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颗粒度对喀斯特型铝土矿可见光-近红外光谱特征的影响
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作者 高齐云 周丽 +1 位作者 易泽邦 陈正山 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期234-246,共13页
岩矿反射光谱是智能矿山岩矿智能感知技术以及遥感信息识别的重要参考依据,由于地物表面粗糙度对反射光谱的影响取决于粗糙高度值与波长关系对电磁波传播的影响,因此颗粒度是影响岩石和矿物反射光谱特征的重要因素之一。喀斯特型铝土矿... 岩矿反射光谱是智能矿山岩矿智能感知技术以及遥感信息识别的重要参考依据,由于地物表面粗糙度对反射光谱的影响取决于粗糙高度值与波长关系对电磁波传播的影响,因此颗粒度是影响岩石和矿物反射光谱特征的重要因素之一。喀斯特型铝土矿在中国分布广泛,目前有关铝土矿的反射光谱基础数据还非常匮乏。为了探究颗粒度对喀斯特型铝土矿反射光谱的影响规律,本文选取贵州省修文县小山坝喀斯特型铝土矿为研究对象,采用地物光谱仪测试不同颗粒度铝土矿(铝土岩)样品的可见光-近红外反射光谱,并结合铝土矿(铝土岩)主量元素和矿物组成分析讨论铝土矿与铝土岩的光谱差异。结果表明:小山坝铝土矿(铝土岩)由于矿物组成的不同而呈现显著不同的光谱特征,其中铝土矿的反射光谱特征主要与一水硬铝石一致,在1400nm和1800nm波长处有明显的波谷特征,由OH振动谱带所致;铝土岩的反射光谱特征主要与高岭石一致,在1400nm、1900nm、2160nm和2200nm波长处有显著的波谷特征,分别由OH倍频合频、H_(2)O的振动谱带以及Al-OH基团拉伸和弯曲振动的合频所致,且在2160~2200nm波段呈双吸收峰特征。此外,不同颗粒度铝土矿(铝土岩)的整体反射率均较高,最高超过28%,且变化趋势基本相同。随着颗粒度从<0.04mm增加到3mm,铝土矿和铝土岩的反射率均逐渐减小,且铝土矿特征波谷的整体吸收强度相对稳定,而铝土岩特征波谷的吸收强度呈逐渐增大的趋势。本文研究认为可采用小颗粒度的粉末样品在1800nm、1900nm、2160nm和2200nm波长处的特征光谱进行铝土矿和铝土岩的区分。 展开更多
关键词 铝土矿 铝土岩 颗粒度 可见光-近红外光谱 反射光谱特征
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Combining Environmental Factors and Lab VNIR Spectral Data to Predict SOM by Geospatial Techniques 被引量:2
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作者 GUO Long ZHANG Haitao +1 位作者 CHEN Yiyun QIAN Jing 《Chinese Geographical Science》 SCIE CSCD 2019年第2期258-269,共12页
Soil organic matter(SOM) is an important parameter related to soil nutrient and miscellaneous ecosystem services. This paper attempts to improve the performance of traditional partial least square regression(PLSR) mod... Soil organic matter(SOM) is an important parameter related to soil nutrient and miscellaneous ecosystem services. This paper attempts to improve the performance of traditional partial least square regression(PLSR) model by considering the spatial autocorrelation and soil forming factors. Surface soil samples(n = 180) were collected from Honghu City located in the middle of Jianghan Plain, China. The visible and near infrared(VNIR) spectra and six environmental factors(elevation, land use types, roughness, relief amplitude, enhanced vegetation index, and land surface water index) were used as the auxiliary variables to construct the multiple linear regression(MLR), PLSR and geographically weighted regression(GWR) models. Results showed that: 1) the VNIR spectra can increase about 39.62% prediction accuracy than the environmental factors in predicting SOM; 2) the comprehensive variables of VNIR spectra and the environmental factors can improve about 5.78% and 44.90% relative to soil spectral models and soil environmental models, respectively; 3) the spatial model(GWR) can improve about 3.28% accuracy than MLR and PLSR. Our results suggest that the combination of spectral reflectance and the environmental variables can be used as the suitable auxiliary variables in predicting SOM, and GWR is a promising model for predicting soil properties. 展开更多
关键词 visible near infrared spectral reflectance environmental factors spatial characteristics partial least SQUARES regression geographically weighted regression
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基于可见光/近红外光谱技术的倒伏水稻识别研究 被引量:18
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作者 刘占宇 王大成 +1 位作者 李波 黄敬峰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期342-345,共4页
运用可见光/近红外光谱仪获取正常的和受稻飞虱、穗颈瘟危害而倒伏的水稻冠层光谱反射率,采用主成分分析(PCA)方法对反射率光谱进行降维处理,提取2个主分量光谱.其中,第一主分量PC1代表了水稻冠层的光谱特性,第二主分量PC2反映了倒伏水... 运用可见光/近红外光谱仪获取正常的和受稻飞虱、穗颈瘟危害而倒伏的水稻冠层光谱反射率,采用主成分分析(PCA)方法对反射率光谱进行降维处理,提取2个主分量光谱.其中,第一主分量PC1代表了水稻冠层的光谱特性,第二主分量PC2反映了倒伏水稻的冠层光谱变化信息.将前2个主分量作为支持向量分类机(SVC)的输入向量,建立分类模型.结果表明,对受稻飞虱危害倒伏的水稻验证数据的识别精度为100%,对受穗颈瘟危害倒伏的水稻验证数据的识别精度为90.9%.研究表明可见光/近红外光谱可能是一种有效的倒伏水稻识别方法. 展开更多
关键词 稻飞虱 穗颈瘟 可见光/近红外光谱反射率 主成分分析 支持向量分类机
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基于可见光图像的近红外场景仿真 被引量:9
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作者 周强 白廷柱 +1 位作者 刘明奇 邱纯 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期11-15,共5页
利用地物光谱仪采集了晴天条件下典型地物在380-1100 nm的光谱反射率,并利用经过定标后的CMOS相机采集典型地物不同时段的可见光、近红外图像,结合相机辐射定标结果和地物目标的反射率建立了可见光、近红外图像灰度值的映射关系,且对简... 利用地物光谱仪采集了晴天条件下典型地物在380-1100 nm的光谱反射率,并利用经过定标后的CMOS相机采集典型地物不同时段的可见光、近红外图像,结合相机辐射定标结果和地物目标的反射率建立了可见光、近红外图像灰度值的映射关系,且对简单场景进行图像分割,并通过查找表快速将可见光图像转化为近红外图像。建立了太阳辐射模型,在反演精度要求不是很高的条件下,可以反演一天内任意时刻的近红外图像。仿真结果表明,本文方法可生成真实感较好的近红外图像,为后续的各时段、各种天气条件及多种地物的近红外场景仿真奠定基础。 展开更多
关键词 可见光 近红外 场景仿真 光谱反射率 太阳辐射模型
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多光谱遥感技术预测矿产资源的潜能——以蒙古国欧玉陶勒盖铜金矿床为例 被引量:58
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作者 张玉君 杨建民 姚佛军 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期63-70,共8页
建议把蚀变遥感异常作为一个新的找矿参数,文中讨论了蚀变遥感异常的地质基础和光谱前提。在矿床地质学和蚀变矿物光谱参数特征的基础上,编制了一张用于蚀变遥感异常提取及对其地质解释的表格。设计了从ETM+和ASTER数据中提取羟基蚀变... 建议把蚀变遥感异常作为一个新的找矿参数,文中讨论了蚀变遥感异常的地质基础和光谱前提。在矿床地质学和蚀变矿物光谱参数特征的基础上,编制了一张用于蚀变遥感异常提取及对其地质解释的表格。设计了从ETM+和ASTER数据中提取羟基蚀变矿物组合信息的独特流程方案。这个方案称之为"去干扰异常主分量门限化技术",文中示以简化的流程图。ETM+数据用来研究位于欧玉陶勒盖铜金矿床东北部的汉保各德中酸性火成杂岩体岩性特征,ASTER近红外和短波红外数据用来提取欧玉陶勒盖斑岩铜金矿矿床及其近区的羟基异常,通过选择性主分量分析判断欧玉陶勒盖铜金矿矿床的矿床类型为斑岩型。已知矿区各矿体的羟基异常都十分清晰,此外在矿床西部还发现了三个新的有希望的羟基异常。此工作进一步展示出多光谱遥感技术对于金属矿床的预测具有极好的潜能。 展开更多
关键词 ETM+(增强型专题制图) ASTER(先进星载热发射和反射测量仪) 主分量分析(PCA) 光谱角填图(SAM) 羟基异常(OHA) 可见和近红外(VNIR) 短波红外(SWIR)
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多种薄油膜光谱反射率特性外场测试方法及结果分析 被引量:6
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作者 叶舟 刘力 +4 位作者 魏传新 顾群 安平凹 赵玥皎 尹达一 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1695-1699,共5页
水面溢油机载航测工作需要以全面的溢油模拟目标的光谱反射率特性数据作为支撑,选择合适的工作波段,并通过获得的数据对溢油情况进行分析与判断。针对汽油、柴油、润滑油、煤油与原油五种目标样本,油膜从紫外波段到近红外波段进行了反... 水面溢油机载航测工作需要以全面的溢油模拟目标的光谱反射率特性数据作为支撑,选择合适的工作波段,并通过获得的数据对溢油情况进行分析与判断。针对汽油、柴油、润滑油、煤油与原油五种目标样本,油膜从紫外波段到近红外波段进行了反射光谱测量,并将结果与相同实验环境下的水的反射光谱对比。实验结果表明油膜的光谱反射特性与油品类型以及油膜的厚度相关。不同种类的油膜在相同厚度的情况下,光谱反射率曲线的差异很大,而同一种类的油膜,随着油膜厚度的改变,光谱反射率曲线亦随之发生改变,因而就单一油膜而论,可以通过反射率曲线区分不同的油膜厚度。以相同的油膜厚度而论,柴油,煤油,润滑油在380nm附近存在反射率峰值,与水的反射率差异明显,原油在大于340nm波长的反射率远小于水,所得到的反射光谱能够在一定程度上区分不同类型油膜。实验涉及主要溢油油种,数据全面覆盖探测常用的光谱波段,定量化描述了油膜光谱反射率特性,为机载水面溢油探测工作的波段选择与水面溢油的早期发现与分析提供了全面的理论与数据支持。 展开更多
关键词 水面溢油 光谱反射率 油膜 紫外波段 可见光波段 近红外波段
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颗粒度对高品位赤铁矿可见光——近红外光谱的影响研究 被引量:4
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作者 刘海琪 刘善军 丁瑞波 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第4期158-162,共5页
岩矿的反射光谱是进行岩矿分类与定量分析的重要依据,而颗粒度是影响光谱反射率的关键因素之一,探究不同颗粒度对岩矿反射光谱的影响至关重要。为了揭示颗粒度对赤铁矿反射光谱的影响规律,以巴西高品位赤铁矿为研究对象,利用SVC HR-102... 岩矿的反射光谱是进行岩矿分类与定量分析的重要依据,而颗粒度是影响光谱反射率的关键因素之一,探究不同颗粒度对岩矿反射光谱的影响至关重要。为了揭示颗粒度对赤铁矿反射光谱的影响规律,以巴西高品位赤铁矿为研究对象,利用SVC HR-1024光谱仪对不同颗粒度的样品进行可见光—近红外光谱测试,分析了赤铁矿样品的光谱反射率随着颗粒度的变化规律。研究表明:0.07~3.00 mm颗粒度范围内赤铁矿样品的光谱反射率随着颗粒度变化较小,且无明显规律;颗粒度为0.04~0.07 mm时,颗粒度对于光谱的影响主要体现在1 000~2 500 nm范围的近红外波段,颗粒度与反射率呈负相关关系;当颗粒度<0.04 mm时,样品光谱反射率发生突然性升高,在红光波段(620~760 nm)的反射峰突显,使得样品呈现明显的砖红色,同时在850~1 200 nm波段。光谱曲线出现陡边,反射率增加加快。试验结果很好地解释了赤铁矿在块状呈现钢灰色而在粉末状呈现红色的原因,同时也为提高铁矿遥感分类和定量反演精度提供了参考。 展开更多
关键词 赤铁矿 可见光—近红外光谱 颗粒度 光谱反射率 影响规律
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植物叶片可见与近红外光谱反射率数据库的建立与主成分分析 被引量:1
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作者 蒋万里 石俊生 季明江 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2366-2373,共8页
可见与近红外波段光谱反射率数据库是颜色科学与技术和遥感目标地物分类识别领域等研究与应用的基础数据。主成分分析(PCA)在光谱数据分析、光谱重建、高光谱数据降维以及遥感图像分类等方面有广泛应用。测量并建立了云南公园常见绿化... 可见与近红外波段光谱反射率数据库是颜色科学与技术和遥感目标地物分类识别领域等研究与应用的基础数据。主成分分析(PCA)在光谱数据分析、光谱重建、高光谱数据降维以及遥感图像分类等方面有广泛应用。测量并建立了云南公园常见绿化植物柳树、樟、红花檵木、蓝花楹等48种植物150条叶片从可见光到近红外波段光谱反射率数据库,波长范围400~1000 nm、间隔4 nm。并且分别对可见与可见到近红外两种波段范围进行PCA研究。结果表明:不同植物叶片按照红、绿、黄相同色相的光谱反射率曲线基本相似;但对于同一种植物,在可见光波段400~700 nm,因为体内叶绿素、叶黄素、叶红素和花青苷含量的不同,光谱反射率曲线有较大的差异;在近红外波段700~1000 nm,所有植物叶片光谱反射率仅仅是大小不同,而同一植物光谱反射率基本不随波长变化。PCA分析表明:在可见光和可见与近红外波段前三个主成分的累积贡献率分别达到98.62%和94.97%。数据库及其PCA分析结果将为自然物体光谱重建、多光谱成像技术和遥感目标地物分类识别等领域应用提供支撑。 展开更多
关键词 可见与近红外 光谱反射率 数据库 主成分分析(PCA) 光谱反射率重建
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Long-Term Consistent Recalibration of VIRR Solar Reflectance Data Record for Fengyun Polar-Orbiting Satellites
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作者 Ling SUN Hong QIU +3 位作者 Ronghua WU Jing WANG Liyang ZHANG Peng ZHANG 《Journal of Meteorological Research》 SCIE CSCD 2021年第6期926-942,共17页
The visible infrared radiometer(VIRR)is the first instrument with longest measurements equipped on the Fengyun(FY)polar-orbiting satellites.Through re-processing of the historic VIRR measurements,long-term(over 20 yr)... The visible infrared radiometer(VIRR)is the first instrument with longest measurements equipped on the Fengyun(FY)polar-orbiting satellites.Through re-processing of the historic VIRR measurements,long-term(over 20 yr)global data can be integrated from multiple participating VIRRs on a consistent radiometric scale,which are valuable to climate and climate change studies.Due to lack of an onboard calibration system for VIRR,the reflective solar bands must be vicariously calibrated.This study applied the multi-site vicarious approach for consistent calibration of the VIRR visible(VIS)and near-infrared(NIR)data,and produced calibration coefficients for five VIRRs on FY-1 C/D and FY-3 A/B/C.The data quality was then evaluated with observations.The reflectance predicted by using the radiative transfer model over multiple invariant desert and ocean targets was used to derive the calibration slope via a weighted fitting scheme,in which the weights are the inverse of the variance from a radiative transfer simulation evaluated with reference to Aqua moderate resolution imaging spectroradiometer(MODIS).The sensor-specific calibration coefficients were derived on a daily basis by using piecewise polynomials.The calibration reference of the VIRR solar band record was further traced to the Aqua MODIS Collection 6.1 reference calibration with a systematic correction derived from the Libya4 desert.The VIRR record was compared with the Aqua MODIS C6.1 calibration over the polar region based on simultaneous nadir overpass observations.The lifetime relative difference for each sensor are within 3.3%and 4.5%for channels 1 and 2.Invariant deserts were also employed to evaluate the stability and consistency of the VIRR record.In general,the means of the directional and spectral corrected reflectance for each sensor are within 1%of the 20-yr average,implying that the VIRR reflectance of the invariant targets is consistent to within 1%among the sensors for channels 1 and 2.The VIRR data thus derived are reliable. 展开更多
关键词 FY-1 FY-3 visible infrared radiometer(VIRR) reflective solar bands pseudo-invariant calibration sites(PICS) calibration directional model(DM) spectral band adjustment factor(SBAF)
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陆地土壤和海洋沉积物碳氮的光谱分析
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作者 范萍萍 邱慧敏 +2 位作者 吕红敏 李雪莹 侯广利 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期305-306,共2页
陆地土壤和海洋沉积物是地球生态系统最大的碳库,其碳氮动态直接影响全球气候变化。因此,陆海统筹的碳库动态监测需要大尺度土壤/沉积物碳氮监测技术。可见-近红外光谱技术已经在诸多领域进行了成功应用,但对于原位监测陆地土壤和海洋... 陆地土壤和海洋沉积物是地球生态系统最大的碳库,其碳氮动态直接影响全球气候变化。因此,陆海统筹的碳库动态监测需要大尺度土壤/沉积物碳氮监测技术。可见-近红外光谱技术已经在诸多领域进行了成功应用,但对于原位监测陆地土壤和海洋沉积物的碳氮动态,还有待加强。作为极复杂体系,土壤和沉积物的可见-近红外反射光谱包含大量的干扰信息,需要进行有效光谱信号提取和解析,才能准确速测其碳氮含量。该研究以青岛李村河土壤、胶州湾潮间带沉积物和黄海沉积物为研究对象,分析三种样品的碳氮可见-近红外光谱特征,建立其光谱模型,探索以光谱为支撑手段的陆海统筹碳库监测技术,服务陆海信息化及其生态环境保护。 展开更多
关键词 光谱解译 可见-近红外光谱 反射光谱 土壤 沉积物
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