作為一種典型的極端氣象水文災害,干旱對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會經(jīng)濟活動和人類生存都有著重要影響。因此對干旱的監(jiān)測成為極端天氣、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市氣象和生態(tài)環(huán)境等領域研究的核心目標之一。近年來,隨著對地觀測技術的不斷發(fā)展,干旱監(jiān)測已經(jīng)從傳統(tǒng)的單一地面監(jiān)測發(fā)展為空天地一體化干旱監(jiān)測網(wǎng)的新階段。面對海量的衛(wèi)星和地面觀測資源,如何構建高效的協(xié)同監(jiān)測體系,滿足干旱監(jiān)測對時效性、準確性和時空覆蓋的復雜要求,已成為當前研究和應用的關鍵科學問題之一。目前學術界對多傳感器協(xié)同理論已有一些初步的探討,也提出了一些基于多種地面?zhèn)鞲衅骰蚨喾N衛(wèi)星傳感器開展協(xié)同監(jiān)測的方法。具體到干旱監(jiān)測領域,也不斷有融合多種傳感器觀測信息的多因素綜合干旱指數(shù)被提出。然而,聚焦到面向干旱監(jiān)測應用的星地多傳感器如何協(xié)同這一核心問題,目前的研究還無法完全回答。具體表現(xiàn)為:多傳感器協(xié)同中觀測能力的認知還不清晰,對協(xié)同的網(wǎng)絡設施的研究不充分;同時,衛(wèi)星協(xié)同局限于多源數(shù)據(jù)的融合處理,缺乏觀測階段的協(xié)同,而星地協(xié)同的研究更為匱乏;另外,尚沒有對干旱過程實現(xiàn)協(xié)同監(jiān)測的方法,進而導致無法定量評估累計的干旱影響。針對干旱監(jiān)測場景下的多傳感器協(xié)同科學問題,本文從... 

【文章來源】：武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

多傳感器協(xié)同菇略

?武漢大學博士學位論文根據(jù)多要素綜合評價理論，動態(tài)觀測能力ＤＯＣＩ考慮的前四個子能力（空覆蓋能力Ｃｏ、主題觀測能力Ｔｈ、環(huán)境能力Ｒａ和時空屬性能力ＳＴ）之間獨立，并不會相互影響，因此，我們采用相加算法。而精度能力Ａｃ則會影收輻射的質量，因此與主題觀測能力和環(huán)境能力相關，因此，我們采用相乘算ＤＯＣＩ的值進一步歸一化為０到１。在某種任務環(huán)境下，某傳感器的ＤＯＣＩ近于１，該傳感器的動態(tài)觀測能力越強，觀測得到的數(shù)據(jù)會越有價值。反之，Ｄ越接近于０，代表動態(tài)觀測能力越弱，觀測得到的數(shù)據(jù)價值越低。另外，由空覆蓋能力、主題觀測能力和環(huán)境能力是一次有效對地觀測的必要條件，因們三者中任意一個為０，則ＤＯＣＩ值即為０。例如即使傳感器觀測主題與任求非常相關，但任務時段內時空覆蓋能力為〇，該傳感器也不具有完成此的能力。因此，我們采用了如公式（２－１１）中的分段函數(shù)形式。??ＤＯＣＩ的計算流程如圖２－２所示。首先，計算的輸入是任務空間、時間題和待評價衛(wèi)星傳感器。然后基于以上各個子能力的計算，最后得到每顆傳的ＤＯＣＩ值。通過比較ＤＯＣＩ值的大小就能夠直接判斷在此次觀測任務中，能力的大小排名。??￣

?面向千旱監(jiān)測應用的星地多傳感器協(xié)同方法研究???２．３面向干旱監(jiān)測任務的傳感器觀測能力對比實驗??傳感器觀測能力對比實驗選取了干旱監(jiān)測中三種不同的觀測任務：ＮＤＶ丨監(jiān)??測、積雪覆蓋監(jiān)測和植被覆蓋分類。ＮＤＶＩ監(jiān)測任務是獲取植被受旱狀態(tài)的最常??用遙感監(jiān)測方法，基于ＮＤＶＩ也可進一步計算植被狀態(tài)指數(shù)ＶＣＩ，實現(xiàn)對植被冠??層脅迫狀態(tài)的更穩(wěn)定描述。積雪是固態(tài)的水，積雪融水量因而可以補充地表和地??下徑流，對水文干旱有著直接的影響。充足的積雪融水量甚至可以直接結束因降??雨量不足引發(fā)的干旱狀態(tài)。植被覆蓋分類則是精細化分析干旱對植被影響的基礎。??由于不同植被在不同的生長階段對干旱有著不同的敏感性，有時干旱甚至對植被??的生長有利，因此需要對地表植被的覆蓋進行進一步細化。上述三個任務的區(qū)域??分別位于如圖２－３所示的三個空間范圍，包括新疆維吾爾自治區(qū)，西藏自治區(qū)和??武漢市。本次實驗中待評價的傳感器選擇了搭載在Ｎ０ＡＡ１９上的ＡＶＨＲＲ／３、搭??載在ＱｕｉｃｋＢｉｒｄ上的ＢＧＩＳ－２０００、搭載在Ｅ０－１上的Ｈｙｐｅｒｉｏｎ、搭載在ＦＹ－３Ａ上??的ＭＥＲＳ丨－１、搭載在Ｔｅｒｒａ上的ＭＯＤＩＳ、搭載在Ｌａｎｄｓａｔ?８上的ＯＬＩ和搭載在??ＳｅａＳｔａｒ（ＯｒｂＶｉｅｗ－２）上的?ＳｅａＷｉＦＳ。??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3323810