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输电线路山火光谱雷达监测系统的实现与应用 被引量:4
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作者 全浩 黄学能 +1 位作者 罗朝宇 杨渝坤 《广西电力》 2015年第4期67-71,共5页
为积极应对山火对电网的威胁,改变以往对山火主要依靠人防的局面,研发了一套基于光谱雷达的山火监测预警系统。通过安装在输电线路铁塔顶上的光谱雷达,系统可在4 min内完成对安装点半径5 km、方圆79 km2区域内的山火进行探测和扫描,探... 为积极应对山火对电网的威胁,改变以往对山火主要依靠人防的局面,研发了一套基于光谱雷达的山火监测预警系统。通过安装在输电线路铁塔顶上的光谱雷达,系统可在4 min内完成对安装点半径5 km、方圆79 km2区域内的山火进行探测和扫描,探测器接收山火的红外辐射,及时发现没有全部遮挡的明火和暗火,并通过短信方式向用户发出预警。该系统投入使用以来,已及时、准确地对输电线路山火险情预警20余条/次,最远火点距离安装点3.2 km。该系统实现了全天候对线路山火自动搜索、自动发现、自动定位、自动报警,解决了线路山火防控由人防到技防的技术难题,适合安装在输电线路防山火重点区段。 展开更多
关键词 输电线路 山火监测系统 光谱雷达
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基于改进随机森林的高光谱激光雷达信号分选研究
2
作者 刘子恒 刘汉城 敏乾 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第8期218-223,共6页
高光谱激光雷达数据在频谱维度上具有很高的维度,包含大量的波段或频带,易出现忽视频谱带中有用信息的情况,进而导致高光谱激光雷达信号分选效果较差。为此,提出基于改进随机森林的高光谱激光雷达信号分选研究。首先,采用变分模态分解... 高光谱激光雷达数据在频谱维度上具有很高的维度,包含大量的波段或频带,易出现忽视频谱带中有用信息的情况,进而导致高光谱激光雷达信号分选效果较差。为此,提出基于改进随机森林的高光谱激光雷达信号分选研究。首先,采用变分模态分解算法对高光谱激光雷达含噪信号展开去噪处理;然后,采用长短期记忆神经网络算法对去噪后的高光谱激光雷达信号展开特征提取,并利用自编码神经网络对提取的特征展开重构处理,以获取重构后的雷达信号特征;最后,采用随机森林算法根据高光谱激光雷达信号特征完成信号分选。实验结果表明,所提方法的SNR为30.648 dB,RMSE为0.1498,预测分选类别与实际分选类别几乎一致,分析时间始终未超过5 s,表明所提方法的分选性能较好,具有实用性。 展开更多
关键词 光谱激光雷达信号 随机森林 变分模态分解算法 长短期记忆神经网络算法 自编码神经网络
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基于WRF模式高光谱分辨率测温激光雷达系统分析
3
作者 赵延鹏 卜令兵 +3 位作者 孙博爱 王元庆 林雪飞 梁琨 《激光技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期40-47,共8页
为了解析大气瑞利-布里渊散射光谱并获取0 km~16 km的大气垂直温度廓线,采用基于菲索干涉仪结合光电倍增管阵列的高光谱分辨率测温激光雷达(HSRL)对不同季节环境下的温度反演能力及系统误差进行了理论分析,得到了利用大气瑞利-布里渊散... 为了解析大气瑞利-布里渊散射光谱并获取0 km~16 km的大气垂直温度廓线,采用基于菲索干涉仪结合光电倍增管阵列的高光谱分辨率测温激光雷达(HSRL)对不同季节环境下的温度反演能力及系统误差进行了理论分析,得到了利用大气瑞利-布里渊散射光谱在结合Tenti S6模型进行拟合的情况下,不同的大气模型对温度廓线拟合的影响结果。结果表明,使用US76大气模型结合Tenti S6模型,经10000次脉冲积分后,在0 km~16 km范围内的最大随机误差为1.1 K;使用天气预报模式(WRF)提供的温压场代替US76模型的温压场进行模拟,随机误差随季节略有不同,春季不超过0.65 K,夏季不超过0.98 K,秋季不超过0.59 K,冬季不超过0.63 K;使用WRF模式进行HSRL系统探测能力评估结果优于使用US76的评估结果,若精选不同天气类型,该方法还可以拓展到评估不同季节下HSRL的随机误差,体现了将WRF模式用于HSRL评估的优势。该研究为HSRL测温系统在不同季节下的工作能力评估提供了参考。 展开更多
关键词 大气光学 光谱分辨率激光雷达 瑞利-布里渊光谱 大气模型
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基于高光谱激光雷达的多视角木叶三维重建研究
4
作者 曹铮 邵慧 +4 位作者 孙龙 胡玉霞 陈杰 徐恒 陈冲 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期659-670,共12页
高光谱激光雷达(HSL)能实现空间-光谱信息的同步采集,为树木的木叶三维重建提供了可能。利用自研的HSL系统获取不同视角的树木点云数据,进行了多视角下的木叶分离,并根据分离结果完成了的木叶三维重建。针对传统最近邻迭代(ICP)算法严... 高光谱激光雷达(HSL)能实现空间-光谱信息的同步采集,为树木的木叶三维重建提供了可能。利用自研的HSL系统获取不同视角的树木点云数据,进行了多视角下的木叶分离,并根据分离结果完成了的木叶三维重建。针对传统最近邻迭代(ICP)算法严格的点云初始条件需求,提出了改进的点云配准方法。首先,采用快速点特征直方图(FPFH)描述点云的局部特征,然后基于随机抽样一致性(RANSAC)算法实现不同视角点云的粗配准,最后利用ICP算法实现精配准。在选出特征通道的基础上,利用随机森林(RF)和支持向量机(SVM)完成木叶分离,最终完成木叶三维重建。实验表明,在15°和30°的视角差下,提出的改进点云配准方法均达到较好的配准精度,同时基于特征通道选择的RF方法木叶分离准确度分别达到98.17%和98.87%。 展开更多
关键词 遥感 光谱激光雷达 空间-光谱信息 三维重建
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基于辐射传输模型探究机载高光谱激光雷达的植被垂直生化组分探测能力
5
作者 郝一硕 牛沂芳 +1 位作者 王力 毕恺艺 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2083-2092,共10页
自然环境下的植被群落,由于各种群之间以及种群与环境间的竞争与选择,常呈现出一定的垂直结构,对于同一植株的不同生长阶段,在垂直方向也有着不同的生理生化参数。对这种三维立体分布特征进行探测,能够进行生态环境立体化定量评价,对森... 自然环境下的植被群落,由于各种群之间以及种群与环境间的竞争与选择,常呈现出一定的垂直结构,对于同一植株的不同生长阶段,在垂直方向也有着不同的生理生化参数。对这种三维立体分布特征进行探测,能够进行生态环境立体化定量评价,对森林碳储量估算和生物多样性保护等具有重要意义。传统的被动光学遥感以及激光雷达在植被生化参数垂直探测方面有较大的局限性,而高光谱激光雷达(Hyperspectral LiDAR,HSL)这一新型探测仪器的出现为探测植被生理生化参数垂直分布提供了新的手段。但由于受到硬件方面的限制,HSL在机载平台下对森林复杂立体场景的适用性尚未得到充分研究。故首先基于HSL原型样机在实验室开展小尺度的室内测量,以火炬花植株为目标,验证其对空间信息和光谱信息的一体化提取能力;随后进一步使用三维辐射传输模型构建具有垂直异质性特征的森林场景,模拟机载HSL设备实现森林的高光谱三维点云提取,结合植被指数和随机森林模型对场景中三种不同植被冠层的叶绿素浓度和类胡萝卜素浓度进行反演。结果表明:室内实验证实了HSL回波信息可以有效区分植株不同高度处光谱曲线的差异,火炬花上部红色叶片和下部绿色叶片的归一化植被指数分别小于和大于0.5;基于三维辐射传输模型成功构建了虚拟森林场景的机载HSL高光谱三维点云,在得到的24组植被指数中,有17组指数表现出良好的探测精度(平均绝对百分比误差MAPE<13%);植被叶绿素反演模型R^(2)达到0.93,上层、中层和下层的平均绝对误差MAE分别为6.26、3.40和2.81;类胡萝卜素反演模型R^(2)为0.91,上层、中层和下层的MAE分别为1.59、2.58和0.39。该研究显示出HSL设备是一种立体化提取植被光谱信息的有效手段,在探测森林等复杂植被场景的生化组分垂直分布方面具有巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 森林立体场景 机载高光谱激光雷达 三维辐射传输模型 植被生化组分
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高光谱分辨率激光雷达探测大气透过率 被引量:9
6
作者 赵明 谢晨波 +6 位作者 钟志庆 王邦新 王珍珠 尚震 谭敏 刘东 王英俭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第B05期76-80,共5页
研制了一台基于种子注入激光器和碘分子吸收滤光器的高光谱分辨率激光雷达。介绍了该系统的基本原理、数据反演方法和系统结构。分别在有云天气和沙尘天气时进行了高光谱分辨率激光雷达探测大气透过率的实验,并与用常规Fernald方法反演... 研制了一台基于种子注入激光器和碘分子吸收滤光器的高光谱分辨率激光雷达。介绍了该系统的基本原理、数据反演方法和系统结构。分别在有云天气和沙尘天气时进行了高光谱分辨率激光雷达探测大气透过率的实验,并与用常规Fernald方法反演的结果进行对比。观测结果显示,不同种类的气溶胶粒子以及云具有不同的物理和光学性质,Fernald方法中假设的激光雷达比往往不符合实际情况,因此会产生较大的测量误差。而高光谱分辨率激光雷达可以利用分子散射和气溶胶散射的谱宽不同,将两种信号分离探测,避免了假设激光雷达比,从而实现大气透过率的高精度定量探测。 展开更多
关键词 光谱分辨率激光雷达 大气透过率 碘分子吸收池
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高光谱分辨率激光雷达同时测量大气风和气溶胶光学性质的模拟研究 被引量:20
7
作者 刘金涛 陈卫标 刘智深 《大气科学》 CSCD 北大核心 2003年第1期115-122,共8页
提出一套高光谱分辨率激光雷达 (HSRL)系统 ,用于同时测量大气风和气溶胶的光学性质。该HSRL系统中使用碘分子滤波器分离分子和气溶胶后向散射 ,同时利用双边缘检测技术测量大气风场引起的多普勒频移。文中选用合理的HSRL参数和大气模... 提出一套高光谱分辨率激光雷达 (HSRL)系统 ,用于同时测量大气风和气溶胶的光学性质。该HSRL系统中使用碘分子滤波器分离分子和气溶胶后向散射 ,同时利用双边缘检测技术测量大气风场引起的多普勒频移。文中选用合理的HSRL参数和大气模型数据 ,模拟和分析了HSRL的测量性能。系统夜晚运行时 ,可测量 2 0km以下的大气风速和气溶胶 ,风速误差小于 2ms- 1 ,气溶胶的后向散射系数相对误差小于 30 %。在白天工作时 ,相同误差下的可探测高度为 1 0km。模拟分析结果表明 ,该HSRL雷达有较大的应用前景 ,对天气和气象研究等有重要意义。 展开更多
关键词 光谱分辨率激光雷达 大气风 气溶胶 光学性质 模拟 风速
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紫外域多纵模高光谱分辨率激光雷达探测气溶胶的技术实现和系统仿真 被引量:13
8
作者 高飞 南恒帅 +7 位作者 黄波 汪丽 李仕春 王玉峰 刘晶晶 闫庆 宋跃辉 华灯鑫 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期42-51,共10页
多纵模高光谱分辨率激光雷达是一种新型的高光谱分辨率激光雷达.本文在研究典型高功率Nd:YAG脉冲激光器的多纵模模式及其在大气中传输的气溶胶米散射和瑞利散射光谱的基础上,设计紫外域多纵模高光谱分辨率激光雷达系统,采用窄带干涉滤... 多纵模高光谱分辨率激光雷达是一种新型的高光谱分辨率激光雷达.本文在研究典型高功率Nd:YAG脉冲激光器的多纵模模式及其在大气中传输的气溶胶米散射和瑞利散射光谱的基础上,设计紫外域多纵模高光谱分辨率激光雷达系统,采用窄带干涉滤光片滤除太阳背景光的影响,设计可调谐马赫-曾德尔干涉仪,分离提取多纵模激光回波中的气溶胶米散射和瑞利散射光谱,并利用马赫-曾德尔干涉仪双通道输出的互补性原理,精确反演气溶胶光学参量.系统仿真结果表明,所设计的紫外域多纵模高光谱分辨率激光雷达能够实现10 km高度内的气溶胶光学参量精细探测. 展开更多
关键词 光谱分辨率激光雷达 多纵模脉冲激光 大气气溶胶 精细探测
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基于高光谱分辨率激光雷达的气溶胶分类方法研究 被引量:12
9
作者 刘秉义 庄全风 +2 位作者 秦胜光 吴松华 刘金涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期225-237,共13页
气溶胶是影响气候变化和空气质量的重要因素,对气溶胶作用的量化分析依赖于气溶胶光学性质及其垂直剖面的精细探测。高光谱分辨率激光雷达利用窄带光学滤波器,可在光谱上实现对分子散射和气溶胶散射的分离,从而在不需假设气溶胶激光雷... 气溶胶是影响气候变化和空气质量的重要因素,对气溶胶作用的量化分析依赖于气溶胶光学性质及其垂直剖面的精细探测。高光谱分辨率激光雷达利用窄带光学滤波器,可在光谱上实现对分子散射和气溶胶散射的分离,从而在不需假设气溶胶激光雷达比的情况下,独立获取气溶胶消光系数和后向散射系数。文中基于高光谱分辨率激光雷达技术,开展气溶胶分类方法研究。根据已有的气溶胶分类研究结果,给出基于气溶胶光学参数的分类方法,并建立气溶胶分类查找表。利用高光谱分辨率激光雷达于2015年春季在青岛地区测量的气溶胶消光系数、后向散射系数和退偏振比,参照建立的气溶胶分类查找表,实现了对气溶胶的分类识别,并用HYSPLIT轨迹模式、NAAPS气溶胶模式进行了印证。个例研究结果表明该方法能够实现对气溶胶类型的正确识别。 展开更多
关键词 光谱分辨率激光雷达 气溶胶分类 消光系数 激光雷达 退偏振比
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大气遥感高光谱分辨率激光雷达研究进展 被引量:23
10
作者 刘东 杨甬英 +8 位作者 周雨迪 黄寒璐 成中涛 罗敬 张与鹏 段绿林 沈亦兵 白剑 汪凯巍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2535-2546,共12页
高光谱分辨率激光雷达由于可实现对大气参数的精确反演,在大气遥感领域具有较好的发展前景。介绍了高光谱分辨率激光雷达探测气溶胶、大气温度以及风速的基本原理以及目前国内外的研究进展,并重点介绍了高光谱分辨率激光雷达系统中的鉴... 高光谱分辨率激光雷达由于可实现对大气参数的精确反演,在大气遥感领域具有较好的发展前景。介绍了高光谱分辨率激光雷达探测气溶胶、大气温度以及风速的基本原理以及目前国内外的研究进展,并重点介绍了高光谱分辨率激光雷达系统中的鉴频技术、激光技术、锁频技术以及数据处理技术等几项关键技术。 展开更多
关键词 光谱分辨率激光雷达 气溶胶探测 温度测量 风速测量 光谱分辨率滤光器
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大气气溶胶光学参数的高光谱分辨率激光雷达探测研究 被引量:19
11
作者 宋小全 郭金家 +3 位作者 闫召爱 张凯临 李志刚 刘智深 《自然科学进展》 北大核心 2008年第9期1009-1015,共7页
系统地介绍了国内第一台基于碘吸收滤波器的高光谱分辨率激光雷达系统,及有关的数据处理和测量结果.该系统以种子激光注入的窄带Nd:YAG激光器作为发射光源,利用碘吸收滤波器作为高光谱分辨率滤光器件,将接收到的激光后向散射信号分成能... 系统地介绍了国内第一台基于碘吸收滤波器的高光谱分辨率激光雷达系统,及有关的数据处理和测量结果.该系统以种子激光注入的窄带Nd:YAG激光器作为发射光源,利用碘吸收滤波器作为高光谱分辨率滤光器件,将接收到的激光后向散射信号分成能量监测和光谱监测两个探测通道,实现对大气气溶胶散射和分子散射的光谱分离.在没有其他假设、仅利用标准大气模型计算结果的情况下,直接测量得到气溶胶后向散射比、后向散射系数.与以往米散射激光雷达大气气溶胶参数提取方法如Klett方法相比,该测量方式无须激光雷达比即气溶胶消光系数对后向散射系数之比的假设. 展开更多
关键词 光谱分辨率激光雷达 碘吸收滤波器 大气气溶胶 后向散射比
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典型滤波器对星载高光谱分辨率激光雷达532 nm通道回波信号的影响 被引量:3
12
作者 余骁 闵敏 +2 位作者 张兴赢 孟晓阳 邓小波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期122-131,共10页
高光谱分辨率激光雷达(High Spectral Resolution Lidar,HSRL)系统利用窄带滤波器将激光雷达回波信号中的大气粒子(云或气溶胶)散射和分子散射成分分开,提升了云或气溶胶光学特性的反演质量。提出了一种基于HSRL探测原理的HSRL回波信号... 高光谱分辨率激光雷达(High Spectral Resolution Lidar,HSRL)系统利用窄带滤波器将激光雷达回波信号中的大气粒子(云或气溶胶)散射和分子散射成分分开,提升了云或气溶胶光学特性的反演质量。提出了一种基于HSRL探测原理的HSRL回波信号模拟方法,其原理是利用CALIPSO云/气溶胶消光系数产品和数值天气预报数据被用来仿真星载HSRL 532 nm回波信号。两种典型的窄带光谱滤波器:FPI(Fabry-Pérot Interferometer)和碘吸收滤波器,作为分子通道滤波器的性能通过仿真的星载HSRL回波信号进行分析。对三种典型:晴空、卷云、气溶胶(两层厚云)的HSRL回波廓线进行详细的敏感分析表明碘分子吸收滤波器的性能明显优于FPI滤波器,其中碘吸收滤波能保持可以忽略不计的相对偏差(<4.0×10-3%),这是由低光学厚度(<1.0)的粒子后向散射效应引起的。但是,如果FPI滤波器的粒子后向散射透过率能保持在10-3水平以下,其仍不失为是一个好的选择。 展开更多
关键词 星载高光谱分辨率激光雷达 仿真 回波信号 光谱滤波器
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高光谱激光雷达:三维生物物理化学生态测量学 被引量:6
13
作者 林沂 Eetu PUTTONEN Juha HYYPPA 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2017年第1期5-9,共5页
生态测量学为生态学、地理学、林学、野生生物学等提供基础的技术支撑,开发适应上述学科发展的新型生态测量技术日渐重要,尤其随着目前生物地球化学的快速推进,开发三维生物物理化学生态测量技术成为当前的研究热点,然而当前的主流遥感... 生态测量学为生态学、地理学、林学、野生生物学等提供基础的技术支撑,开发适应上述学科发展的新型生态测量技术日渐重要,尤其随着目前生物地球化学的快速推进,开发三维生物物理化学生态测量技术成为当前的研究热点,然而当前的主流遥感测量技术仍无法做到高效准确。高光谱激光雷达技术的发展为解决该问题提供了可能,这也通过基于连续测量的3种单木高光谱激光雷达数据实现反演光合有效辐射、树冠叶绿素含量与氮含量的三维分布及其昼夜变化趋势得到验证。实验结果预示随着高光谱激光雷达的成熟,三维生物物理化学生态测量学将得以建立,相应的三维生物物理化学生态测量技术将进一步推动地理学、生态学、生物地球化学乃至地球系统科学的发展。 展开更多
关键词 光谱激光雷达 三维生物物理化学生态测量学 叶绿素含量 光合有效辐射分量 氮含量
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基于偏振高光谱激光雷达和微波辐射计的大气温度探测和融合算法研究 被引量:2
14
作者 刘晶晶 李开良 +4 位作者 徐梓翔 庞景哲 王骏 闫庆 华灯鑫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期203-211,共9页
大气温度作为大气探测领域的基本参数,获得高精度大气温度廓线对于天气预报和气候研究至关重要。本文利用自行研制的偏振高光谱激光雷达实现了边界层内大气温度的全天时、高信噪比测量,提出了利用拼接法进行高光谱激光雷达和微波辐射计... 大气温度作为大气探测领域的基本参数,获得高精度大气温度廓线对于天气预报和气候研究至关重要。本文利用自行研制的偏振高光谱激光雷达实现了边界层内大气温度的全天时、高信噪比测量,提出了利用拼接法进行高光谱激光雷达和微波辐射计的数据拼接和融合,实现了二者的优势互补。结果表明:偏振高光谱激光雷达可实现3.5 km以下的大气温度有效探测,其误差主要在±2 K内,微波辐射计在3 km以内探测误差较低,而在3 km以上误差在-4 K~-2 K,经过拼接后,在3.5 km以内误差为±1 K,相关性由拼接前的0.95提升到0.97。结果表明高光谱偏振激光雷达可有效进行边界层内大气温度的探测,经过与微波辐射计的融合,即可解决激光雷达的盲区问题,又可提升微波辐射计的探测精度。 展开更多
关键词 光谱分辨率激光雷达 偏振激光雷达 微波辐射计 大气温度
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大气海洋高光谱分辨率激光雷达鉴频特性研究 被引量:4
15
作者 刘东 周雨迪 +5 位作者 朱小磊 陈扬 徐沛拓 刘崇 王南朝 沈雪 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2020年第1期48-54,共7页
统一分析大气海洋高光谱分辨率激光雷达(HSRL)的鉴频性能,能够为大气海洋的联合探测研究提供帮助。提出了一种基于视场展宽迈克尔逊干涉仪(FWMI)鉴频器的大气海洋HSRL系统和算法,用于反演海水和大气颗粒的180°体积散射系数。该系... 统一分析大气海洋高光谱分辨率激光雷达(HSRL)的鉴频性能,能够为大气海洋的联合探测研究提供帮助。提出了一种基于视场展宽迈克尔逊干涉仪(FWMI)鉴频器的大气海洋HSRL系统和算法,用于反演海水和大气颗粒的180°体积散射系数。该系统的核心在于采用混合-分子双通道接收信号,其中分子通道利用FWMI鉴频器滤除颗粒信号,透过分子信号。研究表明,反演误差会随着颗粒散射比(总180°体积散射系数与分子180°体积散射系数之比)增大而线性增大,而光谱分离比(分子与颗粒透过率之比)的提高能够显著抑制误差的增长趋势。因为海洋的分子散射与颗粒散射在光谱上更加分离,因此FWMI在海洋HSRL上的鉴频能力高于大气HSRL。所提的基于FWMI的HSRL系统能够工作于水体和大气中,对大气海洋激光雷达的性能提升有重要的意义。 展开更多
关键词 光学遥感 光谱分辨率激光雷达 大气遥感 海洋遥感 视场展宽迈克尔逊干涉仪
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基于碘分子滤波器的星载高光谱测温激光雷达瑞利散射信号仿真 被引量:1
16
作者 余骁 邓小波 +2 位作者 丁继烈 胡元川 邓洋洋 《成都信息工程大学学报》 2018年第2期119-123,共5页
利用碘分子滤波器对大气云或气溶胶米散射信号的强吸收特性,滤除了大部分大气中的云或气溶胶米散射效应的影响,从而利用大气分子瑞利散射信号测量气温。采用星载高光谱激光雷达方程,CALIPSO卫星二级产品,大气分子多普勒展宽效应和碘分... 利用碘分子滤波器对大气云或气溶胶米散射信号的强吸收特性,滤除了大部分大气中的云或气溶胶米散射效应的影响,从而利用大气分子瑞利散射信号测量气温。采用星载高光谱激光雷达方程,CALIPSO卫星二级产品,大气分子多普勒展宽效应和碘分子滤波器传输函数计算仿真星载高光谱测温激光雷达瑞利散射信号。结果表明仿真的星载高光谱测温激光雷达瑞利散射信号能准确去除大气中云或气溶胶的影响,能够对大气温度进行高精度反演。 展开更多
关键词 星载高光谱激光雷达 回波信号仿真 大气温度
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多光谱探测与多光谱激光雷达
17
作者 张宇 赵远 +3 位作者 陈钟贤 唐勐 刘丽萍 孙秀冬 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期698-698,共1页
关键词 光谱探测 光谱激光雷达 波带选择 光源选择 光谱信息处理
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基于小波变换的高光谱激光雷达回波微弱信号处理技术 被引量:10
18
作者 刘国梁 胡坚 +2 位作者 王震 周梅 李伟 《半导体光电》 CAS 北大核心 2018年第5期747-752,共6页
针对高光谱激光雷达回波信号能量弱导致的波形信息常常淹没在噪声中而难以提取的问题,基于高光谱激光雷达原理验证样机系统采集到的高光谱激光雷达回波信号数据,通过分析小波变换参数选取对信号处理的影响,寻找到一种基于小波变换的高... 针对高光谱激光雷达回波信号能量弱导致的波形信息常常淹没在噪声中而难以提取的问题,基于高光谱激光雷达原理验证样机系统采集到的高光谱激光雷达回波信号数据,通过分析小波变换参数选取对信号处理的影响,寻找到一种基于小波变换的高光谱激光雷达回波微弱信号的处理方法,即在sym6小波3层分解下,运用软阈值函数和启发式阈值处理可有效处理高光谱激光雷达回波微弱信号,运用该方法在仅有少量回波样本信号数量情况下,达到高斯拟合在数倍回波样本信号数量情况下的处理效果,降低了提取出波形信息所需要的高光谱激光雷达回波信号探测时间。 展开更多
关键词 光谱激光雷达 微弱信号 小波变换 参数选取 信号处理
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基于室内高光谱激光雷达的典型树种叶片光谱观测和分类 被引量:7
19
作者 胡佩纶 陈育伟 +6 位作者 蒋长辉 林起楠 李伟 漆建波 俞琳锋 邵慧 黄华国 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期372-380,共9页
高光谱激光雷达综合了高光谱和激光雷达特征,可为植被生理生化参数提取提供更加精确的遥感探测,但其应用潜力尚未得到充分挖掘。以北京10个典型树种的单叶为样本,开展室内高光谱激光雷达的叶片观测试验,并进行树种分类研究,为未来高光... 高光谱激光雷达综合了高光谱和激光雷达特征,可为植被生理生化参数提取提供更加精确的遥感探测,但其应用潜力尚未得到充分挖掘。以北京10个典型树种的单叶为样本,开展室内高光谱激光雷达的叶片观测试验,并进行树种分类研究,为未来高光谱激光雷达的林业应用提供基础。首先进行可调谐高光谱激光雷达(Hyperspectral LiDAR,HSL)叶片高光谱测量,并完成与ASD地物光谱仪所测数据对比实验;其次,应用随机森林方法实现10种叶片的分类研究,其输入的特征指数为融合全部波段、部分敏感波段的光谱指数。结果表明:(a)HSL在波段650~1000 nm(71个通道)内观测的叶片高光谱和ASD光谱一致(R^2=0.9525~0.9932,RMSE=0.0587);(b)只用原始波段反射率分类精度为78.31%,其中分类贡献率最大波段的是650~750 nm,使用此波段进行分类精度为94.18%,表明利用红边波段(650~750nm)进行树种分类是十分有效的;(c)对树种敏感的波段为680 nm、685 nm、690 nm、715 nm、720 nm、725 nm、730 nm;(d)结合敏感波段光谱指数与植被指数分类精度82.65%。该研究结果表明在单叶级别,利用高光谱激光雷达能够准确地反映目标叶片的光谱特征并且能有效进行树种分类;未来将可能在野外应用中精确提取目标的生理生化参数。 展开更多
关键词 光谱激光雷达 叶片分类 全波形 植被参数
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利用高光谱激光雷达检测木材的霉变与含水量 被引量:5
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作者 刘璐 邵慧 +4 位作者 孙龙 陈杰 徐恒 胡玉霞 肖晓 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期620-626,共7页
为了快速无损地检测评估木材的霉变及含水量,利用高光谱激光雷达系统主动获取木材的高光谱数据,设计了一种分析霉变特征并建立含水量预测模型的方法。首先选取白松为样本,进行时长为4个月的间隔性测量,分析其霉变发生发展过程(正常、潮... 为了快速无损地检测评估木材的霉变及含水量,利用高光谱激光雷达系统主动获取木材的高光谱数据,设计了一种分析霉变特征并建立含水量预测模型的方法。首先选取白松为样本,进行时长为4个月的间隔性测量,分析其霉变发生发展过程(正常、潮湿和霉变状态)的光谱特征变化;然后在分析样本不同含水量光谱特性的基础上,采用竞争性自适应重加权采样算法、连续投影算法及竞争性自适应重加权采样-连续投影组合算法提取特征波长;最后分别建立偏最小二乘回归预测模型。结果表明,正常状态的光谱反射率最高而霉变状态最低;当霉变状态稳定时,光谱反射率随时间变化缓慢并趋于稳定;基于竞争性自适应重加权采样-连续投影组合算法建立的模型预测性能最佳,预测集的相关系数和均方根误差分别为0.9073和0.7564。利用高光谱激光雷达主动获取的高光谱信息可以评估木材的霉变并实现含水量预测,为木质建筑的快速无损检测提供了新思路。 展开更多
关键词 遥感 光谱激光雷达 偏最小二乘回归 木材 霉变 含水量
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