数据同化中的伴随方法的有关问题的研究

关于伴随方法应用中只能利用模式的伴随的观点，被认为是有疑问的．所作的数值模拟实验表明，对于潮波模型而言，方程的伴随能够得到与模式的伴随同样的结果：调和常数的实测值与模拟值的振幅差的绝对值的平均小于5．0cm，迟角差的绝对值的平均小于5．0。．这些结果都能够体现渤、黄海M2分潮的基本特征．作为对比，也利用前人的方法对渤、黄海的M2分潮潮波进行了数值模拟，首先借助于历史资料和观测资料得到开边界的初始猜测，然后对开边界的初始猜测值进行调整，以得到与高度计资料之差尽可能小的模拟结果．但由于开边界的值共有72个，究竟有哪些值需要调整，需要如何调整，只有经过不断的调试，才能部分地解决这些问题．工作量大且很难得到令人满意的结果．该实现了确定开边界条件的自动化过程，这与前人的方法相比，有无可比拟的优势．需要特别强调的是如果利用方程的伴随，可以避免繁琐而冗长的数学推导．因而说明方程的伴随也应该引起足够的重视．     

基于多分辨率小波变换的复合材料晶粒边缘的检测

材料晶粒的边缘检测是材料三维重构的一个基础性问题，本文简要介绍了利用小波变换探测图像边缘的原理和材料SEM图像的特点，根据Mallat小波理论中图像边缘对应于小波变换模的局部极大值点的理论，采用二次B样条小波对复合材料SEM图像进行了多分辨率小波变换，从低分辨率到高分辨率逐步搜索边缘，并根据不同分辨率噪声的小波系数变化较大的特点，抑制了噪声。成功的检测出FeAl-ZrO2复合材料第二相晶粒的边缘。文章的最后给出了实验结果并且对实验结果进行了讨论。     

滤波器对偏振模色散的补偿

根据耦合非线性薛定谔方程 ,本文研究了偏振模色散如何影响各种码型的频谱 ,分析了滑频滤波器和固定滤波器对偏振模色散的补偿作用。研究结果表明 :偏振模色散对不同码型的频谱影响是不一样的 ,对色散管理孤子的频谱影响最大 ,产生新的频率分量也最多 ,而且每个新频率分量都较强 ,比入射频谱展宽许多 ;滑频滤波器和固定滤波器对偏振模色散都具有补偿作用 ,使最大可传输距离成倍增加 ,两种滤波器对偏振模色散的补偿作用相差较小 ;但是对色散管理孤子系统中的偏振模色散补偿效果最佳。     

鳀鱼(Engraulis japonicus)目标强度的模型法研究

采用声散射理论和目标强度近似模型评估法对黄海鲤鱼（Engraulis japonicus）的声散射特征和目标强度进行了数值计算与评估研究。散射模型由鱼鳔模型和鱼体模型两个部分构成，其中鱼鳔采用充满气体的椭球体模型，鳔除外的鱼体采用充满液体的椭球体模型。理论数值计算所需参数取自全长12．6cm的鲤鱼个体，其鱼鳔尺寸利用X光照片测得。平均目标强度利用模型算得的不同角度下的声散射强度与鲲鱼倾角分布函数的卷积计算，其中倾角（度）的分布函数设为N（-3．9，12．8^2）。结果显示，鲲鱼对声波的散射具有明显指向性；在38kHz和120kHz工作频率下，鲲鱼的最大背向目标强度分别为-41．2dB和-39．5dB，有效平均目标强度分别为-48．0dB和-51．5dB，与实测结果吻合较好。另外还对鲲鱼的反向散射指向性特征、目标强度的频率特征以及鱼鳔对鲲鱼整体目标强度的贡献等进行了分析与讨论。以上研究表明，模型法作为现场测定研究方法的重要补充和认知鱼类声学散射特性的有效途径，可在我国鱼类目标强度的研究中发挥重要作用。     

数据驱动声场信息处理与控制

海洋环境复杂性、多变性及其模型参数获取限制需要直接从实验数据中估计参数、评估 模型。在水声物理框架下,利用信道物理规律、特性,基于数据估计/提取模型参数或模型(模型函数),实现声场信息处理和控制具有学术价值和应用意义。本文综述波导不变量、格林函数提取和单边声场聚焦三种数据驱动声场信息处理与控制方法近年国内外相关研究进展。     

海水入侵数值模拟的特征块中心差分法

本文研究二维海水入侵数值模拟的有限差分法．对关于压力的流动方程本文采用块中心差分法,对关于含盐浓度方程的对流扩散方程采用基于完全二次矩形插值的特征差分法,运用先验估计的理论和技巧得到了最佳阶L~2误差估计的结果．     

星载高光谱分辨率激光雷达大气气溶胶和云探测研究

为实现对全球气溶胶光学参数剖面的高精度测量,采用基于碘分子滤波器的高光谱分辨率探测技术。结合欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的大气再分析数据集（ERA5）的温度和压强数据,选取在轨期间途经撒哈拉沙漠和加拿大山火区域的星载高光谱分辨率激光雷达（HSRL）的观测数据,对沙尘类气溶胶和烟尘类气溶胶的光学特性进行分析,包括气溶胶的后向散射系数、消光系数、退偏振比和雷达比。结果表明：撒哈拉沙漠地区近地面5 km以内的气溶胶分布主要以沙尘类气溶胶为主,其退偏振比集中在0.2～0.4,雷达比数值集中在40～60 sr;加拿大山火地区的气溶胶主要以烟尘类气溶胶为主,其退偏振比集中在0.02～0.15,雷达比在50～70 sr范围。激光雷达特有的高光谱探测技术,在气溶胶和云的精细化探测和分类方面具有重要应用,将在环境监测中发挥重要作用。     

初始啁啾对脉冲频谱演变的影响

本文从理论上分析了色散和非线性对脉冲频谱的影响 ,采用数值方法求解了非线性薛定谔方程的频域解。模拟了初始啁啾对不同形状脉冲频谱的作用。研究结果表明 :初始啁啾对频谱的影响随脉冲形状而变化。对高斯型脉冲 ,正的初始啁啾导致频谱严重展宽 ,负初始啁啾对频谱影响较小。超高斯型脉冲的频谱出现了旁瓣 ,这会引起能量的损失 ;而初始啁啾对其频谱的影响并不大。孤子型脉冲的频谱受初始啁啾的影响较大 ,尤其是高阶孤子。因此 ,为了保证脉冲稳定传输 ,必须消除初始啁啾。     

基于数字全息技术的实时指纹识别

指纹识别技术是通过计算机来实现身份识别的一种手段,在生物识别技术中占有非常重要的地位。为了提高指纹识别系统的准确度和实时性,搭建了以光学器件傅里叶透镜和空间光调制为主的联合变换相关识别全息光学系统,记录相关图像的频谱,通过比较指纹图像的像素强度,从而实现实时指纹识别的目的。     

基于数字全息技术的实时指纹识别

指纹识别技术是通过计算机来实现身份识别的一种手段,在生物识别技术中占有非常重要的地位。为了提高指纹识别系统的准确度和实时性,搭建了以光学器件傅里叶透镜和空间光调制为主的联合变换相关识别全息光学系统,记录相关图像的频谱,通过比较指纹图像的像素强度,从而实现实时指纹识别的目的。