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An empirical method for joint inversion of wave and wind parameters based on SAR and wave spectrometer data

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Acta Oceanologica Sinica 2024年第5期43卷 133-144页

作者： Yong Wan Xiaona Zhang shuyan lang Ennan Ma Yongshou Dai College of Oceanography and Space Informatics China University of PetroleumQingdao 266580China National Satellite Marine Application Center Beijing 100081China Key Laboratory of Space Ocean Remote Sensing and Application Ministry of Natural ResourcesBeijing 100081China College of Control Science and Engineering China University of PetroleumQingdao 266580China

Synthetic aperture radar(SAR)and wave spectrometers,crucial in microwave remote sensing,play an essential role in monitoring sea surface wind and wave ***,they face inherent limitations in observing sea surface *** systems,for instance,are hindered by an azimuth cut-off phenomenon in sea surface wind field *** spectrometers,while unaffected by the azimuth cutoff phenomenon,struggle with low azimuth resolution,impacting the capture of detailed wave and wind field *** study utilizes SAR and surface wave investigation and monitoring(SWIM)data to initially extract key feature parameters,which are then prioritized using the extreme gradient boosting(XGBoost)*** research further addresses feature collinearity through a combined analysis of feature importance and correlation,leading to the development of an inversion model for wave and wind parameters based on XGBoost.A comparative analysis of this model with ERA5 reanalysis and buoy data for of significant wave height,mean wave period,wind direction,and wind speed reveals root mean square errors of 0.212 m,0.525 s,27.446°,and 1.092 m/s,compared to 0.314 m,0.888 s,27.698°,and 1.315 m/s from buoy data,*** results demonstrate the model’s effective retrieval of wave and wind ***,the model,incorporating altimeter and scatterometer data,is evaluated against SAR/SWIM single and dual payload inversion methods across different wind *** comparison highlights the model’s superior inversion accuracy over other methods.

关键词： synthetic aperture radar(SAR) wave spectrometer extreme gradient boosting(XGBoost) joint inversion method wave and wind parameters

Clinical observation on pericardial effusion in patients with lung cancer treated by intrapericardial catheterization and infusion of highly agglutinative staphylococcin and cisplatin

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The Chinese-German Journal of Clinical Oncology 2006年第5期5卷 316-318页

作者： Qi＇an Jiang Yide Zhou Gui＇e Cheng Fangyun Gong shuyan Zhang Fengping lang Meihong Zhao Department of Oncology Shandong Zibo Wanjie Hospital Zibo 255213 China

Objective: To evaluate the therapeutic efficacy of injecting highly agglutinative staphylococcin (HASL) and cisplatin into pericardial cavity of lung cancer patients with pericardial effusion. Methods: 81 patients were randomized into two groups: 45 in the experimental group (HASL and Cisplatin) and 36 in the control group (Cisplatin). At first pericardial effusion was drained out from a intrapericardial catheter and then different drugs were infused, respectively. 24 h after perfusion the draining continued again until drainage quantity was less than 30 mL every day. The draining lasted 10–15 days. Results: The response rate was 91.1% for the experimental group and 80.6% for the control group. There was no significant difference between the two groups (P>0.05). The complete remission was 77.8% for the experimental group and 52.8% for the control group, which was statistically significant difference (P<0.05). The adverse effects were myelosuppression and nausea and vomiting, which were 35.6% and 40.0% in the experimental group and 72.2% and 66.7% in the control group, respectively (P<0.01, P<0.05). Conclusion: Inject- ing HASL and cisplatin into pericardial cavity may be a better way to control pericardial effusion of lung cancer.

关键词： pericardial effusion lung cancer highly agglutinative staphylococcin

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智能船舶工程科技发展战略研究

中国工程科学 2019年第6期21卷 27-32页

作者：郎舒妍曾晓光张民中国船舶重工集团公司第七一四研究所北京100101 中国船舶重工国际贸易有限公司北京100861

随着新兴技术的快速发展,智能船舶逐渐成为船舶工业发展热点。本文介绍了智能船舶技术分类,梳理现阶段国内外智能船舶技术发展现状,研究国外智能船舶技术发展特点,分析我国智能船舶技术发展存在的问题,建议我国在智能船舶技术发展中采... 详细信息

随着新兴技术的快速发展,智能船舶逐渐成为船舶工业发展热点。本文介绍了智能船舶技术分类,梳理现阶段国内外智能船舶技术发展现状,研究国外智能船舶技术发展特点,分析我国智能船舶技术发展存在的问题,建议我国在智能船舶技术发展中采取研发与应用并重,分步实施的发展模式,同时加大产学研合作力度,建立船岸一体综合服务模式,并进一步加强人才队伍建设。

关键词：智能船舶技术发展对策建议

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3维成像微波高度计风速反演

遥感学报 2017年第6期21卷 835-841页

作者：鲍青柳林明森张有广贾永君郎姝燕国家卫星海洋应用中心国家海洋局空间海洋遥感与应用研究重点实验室北京100081 清华大学地球科学中心北京100084

随着航天技术的发展和新型微波载荷的发射(如3维成像高度计),越来越多的小入射角海洋观测雷达将投入运行,如何有效地利用这些小入射角的后向散射数据成为研究的热点课题。利用TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)的PR(Precipitat... 详细信息

随着航天技术的发展和新型微波载荷的发射(如3维成像高度计),越来越多的小入射角海洋观测雷达将投入运行,如何有效地利用这些小入射角的后向散射数据成为研究的热点课题。利用TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)的PR(Precipitation Radar)后向散射系数NRCS(Normalized Radar Cross Section)数据对小入射角情况下的海面风速反演方法和风速反演精度进行研究,并对风速反演性能进行统计分析。基于无雨条件下的PR海面后向散射数据,建立小入射角情况下的风速反演算法和经验的GMF模型。风速反演结果分别与浮标、ASCAT进行交叉比对。结果表明:反演风速的偏差小于0.28 m/s,标准差小于1.51 m/s;在中等风速条件下,反演风速的偏差和标准差均小于低风速条件和高风速条件;0°—8°入射角范围内的风速反演精度明显优于8°—12°入射角范围的风速反演精度。

关键词： TRMM PR 风速反演小入射角反演精度

基于HY-2B散射计的热带气旋定位定强研究

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海洋学报 2021年第11期43卷 146-156页

作者：刘思琦林文明王志雄郎姝燕南京信息工程大学海洋科学学院江苏南京210044 国家卫星海洋应用中心北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458

热带气旋灾害是最严重的自然灾害之一,其影响程度主要取决于气旋的中心位置和强度。提高热带气旋中心位置及强度监测水平对于改进热带气旋分析预报精度、减少热带气旋的灾害影响具有重要意义。本文以HY-2B散射计为例,分析了散射计风场... 详细信息

热带气旋灾害是最严重的自然灾害之一,其影响程度主要取决于气旋的中心位置和强度。提高热带气旋中心位置及强度监测水平对于改进热带气旋分析预报精度、减少热带气旋的灾害影响具有重要意义。本文以HY-2B散射计为例,分析了散射计风场散度和旋度的分布特征,发现气旋中心附近风场的散度或旋度具有显著的分布规律,由此提出了一种新的气旋中心定位方法,并与传统的直接定位法进行比较研究。在此基础上,进一步提出了热带气旋风圈大小估计的方法,用于评估气旋的强度。最后,利用台风“范斯高”和“博罗依”的遥感数据对文中的方法进行验证,结果表明,使用新方法定位的气旋中心位置与最佳路径之间的差异小于20 km,散射计17 m/s风圈大小的变化一定程度上反映了气旋的发展规律。

关键词：散射计热带气旋中心定位风圈半径海洋二号B星

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微波散射计反演海面风场的神经网络方法研究

遥感技术与应用 2017年第4期32卷 683-690页

作者：陈坤堂董晓龙徐星欧郎姝燕中国科学院微波遥感技术重点实验室中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学北京100049 国家卫星海洋应用中心北京100081

研究利用神经网络方法处理微波散射计数据,反演海面风场。重点研究海洋二号(HY-2)卫星微波散射计数据反演,特别是中高风速条件下的风场反演。其中风速的反演基于后向传播(Back Propagation,BP)神经网络;多解风向的反演基于混合密度(Mixt... 详细信息

研究利用神经网络方法处理微波散射计数据,反演海面风场。重点研究海洋二号(HY-2)卫星微波散射计数据反演,特别是中高风速条件下的风场反演。其中风速的反演基于后向传播(Back Propagation,BP)神经网络;多解风向的反演基于混合密度(Mixture Density Network,MDN)神经网络,求解过程中的核函数采用高斯分布;网络训练的目标风场采用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-range Weather Foresting,ECMWF)模式风场。通过与ECMWF风场的比较,利用神经网络方法反演的风场可以满足HY-2微波散射计风场反演的精度要求。同时通过与国家卫星海洋应用中心发布的HY-2微波散射计L2B级风场产品相比较,表明该方法反演的风场更接近ECMWF模式风场。

关键词：微波散射计海面风场反演神经网络中高风速海洋二号卫星(HY-2)

星载散射计再分析风场在海浪模拟中的应用研究

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遥感技术与应用 2016年第6期31卷 1069-1074页

作者：郎姝燕林文明鲍青柳张有广国家卫星海洋应用中心国家海洋局空间海洋遥感与应用研究重点实验室北京100081 Institut de Ci ncies del Mar(ICM-CSIC) Barcelona 08003Spain

基于第三代海浪（谱）模式WAVEWATCHⅢ,采用NCEP/QuikSCAT混合风场作为模式输入,进行了东中国海、太平洋东岸以及太平洋中部夏威夷附近海域的海浪数值模拟。在东中国海,模拟有效波高与浮标的参考值有较高的相关系数,波高的均方根误差约... 详细信息

基于第三代海浪（谱）模式WAVEWATCHⅢ,采用NCEP/QuikSCAT混合风场作为模式输入,进行了东中国海、太平洋东岸以及太平洋中部夏威夷附近海域的海浪数值模拟。在东中国海,模拟有效波高与浮标的参考值有较高的相关系数,波高的均方根误差约为0.5 m;在太平洋东岸和夏威夷附近海域,模拟有效波高比浮标的参考值普遍偏低,不同月份波高的均方根误差在0.4-1.2m之间,但模拟波高与浮标的参考值仍有较强的相关性。结果表明利用WAVEWATCHⅢ结合NCEP/QuikSCAT混合风场模拟东中国海的波高是可行的,但要模拟太平洋中、东部开阔深水海域的波高仍需考虑如涌浪、海流等非风场因素。

关键词： WAVEWATCHⅢ NCEP/QuikSCAT混合风场有效波高浮标

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基于CFOSAT散射计的海冰识别方法研究

海洋学报 2023年第6期45卷 134-140页

作者：刘建强刘思琦林文明郎姝燕何宜军国家卫星海洋应用中心北京100081 南京信息工程大学江苏南京210044 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081

中法海洋卫星散射计(CSCAT)丰富的观测几何信息为极地海冰遥感提供了新的机遇。本文提出一种适用于CSCAT的贝叶斯海冰识别算法,不需要构建海冰地球物理模式函数和计算后向散射系数离海冰地球物理模型函数(GMF)的距离,仅利用海面风场反... 详细信息

中法海洋卫星散射计(CSCAT)丰富的观测几何信息为极地海冰遥感提供了新的机遇。本文提出一种适用于CSCAT的贝叶斯海冰识别算法,不需要构建海冰地球物理模式函数和计算后向散射系数离海冰地球物理模型函数(GMF)的距离,仅利用海面风场反演伴随的最小残差即可构建CSCAT海冰识别模型。研究结果与欧洲气象卫星组织的海冰边缘线产品进行了比较,表明2021年9月南极和北极区域逐日的海冰覆盖面积估计标准差分别为1%和7%,与其他卫星散射计的海冰识别结果基本一致。这种新的海冰识别方法具有模型参数少、处理速度快、检测结果可靠的优点,对卫星地面系统的业务化处理具有重要的借鉴意义。

关键词：中法海洋卫星散射计海冰检测贝叶斯原理最大似然估计

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智能无人潜水器技术发展研究

中国工程科学 2020年第6期22卷 26-31页

作者：吴有生赵羿羽郎舒妍王传荣中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 中国船舶信息中心北京100101

无人潜水器是开展深海探测与作业的重要工具,成为世界海洋装备的重点发展方向。本文着眼我国智能无人潜水器(AUV)2035年技术体系布局,梳理世界AUV在发展规划、技术研发与应用等方面的进展,凝练AUV技术发展趋势和2035年发展远景;进一步... 详细信息

无人潜水器是开展深海探测与作业的重要工具,成为世界海洋装备的重点发展方向。本文着眼我国智能无人潜水器(AUV)2035年技术体系布局,梳理世界AUV在发展规划、技术研发与应用等方面的进展,凝练AUV技术发展趋势和2035年发展远景;进一步总结我国AUV在发展现状,研判规划、设备、产业化等方面存在的问题。研究分析了包括感知、通信导航、能源、自主航行、协同作业在内的领域未来关键技术攻关方向,以材料、可靠性为重点的基础研究方向,论证了AUV谱系化、国产化研制重大科技专项初步方案。研究提出顶层规划、行业协同、政策引导、人才培养等方面的对策建议,以期为我国AUV产业的高质量发展提供理论参考。

关键词：深海探测智能无人潜水器发展趋势关键技术基础研究