基于高光谱的草地可燃物含水率估测方法

用美国ASD公司的FieldSpee Pro FRTM光谱仪获得了防火期内含水率不同的草地可燃物的光谱数据,用烘干称重法获得了样品的含水率数据,并用包络线去除法处理样品的光谱反射率曲线.将1400 nm附近范围作为水分吸收特征波段,计算出了样品的光谱吸收指数、吸收深度指数、曲线长度和曲线面积指数等特征参数,然后对其与实...     

Li_2的405～460nm范围内的吸收及发射谱

本文报道了锂双原子分子在405～460nm范围内的吸收谱,吸收峰在422.5nm和450nm附近,两个吸收峰应来自x~3∑_u~+→2~3II_g的吸收跃迁.激光泵浦得到了456nm附近的感生荧光谱,并对这一谱带的发射机理进行了讨论.     

基于天宫一号高光谱成像仪的替代光谱定标方法精度对比分析

基于天宫一号高光谱成像仪2012年3月6日获取的可见近红外谱段数据,分别进行了氧气吸收通道的同步和非同步替代光谱定标,为了提高非同步替代光谱定标结果的可靠性,利用与同步实验日期相近的另外两景图像进行了多次非同步替代光谱定标.结果表明:基于三景图像的非同步替代光谱定标结果相近,差异小于0.2 nm,标准差小于0.11;同步和非同步两种替代光谱定标结果差异小于0.3 nm;以星上定标结果为基准,两种替代光谱定标方法的误差分别为0.384 nm和0.489 nm,二者差异较小.可见,可采用非同步替代光谱定标方法对高光谱成像仪进行高频次的光谱定标.     

掺Yb3+硅酸盐玻璃制备及光谱特性研究

采用高温熔融法制备掺Yb3+硅酸盐玻璃,通过吸收光谱和荧光光谱对掺杂玻璃的光谱特性进行分析,分析结果表明:掺Yb3+玻璃的吸收主峰位于975nm,吸收次峰位于908nm,在920nm~965nm范围内有一个较为弥散的吸收次峰,其中心波长为942nm;荧光主峰位于1036nm,荧光次峰位于993nm。采用McCumber和Judd-Ofelt理论计算了Yb3+的吸收截面面积、积分吸收截面面积、受激发射截面面积及荧光寿命等参数。     

基于光声效应的无创血糖检测仪的研究

为了验证基于光声效应的无创血糖检测方法,应用分子振动原理分析了葡萄糖分子的近红外吸收光谱和吸收峰,对组织内含有相同官能团的几种分子的红外吸收峰进行了比较,分析了由光谱重叠导致的干扰问题.通过实验验证了葡萄糖水溶液对800nm～1100nm近红外波段光的吸收的强弱,在970nm波长处得到了最强的声压信号.     

乳腺疾病患者血清的紫外吸收谱分析

测量了不同乳腺疾病患者血清的紫外吸收谱。人血清的紫外吸收谱约在230nm附近有一极强的吸收峰,在279nm有一较强的吸收峰,该吸收峰为蛋白质芳香族氨基酸的特征,在253nm有吸收谷。分析表明,不同乳腺疾病患者血清的紫外吸收谱有差异。血清紫外吸收谱的279nm吸收峰位及1279／1253的差异,反映了样品中芳香族氨基酸的成分及含量的差异;有无414nm吸收峰的差异主要反映了样品是否有溶血发生。这些光谱差异对于乳腺疾病光谱诊断的研究具有参考价值,为应用光谱技术进行血清检测,诊断疾病寻求简便的方法和途径。     

黑色海水珍珠和人工处理黑珍珠的光谱学特征研究

选用天然黑色海水珍珠、活性超级黑染色黑珍珠、辐照处理黑珍珠和硝酸盐染色黑珍珠,对其进行拉曼光谱测试、紫外可见吸收光谱测试的研究。两项测试表明:拉曼光谱中天然黑色海水珍珠、硝酸银染色和辐照黑珍珠均出现1080cm-1和699cm-1文石的特征拉曼峰,辐照黑珍珠荧光背景较强,染料染色黑珍珠的出峰位置与所使用染料的类型有关;紫外可见吸收光谱中,天然黑色海珍珠出现284nm和357nm两个吸收峰,染料活性超级黑染色珍珠出现380nm吸收峰,应为357nm吸收峰发生红移所致,银盐染色黑珍珠和辐照处理黑珍珠紫外区吸收峰消失。根据拉曼和紫外可见光谱特征,可以快速、无损地鉴定天然黑色珍珠和各种着色黑珍珠。     

芦荟大黄素在不同溶剂体系中的光谱特性研究

目的:检测芦荟大黄素在不同溶剂体系中的光谱特性,为芦荟大黄素的光动力学研究提供试验资料.方法:用紫外可见分光光度计和荧光分光光度计测定芦荟大黄素在二甲基亚砜,生理盐水,人血白蛋白中的吸收光谱和荧光光谱.结果;芦荟大黄素在二甲基亚砜,生理盐水,人血白蛋白中最大吸收波长分别为415nm、421nm、420nm,荧光最大激发波长为422nm、435nm、426nm,荧光最大发射波长为583nm、575nm、580nm.     

基于场景的热红外高光谱数据光谱定标

传感器每个波段的中心波长和半高全宽（Full Width at Half Maximum，FWHM）随成像环境变化会发生较大的系统性漂移。这种漂移最终会影响发射率和温度的反演精度，尤其是在大气吸收波段附近的发射率反演精度。选择水汽在11.73 m处的吸收通道作为参考波段，提出了适用于热红外高光谱数据的光谱定标技术流程。模拟实验表明:光谱分辨率为50 nm，中心波长偏移在-50~50 nm、FWHM变化在-25~25 nm时，大气水汽含量对光谱定标误差的影响最大。同时，对误差分布曲面进行拟合得到描述误差分布模型，用于误差的估计。当大气水汽含量足够大时，光谱中心波长偏移估算误差可达到1 nm以内。最后，将所提方法应用于机载热红外高光谱数据光谱定标。结果显示，热红外高光谱成像仪中心波长偏移为28.4 nm，FWHM变化为-18.5 nm。     

黄色蛇纹石玉的谱学特征研究

通过运用X射线荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、差热分析、红外光谱和拉曼光谱测试对少见的黄色蛇纹石玉进行成分和结构的分析,结果表明其主要成分为利蛇纹石。利蛇纹石的红外光谱具有由Si-O伸缩振动引起的956cm-1,1080cm-1,3650cm-1肩吸收的特征吸收峰。少见的黄色经紫外-可见吸收光谱测定得出363nm,384nm吸收峰,主要是由杂质离子Fe3+离子的d-d晶场跃迁引起。经过高温加热处理后,蛇纹石玉失去结构水转变为新的物相镁橄榄石,拉曼峰825m-1和856cm-1是镁橄榄石的特征谱峰。由热处理法     

雪粒径对积雪双向反射率的影响

雪粒径大小影响着积雪反照率的高低,从而影响着局地或全球能量收支平衡和气候变化,其影响程度取决于积雪本身的微物理特征和光学特性。在研究550nm、1030nm和1640nm波长处积雪光学特性的基础上,采用辐射传输方程模拟并分析了雪粒径对积雪双向反射率的影响。模拟结果表明近红外通道1030nm是反演雪粒径的敏感波长,积雪双向反射率在该波段随粒径和观测角度变化明显,多角度遥感信息可以更有效地体现积雪的微物理特征和光学特性,为利用多角度遥感数据反演雪粒径提供理论基础。     

Mapping the spatial distribution and time evolution of snow water equivalent with passive microwave measurements

This paper presents an algorithm that estimates the spatial distribution and temporal evolution of snow water equivalent and snow depth based on passive remote sensing measurements. It combines the inversion of passive microwave remote sensing measurements via dense media radiative transfer modeling results with snow accumulation and melt model predictions to yield improved estimates of snow depth and snow water equivalent, at a pixel resolution of 5 arc-min. In the inversion, snow grain size evolution is constrained based on pattern matching by using the local snow temperature history. This algorithm is applied to produce spatial snow maps of Upper Rio Grande River basin in Colorado. The simulation results are compared with that of the snow accumulation and melt model and a linear regression method. The quantitative comparison with the ground truth measurements from four Snowpack Telemetry (SNOTEL) sites in the basin shows that this algorithm is able to improve the estimation of snow parameters.     

Modeling Active Microwave Remote Sensing of Snow Using Dense Media Radiative Transfer (DMRT) Theory With Multiple-Scattering Effects

Dense media radiative transfer (DMRT) theory is used to study the multiple-scattering effects in active microwave remote sensing. Simplified DMRT phase matrices are obtained in the 1-2 frame. The simplified expressions facilitate solutions of the DMRT equations and comparisons with other phase matrices. First-order, second-order, and full multiple-scattering solutions of the DMRT equations are obtained. To solve the DMRT equation, we decompose the diffuse intensities into Fourier series in the azimuthal direction. Each harmonic is solved by the eigen-quadrature approach. The model is applied to the active microwave remote sensing of terrestrial snow. Full multiple-scattering effects are important as the optical thickness for snow at frequencies above 10 GHz often exceed unity. The results are illustrated as a function of frequency, incidence angle, and snow depth. The results show that cross polarization for the case of densely packed spheres can be significant and can be merely 6 to 8 dB below copolarization. The magnitudes of the cross polarization are consistent with the experimental observations. The results show that the active 13.5-GHz backscattering coefficients still have significant sensitivity to snow thickness even for snow thickness exceeding 1 m     

水下目标光学隐蔽深度遥感获取方法

针对用透明度盘深度(SD)估计水下目标的光学隐蔽深度(OCD)的方法缺乏科学性与准确性,提出了利用水色卫星遥感数据获取水下目标光学隐蔽深度的方法。在给出水下目标光学隐蔽深度概念的基础上,分析了水下目标对水中光传输的影响,并根据目标背景对比度传输方程建立了水下目标隐蔽深度与透明度盘深度的转换关系。建立了水下目标光学隐蔽深度的遥感获取模式,并对模式进行了实验验证。结果表明,黑色模型的理论计算和实测数据的相对误差小于30%,而白色模型的理论计算和实测数据的相对误差小于20%。     

基于遥感数据的地球背景中红外场景仿真

卫星遥感是研究地球大气背景红外辐射特性的重要手段,受大气影响及传感器观测条件的限制,无法获取多气象、多探测条件的辐射数据。针对该问题,基于JHU地物光谱数据库,分析了植被、水体、岩石等光谱辐射特性,结合传感器光谱响应,建立了3~5 m基于光谱相关性的地表辐射波段转换模型,并利用逐步回归法计算误差,模型误差小于10%。利用MODIS、AIRS等多源遥感数据产品,根据地表-大气-传感器辐射传输模型,模拟不同时空分辨率、探测条件等的地球背景辐射中红外图像。结果表明,利用多源遥感数据进行中红外图像仿真,可以实现大尺度、具有细致纹理结构的图像模拟,应用于遥感研究。     

激光诱导荧光装置用于海水可溶性有机物测量

水体可溶性有机物（也叫黄色物质,CDOM）,直接影响水体光学特性和遥感光谱特征,在水体生态系统、光学遥感、海洋碳循环中都发挥重要的作用。针对现有水体黄色物质（CDOM）常规测量需要对水样进行过滤等耗时耗力预处理过程,研制了一种水体黄色物质快速测量的可用于实验室及野外分析的激光诱导荧光仪,该仪器集成了405 nm激光激发、高光谱接收和特征荧光光谱解析技术,使得激光雷达能够从各种成分的叠加信号中分离和确认出特定组分。此外,在实验室测量和分析了温度对于CDOM荧光光谱的影响,并提出了一种荧光数据的温度校正算法。该仪器在中国东海2013年4月的测量结果与常规仪器测量结果具有显著的相关性（R2=0.83）,揭示了激光诱导荧光技术在CDOM实时监测上的应用潜力。     

结合HJ1A/B卫星数据和生态因子的籽粒品质监测

该研究引入温度、降水、太阳辐射和土壤肥力等影响小麦籽粒蛋白质含量的重要生态因子,结合遥感数据进行小麦籽粒蛋白质含量监测。以北京郊区的小麦种植区为实验区,获取多时相的HJ1A/B 卫星数据,多个气象站点全生育期气象数据和土壤养分数据,以及收获时小麦籽粒蛋白质含量。分别构建了遥感光谱蛋白质含量模型、生态因子籽粒蛋白质含量模型、光谱生态因子蛋白质含量模型。结果表明:北京地区冬小麦以5 月11 日（开花期左右）NDVIgreen 值与籽粒蛋白质含量相关性最好,达到极显著水平,因此该时期为冬小麦籽粒蛋白质含量遥感监测的最佳时相,并将利用该时期的NDVIgreen 参与光谱蛋白质含量模型、光谱生态因子蛋白质含量模型的构建。对光谱蛋白质含量模型、生态因子籽粒蛋白质含量模型、光谱生态因子蛋白质含量模型进行F 检验,表明各模型均达到极显著水平,3 种模型的决定系数分别为:0.782,0.635,0.843,相对误差分别为:0.151,0.123,0.049。说明综合利用遥感数据和生态因子的监测结果比单独利用遥感数据或单独利用生态因子的精度高。引入生态因子的小麦籽粒蛋白质含量遥感监测有助于提高监测精度,并增加监测模型的农业机理。     

Theoretical and Experimental Studies of Microwave Emission Signatures of Snow

The brightness temperature of snow in Finland has been studied theoretically and experimentally at 5,12, and 37 GHz for satellite remote sensing applications. A snow model consisting of ice spheres covered by a water shell has been used in theoretical calculations taking into account scattering and absorption. The brightness temperature of a natural snow field on the bare ground and on the ground covered with aluminum sheets has been measured from a tower. The experimental brightness temperatures are compared with calculated ones and show a reasonably good agreement. Experimental results also show that relatively small changes in the snow conditions cause large changes in the brightness temperature. Possible methods for using satellite observations in the remote sensing of snow are suggested.     

基于GF-6 PMS影像的积雪信息识别

以黑龙江省哈尔滨市道外区为研究区,系统探讨分析了基于遥感的不同方法在积雪信息识别中的应用。首先,对研究区两个时相的高分六号（GF-6）多光谱相机（PMS）影像进行目视解译,掌握了研究区内地物类型和积雪分布特点。其次,基于目视解译结果,选取了8种典型地物类型,得到了“积雪”和“非雪”两类像元的光谱特征规律。再次,探讨分析了6种方法在积雪识别中的应用,利用精确率、召回率和F指数3个指标进行了精度评价。最后,提出了基于投票结果的最终识别结果判定方法,得到了研究区积雪信息最终识别结果。研究表明:①受下垫面和阴影的影响,研究区“同谱异物”和“同物异谱”现象普遍;②深度学习算法的识别效果最好,决策树法的识别效果相对较差;农田区的识别精度高于池塘区,误识别和漏识别的现象都相对较少;③基于投票结果的最终识别结果判定,可以有效改善单一识别方法存在的误识别和漏识别现象。     

敦煌地区气溶胶光学厚度的反演研究

1999年,敦煌遥感卫星辐射校正场开始业务化运行。随着敦煌的城市建设和经济发展,辐射校正场周边环境发生较大的变化。为了了解辐射场的气溶胶光学厚度变化情况,2013年6月至7月,中国资源卫星应用中心在敦煌地区进行了为期15天的野外观测实验,采用法国CMEL公司研制的太阳分光光度计CE318对敦煌地区的大气进行测量,获得了4天晴空的大气光学数据。反演结果表明敦煌遥感卫星辐射校正场的气溶胶光学厚度日变化和逐日变化情况不大,550 nm处的光学厚度均值在0.3左右,符合遥感卫星辐射定标大气条件。