先进的机载超光谱成像系统：（AAHIS）海上应用的成像光谱仪

先进的机载超光谱成像系统（ＡＡＨＩＳ）是一台用于Ｐｉｐｅｒ Ａｚｅｃ飞机上飞行的体积小，重量轻的可见和近红外推扫式成像光谱仪。ＡＡＨＩＳ是在浅水，海岸和植被遥感应用中使用的最佳设备。数据采集可达到５５帧／秒，在飞行中可以显示和分析，或者记录数据以便在飞行之后进行处理。在飞行高度达１ｋｍ时，刈幅宽度可达２００ｍ。每一像元都复盖４３２－８３２ｎｍ光谱范围，２８８个邻接光谱通道可同时记录超光谱数据。像元     

机载成像光谱仪新概念

欧洲空间局（ＥＳＡ）认为有必要发起一种旨在对机载成像光谱仪下定义的研究工作,这种机载成像光谱仪应可视作星载“过程研究空间成像任务”（ＰＲＩＳＭ）的先驱,该研究工作包括确定一次“机载ＰＲＩＳＭ实验”（ＡＰＥＸ）,这次实验将对ＰＲＩＳＭ任务的准备,定标,生效,模拟和应用的发展作出贡献,ＡＰＥＸ仪器被定义了一种推帚式成像器,该成像器在轨迹方向上具有１０００个像元,在４５０ｎｍ至２５００ｎｍ的波长范围内具     

实用机载成像光谱仪系统

叙述了经实用化设计定型的ＭＡＩＳ机载成像光谱仪的系统设计和遥感应用情况，并给出了系统的主要技术参数。     

星载成像光谱仪的光学系统设计

文中详细叙述并讨论载于小卫星遥感的可见、近红外、热红外成像光谱仪的光学系统设计考虑，并列出设计结果。     

机载成像光谱仪数据采集系统

根据机载成像光谱仪的信号特征，讨论了用于机载成像光谱仪的数据采集系统的总体技术要求，并设计和研制了数据采集的系统。     

成像光谱仪的光谱分辨率技术

遥感技术自问世30多年来,以应用为导向,技术方法与手段日臻完善,应用深度和广度不断拓展.遥感技术正在向"多尺度、多频率、全天候、高精度、高效快速"的目标发展.美国、日本、印度及欧洲等国的卫星遥感计划大部分都是以环境监测与资源管理为主要目的,区域环境、资源调查及其动态监测是与各国当前利益密切相关的遥感应用领域.实现对地球资源环境的实时、动态、连续观测对遥感技术本身也提出了新的挑战,这些计划均提出了更高的技术指标,如更高的光谱分辨率、空间分辨率、全天候观测等等.这些以应用为导向的卫星计划必将有力地推动技术成果进入市场,以应用为导向也必将加速各种技术系统的实用化,使人类对自己生活的地球有更加全面、及时、客观、清晰的认识和了解.     

TRW公司发展的机载与星载成像光谱仪

从1989年开始,TRW公司进行了超多光谱成像技术的研究.第一台仪器是用商品化的零部件制成的,波长响应范围在可见一近红外区(从0.48μm到0.88μm).以后,又制造了一台用来在短波红外区(直至2.5μm)进行测量的仪器,它绝大部分使用了商品化的零部件,也包含了某些特制的部件,如前置光学系统.早期的仪器都是使用录像带记录数据,研制的实时处理器用于作为同     

星载大相对孔径宽视场成像光谱仪光学系统设计

高分辨率大相对孔径宽视场成像光谱仪已成为星载海洋水色遥感等领域的迫切需求,根据大相对孔径和宽视场的研究目标,采用折叠Schmidt望远成像系统与改进型Dyson光谱成像系统匹配的结构型式,设计了一个相对孔径1/1.2、视场3.9°,工作波段0.35~1.05μm的航天遥感成像光谱仪光学系统。基于像差理论,分析了改进型Dyson光谱成像系统球差校正原理。运用光学设计软件ZEMAX对成像光谱仪光学系统进行了光线追迹和优化,并对设计结果进行了分析。分析结果表明,光学系统在各个波长的光学传递函数均达到0.77以上,谱线弯曲和谱带弯曲均小于6%像元,便于光谱和辐射定标,完全满足设计指标要求,且结构紧凑,非常适合应用于航天遥感。     

机载成像光谱仪的性能要求

本文利用一般地球遥感中的机载成像光谱仪的正向模型把科学要求转变成仪器的技术规格。根据对成像光谱仪可探测到的每个相关变量的科学要求,有关专业的专家提供了地面的反射光谱。需要探测的变量的相关变化被用来推断临界的反射率增量。然后,本文把实际任务情况与这些反射率增量和辐射传递码结合起来以便以传感器的水平确定光谱NedL值。以可探测变量表示的各种应用场合的组合以及实际任务情况的使用,使得人们能以传感器测得的辐射率来确定各种NedL值．利用这一概念,人们就可根据科学要求推导出仪器的技术规格。     

成像光谱仪

近二十年,光学遥感仪的迅速发展,已经使气象卫星和地球资源卫星相继实用化。它摄取地球表面或大气层的视频图像数据,不停地从卫星送回地球,为现代的社会生活提供必不可少的信息资源。一、空间分辨率和光谱分辨率目前实用的光学遥感信息获取手段,是根据光学-机械扫描成像的原理,在预先设定的光谱波段里摄取目标区的图像数据。图像像元的张角(即空间分辨率)以及光谱波段的宽度(即光谱分辨率),是衡量图像质     

成像光谱仪光谱定标

成像光谱仪是谱像合一的新型光学遥感器.成像光谱仪的光谱定标是辐射定标的基础,准确的光谱定标是获得地物正确光谱信息的必要条件.介绍了成像光谱仪光谱定标的原理和几种光谱定标方法,并对国内成像光谱仪光谱定标技术进行了展望.     

成像光谱仪光谱分辨率的分析

讨论了影响成像光谱仪光谱分辨率的因素;光谱定标系统引起光谱响应函数的误差;以及成像光谱仪的实际光谱分辨率;并提出几种提高光谱分辨率的方法。     

干涉成像光谱仪切趾函数对复原光谱的影响分析

随着搭载干涉成像光谱仪HJY20-1-A的我国环境与减灾遥感卫星HJ-1A即将发射,我国干涉光谱成像研究也从实验室开始走向实用化.在干涉光谱成像过程中,切趾函数处理是干涉成像光谱仪光谱复原过程中的一个重要环节,对复原光谱的精度有着极其重要的影响.根据HJY20-1-A的参数设置,文中首先模拟了24种典型地物对应于HJY20-1-A和其它最大光程差设置的干涉成像光谱仪数据,在不同切趾函数作用下的复原光谱,结果表明Hanning函数是其中最有效、最为稳定的切趾函数,同时发现切趾函数的应用虽然可以提高复原光谱的精度,但与真实光谱仍存在一定差距,尤其对应HJY20-1-A,复原光谱的精度更加有限.在以上分析基础上,提出了基于仪器线型函数标准化的光谱复原改进算法,实验结果证实了该方法可以显著提高复原光谱精度,尤其适用于最大光程差较小的空间调制型干涉成像光谱仪.最后,就HJY20-1-A复原光谱对3种典型植被指数求解,进一步证明了该方法的有效性.     

高分辨率成像光谱仪(C-HRIS)研究

本文报告了高分辨率成像光谱仪(C-HRIS)原型样机的研究结果.分析了农业、资源调查与环境管理等应用需求和技术指标要求.介绍了C-HRIS原理样机的光学系统、光机结构、电子学系统以及技术性能.给出了在地面和飞机上光谱成像试验结果.     

光谱移位对成像光谱仪辐射测量的影响

棱镜色散成像光谱仪由于光谱弯曲或者装调等原因会使探测器上产生一定的光谱移位,为了研究光谱移位对系统采集到的光谱辐射能量的影响,首先给出探测器像元采集辐射能量的表达式.再结合棱镜色散成像光谱仪在短波红外(1.0～2.5 μm)谱段的光谱采样特性,计算当光谱偏离量为0.01d、0.1d和0.5d(d为探测器像元尺寸)时,系统采集到的辐射能量与没有光谱偏离情况下系统采集到的辐射能量的归一化差值.结果表明:探测器上的光谱偏离导致系统辐射测量精度发生变化,与没有光谱偏离的情况相比,系统采集到的光谱辐射能量在大气吸收带的边缘出现了明显的偏差,且差值随光谱偏离量的增大而增大.当光谱分辨率提高时,一些较弱的吸收峰附近也会出现明显的辐射能量偏差.光谱分辨率为10 nm,对于0.1d的光谱偏离量,归一化的辐射能量偏差PV值达到0.011;对于0.5d的光谱偏离量,归一化的光谱偏离量PV值达到0.04.相对能量偏差达到50%以上.实际应用中必须校正由于光谱移位给辐射能量采集带来的偏差,以满足成像光谱仪光谱辐射测量一致性的要求.     

长波红外高光谱成像光谱仪的辐射定标

红外辐射定标是红外遥感信息定量化的关键技术,对所测光谱进行定标是定量分析中的重要环节。采用自行研制长波红外高光谱成像光谱仪原理实验装置（简称 CHIPED-I）进行验证,用黑体对实验装置进行了两点线性定标,将测量的相对强度转化成目标的绝对辐射亮度谱,采用亮温法算出标定后的亮温光谱。结果表明,这种辐射定标方法用于长波红外高光谱成像光谱仪方法可行,这对进一步分析大气透过率和反演大气中红外活性气体浓度具有实际意义。