger a canopy echo, for canopy mapping. Pulses not triggering an echo constitute the complement to the actual canopy. We conclude that field photogrammetry is a useful tool for mapping forest canopies from below and that quantitative analysis is feasible even at the scale of single pulses for enhanced understanding of LiDAR observations from vegetation.  相似文献   

2013 年3 月27 日台湾南投MW 6. 0 地震震源机制解与发震构造研究     

金笔凯  郑勇  熊熊 《中国地震》2013,29(4):424-437

采用基于近远震波形的CAPjoint 方法,对2013 年3 月27 日台湾南投MW6. 0 地震分别进行了单独反演和联合反演,获得了各自的震源机制解及震源深度。其中,联合反演所得的最优双力偶机制解参数为,节面Ⅰ:方位角0°,倾角30°,滑动角78°;节面Ⅱ:方位角193°,倾角60°,滑动角96°;震源深度18km。为了验证联合反演的有效性和可靠性,采用由重抽样理论发展而来的Bootstrap 方法,对近远震数据分别进行了重采样,并对其单独反演和联合反演所得的参数进行了统计,验证了联合反演的有效性及稳定性,并发现远震反演震源深度的结果一定程度上受台站分布的影响,若要获得精确的震源深度则需要方位角分布较好的远震台站记录。根据前人对集集地震及车笼埔断层的研究成果以及南投地震的发震断层性质接近车笼埔断层的认识,推测此次地震可能发生在车笼埔断层上。  相似文献   

浅海区域Topex/Poseidon测高卫星数据波形重构方法   总被引：6，自引：2，他引：4       下载免费PDF全文

鲍李峰  陆洋  许厚泽 《地球物理学报》2004,47(2):216-221

根据测高卫星返回波形的特征,给出了由Topex/Poseidon卫星波形数据进行波形重构的方法,并采用函数逼近算法确定波形重构改正量,进而改善测高卫星近海岸海面高观测值的精度.在中国南海区域计算了四圈T/P测高卫星经过波形重构后的海面高数据.近海岸海面高数据与相近时刻验潮站数据相比,精度比波形重构前有了很大提高,证明该方法的有效性.  相似文献   

微震研究与应用进展     

冯甜  吴建平  房立华 《中国地震》2021,37(2):261-272

随着地震观测台站密度的不断增加以及地震检测技术的快速发展,微震研究受到了地震学界的广泛关注。与发震周期较长的大地震相比,微震复发周期短、发生频次高,可以获得更高分辨率的地壳内部介质物性和应力状态等变化信息。微震在许多领域具有广泛的应用,如研究断层几何形态、前震与地震成核的关系、余震时空演化特征及余震触发机理、远程动态触发现象、重复地震、诱发地震以及非火山震颤信号的检测等。高精度的微震定位结果可以揭示断裂带的精细几何形态和深部活动过程,促进对断层特性和地震物理过程的深入认识。本文简要总结了国内外微震研究的主要进展,包括微震检测的主要方法和微震在多个领域的研究实例,并对微震在地震科学中的应用前景进行了展望。  相似文献   

CO2 saturation estimates at Sleipner (North Sea) from seismic tomography and rock physics inversion     

Hong Yan  Bastien Dupuy  Anouar Romdhane  Børge Arntsen 《Geophysical Prospecting》2019,67(4):1055-1071

CO₂ saturations are estimated at Sleipner using a two-step imaging workflow. The workflow combines seismic tomography (full-waveform inversion) and rock physics inversion and is applied to a two-dimensional seismic line located near the injection point at Sleipner. We use baseline data (1994 vintage, before CO₂ injection) and monitor data that was acquired after 12 years of CO₂ injection (2008 vintage). P-wave velocity models are generated using the Full waveform inversion technology and then, we invert selected rock physics parameters using an rock physics inversion methodology. Full waveform inversion provides high-resolution P-wave velocity models both for baseline and monitor data. The physical relations between rock physics properties and acoustic wave velocities in the Utsira unconsolidated sandstone (reservoir formation) are defined using a dynamic rock physics model based on well-known Biot–Gassmann theories. For data prior to injection, rock frame properties (porosity, bulk and shear dry moduli) are estimated using rock physics inversion that allows deriving physically consistent properties with related uncertainty. We show that the uncertainty related to limited input data (only P-wave velocity) is not an issue because the mean values of parameters are correct. These rock frame properties are then used as a priori constraint in the monitor case. For monitor data, the Full waveform inversion results show nicely resolved thin layers of CO₂–brine saturated sandstones under intra-reservoir shale layers. The CO₂ saturation estimation is carried out by plugging an effective fluid phase in the rock physics model. Calculating the effective fluid bulk modulus of the brine–CO₂ mixture (using Brie equation in our study) is shown to be the key factor to link P-wave velocity to CO₂ saturation. The inversion tests are done with several values of Brie/patchiness exponent and show that the CO₂ saturation estimates are varying between 0.30 and 0.90 depending on the rock physics model and the location in the reservoir. The uncertainty in CO₂ saturation estimation is usually lower than 0.20. When the patchiness exponent is considered as unknown, the inversion is less constrained and we end up with values of exponent varying between 5 and 20 and up to 33 in specific reservoir areas. These estimations tend to show that the CO₂–brine mixing is between uniform and patchy mixing and variable throughout the reservoir.  相似文献   

基于波形拟合的中国东海地区410 km间断面附近速度结构研究          下载免费PDF全文

李文兰  魏荣强  崔清辉  高雅健  周元泽 《地球物理学报》2018,61(1):150-160

410 km间断面是地幔转换带的顶界面,对其速度结构和起伏形态开展地震学探测有助于认识地球内部物质组成和相关的地球动力学过程.本文选取了由中国数字地震台网记录到的位于琉球俯冲区的一个中源地震P波宽频带波形资料,利用三重震相波形拟合研究了中国东海地区410 km间断面附近的精细速度结构.结果表明：中国东海地区下方410 km间断面整体表现为一尖锐的速度界面且有8~15 km的小幅抬升;该间断面之上存在52~62 km厚的低速层,其P波速度降低0.5%~1.6%;440 km深度以下存在1.0%~3.0%的P波高速异常.结合前人在该地区的层析成像结果,我们推测该高速异常体与西太平洋俯冲板片在中国东海地区地幔转换带内的滞留有关;板片内水相E分解使得转换带内水含量增加,这引发了410 km间断面的抬升;410 km间断面之上的低速层应与含水矿物脱水导致的地幔橄榄岩部分熔融有关.  相似文献   

考虑地形起伏和障碍体破裂的汶川地震强地面运动数值模拟   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

赵由佳  张国宏  单新建  尹昊  屈春燕 《地球物理学报》2018,61(5):1853-1862

2008年5月12日四川汶川地区发生M_W7.9地震,震中位置103.4°E,31.06°N.这次地震造成了以汶川、映秀为中心及其周边地域建筑物的严重破坏和人员的重大伤亡,且因为高山等地形复杂区域抢险救灾的艰巨性,为及时救援造成很大干扰.为更好理解地形因素对于强地面数值模拟结果的影响,建立了包含地形起伏影响及去除地形影响的两类模型.同时,依据震源破裂过程运动学反演结果,建立了包含障碍体破裂过程的震源滑动模型,实现断层分段、空间倾角以及滑移角的动态设定.基于动力学的地震动模拟方法,通过对地震波传播过程的数值计算和后处理分析,模拟由地震激发的区域强地面运动过程.结果显示：（1）强震动台站的断层距对地形效应具有放大或抑制作用,距离断层破裂带越近,地形效应越明显,反之,距离越远,则地形效应越微弱;（2）因为地形高差与障碍体的影响,地震造成的峰值可能出现在震中区域之外;（3）考虑地形影响模型的地表峰值速度（PGV）区域位于汶川与北川附近;而未考虑地形影响模型的PGV区域位于灌县—江油断层的后半段,处清平、安县附近;对汶川地震近实时强地面运动波场的模拟、峰值图谱的圈定及未来大地震强地面运动特征的预测都有重要指示意义.  相似文献   

真空管磁浮列车T形槽轨平顺度检测方法研究及应用     

何勇  刘成龙  杨雪峰  段博凯 《测绘通报》2019,(6):117-120

针对T形槽轨平顺度的测量、分析与调整方法进行了研究，旨在解决T形槽轨建设中难以对其平顺度进行检测和分析的问题。采用自由测站测量技术在管内构建高精度三维控制网，解决了因管内环境条件限制而难以建立测量基准的问题；基于此控制网，采用自由设站测量与极坐标测量法相结合的技术测得槽轨上各测点的三维坐标，为槽轨平顺度的分析提供了基础数据；为对槽轨平顺度质量进行判定，运用统计分析方法将槽轨上各测点的偏差情况量化为4项统计指标，结果表明选用的4项指标能够定量和全面地反映槽轨平顺度质量；为提高槽轨平顺度，提出了基于槽轨上各测点的偏差计算调整量和据此对槽轨进行精调的方法，结果表明该方法能显著提高槽轨平顺度。  相似文献   

用宽频带波形资料研究青海西捷6.8级地震的震源过程          下载免费PDF全文

刘振  周蕙兰 《地震地质》1998,20(3):28-224

利用中国数字地震台网（ＣＤＳＮ）的宽频带数字化波形资料进一步研究了１９８８年１１月５日青海省西捷ＭＳ６．８级强震的震源过程。通过波形模拟和基于优化遗传算法的全局反演,对该地震的震源参数和破裂特征进行了分析。初步结果表明,此强震是以一次主破裂为特征的事件,与略带逆掩分量的走滑活动断层有关。根据单向破裂对各台站视震源时间函数的影响的分析,认为破裂可能是沿北西走向的断层面由东南向西北传播  相似文献   

1996年5月3日内蒙古包头西M_S6.4级地震的震源机制研究   总被引：5，自引：3，他引：2       下载免费PDF全文

马淑田  姚振兴 《地球物理学报》1998,41(6):795-803

利用地幔波波形拟合和P波初动符号联合反演的方法,估计了1996年5月3日内蒙古包头西MS6．4级地震的震源机制．得到节面1（40°,70°,－174°）,节面2（308°,84°,－20°）。主压力轴P（-13．95×1017Nm,262°,19°）,主张力轴T（15．66×1017Nm,356°,10°）,中性轴N（B）（1．52×1017Nm,112°,69°）．地震形成左旋走滑兼弱倾滑断裂,断裂面较陡．据ML≥3.0级的余震分布、Ⅷ度区的烈度分布以及宏观震中与微观震中的相对位置推测,节面2可能与实际的地震破裂面相近．据宽频垂直向（BHZ）波形记录中SP与P的到时差估计,震源深度约为21Km．  相似文献