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土壤湿度-地表气温耦合对长江中下游地区2022年8月复合型热浪事件的影响

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1709-1720页

作者：崔彩珍余锦华代刊云星娥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南京210044 国家气象中心北京100081

2022年8月长江中下游地区的复合型热浪给社会经济、人类健康、农业生产和自然环境等方面均造成了严重影响.本文利用国家信息中心提供的1979—2022年6—8月逐日最高、最低气温和欧洲中期天气预报中心再分析数据集的土壤湿度等资料,定义... 详细信息

2022年8月长江中下游地区的复合型热浪给社会经济、人类健康、农业生产和自然环境等方面均造成了严重影响.本文利用国家信息中心提供的1979—2022年6—8月逐日最高、最低气温和欧洲中期天气预报中心再分析数据集的土壤湿度等资料,定义了复合型热浪事件强度指数及其相应的土壤湿度-地表气温耦合指数,采用分段线性拟合等方法,探讨此次复合型热浪特征及土壤湿度-地表气温耦合的影响.结果表明:(1)2022年8月长江中下游地区的复合型热浪事件强度为1979年以来最强,伴随最强的土壤湿度-地表气温耦合.空间分布显示,强的热浪发生在四川东部、重庆西部、湖南等地,这些区域的土壤湿度严重偏干,蒸发受限,获得的净辐射主要用于地表向上的感热通量,使土壤湿度-地表气温出现强的正反馈过程,对热浪的维持起重要作用.(2)复合型热浪中土壤湿度-地表气温耦合影响日间和夜间热浪的物理强迫及过程不同:日间,地表净太阳短波向下辐射增强的强迫作用,促使发生强的土壤湿度-地表气温耦合,引起日间热浪.夜间,白天积累在土壤的热量,通过减小大气热量通量辐散,使夜间地表气温下降减慢,形成夜间热浪,这与以往研究单独夜间热浪的过程不同,后者认为夜间热浪主要与大气柱水汽增加引起的大气逆辐射增强有关.

关键词：复合型热浪事件土壤湿度-地表气温耦合长江中下游地区

双波长圆偏振光场中分子电离动力学的研究新进展

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光学学报 2024年第2期44卷 10-23页

作者：郭振宁刘运全北京大学物理学院人工微结构与介观物理国家重点实验室北京100871 量子物质协同创新中心北京100871 极端光学协同创新中心山西太原030006

超短激光脉冲的出现为人们研究原子分子内电子的超快动力学过程提供了重要的技术手段。强激光诱导原子分子的光电离过程是光诱导物理过程的基石,也是目前强场物理领域的前沿热点之一。本文重点综述了双波长圆偏振光场中分子电离动力学... 详细信息

超短激光脉冲的出现为人们研究原子分子内电子的超快动力学过程提供了重要的技术手段。强激光诱导原子分子的光电离过程是光诱导物理过程的基石,也是目前强场物理领域的前沿热点之一。本文重点综述了双波长圆偏振光场中分子电离动力学的研究进展。首先,介绍了研究强场分子电离动力学的半经典模型,给出了电离电子波包的相位和振幅分布。然后,介绍了利用双波长圆偏振光场测量H2分子和CO分子的电离动力学的研究,发现电离电子的振幅结构以及隧穿后电子受到的长程库仑势都会影响电子的动力学过程。此外,电子波包的相位结构也会包含在光电子的发射角中,这个初始相位编码了电子吸收光子而电离过程中的时域信息。最后,对新型阿秒钟在分子光电离过程中的应用进行了总结,并展望了未来复杂分子体系的应用前景。

关键词：原子分子物理学强场光物理隧道电离多光子电离分子半经典模型

高性能YVO基稀土杂化发光材料的构建及其能量传递机制

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化工新型材料 2024年

作者：唐鹿江西科技学院协同创新中心

采用溶剂热和离子交换两步实验法，以YVO4为无机基质，2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)为有机配体，构建了具有核壳结构的YVO4∶Eu3+@YVO4∶Eu3+-TTA稀土杂化发光材料，研究了其高效的发光性能和内部的能量传递机制。结果表明，在621nm的监控... 详细信息

采用溶剂热和离子交换两步实验法，以YVO4为无机基质，2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)为有机配体，构建了具有核壳结构的YVO4∶Eu3+@YVO4∶Eu3+-TTA稀土杂化发光材料，研究了其高效的发光性能和内部的能量传递机制。结果表明，在621nm的监控波长下，YVO4∶Eu3+@YVO4∶Eu3+-TTA稀土杂化发光材料在280～420nm范围内有两个很强的吸收峰(即V-O峰和TTA特征吸收峰)。YVO4基质通过交换作用能量传递，而TTA有机配体通过分子内能量传递，可将吸收的紫外光能量有效地传递给Eu3+，从而实现了Eu3+更高效的可见光(红光)发射。

关键词：钒酸钇宽谱激发稀土杂化发光材料发光性能能量传递机制

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模态间匹配学习的高光谱和激光雷达联合分类

遥感学报 2024年第1期28卷 154-167页

作者：杭仁龙孙瑜刘青山南京信息工程大学计算机学院南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

如何有效地提取和融合不同模态的特征是高光谱图像和激光雷达数据联合分类的关键。近年来,得益于深度学习强大的特征学习能力,其在高光谱图像和激光雷达数据联合分类领域受到了越来越多的关注。然而,现有的深度学习模型大多基于监督学... 详细信息

如何有效地提取和融合不同模态的特征是高光谱图像和激光雷达数据联合分类的关键。近年来,得益于深度学习强大的特征学习能力,其在高光谱图像和激光雷达数据联合分类领域受到了越来越多的关注。然而,现有的深度学习模型大多基于监督学习的模式,分类性能依赖标注样本的数量和质量。为此,本文提出了一种基于模态间匹配学习的联合分类方法,充分利用未标注样本的信息,减少对标注信息的依赖性。具体而言,本文首先通过高光谱图像和激光雷达数据之间的匹配关系和KMeans聚类算法,构造模态匹配标签。然后,利用该标签训练含有多个卷积层的匹配学习网络。该网络由两个并行分支构成,每个分支负责提取单个模态的特征。最后,以该网络为基础,构造高光谱图像和激光雷达数据联合分类模型。该模型的参数由匹配学习网络进行初始化,因而只需要少量标注样本进行微调即可达到理想的分类效果。为了验证本文方法的有效性,在Houston和MUUFL两个常用的高光谱图像和激光雷达数据联合分类数据集上进行了大量的实验。实验结果表明,与已有的分类模型相比,本文方法能够获得更高的分类性能。

关键词：遥感图像高光谱图像激光雷达数据深度学习匹配学习联合分类

镍(Ⅱ)配合物强磁各向异性的关键结构因素的理论鉴定

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第1期37卷 70-78,I0011-I0028,I0118页

作者：杨龙清曹佳安李向阳叶绿洲严以京郑晓中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心量子信息与量子物理协同创新中心合肥230026 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心能源材料化学协同创新中心合肥230026 复旦大学化学系上海200438

单分子磁体具有一种重要的性质,即磁各向异性,其与分子结构具有极其微妙的关系.近年来,磁-结构关系的研究已经成为了单分子科学中的一个具有挑战性的领域.了解磁-结构关系背后的物理机制对于建立优异的高温单分子磁体至关重要.本文筛选... 详细信息

单分子磁体具有一种重要的性质,即磁各向异性,其与分子结构具有极其微妙的关系.近年来,磁-结构关系的研究已经成为了单分子科学中的一个具有挑战性的领域.了解磁-结构关系背后的物理机制对于建立优异的高温单分子磁体至关重要.本文筛选了各种四配位的镍(Ⅱ)单分子磁体,并研究了几个关键的结构因素,例如配位键的长度和角度,这些因素可能与磁各向异性密切相关.本文还构建了简单的分子模型,来推断磁各向异性随着配位键角度和长度的演变趋势.磁-结构关系的研究结果揭示了磁-结构关系可以很好地用对数函数描述.在这种关系的指引下,本文发现了一个在四面体配位中具有迄今最强磁各向异性的镍(Ⅱ)配合物.本研究有助于实现优异高温单分子磁性的合成.

关键词：结构因素磁各向异性镍(Ⅱ)配合物

FY-4A地表温度产品质量评估与偏差订正方法研究

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地球信息科学学报 2024年第5期26卷 1243-1256页

作者：黄大鹏王艳姣肖风劲陈彦红中国气象局国家气候中心北京100081 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 航天宏图信息技术股份有限公司北京100195

气候变化研究需要长时间序列、稳定的、均一化的地表温度(LST)气候数据集支持。气候变化实时监测对数据集的要求则更高,还需要LST气候数据集实时的更新和快速便捷的获取,而国际上公开的实时更新的LST气候数据集则较少。本研究以国外长... 详细信息

气候变化研究需要长时间序列、稳定的、均一化的地表温度(LST)气候数据集支持。气候变化实时监测对数据集的要求则更高,还需要LST气候数据集实时的更新和快速便捷的获取,而国际上公开的实时更新的LST气候数据集则较少。本研究以国外长时间序列MODIS LST历史数据集为参照,对我国易于获取的FY-4A LST实时数据进行质量评估,在此基础上研发随机森林偏差订正算法,将FY-4A LST数据实时订正到MODIS LST质量水平上,从而研发融合静止气象卫星FY-4A和极轨卫星AQUA/MODIS的LST气候数据集。对偏差订正后的2022年1、4、7和10月共4个月产品检验评估的结果表明:从4个月份偏差的平均值来看,订正后的LST平均偏差由-1.98℃降低到-0.42℃,平均绝对偏差由4.02℃降到2.84℃,均方根误差由5.13℃降到3.91℃,相关系数由0.86提升到0.90。随机森林回归偏差订正算法能够有效减小FY-4A LST与MODIS LST的偏差,订正后的FY-4A LST数据在全国范围不同区域和不同时段与MODIS LST均具有较好的一致性。对中国区域高温过程监测评估发现:订正后的FY4A LST与MODIS LST在全国大部分地区平均偏差较小,仅在海拔较高和地形相对复杂的山区存在较大偏差;偏差订正后2类卫星逐日平均偏差减小到-1℃左右,平均偏差较订正前显著减小。因此本文研发的融合FY-4A和MODIS的LST气候数据集可以很好支撑我国的气候变化研究和气候业务服务工作。

关键词：地表温度静止气象卫星FY-4A MODIS 质量评估影响因素随机森林偏差订正高温过程监测

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基于BDANet的地震灾害建筑物损毁评估

自然资源遥感 2024年

作者：赵金玲黄健梁梓君赵学丹靳涛葛行行邵远征中国石油新疆油田分公司数据公司武汉大学地球空间信息技术协同创新中心

破坏性地震建筑物损毁快速评估是震后科学评估的决策依据与技术保障,对于人道主义救援和应急响应具有重要意义。鉴于现有遥感影像震后建筑物损毁大多基于灾前灾后图像分割来完成,对于震后建筑物数量难以快速统计的问题,以U-Net深度卷积... 详细信息

破坏性地震建筑物损毁快速评估是震后科学评估的决策依据与技术保障,对于人道主义救援和应急响应具有重要意义。鉴于现有遥感影像震后建筑物损毁大多基于灾前灾后图像分割来完成,对于震后建筑物数量难以快速统计的问题,以U-Net深度卷积神经网络为主体模型,提出一种3阶段的BDANet(building damage assessment convolutional neural network)震后建筑物损毁信息评估与预测一体化网络框架。首先,利用U-Net的编码-解码网络结构提取建筑物位置信息;其次,通过灾前灾后影像训练建筑物损毁评估部分,对建筑物分割结果进行损毁定位与等级评估;最后,对不同等级的损毁建筑物数量进行预测,为灾后救援与灾后重建提供数据支撑。并以2017年墨西哥中部莫雷洛斯州发生的7.1级地震与2023年土耳其发生7.8级地震为例展开研究,实验对震后建筑物损毁等级进行评估及统计,验证了本文方法的准确性与可靠性,相关实验结果可为灾后风险评估提供及时、准确的数据支撑和技术保障。

关键词：遥感影像地震灾害建筑物损毁损毁评估 U-Net

ITRF2014框架下顾及降雨量与水文负载的CMONOC坐标时间序列关系分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第6期49卷 960-969页

作者：何月帆聂桂根武曙光李海洋廖密郭雨武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079 湖北珞珈实验室湖北武汉430072

水文负载对中国大陆构造环境监测网络(crustal movement observation network of China,CMONOC)测站坐标时间序列具有重要的影响,而降雨量直接影响了水文负载的量级大小。利用ITRF2014(international terrestrial reference frame 2014)参考框架下CMONOC坐标时间序列、MERRA2(modern-era retrospective analysis for research and applications, version 2)水文负载模型以及中国区域降雨量数据来分析三者之间的关系。结果表明,水文负载对CMONOC测站的影响主要体现在垂直方向上,尤其在珠江流域、长江流域以南、西南以及东南诸河流域,水文负载对测站位移的影响尤为显著,水文负载序列的均方根最大可达5.47 mm。水文负载和降雨量都呈现出较为明显的纬度相关性,纬度越高,其量级越小,二者与纬度的线性拟合优度分别为0.63和0.55;同时,降雨量与水文负载也呈现明显的线性关系,拟合优度为0.49,且随着年均降雨量的增加,水文负载的量级会随之增大。对于周期性信号,降雨量、水文负载以及CMONOC坐标时间序列具有一致性,水文负载的周年振幅和CMONOC坐标时间序列的周年振幅与年均降雨量的拟合优度分别为0.64和0.37。在研究水文负载对GNSS坐标时间序列的影响时,除了土壤湿度、积雪以及冠层水,降雨量也是不可忽略的因素。

关键词：水文负载降雨量 CMONOC坐标时间序列拟合优度周年振幅

基于高光谱卫星影像的生长期互花米草指数构建

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遥感学报 2024年第3期28卷 635-648页

作者：邵春晨杨刚孙伟伟左阳嫣葛苇婷杨素素宁波大学地理与空间信息技术系宁波315211 宁波大学东海研究院宁波315211 宁波陆海国土空间利用与治理协同创新中心宁波315211

近年来外来入侵植物互花米草迅速扩张,对沿海区域经济社会的发展造成了一定干扰,占据生态位,危害当地生态系统稳定。精确的互花米草监测与制图对湿地生态系统的保护与恢复具有重要意义。当前研究识别互花米草以监督分类方法为主,这一类... 详细信息

近年来外来入侵植物互花米草迅速扩张,对沿海区域经济社会的发展造成了一定干扰,占据生态位,危害当地生态系统稳定。精确的互花米草监测与制图对湿地生态系统的保护与恢复具有重要意义。当前研究识别互花米草以监督分类方法为主,这一类方法所需样本量大、分类器复杂多样,大区域互花米草的精细识别计算量大、效率低,而且精度对样本质量的依赖性强。为了提高大区域互花米草快速精细识别的能力,本研究提出了一种基于高光谱数据构建生长期互花米草指数的方法,利用互花米草与其他盐沼湿地植被在近红外波段和短波红外波段存在明显光谱差异的特性,选取差异敏感波段构建互花米草指数,增大复杂滨海湿地环境下互花米草与其他盐沼湿地植被的特征差异,有效减少“异物同谱”造成的滨海盐沼湿地植被难区分的现象。本研究选取黄河三角洲湿地和盐城滨海湿地区域作为研究对象,通过野外调查和Google Earth高分辨率影像生成样本数据集,基于生长期互花米草指数构建决策树对互花米草进行精细识别,与NDVI、EVI、支持向量机、随机森林、最大似然和人工神经网络方法进行互花米草提取结果对比验证。结果表明,基于互花米草指数构建决策树的方法可快速、准确地实现复杂湿地生态系统中互花米草的提取,提取精度优于其他方法,在大区域互花米草快速识别方面具有更高的潜力。

关键词：遥感互花米草植被指数互花米草指数高光谱数据 ZY1-02D