检索结果-内蒙古大学图书馆

无线电工程 2022年第8期52卷 1496-1503页

作者：裘奕张宝陈素晶李庆硕冯庆玉中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心国家空间天气监测预警中心北京100081 许建民气象卫星创新中心北京100081

采用国际电信联盟无线电通信组(ITU-R)提供的雨天衰减预算模型,分析了近十年北京气象卫星地面站所在地区年降雨情况对风云四号静止气象卫星Ka频段数据传输链路的影响,计算了数据接收系统受降雨影响带来的衰减值,并结合我国降雨分布情况... 详细信息

采用国际电信联盟无线电通信组(ITU-R)提供的雨天衰减预算模型,分析了近十年北京气象卫星地面站所在地区年降雨情况对风云四号静止气象卫星Ka频段数据传输链路的影响,计算了数据接收系统受降雨影响带来的衰减值,并结合我国降雨分布情况,以风云四号B星Ka数传系统为研究对象,对北京气象卫星地面站周边远郊区县、河北怀来及内蒙古乌兰察布地区的雨衰情况进行了统计分析。提出了满足我国静止气象卫星Ka频段数据传输系统性能需求的有针对性的分集接收策略,不仅充分证明了分集接收在应对静止气象卫星Ka频段数据传输中克服雨衰的必要性,也为分集站建设选址和气象卫星事业高质量发展、卫星数据资料接收系统的高可用性设计提供了依据。

关键词：静止卫星 Ka频段数传链路降雨衰减分集接收

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大气环境监测卫星星载激光雷达二氧化碳遥感反演方法及精度验证

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上海航天（中英文） 2023年第3期40卷 30-36页

作者：张璐张兴赢曹西凤闫欢欢刘恭举中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 许健民气象卫星创新中心北京100081 青岛科技大学理学院山东青岛266061

目前卫星被动遥感二氧化碳存在空间覆盖不足、时空分辨率不够、地球两极和夜间缺少数据等问题,对二氧化碳的源汇研究带来很大的不确定度,同时也制约着利用卫星遥感温室气体探究全球变化。2022年4月我国发射了全球首颗搭载主动激光雷达... 详细信息

目前卫星被动遥感二氧化碳存在空间覆盖不足、时空分辨率不够、地球两极和夜间缺少数据等问题,对二氧化碳的源汇研究带来很大的不确定度,同时也制约着利用卫星遥感温室气体探究全球变化。2022年4月我国发射了全球首颗搭载主动激光雷达探测二氧化碳的卫星-大气环境卫星。其上搭载了的气溶胶和碳探测激光雷达(ACDL),利用1572 nm的两束激光,可以反演干空气中加权平均的二氧化碳柱浓度。初步与香河站(全球碳柱总量观测网)站点比对的平均偏差为0.48×10-6,Sodankyla(全球碳柱总量观测网)站点的比对的平均偏差为0.8×10-6,精度超过被动遥感卫星。

关键词：主动探测二氧化碳卫星大气环境卫星验证

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静止轨道风云四号气象卫星模拟器研究

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测控技术 2023年第9期42卷 38-43页

作者：郭强韩琦谢利子国家卫星气象中心运行控制室北京100081 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

为满足气象卫星地面系统工程研制和应用过程中的卫星模拟仿真需求,分析了新一代静止轨道气象卫星的功能特点和仿真需求,采用模块化集成原则设计了一种气象卫星模拟器技术架构,实现卫星平台、有效载荷和星地接口的综合模拟。研究了遥测... 详细信息

为满足气象卫星地面系统工程研制和应用过程中的卫星模拟仿真需求,分析了新一代静止轨道气象卫星的功能特点和仿真需求,采用模块化集成原则设计了一种气象卫星模拟器技术架构,实现卫星平台、有效载荷和星地接口的综合模拟。研究了遥测遥控、高速数传、姿轨控和数据管理等卫星功能的模拟方法,实现卫星平台系统核心功能和接口模拟,讨论了有效载荷的功能模拟与载荷数据仿真方法,模拟仪器工作模式,并行实时输出载荷仿真数据。根据风云四号气象卫星星地系统特点,研究了系统评估方法和联试方法,从功能完整性、设计指标符合性、系统可用性等方面对系统效益进行评价。综合评估结果表明,该系统能够达到设计和应用要求。

关键词：气象卫星卫星模拟器卫星平台有效载荷数据仿真

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2021年2月北美极端低温暴雪的卫星遥感监测

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应用气象学报 2022年第6期33卷 696-710页

作者：任素玲牛宁覃丹宇杨冰韵徐榕焓咸迪国家卫星气象中心/国家空间天气监测预警中心北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081 中国气象局干部培训学院北京100081

利用气象卫星数据和欧洲中期天气预报中心ERA5再分析数据,在开展卫星数据误差分析的基础上,研究2021年2月北美冬季风暴乌里发生的气候背景、发展演变、极涡活动对乌里的触发作用及造成极端低温和降雪的大气影响因子等。结果表明:与ERA5... 详细信息

利用气象卫星数据和欧洲中期天气预报中心ERA5再分析数据,在开展卫星数据误差分析的基础上,研究2021年2月北美冬季风暴乌里发生的气候背景、发展演变、极涡活动对乌里的触发作用及造成极端低温和降雪的大气影响因子等。结果表明:与ERA5温度相比,FY-3D/VASS温度在北美地区100,400 hPa和850 hPa的平均绝对偏差分别为1.14℃,1.44℃和2.63℃,可满足冬季极端冷事件监测服务需求;2021年2月北美大陆冷空气活动关键区(50°~80°N,50°~150°W)西部温度较历史同期偏低4~8℃,2月上旬冷空气强度最强,温度距平百分比达70%;在东北太平洋暖高压脊引导下,极涡加强南下,极涡中心西侧横槽转竖过程中冷空气向南爆发,对流层中高层高位涡异常南伸为乌里的生成提供了高层动力强迫,低层冷空气南下和墨西哥湾沿副热带高压西侧向北输送的暖湿气流在美国南部交汇,触发了乌里低层低涡及云系的快速发展;造成强降雪的风暴乌里云系具有对流特征,冷锋云带和头部云顶亮温大部分低于-40℃,部分低于-52℃,闪电活跃。

关键词：风云气象卫星 FY-3D/VASS温度和湿度北美冬季风暴乌里极涡位涡

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GCOM-W AMSR2资料在CMA_GFS四维变分中的同化应用

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气象学报 2022年第5期80卷 777-790页

作者：肖弘毅韩威白一泓中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081

卫星微波仪器的辐射率资料,由于兼具卫星观测的全天空优势和微波观测的全天候特性,成为数值天气预报系统同化的日益重要的角色。微波成像仪作为被动微波辐射计的重要一类,其在数值预报中的应用潜力亟待进一步的检验和更充分的挖掘。针... 详细信息

卫星微波仪器的辐射率资料,由于兼具卫星观测的全天空优势和微波观测的全天候特性,成为数值天气预报系统同化的日益重要的角色。微波成像仪作为被动微波辐射计的重要一类,其在数值预报中的应用潜力亟待进一步的检验和更充分的挖掘。针对全球水循环变化观测卫星GCOM-W上搭载的第2代先进微波扫描辐射计AMSR2的10个通道,建立了半径200 km的稀疏化方案;研发了包含9项检验的质量控制方案,对于污染低频通道观测的太阳耀光现象和无线电信号干扰等因素进行屏蔽;设计基于经典预报因子的偏差订正方案,对仪器系统偏差进行有效的校正;采用基于变分同化后验估计的观测误差统计,克服了观测误差难以准确估计的问题。通过以上方法,GCOM-W AMSR2共有10个通道辐射率资料在中国自主研发的全球/区域同化预报系统(CMA_GFS,原名为GRAPES_GFS)3.0版的四维变分同化系统(4DVar)中实现了直接同化应用。1个月的批量试验证明,同化GCOM-W AMSR2后,CMA_GFS湿度分析场得到了一定的改进,各量级定量降水中期预报评分有所提高,同时,GCOM-W AMSR2辐射率直接同化对CMA_GFS南半球和赤道地区预报有明显正贡献。研究证实AMSR2能够很好地弥补常规观测资料稀疏区的资料匮乏,发挥水汽敏感特性,改进湿度分析和降水预报的技巧。

关键词： GCOM-W AMSR2 CMA_GFS 四维变分同化卫星资料同化

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FY-3C微波湿度计辐射率资料同化对RMAPS-ST系统的降水预报影响

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高原气象 2022年第4期41卷 896-908页

作者：毛璐谢彦辉刘瑞霞范水勇陈敏中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室宁夏银川750002 宁夏气象台宁夏银川750002 北京城市气象研究院北京100089 国家卫星气象中心中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

卫星观测资料可以为数值天气预报模式提供有效的初始场信息,特别是包含大气湿度信息的卫星观测,可解决常规探测水汽信息的水平空间局限性和中高层探测精度低的问题。本研究基于北京城市气象研究院研发的新一代快速更新多尺度资料分析和... 详细信息

卫星观测资料可以为数值天气预报模式提供有效的初始场信息,特别是包含大气湿度信息的卫星观测,可解决常规探测水汽信息的水平空间局限性和中高层探测精度低的问题。本研究基于北京城市气象研究院研发的新一代快速更新多尺度资料分析和预报系统——短期预报子系统(the rapid-refresh multi-scale analysis and prediction system-Short-term,RMAPS-ST),采用三维变分的方法,同化了FY-3C卫星微波湿度计(MicroWave Humidity Souder-2,MWHS-2)辐射率资料;同时,选取2019年7月下旬共计12天预报时长为24 h进行3 h循环同化预报试验,分析评估了FY-3C微波湿度计辐射率资料同化应用对RMAPS-ST系统预报结果的影响。研究结果表明,经过一系列质量控制及偏差订正之后,观测残差的统计特征更接近于均值为零的高斯分布,残差标准方差有所减小,这将有效提高MWHS-2辐射率资料对分析场的调整。通过与观测资料的对比分析发现,同化FY-3C微波湿度计辐射率资料之后,在6 h,12 h和18 h预报时效,400 hPa高度以下的比湿预报平均偏差和均方根误差较未同化的控制试验有所减小;MWHS-2辐射率资料同化试验对于降水预报也有一定的正效果,在0~24 h预报时效内,25 mm及以下量级的降水预报评分均有不同程度的提高,对于50 mm以上降水,与控制试验相比,MWHS-2辐射率资料同化试验改善了6 h预报时效之后的漏报情况,整体预报与实况更加接近。本研究有助于推进我国自主研发卫星观测资料在区域数值模式中的业务同化应用,为提升预报性能提供参考。

关键词： FY-3C微波湿度计辐射率资料同化 RMAPS-ST 预报评估

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基于DeeplabV3+网络的轻量化语义分割算法

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科学技术与工程 2024年第24期24卷 10382-10393页

作者：张秀再张昊杨昌军南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室国家卫星气象中心北京100081

针对传统语义分割模型参数量大、计算速度慢且效率不高等问题,改进一种基于DeeplabV3+网络的轻量化语义分割模型Faster-DeeplabV3+。Faster-DeeplabV3+模型采用轻量级MobilenetV2代替Xception作为主干特征提取网络,大幅减少参数量,提高... 详细信息

针对传统语义分割模型参数量大、计算速度慢且效率不高等问题,改进一种基于DeeplabV3+网络的轻量化语义分割模型Faster-DeeplabV3+。Faster-DeeplabV3+模型采用轻量级MobilenetV2代替Xception作为主干特征提取网络,大幅减少参数量,提高计算速度;引入深度可分离卷积(deep separable convolution, DSC)与空洞空间金字塔(atrous spatia pyramid pooling, ASPP)中的膨胀卷积设计成新的深度可分离膨胀卷积(depthwise separable dilated convolution, DSD-Conv),即组成深度可分离空洞空间金字塔模块(DP-ASPP),扩大感受野的同时减少原本卷积参数量,提高运算速度;加入改进的双注意力机制模块分别对编码区生成的低级特征图和高级特征图进行处理,增强网络对不同维度特征信息提取的敏感性和准确性;融合使用交叉熵和Dice Loss两种损失函数,为模型提供更全面、更多样的优化。改进模型在PASCAL VOC 2012数据集上进行测试。实验结果表明:平均交并比由76.57%提升至79.07%,分割准确度由91.2%提升至94.3%。改进模型的网络参数量(params)减少了3.86×10~6,浮点计算量(GFLOPs)减少了117.98 G。因此,Faster-DeeplabV3+算法在大幅降低参数量、提高运算速度的同时保持较高语义分割效果。

关键词：语义分割 DeeplabV3+ 轻量化深度可分离卷积(DSC) 空洞空间金字塔池化(ASPP)

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多源极轨卫星微波温度计资料实时区域同化系统

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电子技术应用 2024年第3期50卷 86-91页

作者：希爽于天雷任素玲张里阳唐世浩中国气象局地球系统数值预报中心卫星资料同化室北京100086 国家卫星气象中心遥感室北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081 国家卫星气象中心卫星气象研究所北京100081

基于中尺度数值预报模式WRF和WRFDA同化系统,实现多源极轨卫星微波温度计资料实时区域同化,并对同化产品进行评估和应用。2018年同化试验结果表明:通过质量控制和偏差订正,AMSU-A资料第5~9通道亮温观测增量O-B(观测值O和背景场的正演辐... 详细信息

基于中尺度数值预报模式WRF和WRFDA同化系统,实现多源极轨卫星微波温度计资料实时区域同化,并对同化产品进行评估和应用。2018年同化试验结果表明:通过质量控制和偏差订正,AMSU-A资料第5~9通道亮温观测增量O-B(观测值O和背景场的正演辐射模拟值B的差值)的标准差有效降低,同化后各通道亮温分析残差O-A(观测值O和分析场的正演辐射模拟值A的差值)的标准差有效降低。同化预报产品被应用在暴雨强对流个例和台风个例中,取得良好效果。

关键词：卫星资料同化区域数值天气预报极轨气象卫星卫星微波观测

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新一代静止气象卫星测定轨技术的发展研究

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空间控制技术与应用 2023年第1期49卷 53-64页

作者：李欢张志清王延光张亢宋宝相曲博韩琳西安科技大学高新学院信息与科技工程学院西安710109 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081 空间电子信息技术研究院西安710100

中国新一代静止气象卫星—风云四号(FY-4),包括光学和微波探测两种类型的卫星,将呈现多颗卫星同时在轨的状态.测距、轨道确定和预报(称为测定轨)是卫星图像导航、姿态机动和轨道管理的支撑系统,具有高精度和快速响应的特点.针对地面测... 详细信息

中国新一代静止气象卫星—风云四号(FY-4),包括光学和微波探测两种类型的卫星,将呈现多颗卫星同时在轨的状态.测距、轨道确定和预报(称为测定轨)是卫星图像导航、姿态机动和轨道管理的支撑系统,具有高精度和快速响应的特点.针对地面测距定轨系统在发展中表现出来的问题和局限性,以及静止气象卫星采用全球导航卫星系统(GNSS)测定轨的精度和时效性问题,进行了仿真,获得了北斗导航系统(BDS)、全球定位系统(GPS)和它们组合的连续可同时接收的卫星数量、定位精度等参数.分析表明,GNSS测定轨满足新一代静止气象卫星发展要求.

关键词：静止气象卫星测距轨道确定全球导航卫星系统

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利用静止卫星资料的川渝地区云覆盖特征研究

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气象学报 2023年第6期81卷 958-972页

作者：王健捷胡秀清樊丝慧闵佳园刘超张鹏宁波市气象局宁波315000 中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 西南交通大学重庆400000 南京信息工程大学大气物理学院南京210044

利用气象卫星风云四号A星和葵花8号观测资料,根据川渝地区独特的地形、地势将其分为东部低海拔地区和西部高海拔地区,建立高分辨率的网格化无云背景场,作为无云与有云辐射差异对比,使用阈值法进行晴空、水云、冰云、低层云雾、霾和积雪... 详细信息

利用气象卫星风云四号A星和葵花8号观测资料,根据川渝地区独特的地形、地势将其分为东部低海拔地区和西部高海拔地区,建立高分辨率的网格化无云背景场,作为无云与有云辐射差异对比,使用阈值法进行晴空、水云、冰云、低层云雾、霾和积雪的检测,进而提高云识别信度,统计分析2016—2021年川渝地区云覆盖时、空分布特征。研究表明:川渝地区云的区域分布特征明显,东、西部存在明显差异,总体呈东多西少,云覆盖频率常年存在高值中心,云覆盖面积有明显月变化。东部低海拔地区云覆盖频率常年在70%—80%,而西部高海拔地区云覆盖频率在50%—65%。云覆盖频率的高、低值过渡区对应青藏高原与四川盆地之间的陡峭地形区,这与地形地势、水汽条件和大气环流特征有关。各月的云覆盖面积在东部低海拔地区相对稳定(占比在60%—80%),而西部高海拔地区差异较大。其中东部的冰云和西部的总云面积具有显著月变化(单峰)特征,峰值出现在7月,分别为37%和76%。6 a中各类型云覆盖面积占比年际波动较小,东部的云覆盖面积占比常年超过70%,其中水云占比最大(35%—40%),冰云次之(20%左右),低层云雾最小(约13%);西部的云覆盖面积占比常年约60%(水云24%—26%,冰云22%—25%,低层云雾约10%)。

关键词：川渝地区云覆盖时空分布变化特征

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