基于月球的吉林一号卫星在轨辐射定标研究

为了使吉林一号卫星遥感数据得到更好的应用,利用月球为辐射源对吉林一号光谱卫星进行了在轨绝对辐射定标研究,以对实验室定标系数进行改进。考虑到定标系数具有时效性,将观测数据按时间分组后定标,利用ROLO模型计算卫星观测时刻月球辐照度,构建ROLO模型值与卫星观测值之间的关系并进行最小二乘拟合,从而获得19个谱段的两组定标系数。最后,将定标结果与吉林一号场地定标、高分四号卫星和SeaWiFS月球观测数据进行对比验证。结果表明:对月定标结果稳定,两组定标系数线性拟合的不确定度分别为1.72%和1.24%;在光谱形状上,利用月球定标后月球光谱曲线平滑,光谱形状与月球辐射特性一致,与场地定标相比,各波段相对大小在定性上得到极大改善;在绝对辐射值上,定标结果与高分四号卫星月球辐照度平均相对误差为8.1%,与SeaWiFS两个波段的平均误差为0.90%和7.42%。本研究说明月球定标是卫星在轨辐射定标及真实性检验的有效途径。

小行星目标特性遥感探测

近地天体防御方案的制定需要知道小行星的类型、物质成分、表面结构等目标特性。光谱学是获得小行星目标特性的重要手段。过去通过地基望远镜、太空望远镜、太空探测器等获得的光谱数据对小行星有了十分深入的认识,揭示了太阳系小行星分布规律及演化特征。本文首先介绍光谱学基础原理,包括电子过程与分子振动过程,然后介绍与此有关的光度学,最后介绍光谱学及光度学应用,包括小行星分类、太空风化、粗糙度与孔隙度等与小行星目标特性有关的研究。

嫦娥一号干涉成像光谱(IIM)数据再处理研究

嫦娥一号卫星搭载的干涉成像光谱仪(Interference Imaging Spectrometer, IIM)用于获得月表元素的含量. IIM光谱左右色调不均一,影响元素制图精度,因此有必要对其进行平场校正,消除探测器各像元的光谱响应不一致对图像产生的影响.在嫦娥一号卫星在轨运行1 yr期间(2007年10月至2008年10月),干涉成像光谱仪共获得576轨数据,之前已有学者进行过平场校正,但是校正结果不能适用于月表所有地区.结合了2008年11月和12月获得的130轨数据,采用基于光谱特征的反射率归一化方法,通过选取大量太阳矢量与卫星轨道面夹角β对称的轨道中的均一平坦、无曝光过度地区的光谱数据,对其平均求得平均行,利用平均行求得校正因子实现平场校正.对比校正前后光谱图像和反射率曲线,月球不同地形的色调不均一现象和条纹均得到有效的消除,这将有利于后续元素的反演和实际应用.

“不知疲倦”的喷泉

我们学校经常会有科普实验剧的表演。同学们在舞台上用故事串起有趣的科学实验,让观众直观地认知科学,体验科学的快乐。我用塑料瓶和吸管作为材料,运用希罗喷泉(古希腊科学家希罗做出的一个装置,它利用不同容器间的水位差,产生势能,驱动水在一定压强下喷射)的原理,制作了一款简易的喷泉装置。我将这款装置应用在科普实验剧中,效果极佳。用生活中常见的材料制作的装置,配合物理原理的巧妙运用,让许多小朋友跃跃欲试。一起来看看我是怎么做的吧!