检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2020年第2期40卷 343-349页

作者：陈兴峰刘李葛曙乐李新张凯南杨本永中国科学院遥感与数字地球研究所国家环境保护卫星遥感重点实验室北京100101 Finnish Meteorological Institute Helsinki 00101Finland 中国资源卫星应用中心北京100094 中国科学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

大视场偏振多光谱相机比传统的光谱相机多探测角度和偏振两个维度的信息,尤其在气溶胶遥感监测领域,具有很大优势,所以在2020年前后全球将大量发射搭载该类载荷的卫星。作为定量化程度很高的光学载荷,在轨定标一直受到很大的重视。因受... 详细信息

大视场偏振多光谱相机比传统的光谱相机多探测角度和偏振两个维度的信息,尤其在气溶胶遥感监测领域,具有很大优势,所以在2020年前后全球将大量发射搭载该类载荷的卫星。作为定量化程度很高的光学载荷,在轨定标一直受到很大的重视。因受限于缺乏星上定标设备和低空间分辨率特点,使用自然景物作为替代参考光源进行在轨辐射定标。多角度偏振相机内部的辐射传递过程复杂,需要进行辐射定标的相机参数有多个。辐射定标系数包括辐射强度和偏振两种类型多个参数,使用的自然景物类型多,导致多种定标方法组合、并行发展。2018年新发射的高分五号卫星是我国第一颗,也是同期国际上唯一搭载偏振运行载荷的卫星,在其后国际上也会有多颗卫星搭载同类型传感器上天,有必要梳理替代定标的研究进展情况。文章系统介绍了大视场偏振多光谱相机的一般光学结构及其光谱设置等重要技术参数,梳理了相机的辐射传递模型。划分了绝对辐射强度、相对辐射强度和偏振参数三类来描述不同定标系数的在轨定标方法和原理。针对特定的待定标系数,介绍了在轨替代定标所需选用的自然景物目标和定标的流程方法。形成了大视场偏振多光谱相机在轨辐射定标的方法系统。并汇总了定标结果检验的一般方法。新的大视场偏振多光谱相机的在轨辐射定标,将继承原有研究基础,使用特殊自然景物开展定标。在后续的同类遥感相机在轨定标工作中,也可以充分借助同一个卫星平台上的其他载荷及其星上定标器、借助地面人工光源等方法开展新形式的在轨辐射定标。我国、欧洲以及美国等规划了新型偏振相机航天发射计划,面向未来几年的我国和欧美诸多同类相机,结合作者研究基础,对未来在轨定标方法进行了初步设计和展望。偏振类型的多光谱相机主要服务于大气颗粒物遥感监测,对我国当前关注的大气环境问题非常重要。卫星发射后持续的在轨辐射定标是保障卫星遥感产品反演精度的必要条件。系统的在轨定标研究梳理和在轨定标未来方法的初步设计将为后续卫星遥感应用系统提供方法和模型参考。

关键词：偏振相机多角度遥感在轨定标替代定标

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基于空间外差的三叶草拉曼特征光谱测量实验研究

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光谱学与光谱分析 2020年第7期40卷 2110-2115页

作者：王新强葛浩然熊伟叶松王方原甘永莹汪杰君李树桂林电子科技大学广西桂林541004 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安徽合肥230031 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

空间外差光谱技术凭借超高光谱分辨率、高通量、瞬态探测、无运动部件等优势,在星际暗物质及大气微量气体成分等微弱光谱信号检测方面得到广泛应用。为了探索一种基于空间外差光谱技术实现物质拉曼光谱(RS)快速、直接检测的可行性,选择... 详细信息

空间外差光谱技术凭借超高光谱分辨率、高通量、瞬态探测、无运动部件等优势,在星际暗物质及大气微量气体成分等微弱光谱信号检测方面得到广泛应用。为了探索一种基于空间外差光谱技术实现物质拉曼光谱(RS)快速、直接检测的可行性,选择三叶草作为测量对象,使用一体化HEP-765-S空间外差光谱系统作为拉曼特征光谱探测器,配合特定波长激光器搭建系统,开展拉曼特征光谱直接测量实验。首先使用Gaussview6.0构建三叶草所含主要色素:叶绿素a、叶绿素b、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素的分子结构,然后利用Gaussian16获取优化的仿真RS,分析四种色素最强拉曼谱峰的波段范围,确定四种成分的强信号特征波段为1 537~1 800 cm^-1。根据激发光源与拉曼位移的理论关系,结合探测系统759~769 nm的检测波段范围,计算出用波长680 nm的激光器作为光源激发拉曼信号,可保证四种色素强特征拉曼信号正好落在探测范围,且可避开光源瑞利散射光及荧光干扰的影响。最终购置中心波长为680.28 nm的激光器与HEP-765-S空间外差光谱系统搭配开展三叶草强峰拉曼信号的直接检测实验。实验结果表明:搭建系统能够实现三叶草RS的直接测量,但是所测拉曼信号强度偏弱,这主要是两方面原因造成:(1)由于所用激光器的输出功率峰值偏小,约为130 mW;(2)所用HEP-765-S空间外差光谱系统为一体化设计仪器,软硬件系统及参数固化后不能进行调整,仪器数据采集的最大积分时间偏小,设定值为832 ms。光源功率不够大且仪器积分时间小共同导致采集信号偏弱。通过与仿真光谱比较,实测光谱在使用空间外差系统探测波段与三叶草叶片内四种主要色素拉曼信号叠加的包络基本一致,中央主峰与两端次峰都符合较好,实测光谱与仿真光谱具有较好一致性,说明采用空间外差系统对物质拉曼信号进行快速、直接检测具有可行性。

关键词：空间外差光谱仪拉曼光谱 Gaussian仿真三叶草

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星载红外高光谱傅里叶变换光谱仪条纹计数错误的检测及校正

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光学学报 2020年第16期40卷 199-205页

作者：刘畅施海亮李志伟吴春强漆成莉熊伟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 中国科学技术大学安徽合肥230026 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 国家卫星气象中心中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

针对星载红外傅里叶光谱仪中存在的干涉图条纹计数错误,系统地介绍了其形成原因及对复原光谱的影响,并提出了检测和校正方法。通过对干涉图的偏移相位进行线性拟合,能够精确获得条纹计数误差个数;采用理论仿真验证了所提方法的准确性,... 详细信息

针对星载红外傅里叶光谱仪中存在的干涉图条纹计数错误,系统地介绍了其形成原因及对复原光谱的影响,并提出了检测和校正方法。通过对干涉图的偏移相位进行线性拟合,能够精确获得条纹计数误差个数;采用理论仿真验证了所提方法的准确性,误差最低可至1.25%;最后采用实际数据进行验证,验证结果表明所提方法能够达到较好的检测及校正效果。

关键词：遥感高光谱傅里叶光谱仪条纹计数错误相位

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交叉定标中的不确定度分析及定标系数计算改进

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中国光学 2020年第3期13卷 568-576页

作者：高帅李元白廷柱张玉香郑小兵北京理工大学光电学院北京100081 中国气象局国家卫星气象中心中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081 中国科学院安徽光学精密仪器研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

一般交叉定标方法是利用普通最小二乘法的回归方式对时间、空间、观测几何、光谱匹配得到的近一致观测数据点对来计算定标系数,该方法忽略了各数据点对的质量差异,降低了定标系数的有效性。针对此问题,本文提出了基于不确定度计算的定... 详细信息

一般交叉定标方法是利用普通最小二乘法的回归方式对时间、空间、观测几何、光谱匹配得到的近一致观测数据点对来计算定标系数,该方法忽略了各数据点对的质量差异,降低了定标系数的有效性。针对此问题,本文提出了基于不确定度计算的定标改进方法,利用不确定度分析方法计算数据点对中各辐射基准值的不确定度并给出权重系数,采用加权最小二乘法回归定标系数。选取与在研的基准载荷参数最为接近的HYPERION作为辐射基准替代载荷,分别利用普通最小二乘法和加权最小二乘法对MODIS CH1~7进行了定标,采用MODIS官方定标系数作为真值对定标结果进行验证。结果表明,采用加权最小二乘法对MODIS的1、2、4、5、6、7通道回归的定标系数更接近真值,定标结果的最大相对误差与传统方法相比降低了3%~5%,平均相对误差降低了0.5%~1.5%,说明本文的加权最小二乘法可进一步提升交叉定标精度。

关键词：基准载荷太阳反射波段交叉定标加权最小二乘法不确定度

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基于青海湖辐射校正场的FY3D/MERSI-Ⅱ卫星遥感器热红外波段在轨辐射定标

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光子学报 2020年第5期49卷 128-136页

作者：张允祥李新张孟康晴韦玮郑小兵张勇中国科学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合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中国气象局国家卫星气象中心北京100081 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

2018年8月在青海湖辐射校正场开展了针对FY3D/MERSI-Ⅱ卫星遥感器热红外通道的在轨绝对辐射定标试验.采用走航式测量的方式获取了青海湖水表光谱辐亮度数据,结合探空数据,并基于辐射传输模型计算出卫星过境时刻的入瞳辐亮度和亮温,实现... 详细信息

2018年8月在青海湖辐射校正场开展了针对FY3D/MERSI-Ⅱ卫星遥感器热红外通道的在轨绝对辐射定标试验.采用走航式测量的方式获取了青海湖水表光谱辐亮度数据,结合探空数据,并基于辐射传输模型计算出卫星过境时刻的入瞳辐亮度和亮温,实现了对FY3D/MERSI-Ⅱ卫星遥感器热红外通道24(10.26~11.26μm)和通道25(11.50~12.50μm)的在轨辐射定标.利用国际公认精度的AQUA/MODIS和NPP/VⅡRS卫星遥感器对在轨辐射定标方法进行精度评估,在10.26~11.26μm和11.50~12.50μm波段范围,通道亮温的平均偏差分别小于0.5K和1.0K,表明基于青海湖辐射定标场的在轨辐射定标方法具有较好的定标精度,获得的定标结果合理可靠.将利用青海湖进行的在轨定标结果与星上定标结果进行比较,在10.26~11.26μm和11.50~12.50μm波段范围,通道亮温的平均偏差分别小于0.5K和1.25K,表明FY3D/MERSI-Ⅱ在轨运行稳定.本次试验检验了FY3D/MERSI-Ⅱ星上定标结果,也为FY3D/MERSI-Ⅱ遥感数据的定量化应用提供了保障.

关键词：遥感绝对定标精度分析热红外辐射传输

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星载微光遥感器外场辐射定标光源的研制和检测

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应用光学 2020年第1期41卷 140-144页

作者：甘涛袁银麟翟文超郑小兵孟凡刚吴浩宇中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

LED外场辐射定标积分球光源基于辐射通量等效理论,用于星载微光遥感器的在轨辐射定标。该定标光源采用12组峰值波长670 nm的LED密集阵列发光单元,每组最大电功率300 W,辐亮度输出达到5.2×10−2 W·cm−2·sr−1,通过等效辐射... 详细信息

LED外场辐射定标积分球光源基于辐射通量等效理论,用于星载微光遥感器的在轨辐射定标。该定标光源采用12组峰值波长670 nm的LED密集阵列发光单元,每组最大电功率300 W,辐亮度输出达到5.2×10−2 W·cm−2·sr−1,通过等效辐射通量面积校正后,能够适用于10−9 W·cm−2·sr−1量级的微光通道在轨定标。光源的参数检测结果表明:定标光源角度均匀性在±30°以内优于99.6%,平面均匀性优于99.7%,1 h内稳定性优于99.9%,具有优良的辐射特性。在敦煌中国遥感卫星辐射校正场对VIIRS微光通道进行了在轨实测试验,在轨响应结果为8.27×10−9 W·cm−2·sr−1(含月光贡献和大气影响),证明了该外场微光定标光源辐射量值设计的合理性。

关键词：微光遥感器参考光源辐射定标均匀性

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基于ISSTES算法的敦煌场地红外特性研究

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量子电子学报 2020年第2期37卷 229-234页

作者：周艳张运杰张允祥李新郑小兵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安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

敦煌场地光谱发射率和温度是基于敦煌辐射定标场开展卫星遥感器热红外波段在轨辐射定标的重要参数。利用便携式傅里叶变换红外光谱仪(D&P 102F)和红外标准板在2018年8月对敦煌辐射校正场地表发射率光谱进行了不同时间和观测条件下... 详细信息

敦煌场地光谱发射率和温度是基于敦煌辐射定标场开展卫星遥感器热红外波段在轨辐射定标的重要参数。利用便携式傅里叶变换红外光谱仪(D&P 102F)和红外标准板在2018年8月对敦煌辐射校正场地表发射率光谱进行了不同时间和观测条件下的多次测量。基于光谱多次迭代平滑温度与发射率分离算法(ISSTES),通过设置不同精度的温差间隔,对测得的野外光谱数据进行多次迭代平滑分析处理,实现了敦煌场地光谱发射率与温度的分离。与采用多通道法温度与发射率分离算法获得的CE312通道发射率进行比较,结果表明各个通道发射率的误差均在0.011以内,验证了试验获得的敦煌场地光谱发射率和温度具有较好的精度。本试验为基于敦煌定标场开展卫星遥感器热红外通道在轨辐射定标提供参考。

关键词：遥感温度与发射率分离辐射定标红外光谱发射率

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脱硫废水全自动稀释仪的设计

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分析仪器 2024年第5期 8-12页

作者：杜志刚祁利明刘贵喜李扬裕王广龙韩文录郑国栋赵全中朱愉洁施超欧内蒙古京泰发电有限责任公司鄂尔多斯010300 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司呼和浩特010010 中国科学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合肥230031 华东理工大学分析测试中心上海200237

该系统针对火电厂超高浓度脱硫废水中阴阳离子的测定设计,满足工厂检测的需求。通过实验并根据样品的特点,提出采用二步稀释的方案,第一步固定稀释,然后测定样品的电导值,根据电导值自动计算第二步稀释倍数,从而将高达数万μS/cm的样品... 详细信息

该系统针对火电厂超高浓度脱硫废水中阴阳离子的测定设计,满足工厂检测的需求。通过实验并根据样品的特点,提出采用二步稀释的方案,第一步固定稀释,然后测定样品的电导值,根据电导值自动计算第二步稀释倍数,从而将高达数万μS/cm的样品,稀释到100~200μS/cm满足离子色谱仪检测的要求。同时该稀释仪能自动完成阴阳离子标准曲线溶液的在线制备,供离子色谱分析。这将大大降低人工成本,提高检测的可靠性和工作效率。

关键词：超高浓度脱硫废水二步稀释标准溶液制备

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自校准多通道红外辐射计的设计与性能测试

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应用光学 2020年第4期41卷 743-753页

作者：张允祥李新李琛郑小兵中国科学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 中国科学技术大学科学岛分院安徽合肥230026 中国科学院重大科技任务局北京100864

为满足遥感器热红外波段自动化观测定标的需求,研制了具有自动化观测能力的自校准多通道红外辐射计。该设备需具有以下特色功能:1)采用电机驱动镀金反射镜的设计,实现0°~90°仰角的大气下行辐射和地表辐亮度的测量,为消除大气... 详细信息

为满足遥感器热红外波段自动化观测定标的需求,研制了具有自动化观测能力的自校准多通道红外辐射计。该设备需具有以下特色功能:1)采用电机驱动镀金反射镜的设计,实现0°~90°仰角的大气下行辐射和地表辐亮度的测量,为消除大气下行辐射对反演地表温度的影响提供了技术手段;2)采用滤光轮分光的方法实现了6个光谱通道的自动设置,结合多通道温度与发射率分离算法可以实现场地温度与发射率的分离,为卫星遥感器热红外波段绝对辐射定标提供了2个关键因子;3)采用内置2个控温精度分别优于0.04 K和0.05 K、发射率均高于0.994,稳定性均优于0.0014的黑体实现内部探测器的实时辐射定标,有效地消除了内部背景辐射对辐射测量的影响,定标不确定度小于0.167%。等效测温不确定度为0.2 K(@303 K,11μm),为遥感器热红外波段场地自动化定标应用的开展奠定了基础。

关键词：定标自动化辐射计自校准不确定度分析

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基于宽动态目标的高分辨率光学卫星相机在轨辐射定标

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光学学报 2019年第10期39卷 310-317页

作者：徐伟伟张黎明李鑫杨宝云中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 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

针对场地辐射定标方法难以覆盖遥感器动态范围的问题,提出基于多种反射率呈线性的宽动态目标的高分辨率光学卫星相机在轨辐射定标方法。以地面同步的实际测量代替气溶胶散射特性假设,采用线性回归法分离宽动态目标反射辐射与程辐射、地... 详细信息

针对场地辐射定标方法难以覆盖遥感器动态范围的问题,提出基于多种反射率呈线性的宽动态目标的高分辨率光学卫星相机在轨辐射定标方法。以地面同步的实际测量代替气溶胶散射特性假设,采用线性回归法分离宽动态目标反射辐射与程辐射、地-气耦合辐射及暗电流等背景辐射,在简化辐射传输计算的同时降低对背景环境的要求,实现星载高分辨率遥感器全动态范围定标与响应线性检测。试验结果表明:光学卫星相机基于宽动态目标的在轨辐射定标方法的不确定度小于3.6%,与反射率基法定标结果之间的差异小于5.5%,反演的地物反射率及辐亮度与实测值之间的误差均小于6%,验证了在轨辐射定标方法的有效性,该方法可以满足复杂环境条件下高精度在轨定标的应用需求。

关键词：遥感辐射定标宽动态目标漫射辐射/总辐射比

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