基于6S模型的可见光、近红外遥感数据的大气校正

受大气吸收与散射的影响 ,电磁波在大气—目标物—遥感器途径传输过程中发生失真 ,造成目标地物反射辐射能量到达遥感器时被衰减。给计算地表反照率 反射率和地表温度等关键参数带来较大的误差。选择陆地卫星 7号ETM +遥感影像的可见光、近红外波段数据 ,利用 6S模型 ,进行大气辐射校正和反射率反演。同步气象数据用于遥感器所接受的大气顶部辐射的模拟、验证和评价 6S对大气校正的可靠性。最后对ETM +可见光和近红外波段数据大气校正前后的反射辐射和均一化植被指数 (NDVI)的变化进行了对比研究。

基于可见光-近红外漫反射光谱的红壤有机质预测及其最优波段选择

有机质是土壤肥力、土壤质量的重要指标,同时也是土壤碳库的重要组成部分。传统的土壤有机质测试方法费时、繁琐,难以满足快速监测土壤有机质含量的需求。近年来,具有无损、快速、简便等优点的可见-近红外光谱技术的应用为土壤有机质的快速监测提供了有效途径。

可见光-近红外波段土壤水分含量偏振光谱响应变化研究

通过在350～2 500nm波段范围内对不同水分含量的土壤进行偏振光谱测试与分析,确定土壤偏振光谱数据与水分含量之间的关系,研究土壤水分含量对偏振光谱的响应与变化,并确定最佳土壤含水量偏振光谱预测模型。结果表明,微分偏振光谱模型的精度要高于偏振光谱模型和吸光度模型,且模型均呈现拐点含水量,发现不同偏振状态下的拐点含水量均在30%附近,具有一定的规律性。

可见光/近红外波段多波长皮秒激光研究

针对多波长皮秒激光覆盖谱段较窄、近红外波段激光较难生成等问题,基于受激拉曼散射效应,构建了一套实验系统,采用重频1 k Hz、波长532 nm皮秒激光泵浦KGd(WO4)2晶体,运用聚焦激光束泵浦、泵浦能量优化耦合等方法,实现了可见光、近红外波段多波长皮秒激光的生成,生成七阶斯托克斯光和六阶反斯托克斯光,覆盖谱段415~800 nm,输出总功率达到1.76 W.该研究成果可应用于新型皮秒激光源的研发方面.

高分辨率静止轨道遥感卫星可见光及近红外波段邻近效应建模及分析

结合高分辨率静止轨道遥感卫星的特点,通过对已有研究方法的适当改进,给出了基于大气辐射传输机理的高分辨率静止轨道遥感卫星可见光及近红外波段的点扩散函数(Point-spread Function,PSF)模型,并进行邻近效应分析预研究。文中对邻近像元到目标像元距离、邻近像元范围(区域)、观测天顶角、气溶胶光学厚度及其散射相函数的非对称因子等因素对邻近效应的影响进行了系统地实验,并对各因素的影响机制进行了一定分析。结果显示,邻近像元对目标像元入瞳处辐亮度的贡献最高可达2.3%左右。故在对该类型遥感卫星进行大气影响分析、成像模拟、大气校正时考虑邻近效应是必要的。

同时获取可见光和近红外波段太阳黑子高分辨率图像——光电所太阳自适应光学技术研究取得新进展

据www．ioe．ac．cn网站报道，7月9日，中国科学院自适应光学重点实验室太阳自适应光学研究小组，在云南天文台1m红外太阳塔上，同时获得了可见光波段和近红外波段的太阳黑子高分辨率自适应光学校正图像，为突破太阳多波段高分辨率同时成像奠定了技术基础。这是该小组继2011年3月获得近红外波段太阳黑予和米粒结构高分辨率自适应光学校正图像后的又一重要进展。7月16日，该小组申请项目“云南天文台1m红外太阳塔自适应光学高分辨力成像技术研究”获得2011年国家自然科学基金天文联合基金重点项目支持。

近红外可见光傅里叶变换光谱仪的参考激光数字倍频方法研究

近红外可见光傅里叶变换光谱仪需要使用倍频后的参考激光千涉信号作为采样信号。由于锁相环倍频无法适用于低频的非周期信号,而传统的数字倍频方法误差又较大,因此提出了一种经过改进的基于传统数字倍频方法的算法,并对其进行了仿真和验证。实验结果表明,算法改进后,输出波形的非均匀性误差从-2%^+1.6%提高到了-0.82%^+0.4%,说明由倍频产生的非均匀性误差得到了良好改善。

装有可见光／近红外和紫外图像传感器的高光谱成像工作站

本发明提供一种能够在紫外、可见光和近红外谱区进行高光谱成像的高空间和光谱分辨率高光谱成像工作站。该工作站既装有紫外传感器，又装有可见光／近红外传感器。工作时，每一种传感器获取目标或样品的一幅图像，并产生相应的紫外数据集或可见光／近红外数据集。然后，这些数据集被并入在200nm～1000nm范围具有高度相关的连续谱段的单个高光谱数据集内。

双波段光谱融合的猪肉多品质参数同时检测方法研究

在双波段可见/近红外光谱系统（350~1 100和1 000~2 500nm）中,由于两台仪器性能有所不同,导致在波段重叠区域对同一样品测得的反射率不同,出现数据交叉现象。针对此问题,提出一种波段连接数据融合的方法,以期对两个波段的光谱进行更好的应用。首先采集60个生鲜猪肉样品表面的反射光谱信息,利用Savitzky-Golay（S-G）平滑和标准正态变量变换进行预处理,然后利用单一波段和双波段光谱数据与猪肉品质参数（颜色参数L＊,a＊,b＊,pH和蒸煮损失率）理化值建立偏最小二乘预测模型,并分析比较。利用提出的波段融合方法对两个波段重叠区域出现的交叉进行处理,处理后的双波段光谱融合数据对参数L＊,a＊,b＊,pH以及蒸煮损失率建模,验证集的相关系数分别为0.948 8,0.920 0,0.950 5,0.930 1和0.903 5,模型效果与未融合前相当甚至更优。采用无信息变量消除法方法进行特征变量筛选,利用优选后的特征变量建立了更为简化的模型。实验结果表明,所提出的波段融合方法能够对两个波段光谱数据实现较好的融合,利用融合后的光谱数据有利于建立更简化、性能更佳的预测模型。

利用地物光谱仪数据研究水汽对太阳辐射的吸收

论文将在介绍太阳辐射衰减理论的基础上,利用地物光谱仪、太阳辐射计和臭氧监测仪测量所得到的海面入射的太阳直射辐射光谱数据及大气衰减数据,提出了一种研究水汽在近红外波段对太阳辐射吸收作用的新方法,利用该方法得到的水汽吸收系数与前人研究结果非常一致。在可见光波段,大气对太阳辐射的吸收主要体现为臭氧的吸收。在近红外波段,臭氧的吸收非常小,对大气起吸收作用的主要为水汽。

2017-2021年海南省GF-2地表反射率产品数据集

GF-2数据具有空间分辨率高、几何定位精度高等特点,单景影像观测幅宽可达45公里,在农业、林业等领域均具有广泛的用途。本数据集收集2017-2021年592景海南省全岛高分二号数据(GF-2 PMS)影像数据,通过可见光近红外迭代算法对数据进行大气校正,完成了2017-2021年海南省GF-2地表反射率数据的生产。并通过SONET(Sun-sky radiometer Observation NETwork)三亚站点收集的气溶胶数据,生成用于验证反演算法产品的参考地表反射率数据。结果显示,GF-2的地表反射率数据与地基实测反射率的准确度、精确度、实际统计偏差统计值检验均在标准参考线之下,本数据集具有较高的精度,可以为海南省生态监测提供了技术支撑。

红外光电子技术及其应用

红外辐射，又称“红外线”，在电磁波谱中处于可见光与微波之间，波长从0.76至1000微米。由于覆盖宽达3个量级，人们把它分作“近红外”、“中红外”和“远红外”三个区域，但不同学科往往规定了不同界线，还常常对某些重要波段冠以专门名词，如遥感中的“热红外”、“水汽红外”等。

资源一号02D卫星数据应用

资源一号02D卫星于2019年9月12日发射,搭载高光谱和可见光近红外相机,可获取166谱段高光谱影像、2.5m全色10m多光谱9谱段多光谱影像。目前卫星运行稳定,在国内外灾害应急监测、农业、海洋、生态环境、矿产等领域发挥着重要作用。

石英晶体双折射率紫外至近红外波段色散特性实验的研究

介绍了偏光干涉测量石英晶体双折射率色散特性及其相关数据处理方法。利用偏光干涉光谱极值点的精确判断,完成极值点波长对应的材料的双折射率的测量,获得了紫外至近红外光波段石英晶体的最大双折射率与波长关系离散的数据曲线,经多项式拟合数据处理,进而得到任意波长的双折射率函数关系式。此方法对其它各向异性晶体材料的双折射率色散特性的研究同样适应。

山区可见光—近红外遥感影像浓密植被暗像元自动识别方法研究

暗目标法是目前气溶胶光学厚度遥感反演中应用最为广泛的方法,浓密植被暗像元的识别是暗目标法的基础。针对可见光—近红外影像缺少中红外波段难以有效识别浓密植被暗像元的问题,引入红波段直方图阈值法识别山区可见光—近红外影像的浓密植被暗像元。该方法利用浓密森林像元在可见光波段反射率低的特点,通过搜索红波段直方图的最小峰值自动识别浓密植被暗像元。试验中选取Landsat TM影像前4个波段利用红波段直方图阈值法识别可见光—近红外影像的浓密植被暗像元,并与在中红外波段影像和可见光—近红外影像中广泛应用的两种暗像元识别方法进行对比分析,探讨红波段直方图阈值法的有效性,最后将该方法应用于环境减灾卫星(HJ-1)CCD影像的暗像元识别和气溶胶反演。实验结果表明:红波段直方图阈值法明显优于常用的可见光—近红外影像暗像元识别方法,识别精度接近传统的中红外波段影像识别方法,相似度指数小于2和小于3的暗像元分别为83.12%和93.48%。该方法为山区可见光—近红外影像浓密植被暗像元自动识别提供了一种新的适用方法,识别结果能够满足暗目标法反演气溶胶光学厚度的要求。

绿色伪装涂料可见光和近红外反射率的探讨

绿色伪装涂料主要用于模拟背景中的绿色植物,其在可见光和近红外波段反射率的大小应与绿色植物在该波段内反射率的大小相同或接近。在明暗两种背景下对植物绿叶的反射率进行了实际测量,通过实验研究和理论分析表明,绿色植物在可见光和近红外的有效反射率与其实际反射率、透射率以及背景的反射率均有关,因而在绿色伪装涂料的研制过程中,必须对这些因素进行综合考虑。所得到的结论对绿色伪装涂料的研制具有一定的参考价值。

地面目标伪装特征的高光谱成像检测方法

根据光谱揭露伪装的检测机制分析,对伪装材料及应用背景的紫外、可见光、近红外波段光谱反射特征进行了研究,探索试验目标光谱模拟伪装材料的检测技术,经光谱特征选择及空间降维处理,建立特征参数的判别函数,确定判别规则。针对多类判别和谱空间模式重叠的情况,提出数学分析模型及统计计算和判别效果检验相结合的光谱特征检测新方法。探索适合区分人工目标与背景光谱的最佳分类特征和判别函数。

多种薄油膜光谱反射率特性外场测试方法及结果分析

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。

基于6S模型的土法炼焦污染区TM遥感图像大气校正

电磁波在大气-目标物-传感器之间传输过程中,由于大气吸收与散射的影响作用,到达传感器的能量并不能准确反映地表目标物反射特性,这给计算地表反射率和反演目标物温度等重要参数带来较大的干扰。本文描述了利用6S模型的对TM遥感图像进行大气辐射校正过程,以2004年TM数据(Path 125,R ow 35)为例,进行土法炼焦点反射率反演,并利用校正后的TM 7、5、4三个近红外波段进行RGB假彩色合成解译土法炼焦点。结果表明,该方法增强了图像清晰度,提高了视觉效果,有利于遥感信息的提取和解译,使卫星遥感监测结果更加可靠。