检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2025年

作者：孙二昌王先华叶函函吴时超施海亮李超安源中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学技术大学中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室

城市为CO2主要排放区，贡献了人为CO2排放总量的70%左右，是全球碳监测研究的重点区域。基于大气CO2浓度的“自上而下”方法能为全球范围的城市提供近实时的排放信息，是全球碳盘点的关键技术。目前在“自上而下”的城市排放估算中，先... 详细信息

城市为CO2主要排放区，贡献了人为CO2排放总量的70%左右，是全球碳监测研究的重点区域。基于大气CO2浓度的“自上而下”方法能为全球范围的城市提供近实时的排放信息，是全球碳盘点的关键技术。目前在“自上而下”的城市排放估算中，先验源汇数据一般来自于全球化石燃料CO2排放清单（ODIAC）和植被生长模型（VPRM）的输出，先验信息的空间不确定性高，较大的估算偏差难以满足高空间分辨的城市排放估算需求。本文利用多源地理数据来降低先验源汇的空间不确定性，并基于OCO-3卫星的XCO2数据对源汇空间优化的效果进行评估。结果显示，应用优化后的CO2源汇数据能更好地模拟出局地CO2浓度变化，与观测的一致性更高；在三个分析案例中，共有690个有效观测点被用于评估，模拟与观测的相关性分别提升了0.2、0.11、0.10,XCO2偏差分别降低了0.12、0.07、0.07 ppm。这些结果表明优化后的CO2源汇能够更加真实地反映源汇分布情况，可为“自上而下”方法提供高空间分辨率、低空间不确定性的反演先验值。

关键词：城市的CO 源汇 “自上而下”估算反演先验值高空间分辨率空间降尺度 OCO-3

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近红外波长处金星(盘)线偏振度的敏感性分析

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物理学报 2025年第9期74卷 133-147页

作者：李宜奇孙晓兵郑小兵黄红莲刘晓提汝芳韦祎晨王宇轩中国科学技术大学环境科学与光电技术学院合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031

通过对金星大气中云和霾进行详细的分层建模和辐射传输模拟,并结合金星快车SPICAV IR仪器的近红外观测数据,探讨了云和霾粒子的微物理性质及其对金星(盘)线偏振度的影响.结果表明,不同模式粒子的单次散射和线偏振特性在相位角和波长上... 详细信息

通过对金星大气中云和霾进行详细的分层建模和辐射传输模拟,并结合金星快车SPICAV IR仪器的近红外观测数据,探讨了云和霾粒子的微物理性质及其对金星(盘)线偏振度的影响.结果表明,不同模式粒子的单次散射和线偏振特性在相位角和波长上呈现显著变化,上层霾和云粒子(Mode 1和Mode 2)的微物理性质对金星的线偏振度影响尤为显著.Mode 1粒子的柱密度减小或模态半径增大均会使线偏振峰值增大,而线偏振度对Mode 2粒子柱密度的变化与Mode 1趋势相反.复折射率实部的变化对偏振特性影响显著,而虚部影响较小.此外,线偏振度在金星盘上随波长、相位角及位置(中心与边缘)变化明显,盘积分的线偏振特性对粒子微物理性质和大气水平不均匀性(如云量分布)高度敏感,且光环现象清晰可见.多层模型的模拟结果与SPICAV IR中低纬数据拟合较好,这种详细分层建模为揭示金星大气中云和霾的微物理特性及其辐射传输特性提供了重要依据.

关键词：金星云和霾线偏振敏感性分析微物理特性

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地基月球光谱辐照度仪的自动跟踪系统设计

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量子电子学报 2025年第1期42卷 89-99页

作者：李萍李新黄冬张权潘琰中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

月球用于卫星在轨辐射定标具有稳定性高、反射率光谱变化平缓、背景影响小、不受大气影响等优点。由于月球辐射受月相角、月天动平、日月距离等因素的影响,月球定标需要通过地面长期观测以建立高精度的月球辐射模型。为此,设计了一套地... 详细信息

月球用于卫星在轨辐射定标具有稳定性高、反射率光谱变化平缓、背景影响小、不受大气影响等优点。由于月球辐射受月相角、月天动平、日月距离等因素的影响,月球定标需要通过地面长期观测以建立高精度的月球辐射模型。为此,设计了一套地基月球光谱辐照度仪的自动跟踪系统。该系统利用月球位置算法获得月球的天顶角和方位角以实现初步跟踪,进而利用CCD相机拍摄月球图片进行图像处理以实现精确跟踪。室外跟踪观测实验表明,月球位置计算和图像处理跟踪相结合的跟踪方式具有较高的精确度,平均跟踪精度在0.04°以内,证明该月球跟踪系统具有准确性和可靠性。

关键词：遥感月球定标跟踪系统图像处理跟踪月球跟踪月球光谱辐照度仪月球定标

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基于偏振信息的污泥沉降比快速测量研究

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应用光学 2025年第1期46卷 121-128页

作者：王新强覃杉孙晓兵熊伟叶松王方原童宣科桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

污水处理是人类生产、生活中保持水源清洁的重要环节,污泥沉降比是衡量污水处理效果的关键指标。现有的污泥沉降比测量需要等杂质沉淀完成,耗费时间长,检测效率低下。为了实现实时、非接触、低耗测量污泥沉降比,研究了均匀污泥水样光偏... 详细信息

污水处理是人类生产、生活中保持水源清洁的重要环节,污泥沉降比是衡量污水处理效果的关键指标。现有的污泥沉降比测量需要等杂质沉淀完成,耗费时间长,检测效率低下。为了实现实时、非接触、低耗测量污泥沉降比,研究了均匀污泥水样光偏振信息与沉降比之间的关系,通过测量污泥沉淀前混合溶液的偏振图像,提取偏振特征参量,利用BP(back propagation)神经网络对偏振参量与沉降比进行训练建模,建立了输入层为I、Q、U、P、θ,隐含层节点数为13,输出层为污泥沉降比,网络拓扑结构为“5-13-1”的BP神经网络预测模型。模型训练采用L-M(Levenberg-Marquardt)算法,网络传递函数采用tansig-purelin。结果表明:预测模型的平均相对误差为4.361%,平均绝对误差为0.00821,均方误差为0.00014,均方根误差为0.01213,四者均在误差允许的范围内,能够用于污泥沉降比的快速预测。

关键词：偏振信息污泥沉降比定量检测 BP神经网络

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基于便携式EM27/SUN光谱仪的点源碳排放监测方法——以合肥皖能发电厂为例

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光学学报 2025年第6期 44-58页

作者：李超王先华叶函函吴时超施海亮孙二昌安源中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学技术大学中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室

以点源扩散烟羽的测量方式为基础，以合肥皖能发电厂为对象，使用EM27/SUN仪器进行多次地基观测实验，结合理论与实验结果的研究与分析，提出了优化的CO2排放监测方法。优化的监测方法避开了排放源近段对羽流轴线的敏感性和远段高层建... 详细信息

以点源扩散烟羽的测量方式为基础，以合肥皖能发电厂为对象，使用EM27/SUN仪器进行多次地基观测实验，结合理论与实验结果的研究与分析，提出了优化的CO2排放监测方法。优化的监测方法避开了排放源近段对羽流轴线的敏感性和远段高层建筑对风场的干扰性，对羽流中段进行测量。实验结果显示，距离排放源较近的近段CO2排放强度的平均偏差为（28.63±17.57） kg/s，中段CO2排放强度的平均偏差为（7.13±5.39） kg/s，远段CO2排放强度的平均偏差为（27.01±17.98） kg/s。研究结果表明，基于测量优化的方法可以显著提升热电厂CO2排放强度的估算精度。

关键词：点源排放碳估算 EM27/SUN 排放强度发电厂

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分焦面偏振探测器的串扰研究

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光学学报 2025年第5期 22-31页

作者：聂安然裘桢炜孙晓兵孟炳寰洪津中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学技术大学中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室

分焦面偏振探测器像素间的串扰会影响偏振透射率曲线，从而限制探测器的偏振精度和空间分辨率的进一步提升。探测器钝化层和其中的微结构带来的光学串扰以及衬底层中的电学串扰对分焦面偏振探测器的影响被长期忽略。围绕这个问题开展了... 详细信息

分焦面偏振探测器像素间的串扰会影响偏振透射率曲线，从而限制探测器的偏振精度和空间分辨率的进一步提升。探测器钝化层和其中的微结构带来的光学串扰以及衬底层中的电学串扰对分焦面偏振探测器的影响被长期忽略。围绕这个问题开展了相关研究：半定量地分析了图像传感器中串扰对消光比的影响；基于聚焦离子束直写技术制备了分焦面偏振探测器；搭建了线光源线偏振测试系统，并对串扰进行了量化测量；设计了可使电学消光比大幅提升的光电隔离沟道。研究结果不仅可以用于分焦面偏振探测器的设计，同时也为超表面与探测器的集成提供了参考。未来将以更真实的物理模型和探测器参数，定量地研究光电隔离沟道对探测器的串扰和性能的影响。

关键词：串扰微偏振阵列分焦面偏振探测器光电隔离沟道

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一种新型的红外辐亮度绝对定标方法研究

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光学学报 2010年第5期30卷 1315-1320页

作者：卢云君李健军张伟郑小兵中国科学院合肥物质科学研究院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

介绍了一种新型的辐亮度绝对定标的方法原理和实验装置。采用355 nm激光抽运偏硼酸钡(BBO)晶体,产生两个下转换光子波长分别为532.75 nm和1064 nm。利用这对可见-红外下转换相关光子对在时间、空间上的高度相关性,在红外下转换光子方向... 详细信息

介绍了一种新型的辐亮度绝对定标的方法原理和实验装置。采用355 nm激光抽运偏硼酸钡(BBO)晶体,产生两个下转换光子波长分别为532.75 nm和1064 nm。利用这对可见-红外下转换相关光子对在时间、空间上的高度相关性,在红外下转换光子方向注入1064 nm待测激光光源,通过测量532.75 nm的下转换光子信号的光子计数,实现1064 nm激光光源辐亮度的绝对定标,并将红外波段的测量转移到了可见光谱区域内。改变待测激光光源的功率,实验结果显示具有较好的线性。实验过程中设置输入光功率为3.39 mW,在对系统的各项损耗和效率进行评估的基础上,测量得到相应的辐亮度大小为4.09×1017W/(***),相对不确定度为4.78%。

关键词：遥感绝对定标参量下转换辐亮度相关光子

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基于阵列点源的光学遥感卫星像质评价方法

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光子学报 2023年第4期52卷 170-178页

作者：郑昱君徐伟伟李鑫司孝龙杨宝云张黎明中国科学院合肥物质科学研究院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

提出一种基于阵列点源的光学遥感卫星像质评价方法,以轻小型、自动化的反射点源阵列作为检测参照目标,最小二乘法二维高斯模型拟合阵列点源影像获得像点坐标,结合地面点源位置测量获得遥感器地面像元分辨率;以点源影像像点坐标为基准,... 详细信息

提出一种基于阵列点源的光学遥感卫星像质评价方法,以轻小型、自动化的反射点源阵列作为检测参照目标,最小二乘法二维高斯模型拟合阵列点源影像获得像点坐标,结合地面点源位置测量获得遥感器地面像元分辨率;以点源影像像点坐标为基准,对阵列点源遥感影像数据进行位置配准与高斯模型拟合获得成像系统点扩散函数与调制传递函数值。试验结果表明:像点坐标的共线误差小于0.002像素,地面像元分辨率的相对偏差优于6.5‰,阵列点源可以综合实现光学遥感卫星的像质评价与辐射定标。

关键词：遥感像质评价调制传递函数地面像元分辨率阵列点源

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星上反射率定标原理及其精度保持方法研究

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光学学报 2016年第6期36卷 258-265页

作者：黄文薪张黎明司孝龙曹兴家朱雪梅李孟凡中国科学院合肥物质科学研究院中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室

论述了太阳漫反射板星上反射率定标原理,建立了基于太阳漫反射板的星上反射率定标物理模型。太阳漫反射板双向反射分布函数(BRDF)会随时间发生衰减,是星上定标不确定度的主要来源,为此对监测太阳漫射板BRDF方法展开了研究。建立了中分... 详细信息

论述了太阳漫反射板星上反射率定标原理,建立了基于太阳漫反射板的星上反射率定标物理模型。太阳漫反射板双向反射分布函数(BRDF)会随时间发生衰减,是星上定标不确定度的主要来源,为此对监测太阳漫射板BRDF方法展开了研究。建立了中分辨率成像光谱仪(MODIS)太阳漫射板稳定性监测辐射计的监测物理模型,分析其在在轨性能评估中发现的问题。提出了一种积分球"双入光口+挡板"的光学结构,在保证功能实现的基础上简化了物理模型,减少了影响仪器不确定的因素。实验验证了该光学结构可防止太阳观测端口响应出现波纹。根据新光学结构的监测物理模型,参照目前国内对其相关参数的测试水平,对其监测不确定度进行了预估。结果表明,其监测不确定度可优于0.68%。

关键词：光学器件星上定标太阳漫反射板双向反射分布函数积分球

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PARASOL/POLDER3卫星数据的海洋上空云检测

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遥感学报 2018年第6期22卷 996-1004页

作者：陈震霆孙晓兵乔延利中国科学院合肥物质科学研究院中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

在卫星海洋遥感中,云作为海气耦合系统最重要的调节器之一,其检测结果对海洋上空云微物理特性的反演精度有较大影响。因此,快速而准确识别海洋上空的云像元是卫星遥感数据处理过程中首要解决的关键问题。以PARASOL (Polarization and An... 详细信息

在卫星海洋遥感中,云作为海气耦合系统最重要的调节器之一,其检测结果对海洋上空云微物理特性的反演精度有较大影响。因此,快速而准确识别海洋上空的云像元是卫星遥感数据处理过程中首要解决的关键问题。以PARASOL (Polarization and Anisotropy of Reflectances for Atmospheric Sciences coupled with Observations from a Lidar)卫星搭载的POLDER3载荷遥感数据为研究对象,提出一种改进的海洋上空云检测方法。首先剔除海洋耀光;接着利用有云与晴空区近红外反射率差异检验识别有云像元,并利用偏振反射率检验进一步识别低反射率的云像元;然后利用近红外与可见光反射率比值检验识别晴空像元;最后建立多角度云检测结果空间融合规则,重新标记有云、晴空和未定像元。以印度洋海区为例进行实验分析,将云检测结果与Buriez方法进行对比,发现检测精度基本相当,而有云像元的识别速度却平均提高约3倍。结果表明:该方法能有效的检测出海洋上空的云像元,满足业务化数据处理的高精度及时效性要求,为后续云微物理特性反演提供可靠的数据源。

关键词：云检测 POLDER3载荷偏振反射率多角度空间融合近红外

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