空间外差遥感数据光谱-干涉图双向校正算法研究

空间外差光谱技术(SHS)作为新型高光谱分析技术,被广泛应用于大气检测、卫星遥感等领域,但由于空间外差光谱仪的制作不理想或工作环境的变化都会改变仪器参数而引入误差,使干涉图数据不准确,需要进行误差校正。在卫星平台下,由于与地面环境的巨大差异,导致地面测定的校正参数对空间外差干涉图数据不再适用,特别是调制项误差(相位误差和非均匀误差)的改变,极大影响了光谱的准确性。针对空间外差遥感数据的调制项误差,从光谱与干涉图两个方面入手,进行误差分离与原因分析,认为空间外差遥感数据误差主要来源于CCD尺寸伸缩导致的光谱频率变化和CCD响应改变导致的干涉图强度变化,提出了光谱-干涉图双向校正方法。校正测试数据选取高分五号搭载检测仪(GMI)实测的12条O 2吸收光谱。取其中一条作为标定光谱,以SCIATRAN仿真的无误差光谱为基准,与标定光谱进行对比,分析两者在光谱维的频率偏差,通过特征峰频率确定两者的频率变换关系。然后根据变换关系将仿真光谱进行频率拉伸,使拉伸后的仿真光谱与实测光谱谱峰重合,计算拉伸仿真光谱与实测光谱干涉图,将两者干涉图相比得到干涉图强度的变化关系。最后将干涉图强度变化关系用于其余11条光谱的校正,得到校正后光谱。为了衡量校正效果,以校正前后光谱的标准差、均方误差和信噪比作为评价指标。结果显示标准差、均方误差都明显降低,同时信噪比显著增大,且标准差基本都在0.07以下,信噪比基本能达到20以上。其中校正效果最好的实测光谱,标准差减少了0.3767,信噪比提高了25.1016,均方误差降低了0.1587,校正效果较差的实测光谱,标准差减少了0.2296,信噪比提高了9.6328,均方误差降低了0.1049。因此所提出的光谱-干涉图双向校正方法对空间外差遥感数据的误差校正起到较好的效果,且处理过程简单,为同类数据的处理提供了一种新思路。

光电信息科学与工程专业课程体系改革的建议

文章从课程规划、培养模式以及理论和实践环节三个方面对光电专业课程体系当前存在的问题进行了探讨,分析了光电专业人才培养的素质要求,并针对光电专业课程体系当前存在的问题给出了改革的对策和建议。

光电信息科学与工程专业英语教学改革研究

文章从课程定位、教学目的和教学重点三个方面对光电专业英语当前存在的问题进行探讨,分析了专业英语的课程特点、智能翻译工具带来的影响以及当前教学需要培养的核心能力,并据此给出了相应的改革对策和建议。

基于比值法的大气CO_(2)反演与地表反射率分析

二氧化碳(CO_(2))是造成温室效应的气体之一,其浓度的空间分布对气候预测和人类生产、生活的影响不可忽视,实现CO_(2)浓度的准确反演有利于掌控全球CO_(2)时空分布。但是在近红外波段,地表反射率的不确定对CO_(2)浓度反演存在影响。引入比值法对卫星对地辐射光谱进行处理,验证吸收波段辐亮度比值与CO_(2)浓度之间存在某种关系,该关系反演CO_(2)浓度具有可行性。以MODTRAN4仿真的辐亮度光谱为数据源,选取4个特征吸收峰的光谱辐亮度比值与CO_(2)浓度进行分析。结果显示,光谱辐亮度比值与CO_(2)浓度存在近似线性关系,而且在6310 cm^(-1)处的线性关系更为明显,误差仅有1.15%。然后通过设置不同的大气模式和气溶胶模式,进一步对辐亮度比值与浓度之比进行剖析,结果表明,在0.1~0.9反射率区间,两者呈高度相关,相关系数高达0.98,平均误差不超过2%。最后对实测数据进行相同处理,与仿真数据进行了对比。在4个波段的拟合中,6334 cm;处拟合效果最好,线性关系达到了0.99,从另一方面说明了光谱辐亮度比值与CO_(2)浓度存在线性关系,这种关系可以很好地应用于CO_(2)浓度的反演,近似消除地表反射率影响。