检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2015年第10期35卷 2899-2907页

作者：祁妙朱彬潘晨苏继锋南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心 94857部队61分队

采用NCEP再分析资料、MICAPS地面、高空气象资料以及国家环保部空气质量监测资料,对2014年2月20～22日长江三角洲地区一次低能见度过程地区差异和气象条件进行了分析.天气形势分析表明,长三角地面处在高压的控制下,地面风速较小,使污染... 详细信息

采用NCEP再分析资料、MICAPS地面、高空气象资料以及国家环保部空气质量监测资料,对2014年2月20～22日长江三角洲地区一次低能见度过程地区差异和气象条件进行了分析.天气形势分析表明,长三角地面处在高压的控制下,地面风速较小,使污染物积累,有利于低能见度（雾-霾）的形成和维持.根据不同区域的雾、霾分布和日变化特征,将长江三角洲地区分为3个子区域：Ⅰ区为江苏大部（雾霾混合型）,Ⅱ区为上海及其周边（霾类型）,Ⅲ区为浙江大部（雾类型）,该区域白天能见度较高,夜间能见度较低的特征是由湿度因子造成的.影响Ⅰ区能见度变化的主要原因是：热力原因：大气对流层低层的层结稳定;湿度原因为：空气较湿润,气溶胶粒子吸湿性增长;动力原因主要是垂直方向和水平方向的大气扩散能力弱;污染因子对能见度变化的影响较小.影响Ⅱ区能见度变化的主要原因是PM2.5浓度高导致的污染,热力因子、湿度因子和动力因子对能见度的变化影响很小.影响Ⅲ区能见度变化的热力原因是：大气对流层低层层结稳定、近地面存在逆温;湿度原因是因为：空气较湿润,气溶胶粒子吸湿性增长;动力原因是因为边界层高度较低导致的垂直扩散能力较差.各个区域的气象因子解释方差的计算结果表明：Ⅰ区湿度因子和动力因子对能见度的影响更大,Ⅲ区.湿度因子对能见度的影响更大.

关键词：长江三角洲低能见度雾-霾地区差异气象条件

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基于迭代近端投影的二维欠采样合成孔径雷达成像

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电子与信息学报 2022年第6期44卷 2127-2134页

作者：李家强郭桂祥陈金立朱艳萍南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

合成孔径成像雷达(SAR)具有数据量大、采样率高等特点,针对传统压缩感知(CS)的SAR成像存在精度低及抗噪性能差的问题,该文提出一种基于迭代近端投影(IPP)的2维欠采样合成孔径雷达成像重建方法。即通过对雷达回波构建为距离频域-方位多... 详细信息

合成孔径成像雷达(SAR)具有数据量大、采样率高等特点,针对传统压缩感知(CS)的SAR成像存在精度低及抗噪性能差的问题,该文提出一种基于迭代近端投影(IPP)的2维欠采样合成孔径雷达成像重建方法。即通过对雷达回波构建为距离频域-方位多普勒域的2维稀疏表示模型,在此基础上将成像问题转化为距离向和方位向压缩感知稀疏重构问题,利用迭代近端投影算法的函数优化模型来表示合成孔径雷达成像中的稀疏表示,最后采用平滑削边绝对偏离(SCAD)罚函数获得近端算子以求解该模型并进行成像。仿真与实测数据处理结果表明,所提方法成像效果更好。

关键词： SAR成像压缩感知迭代近端投影平滑削边绝对偏离罚函数

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混沌海杂波背景下的微弱信号检测混合算法

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物理学报 2015年第4期64卷 48-54页

作者：行鸿彦张强徐伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

基于经验模态分解理论,提出了一种基于粒子群算法的支持向量机预测方法.采用总体平均经验模式分解法将混沌信号分解为若干固有模态函数和趋势分量,将复杂的非线性信号转化为具有不同尺度特征的平稳分量.利用粒子群算法对支持向量机的惩... 详细信息

基于经验模态分解理论,提出了一种基于粒子群算法的支持向量机预测方法.采用总体平均经验模式分解法将混沌信号分解为若干固有模态函数和趋势分量,将复杂的非线性信号转化为具有不同尺度特征的平稳分量.利用粒子群算法对支持向量机的惩罚系数和核函数进行优化,结合支持向量机建立混沌序列的单步预测模型.从预测误差中检测淹没在混沌背景中的微弱信号(包括瞬态信号和周期信号).对Lorenz系统和实测IPIX雷达数据进行仿真实验,结果表明,该方法能够有效地从混沌背景噪声中检测出微弱目标信号,Lorenz系统得到的均方根误差0.000000339(-102.8225 d B时)比传统支持向量机方法的均方根误差0.049(-54.60 d B时)降低了5个数量级,从海杂波中检测出具有谐波特性的微弱信号,表明预测模型具有更低的门限和误差.

关键词：粒子群算法支持向量机混沌海杂波微弱信号检测

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海杂波FRFT域的分形特征分析及小目标检测方法

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物理学报 2015年第11期64卷 35-43页

作者：行鸿彦张强徐伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

针对海杂波背景下海情对小目标检测的严重影响,本文研究了实测海杂波在分数阶Fourier变换(FRFT)域的分形特征,分别提出了单、高尺度下的分形检测方法.由数学定义推得,FRFT在不同阶数和尺度情况下,不具有一致的自相似特性,采用多重分形... 详细信息

针对海杂波背景下海情对小目标检测的严重影响,本文研究了实测海杂波在分数阶Fourier变换(FRFT)域的分形特征,分别提出了单、高尺度下的分形检测方法.由数学定义推得,FRFT在不同阶数和尺度情况下,不具有一致的自相似特性,采用多重分形趋势波动分析法确定分形参数H(q),分析了海杂波在不同海情、距离和极化条件下的分形特征.在单尺度基础上结合FRFT的变阶优势,提出了阶数自适应的小目标检测方法;高尺度条件下,比较了不同因素对海杂波FRFT域多重分形参数的影响.结果表明:海杂波FRFT域可用变换阶数的方法检测到湮没在复杂海情中的小信号,检测门限多数提高200%以上,比采用时域信号提高26.3%.H(q)在负高尺度上具有明显的多重分形特征差异,H(q)-q曲线满足反正切分布,纯海杂波与含目标数据的拟合幅值比分别大于1.8(HH)和1.4(VV),为海杂波背景小目标检测提供了判定依据.

关键词：海杂波分数阶傅里叶变换分形特征小目标检测

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风云四号A星红外高光谱大气垂直探测仪观测资料质量评估

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红外与激光工程 2022年第9期51卷 168-179页

作者：王雨润官莉南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

评估星载红外高光谱仪器观测资料的质量可以推进其在数值天气预报中的应用。使用2020年7月FY-4A红外高光谱干涉式大气垂直探测仪(Geostationary Interferometric Infrared Sounder,GIIRS)观测数据,分析GIIRS所有通道观测噪声随视场和纬... 详细信息

评估星载红外高光谱仪器观测资料的质量可以推进其在数值天气预报中的应用。使用2020年7月FY-4A红外高光谱干涉式大气垂直探测仪(Geostationary Interferometric Infrared Sounder,GIIRS)观测数据,分析GIIRS所有通道观测噪声随视场和纬度的变化、偏差(观测亮温与辐射传输模式模拟亮温的差)随时间、视场、纬度和天顶角的分布来评估GIIRS观测资料质量。研究结果表明:波段727.5~733.8 cm^(-1)、1 107.5~1 130 cm^(-1)和1 650~1 776.9 cm^(-1)的观测噪声超出仪器灵敏度设计指标,且这些通道的偏差和偏差标准差明显大于其他通道;除了长波观测噪声大的通道外,其余通道噪声等效温差NEdT在32×4阵列上均呈“中间小,两边大”的特征,且NEdT的分布不随纬度带和FOR阵列而改变,在进行GIIRS资料同化或变分反演时,其观测误差只用考虑不同通道在32×4阵列内的NEdT分布;由于数值预报模式的地表温度在白天时值偏低,使得模拟辐射量偏低,造成偏差绝对值减小,使偏差有明显的日变化;中波通道偏差特征基本不随32×4面阵的列而改变,主要与阵列中的行有关,在中波通道进行偏差订正时可以针对32×4面阵中行开展,基本不需要纬度带和卫星天顶角的订正。

关键词：红外高光谱大气探测仪噪声等效温差偏差

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中国东部AOD等级变化及与东亚夏季风的联系

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中国环境科学 2018年第9期38卷 3201-3210页

作者：马奋华管兆勇南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

利用2000年3月～2017年1月Terra卫星反演的最新版本C06的MODIS气溶胶光学厚度(AOD)、NCEP fnl全球业务分析数据、CMAP降水、CERES SYN1deg Ed4月平均资料、NCEP/NCAR再分析资料等,依据区域平均AOD距平的显著年际变化特征,将历年AOD划分... 详细信息

利用2000年3月～2017年1月Terra卫星反演的最新版本C06的MODIS气溶胶光学厚度(AOD)、NCEP fnl全球业务分析数据、CMAP降水、CERES SYN1deg Ed4月平均资料、NCEP/NCAR再分析资料等,依据区域平均AOD距平的显著年际变化特征,将历年AOD划分为5个不同的污染等级,并探讨了不同污染等级的局地成因及其与季风环流的联系.结果表明,夏季中国东部地区AOD异常偏大与地面风速小、中高层季风环流系统不利于气溶胶扩散有关.气溶胶污染最重(最轻)时,气溶胶与到达地面的太阳短波辐射、地面气温、风速及降水存在密切联系;在其他污染等级下,除了与到达地面的短波辐射有密切关系外,与其他量的联系并不明显.气溶胶污染严重时,到达地面的太阳短波辐射相对减小,地面气温异常偏低,低层大气冷却,地面风速减小,地面降水呈现南多北少的变化特征;反之,气溶胶污染较轻时,到达地面的太阳短波辐射相对增加,地面气温异常偏高,低层大气加热,地面风速增大,地面降水呈现南少北多的变化特征.

关键词：中国东部地区 AOD 东亚夏季风

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基于星载红外高光谱观测用机器学习算法反演大气温湿廓线

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红外与激光工程 2022年第8期51卷 451-462页

作者：姚姝含官莉南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

星载红外高光谱垂直探测仪GIIRS(Geostationary Interferometric Infrared Sounder)能够实现大气温度和湿度参数高垂直分辨率的观测,为数值天气预报提供精度更高的初始场。基于GIIRS观测辐射值采用BP神经网络(Back Propagation Neural N... 详细信息

星载红外高光谱垂直探测仪GIIRS(Geostationary Interferometric Infrared Sounder)能够实现大气温度和湿度参数高垂直分辨率的观测,为数值天气预报提供精度更高的初始场。基于GIIRS观测辐射值采用BP神经网络(Back Propagation Neural Network)法和深度学习的卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)法反演大气温度、湿度垂直廓线,重点在于CNN法模型的构建与参数的优化,得到反演精度最高的网络模型配置。将训练样本根据不同地表类型和是否有云的影响分为三种方案(方案一:不分类、方案二:陆地/洋面分类、方案三:晴空/有云分类),分别进行建模、反演和检验。结果表明两种反演算法都有较好的反演精度,相对而言CNN法在所有高度层上反演偏差、均方根误差和平均相对误差均较小,反演精度更高。CNN法温度反演在高层10~200 hPa改进较大,三种分类方案改进的最大值分别为1.15 K、1.06 K和1.02 K;湿度反演在对流层低层500~1000 hPa改进较大,三种分类方案分别平均改进了0.43 g/kg、0.41 g/kg和0.34 g/kg。BP神经网络法方案三时(即分晴空和云时)温度和水汽混合比廓线反演精度最好;CNN算法方案一时(即不对样本数据进行任何分类)反演精度最高。

关键词： GIIRS 大气温湿度廓线 BP神经网络卷积神经网络反演

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改进阈值函数的小波去噪算法

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电子测量与仪器学报 2022年第4期36卷 9-16页

作者：吴叶丽行鸿彦李瑾张颖超段儒杰南京信息工程大学江苏省气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

针对小波软、硬阈值函数去噪后信号存在局部震荡和边缘模糊导致去噪效果不佳的问题,研究了小波去噪原理和优化阈值函数的规则,设计了一种具有连续性、灵活性和恒定偏差小的可调阈值函数,提出了一种基于改进阈值函数的小波去噪算法,将其... 详细信息

针对小波软、硬阈值函数去噪后信号存在局部震荡和边缘模糊导致去噪效果不佳的问题,研究了小波去噪原理和优化阈值函数的规则,设计了一种具有连续性、灵活性和恒定偏差小的可调阈值函数,提出了一种基于改进阈值函数的小波去噪算法,将其应用于含有高斯白噪声的信号中进行去噪。实验表明,相较于传统方法,所提方法对仿真信号和心电信号都具有灵活性和适用性,并且去噪后信号的信噪比提升了16.21%,皮尔逊相关系数增大了1.62%。因此,本文所提算法具有可行性,可有效保留特征信息,去噪效果更加理想。

关键词：改进阈值函数小波阈值去噪信噪比

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台风灾害评估中的影响因子分析

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自然灾害学报 2015年第1期24卷 203-213页

作者：巩在武胡丽南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

找出影响台风灾害评估的重要因子对于更科学、更合理地采集评估信息,建立灾情数据库具有重要意义。以浙江省为例,从致灾因子、承灾体和防灾减灾能力3个方面的25个影响因子,以死亡人数、倒塌房屋数、农作物受灾面积、直接经济损失和灾情... 详细信息

找出影响台风灾害评估的重要因子对于更科学、更合理地采集评估信息,建立灾情数据库具有重要意义。以浙江省为例,从致灾因子、承灾体和防灾减灾能力3个方面的25个影响因子,以死亡人数、倒塌房屋数、农作物受灾面积、直接经济损失和灾情指数为评价指标,通过相关分析方法找出评价指标影响较大的因子。利用所选取的因子,通过回归分析,对死亡人数、受灾农田面积、倒塌房屋间数和灾情指数进行了验证,结果表明,采用所提方法选取的因子去评估灾情是合理的。

关键词：灾害评估灰关联度分析影响因子台风因子分析

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紫外多波长激光雷达的臭氧和气溶胶同步观测研究

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激光与光电子学进展 2022年第16期59卷 22-31页

作者：赵忆睿曹念文贾鹏程沈吉南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

为了获取大气复合污染下臭氧和气溶胶的垂直分布信息,利用紫外多波长激光雷达对河北望都县进行了臭氧和气溶胶的同步观测。结果表明:双波长差分吸收反演算法中大气后向散射项引起的臭氧质量浓度误差最大,最大平均质量浓度误差为16μg/m^... 详细信息

为了获取大气复合污染下臭氧和气溶胶的垂直分布信息,利用紫外多波长激光雷达对河北望都县进行了臭氧和气溶胶的同步观测。结果表明:双波长差分吸收反演算法中大气后向散射项引起的臭氧质量浓度误差最大,最大平均质量浓度误差为16μg/m^(3);三波长差分吸收算法可以减小部分气溶胶的影响。基于反演的臭氧质量浓度,对激光雷达三个波长的消光系数进行臭氧吸收的剔除,得到了各波长的气溶胶消光系数,并且气溶胶参数的反演结果与AERONET的气溶胶光学厚度(AOD)数据一致性较好。最后基于紫外多波长激光雷达反演结果、HYSPLIT后向轨迹分析和MERRA-2再分析资料对望都县典型污染天气进行了分析。通过反演300 m处的臭氧质量浓度和300 m以上的AOD,发现二者变化趋势相反,并且AOD对紫外辐射的抑制作用在中午表现最明显。观测期间,望都县大气污染可能受到西北方向污染物输送的影响。

关键词：大气光学激光雷达臭氧气溶胶空气污染监测

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