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岸基北斗IGSO卫星反射信号相位测高

遥感信息 2020年第1期35卷 73-81页

作者：杭斯加张云李彬彬杨树瑚韩彦岭上海海洋大学信息学院上海201306 农业部渔业信息重点实验室上海201306

针对全球导航卫星系统反射信号的特性和我国北斗导航卫星系统反射信号在海面测高应用上的特点,证明了利用北斗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星反射信号对湖面和海平面进行岸基载波相位测高的可行性。实验分湖面和海面2组进行研究,用相位测... 详细信息

针对全球导航卫星系统反射信号的特性和我国北斗导航卫星系统反射信号在海面测高应用上的特点,证明了利用北斗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星反射信号对湖面和海平面进行岸基载波相位测高的可行性。实验分湖面和海面2组进行研究,用相位测高结果与实际测量结果对比的均方根误差(RMSE)描述测高结果的精度。在湖面岸基实验中,接收天线到湖面的相对高度为5.2 m,IGSO7和IGSO10卫星相位测高结果的RMSE值达到厘米级,分别为3.23 cm和4.98 cm。在海面岸基实验中,海面的潮位高度差约2 m,利用相位测高结果可以反演海面潮位。IGSO8卫星相位测高结果的RMSE为17.96 cm,IGSO9卫星相位测高结果的RMSE为15.27 cm,IGSO10卫星相位测高结果的RMSE为16.38 cm。通过分析IGSO卫星仰角的变化,发现较大的卫星仰角变化率可以提高相位测高的结果的精度。

关键词：北斗导航卫星系统倾斜地球同步轨道卫星反射信号相位测高海面粗糙度

基于Elmer/Ice冰盖模式的南极Gamburtsev山脉Lambert冰流区域的数值模拟研究

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极地研究 2017年第3期29卷 390-398页

作者：张良甫唐学远杨树瑚徐申远张云上海海洋大学信息学院上海201306 中国极地研究中心国家海洋局极地科学重点实验室上海200136

在全球变暖的背景下,东南极冰盖显著地出现降雪增多冰厚增大的现象,然而由于有关东南极冰盖的观测数据相对缺乏,因而很难对东南极冰盖大范围的冰盖动力学、热力学状态细节进行整体性评估。Dome A到中山站断面是横穿南极冰盖计划的核心... 详细信息

在全球变暖的背景下,东南极冰盖显著地出现降雪增多冰厚增大的现象,然而由于有关东南极冰盖的观测数据相对缺乏,因而很难对东南极冰盖大范围的冰盖动力学、热力学状态细节进行整体性评估。Dome A到中山站断面是横穿南极冰盖计划的核心断面之一。该断面穿越的兰伯特(Lambert)冰川上游、甘布尔采夫(Gamburtsev)冰下山脉和Dome A区域是南极科学研究的热点区域,因此具有重要的研究价值。本研究使用已多次在南极冰盖有过成功模拟应用的三维有限元冰盖模式Elmer/Ice,对该区域的内部温度场和速度场进行了模拟,得到了冰盖的流速场和温度场数据,并将模拟数据与传统估测数据进行了对比,发现两者在总体趋势上吻合。研究表明,该研究区域冰盖的底部温度大部分达到了压力熔点,只有少部分靠近内陆的冰盖底部未达到;在冰盖内陆区域,水平速度场非常小,在靠近冰架区域时,水平速度场突然增大,而垂直速度场只有在冰下地形发生显著波动时,出现显著变化。在此基础上,对Elmer/Ice冰盖模式的应用前景和需改进的方面进行了探讨。

关键词：有限元算法 Elmer/Ice模式南极冰盖冰盖内部温度冰流场

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基于残差网络特征融合的高光谱图像分类

国土资源遥感 2021年第2期33卷 11-19页

作者：韩彦岭崔鹏霞杨树瑚刘业锟王静张云上海海洋大学信息学院上海201306

深度学习技术因其在深度挖掘地物特征方面的独特优势为高光谱图像分类提供了技术手段。但是在高光谱图像的像素级地物分类中,由于样本输入尺寸的影响导致深度学习的层数受限,不能充分挖掘高光谱图像中的深度特征,为此提出基于残差网络... 详细信息

深度学习技术因其在深度挖掘地物特征方面的独特优势为高光谱图像分类提供了技术手段。但是在高光谱图像的像素级地物分类中,由于样本输入尺寸的影响导致深度学习的层数受限,不能充分挖掘高光谱图像中的深度特征,为此提出基于残差网络特征融合的高光谱图像分类方法。首先通过主成分分析(principal component analysis,PCA)方法提取原始高光谱图像中的第一主成分,利用残差网络有效提取地物空谱特征;再通过反卷积算法实现特征图的扩充,将反卷积后不同维度的特征进行多尺度特征融合,充分挖掘高光谱图像中的深度特征信息,进一步提升高光谱图像分类精度。对“珠海一号”卫星拍摄的江苏太湖和安徽巢湖两个区域进行地物分类实验,结果表明,与其他方法相比,该方法有效解决了高光谱图像分类中深度特征提取不足的问题,获得了更好的分类性能。

关键词：反卷积特征融合残差网络高光谱图像分类

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北斗三频中长基线差分定位性能研究

全球定位系统 2018年第4期43卷 102-109页

作者：于文浩张云韩彦岭杨树瑚上海海洋大学信息学院上海201306

北斗卫星系统(BDS)能全星座播发三频信号,可通过线性组合构成不同虚拟观测量,有利于模糊度解算等,文中采用北斗三频中长基线实测数据进行差分定位,首先使用宽巷模糊度和电离层无关组合进行B3频段窄巷模糊度解算,在此基础上提出利用相邻... 详细信息

北斗卫星系统(BDS)能全星座播发三频信号,可通过线性组合构成不同虚拟观测量,有利于模糊度解算等,文中采用北斗三频中长基线实测数据进行差分定位,首先使用宽巷模糊度和电离层无关组合进行B3频段窄巷模糊度解算,在此基础上提出利用相邻历元B3频段窄巷模糊度构建卡尔曼滤波新息向量,通过新息向量内积RMS值很容易分析出窄巷模糊度的误差对滤波性能的影响,并结合滤波发散条件进行相关卫星历元挑选,实验最终得到中长基线厘米级定位精度并有效缩短首次收敛时间和提高固定率,对促进北斗高精度定位有着现实意义。

关键词：北斗卫星系统三频差分定位中长基线卡尔曼滤波

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岸基GNSS单天线潮位高度小波分析反演

导航定位学报 2019年第4期7卷 87-93页

作者：苏晓容张云韩彦岭洪中华杨树瑚上海海洋大学信息学院上海201306 农业部渔业信息重点实验室上海201306

针对当前利用信噪比(SNR)数据反演海面高度的方法比较单一且有一定的局限性的问题,提出了使用小波分析的方法进行岸基全球卫星导航系统(GNSS)单天线潮位高度反演。基于载波和SNR观测量的测高方法的内在联系,在中国浙江大洋山进行实验,... 详细信息

针对当前利用信噪比(SNR)数据反演海面高度的方法比较单一且有一定的局限性的问题,提出了使用小波分析的方法进行岸基全球卫星导航系统(GNSS)单天线潮位高度反演。基于载波和SNR观测量的测高方法的内在联系,在中国浙江大洋山进行实验,采集了2018年4月至2018年5月近1个月的GNSS信号数据,对处理后获得的GNSS反射信号(GNSS-R)的SNR数据进行小波变换分析,提取出天线到海面的垂直高度。同时,针对复杂环境下收集到的含噪声源的信号进行了小波去噪处理。实验结果表明基于单天线GNSS-R信号SNR的测高方法能够有效的反演出潮位高度,其测高精度能够达到分米级。

关键词：小波分析单天线全球卫星导航系统反射信号信噪比海面测高

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利用冰雷达诊断南极冰盖底部环境的研究综述

极地研究 2016年第2期28卷 277-286页

作者：杨树瑚顾祈明张云崔祥斌唐学远上海海洋大学信息学院中国极地研究中心

现今南极冰盖底部的环境对冰盖的动力演化有着重要的影响,准确的冰盖底部环境信息有利于更加准确地模拟南极冰盖的起源、发展以及未来的演化。采用无线电回波技术,可有效地对冰盖进行探测。通过定量地处理雷达波在冰盖内部的介电衰减,... 详细信息

现今南极冰盖底部的环境对冰盖的动力演化有着重要的影响,准确的冰盖底部环境信息有利于更加准确地模拟南极冰盖的起源、发展以及未来的演化。采用无线电回波技术,可有效地对冰盖进行探测。通过定量地处理雷达波在冰盖内部的介电衰减,可以获取冰盖底部的反射率,从而对冰盖底部环境,特别是冰下水文环境进行诊断。综述了雷达波在冰盖内部衰减处理的三种方法,分析了它们的适用性及局限性,并对这些方法应用于诊断冰盖底部的环境以及方法本身可能的改进进行了讨论。

关键词：南极冰盖冰下环境冰雷达电磁波衰减

GNSS反射信号海面高度测量及风速对反演精度的影响分析

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全球定位系统 2017年第4期42卷 83-89,101页

作者：沈思明张云杨树瑚韩彦岭洪中华上海海洋大学信息学院上海201306

海面高度作为最重要的海洋物理参数之一,在预防海啸、风暴潮中起到重要作用,是海洋科学,遥感测绘领域的重要研究内容之一。粗糙度作为影响海面测高精度的重要因素之一,主要是由风速变化引起,本文为了探究风速引起的粗糙度变化对海面测... 详细信息

海面高度作为最重要的海洋物理参数之一,在预防海啸、风暴潮中起到重要作用,是海洋科学,遥感测绘领域的重要研究内容之一。粗糙度作为影响海面测高精度的重要因素之一,主要是由风速变化引起,本文为了探究风速引起的粗糙度变化对海面测高精度的影响,分别进行了湖面实验与海面实验。通过对风速与反射信号相位差RMS关系的研究,定性分析了粗糙度对测高精度的影响,结果表明,在反射信号相位差RMS增加0.005(单位rad)时,测高的误差RMS增加了近一倍。

关键词： GNSS 海面高度粗糙度风速测高精度

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高分三号顺轨影像快速匹配并行计算方法

地理与地理信息科学 2022年第4期38卷 29-33页

作者：耿勇胜洪中华童小华刘世杰冯永玖张云周汝雁韩彦岭潘海燕王静杨树瑚徐利军上海海洋大学信息学院上海201306 同济大学测绘与地理信息学院上海200092

针对星载SAR影像匹配中影像文件大、重叠区域小等导致匹配效率低问题,该文提出一种基于重叠区域分块匹配策略的SAR-SIFT特征匹配方法,并采用Fork/Join同步并行模式处理金字塔影像以提高特征匹配效率,在特征点提取和特征描述子构建过程... 详细信息

针对星载SAR影像匹配中影像文件大、重叠区域小等导致匹配效率低问题,该文提出一种基于重叠区域分块匹配策略的SAR-SIFT特征匹配方法,并采用Fork/Join同步并行模式处理金字塔影像以提高特征匹配效率,在特征点提取和特征描述子构建过程中采用OpenMP在CPU端进行并行计算,在GPU端进行逐像元响应函数的并行计算。为验证该方法的有效性,采用2021年覆盖云南省漾濞县“5·21”地震震区的5景高分三号顺轨影像(7104×5650)开展实验,结果表明:在5景高分三号影像匹配中,对实验影像按6×6分块,采用CPU八线程+GPU并行计算方案时效果最佳,加速比为45.15,处理时间从3683.9 s减少至81.6 s,与分块匹配策略、OpenMP多线程和减层降维3种加速方法相比,该方法效率最高,加速比为8.90,可为提高大区域顺轨影像匹配性能提供新的策略和思路。

关键词： SAR-SIFT 分块匹配 CUDA OpenMP 高分三号 Fork/Join

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单天线GNSS反射信号的积雪厚度反演

全球定位系统 2016年第6期41卷 37-41,54页

作者：李彬彬张云杨树瑚洪中华韩彦岭上海海洋大学信息学院上海201306

积雪作为冰冻圈内对气候变化最敏感的要素之一,与气候变化和水文循环过程都密切相关,是国际冰冻圈研究的一个重要方向。本文为了探究基于全球导航定位系统反射信号(GNSS-R)技术对积雪厚度检测的可行性,利用美国科罗拉多大学在美国科罗... 详细信息

积雪作为冰冻圈内对气候变化最敏感的要素之一,与气候变化和水文循环过程都密切相关,是国际冰冻圈研究的一个重要方向。本文为了探究基于全球导航定位系统反射信号(GNSS-R)技术对积雪厚度检测的可行性,利用美国科罗拉多大学在美国科罗拉多州采集到的GPS积雪数据进行分析。根据单天线GNSS-R反演原理,成功地实现了积雪厚度的反演。而在与现场积雪厚度实际数据进行对比分析后,发现该技术的反演结果与实际数据之间的相关系数达到了95.99%.

关键词： GNSS-R SNR 积雪厚度 Lomb scargle periodogram算法