针对合成孔径雷达(SAR)海浪有效波高反演方法开展研究,提出了基于超限学习机(ELM)模型的SAR海浪有效波高经验反演方法。通过对ENVISAT ASAR波模式数据和ECMWF再分析数据进行数据时空匹配得到SAR图像与海浪有效波高的匹配数据集,分别在大匹配数据集和小匹配数据集两种情况下对SAR海洋有效波高反演算法进行经验建模,并与业务化CWAVE算法进行了对比验证。结果表明:大匹配数据集下,所提经验模型的精度为0.87,反演精度总体略逊于CWAVE算法(0.91),但在模型训练效率方面,所提经验算法(0.022 s)要优于CWAVE算法(0.514 s);在小匹配数据集下,所提经验算法反演精度为0.59,模型效率为0.008 s,均远优于CWAVE算法(-0.38和0.318 s)。基于ELM模型可以实现小匹配数据集下SAR海浪有效波高的较高精度反演。

基于H/A/α极化分解方法分析了GF-3全极化合成孔径雷达(SAR)的散射特性,并结合近同时相RADARSAT-2全极化SAR影像,分析了二者典型地物的极化散射特征,提出了基于传统H-α散射特征平面以及改进的类内聚合度和类间离散度的极化测量精度的评价方法。结果表明:GF-3全极化SAR不同地物的极化散射特性明显,三类地物的散射熵和散射角的平均偏差分别约为0.101和6.923,均优于RADARSAT-2(0.132和7.206)。根据H-α散射特征平面评价方法可知,GF-3与RADARSAT-2全极化SAR的总体极化精度相近,均约为0.7。根据类内聚合度和类间离散度联合因子评价方法可知,GF-3下三类典型地物的联合因子ρcs分别为85.34(水体)、28.99(建筑物)和122.72(植被),与RADARSAT-2的观测结果相近。另外,对不同散射机制的地物类型进行特征分析后发现,GF-3全极化SAR共极化通道观测精度与RADARSAT-2相近,但交叉极化通道观测精度略差于RADARSAT-2。

二能级量子体系的相干操控对于精密测量和量子信息处理非常重要,如原子钟、原子干涉仪和量子计算等。在实验上观察到相干微波-射频(MW-RF)场驱动下的铷原子超精细基态的双光子Rabi振荡现象。基于塞曼子能级之间热弛豫过程的标定和微波跃迁的测量,清晰地分辨出叠加有热弛豫过程的原子态布居相干振荡。实验测得并详细讨论了广义Rabi频率与中间态失谐和微波/射频功率的关系。当中间态失谐较大时,实验结果与等效二能级理论模型非常吻合;但当中间态失谐较小时,少量原子占据中间态造成实测的Rabi频率偏离理论值。这些结果为二能级量子系统的相干操控提供了有力的理论支持。

超冷原子体系中要观测增益平衡的宇称-时间(PT)对称,需产生受控的原子布居增益/损耗及相干耦合。本文提出了动态控制原子芯片上双阱中原子输运实现原子布居指数增长的方法。采用直接蒙特卡罗方法数值研究了原子系综在双阱间的输运动力学,发现初始原子数和温度会显著影响输运效果,如目标势阱中的原子布居增益速率和转移效率。此外,还细致分析了左侧势阱抬升时间对右侧势阱中原子布居增长趋势的影响效果。该方案为在超冷原子气体中实现有增益/损耗的PT对称量子体系提供了切实可行的方法。