» 遥感和地理信息系统 & 建模实验室

RS/GIS和建模实验室是地球研究所的一个物理实验室和跨学科研究单位, 计算, 人类与观测(ECHO).  它为研究人员和学生提供了各种应用程序的适当工具,以推进ECHO的使命,并通过发展与工业界的合作为澳门威尼斯人app下载大学服务, 地方政府机构, 状态, 以及联邦政府和其他利益相关者, 促进该地区和国家的社会和经济利益.

随着气候变化的加速, 越来越清楚的是,主要风险是区域性的,与影响人类社会和生态系统的具体危害有关. 从大城市到农村地区,它们对全世界数百万人构成威胁. 这些风险构成了一种明确而现实的全球变化危险,甚至超出了模型所预测的范围, 它们给了我们制定适应特定风险策略的紧迫任务.

我们解决气候影响的方法包括开发并最终向合作团队提供:1)缩小规模的区域模型, ii)针对特定危害的决策支持系统(DSS), iii)将区域模拟与遥感观测相结合,以获得最佳支持. 这些努力将为解决世界许多地区迫在眉睫的自然和人为灾害风险提供工具,并有助于减轻未来气候变化的影响.

  • 直接广播接收系统
  • 建模
  • 计算资源
  • 我们地球研究所的最新成员, 计算, 人类和观测是轨道系统2号.4 × lb,直接广播(DB)接收系统. 该天线接收系统自动准确地跟踪X和l波段卫星, 比如NASA的x波段Terra和Aqua MODIS, 欧洲航天局的l波段MetOp EPS, NOAA的POES HRPT, 以及中国的冯云1D CHRPT, 为科学和气象研究接收对地观测数据.

    我们收到的一些类型的数据, 过程, 和分析是:防火面具, 归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI), 海表温度(SST), 叶绿素a浓度, 云的面具, 气溶胶, 云顶属性和云相位, 大气资料, 地表温度(LST)和校正反射率(CREFL). 我们将处理后的数据纳入我们的天气和海浪预报模型, 区域大气模拟系统(RAMS), 波浪分析模型(WAMS), 分别.

    XL波段直接广播接收系统

    XL波段DB接收系统

     

    卫星跟踪系统

    由XL波段DB接收系统天线跟踪的卫星

     

    天线产品图像。可见光和地表温度

    XL波段DB天线获取的可见光和地表温度图像产品

     

    天线产品图像- NDVI和SST

    天线的植被绿度指数(NDVI)和海温图像产品

     

    MODIS DB地面系统由以下要素组成:

    • A 3.0米EOS跟踪地面站与一个15 '空间框架ESSCO天线罩
    • 戴尔PowerEdge 1900 2.0GHz四核Xeon Linux服务器
    • 500gb RAID硬盘存储和DLT存储系统
    • 全球成像软件的数据摄取,和
    • NASA EOS DB软件通过1B级数据处理.

    接收系统电子元件由单个集成LNA/馈电和下变频器和一个全局SCSI摄取(GSI)单元组成.  GSI单元包含一个MODIS接收卡和一个通用多卫星(UMS)位/帧同步器.  全球成像公司生产这种接收器, 位/帧同步器, 以及它们所在的SCSI机箱.  携带信号和电源的单根电缆将接收器连接到集成馈电/下变频器. 

    MODIS接收机具有QPSK/BPSK/PSK解调功能. 接收机是为下一代气象卫星设计的多功能单元. 接收器提供内置Viterbi, 可选的射频输入和带宽, 频率控制, 多普勒跟踪, 和Q、I基带输出信号.

    全球成像UMS位/帧同步器是一种先进的通用多卫星同步器.  UMS同步器接受比特率高达30mbps,并支持CCSDS, NRZ-L, M, S, 和双相L, M, 和S输入.  NESDIS在先进前端处理器(AFEP)中使用我们的UMS同步器设备, 哪些部门接收GOES和poe数据,并将其处理和分发给所有美国国家气象局.

    我们正在下载数据的卫星:Terra, Aqua, NOAA13, NOAA18, NOAA19, FY1D, METOP

  • RAMS是一个非常通用的数值代码,用于模拟和预报气象现象, 以及对结果的描述.  其主要组成部分有:

    1. 进行实际模拟的大气模型
    2. 一种数据分析软件包,根据观测到的气象数据为大气模式准备初始数据
    3. 一个后处理可视化和分析包,将大气模型输出与各种可视化软件实用程序接口. 这基本上是一种有限区域模式, 但可以配置成覆盖像行星半球一样大的区域,用于模拟中尺度和大尺度大气系统.

    我们小组进行的波浪预报是基于ECMWF并行版本的WAM (CYCLE 4)模式.  它是计算随机短峰风浪谱的第三代波浪模型,是世界上最流行和久经考验的波浪模型之一(ECMWF), 英国气象局, 美国海军, 等.).  使用的分辨率为(0.2 – 0.1度)是目前在北太平洋使用的最好的温度, 这是第一个能解决作用密度方程的波模型, 包括非线性波与波的相互作用.

  • 澳门威尼斯人app下载大学有一台高性能计算机linux (Centos 5).2)集群由2个主节点和12个计算节点组成,共192个cpu. 目前使用的是一种叫做RAMS的高分辨率大气模型.atmet.. com)的资料,结果可浏览以下网址: http://forecast.澳门威尼斯人app下载.edu,以及一个名为WAM的高分辨率海浪运作模式的结果见网页: http://forecast.ethoughts.net/wave.php. 该集群还被用于研究项目,例如: http://chapmannews.wordpress.com/2011/05/26/schmid-college-wins-major-grant-to-study-climate-change-impact-on-california-agriculture/ 以及与环境和生物信息学相关的学生的教育目的.

    每个主节点的硬件配置是双插槽Xeon四核处理器,2.26ghz, 8GB L2 RAM, 3-5个RAID配置的SATA驱动器(5TB HDD), DVD RAM. 每个计算节点配置为双插槽至强四核处理器, 4 gb内存, 1个SCSI驱动器(~250GB HDD), DVD RAM. 存储容量为10TB的文件服务器, 一台彩色激光打印机和一台普通的台式机(四核), 4 gb内存, 1 tb硬盘, - ram), 两个1.系统中还包括5TB的外部驱动器,用于保存主节点和计算节点的备份. 一台中央网络交换机和一台24端口10/100Mbps + 1000Mbps的4千兆端口智能交换机将计算节点与主节点连接起来. 为避免数据丢失,还需要备用UPS系统(5×4=20KVA容量).  该集群所需的冷却和交流电源线的安排将通过澳门威尼斯人app下载大学的公用事业服务部门进行.

    操作系统:Linux双启动(CentOS 5 64位和Windows XP 64位)

    软件:Office 2007, Matlab 2009, ArcReader 9.3.1、伊利诺斯州.6.01, Cygwin, HDF探险家, 格林尼治时间, HDFView, R, 毕业生, 谷歌地球, Filezilla, 奇异中科院, ArcReader (arcgis), xm, 腻子, Filezilla, 谷歌地球, HDF探险家,  ILWIS, MatLab (R2011a), MsOffice 2010, Picasa, R 2.9.1统计计算基础,奇异CAS