检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2019年第5期39卷 154-160页

作者：吕松王先华叶函函蒋芸吴浩李勤勤吴时超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 中国科学技术大学安徽合肥230026

从大气辐射传输模型正演和反演两个角度,探究CO2观测时地表高程的敏感性。SRTM地表高程数据表明,在北京附近的平原地区,卫星指向不准导致的地表高程均值的误差较小,在偏移量为0.1~10.0km的情况下,误差极大值约为10m;而在北京附近山区以... 详细信息

从大气辐射传输模型正演和反演两个角度,探究CO2观测时地表高程的敏感性。SRTM地表高程数据表明,在北京附近的平原地区,卫星指向不准导致的地表高程均值的误差较小,在偏移量为0.1~10.0km的情况下,误差极大值约为10m;而在北京附近山区以及平原与山区交界区内,地表高程均值的误差较大,误差极大值分别为713.98,515.61m。CO2反演结果表明:高程值每变化100m,CO2柱浓度偏差为3.29×10^-6;在大气CO2高精度反演中,地表高程偏差是一个关键因素。

关键词：测量 CO2 地表高程 SRTM 反演正演

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星载偏振扫描仪星上偏振定标器

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光学学报 2019年第9期39卷 205-213页

作者：杨洪春洪津邹鹏宋茂新杨本永刘振海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 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

为了满足偏振扫描仪的偏振测量精度要求,提出一种利用偏振扫描仪星上偏振定标器精确测量标准偏振态数值的方法。首先介绍了偏振扫描仪的技术特点、测量原理和偏振定标模型;其次结合仪器特性,将地球反照光+线偏振定标器/非偏振定标器作... 详细信息

为了满足偏振扫描仪的偏振测量精度要求,提出一种利用偏振扫描仪星上偏振定标器精确测量标准偏振态数值的方法。首先介绍了偏振扫描仪的技术特点、测量原理和偏振定标模型;其次结合仪器特性,将地球反照光+线偏振定标器/非偏振定标器作为在轨偏振定标的偏振态标准源;然后分别设计了专用的线偏振定标器和非偏振定标器;最后利用马吕斯定律确定线偏振定标器的偏振态数值,将星下点数据筛选出线偏振度小于0.4的下垫面反射光作为非偏振定标器的有效光源,以获得符合要求的非偏振光。所设计的定标器符合全光路、全孔径、端到端的要求,可保障长期在轨偏振测量精度为0.005。

关键词：测量偏振定标偏振定标器偏振扫描仪偏振测量气溶胶

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多角度偏振成像仪鬼像校正方法

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光子学报 2019年第1期48卷 29-37页

作者：张苗苗孟炳寰韩琳洪津中国科学院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031

根据多角度偏振成像仪光学系统特点,分析了仪器的鬼像分布特性,结合光学设计软件CodeV与ZEMAX确定了产生严重鬼像的光学工作面,并对实验测得的鬼像图像进行了标记.在此基础上,利用鬼像畸变与视场的关系,采用多项式拟合的方法得到仪器全... 详细信息

根据多角度偏振成像仪光学系统特点,分析了仪器的鬼像分布特性,结合光学设计软件CodeV与ZEMAX确定了产生严重鬼像的光学工作面,并对实验测得的鬼像图像进行了标记.在此基础上,利用鬼像畸变与视场的关系,采用多项式拟合的方法得到仪器全视场鬼像位置和形变,并通过实测图像确定了原像和鬼像图像之间的能量衰减比,建立了仪器全视场的鬼像校正模型.最后分别对未饱和及过饱和图像进行了校正,结果表明,此校正方法可以消除至少90%的鬼像杂光.

关键词：成像系统多角度偏振成像仪鬼像校正模型鬼像位置能量占比

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基于多通道温度与发射率分离算法的敦煌场地红外特性研究

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光学学报 2019年第10期39卷 301-309页

作者：张允祥李新韦玮翟文超张艳娜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辐射定标与表征重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

采用多通道式热红外辐射计CE312开展敦煌辐射校正场红外特性的研究,通过测量场地目标和红外标准板获取地表辐射亮度和大气下行辐射亮度,再采用多通道温度与发射率分离算法得到场地通道发射率和场地温度,最后利用最优偏移量法得到场地发... 详细信息

采用多通道式热红外辐射计CE312开展敦煌辐射校正场红外特性的研究,通过测量场地目标和红外标准板获取地表辐射亮度和大气下行辐射亮度,再采用多通道温度与发射率分离算法得到场地通道发射率和场地温度,最后利用最优偏移量法得到场地发射率光谱;将其与利用102F傅里叶变换红外光谱仪对相同目标区域进行测量,并采用光谱迭代平滑温度与发射率分离算法分离出的结果进行比较,两种算法获得的通道发射率最大偏差在0.011以内,场地温度偏差在0.104 K以内,说明采用多通道式热红外辐射计可以实现场地温度和发射率的分离,获得高精度的热红外场地参数。本试验为基于敦煌辐射校正场开展卫星遥感器热红外波段场地自动化观测绝对辐射定标提供了参考。

关键词：遥感辐射定标场热红外绝对定标温度与发射率分离

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多角度偏振成像仪温度校正方法

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中国激光 2019年第10期46卷 304-312页

作者：涂碧海洪津姚萍萍王羿袁银麟翁建文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 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

多角度偏振成像仪温度变化是影响辐射定标精度的因素之一,科学遥感数据处理首先进行温度校正。通过成像仪工作原理和偏振测量模型分析了温度变化的影响,结合热控设计和热真空实验情况,针对辐射测量的影响制定了温度补偿校正方法。设计... 详细信息

多角度偏振成像仪温度变化是影响辐射定标精度的因素之一,科学遥感数据处理首先进行温度校正。通过成像仪工作原理和偏振测量模型分析了温度变化的影响,结合热控设计和热真空实验情况,针对辐射测量的影响制定了温度补偿校正方法。设计覆盖在轨不同阶段的温度响应测试方案,监测影响实验数据的测试光源等外界条件,有效消除探测器帧转移效应影响,获取辐射定标系数与温度变化响应之间的关系。依据实验和在轨数据分析,通过暗背景通道实时测量及辐射响应系数补偿的温度校正方法,使温度变化带来的辐射测量误差减小至0.1%,满足在轨辐射校正需求。

关键词：遥感多角度偏振成像仪辐射校正温度校正控温范围

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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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北京城市下垫面大气CO2反演算法

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遥感学报 2019年第6期23卷 1223-1231页

作者：吴浩王先华叶函函蒋芸段锋华吕松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合肥230031 中国科学技术大学合肥230031

大气温室气体监测仪GMI(Greenhouse gases Monitor Instrument)是高分五号(GF-5)卫星载荷之一,主要用于全球温室气体含量监测和碳循环研究。高精度反演是卫星大气CO2遥感的基本需求。地表反射率影响卫星遥感辐射量及辐射传输过程中的地... 详细信息

大气温室气体监测仪GMI(Greenhouse gases Monitor Instrument)是高分五号(GF-5)卫星载荷之一,主要用于全球温室气体含量监测和碳循环研究。高精度反演是卫星大气CO2遥感的基本需求。地表反射率影响卫星遥感辐射量及辐射传输过程中的地气耦合过程,严重制约着CO2的反演精度,针对GMI开发高精度的大气CO2反演算法,地表反射是一个需要重点考虑的因素。城市是CO2重要的发射源,且城市下垫面存在明显的二向反射特性,加上城市大气条件不良,复杂的地气耦合效应存在这都考验反演算法的准确性和鲁棒性。本文针对北京城市地区,利用2011年-2016年共5年的MODIS(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer)地表二向反射分布函数BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)数据,构建了适合利用单次观测数据反演的BRDF模型,并提出一种同时反演地表BRDF参数和大气CO2含量的算法。结果表明在550 nm波长处气溶胶光学厚度AOD(Aerosol Optical Depth)小于0.4时,大部分GMI模拟数据的反演误差控制在0.5%(~2 ppm)内。利用GOSAT(Greenhouse gases Observing SATellite)实测数据的反演结果与修正后的日本国立环境研究所NIES(National Institute for Environmental Studies)反演结果进行对比,其平均误差为1.25 ppm,相关性达到0.85。本算法满足GMI数据在北京城市区域高精度CO2反演的需求,并使得反演高值气溶胶区域数据成为可能,增加了GMI观测数据的利用率。

关键词：高分五号 GMI CO2反演 BRDF 气溶胶

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四分束全Stokes同时偏振成像系统波片快轴装调误差的分析及优化

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光学学报 2019年第1期39卷 329-339页

作者：殷玉龙孙晓兵宋茂新陈卫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 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

建立了包含1/2波片(HWP)和1/4波片(QWP)快轴装调误差的Stokes矢量测量误差方程。分析了波片快轴的装调误差对7种典型基态入射光的Stokes矢量测量精度的影响,推导了任意入射光Stokes矢量测量误差的表征方法。仿真结果表明,偏振度越大,偏... 详细信息

建立了包含1/2波片(HWP)和1/4波片(QWP)快轴装调误差的Stokes矢量测量误差方程。分析了波片快轴的装调误差对7种典型基态入射光的Stokes矢量测量精度的影响,推导了任意入射光Stokes矢量测量误差的表征方法。仿真结果表明,偏振度越大,偏振测量误差越大,选取入射光偏振度为1时的偏振测量精度评估系统性能。提出了一种波片快轴装调误差的优化方法,当测量矩阵的条件数小于1.84时,选取0.772/0.228的分束比可使波片快轴装调误差对系统偏振测量精度的影响最小。为满足2%的偏振测量精度,HWP的快轴装调误差应在±0.15°内,QWP的快轴装调误差应在±0.52°内。

关键词：测量偏振波片装调误差邦加球分束比 Stokes矢量

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基于太阳矢量的点光源转台高精度标校建模研究

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光学学报 2019年第11期39卷 326-337页

作者：李瑞金张黎明徐伟伟司孝龙李佳伟胡运优王先华王戟翔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

针对以凸面镜作为反射式点光源的系统建模不够完善,限制其指向精度提高的问题,提出以太阳矢量为参照基准的系统建模方法,提高了系统指向精度。通过实验数据的线性度拟合确定拟合系数R^2在0.999以上,确保了实验数据的可靠性,以最小二乘... 详细信息

针对以凸面镜作为反射式点光源的系统建模不够完善,限制其指向精度提高的问题,提出以太阳矢量为参照基准的系统建模方法,提高了系统指向精度。通过实验数据的线性度拟合确定拟合系数R^2在0.999以上,确保了实验数据的可靠性,以最小二乘法解算模型求解系统固有安置几何误差,最后,通过反解模型求解目标值方法和太阳图像质心比对法,分别验证标校后模型的正确性。实验结果表明,目标编码器角度与实际测量角度值基本一致,俯仰角度误差标准偏差为0.0043°,方位角度误差标准差为0.00299°,误差范围保持在0.04°以内,图像质心比对法像素差值在2 pixel左右,对应的像素角分辨率误差在0.036°上下,系统综合指向精度优于0.1°,验证了此种方法建模的正确性与可行性,为实现多空间分辨率的高分辨率光学遥感卫星传感器高精度、高频次、业务化、全动态范围的在轨绝对辐射定标奠定了基础。

关键词：遥感在轨绝对辐射定标几何误差系统建模太阳矢量标校

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基于受激参量下转换的红外标准传递辐射计定标技术

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红外与激光工程 2019年第12期48卷 84-90页

作者：盛文阳夏茂鹏李健军翟文超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

基于受激参量下转换过程产生光子的相关特性,构建了一套无需制冷且只利用可见光探测器即可实现红外标准传递辐射测量的系统。首先详细描述了该红外标准传递辐射计系统的工作原理,接着利用标准黑体拟合获取了该系统的定标系数,由此得到... 详细信息

基于受激参量下转换过程产生光子的相关特性,构建了一套无需制冷且只利用可见光探测器即可实现红外标准传递辐射测量的系统。首先详细描述了该红外标准传递辐射计系统的工作原理,接着利用标准黑体拟合获取了该系统的定标系数,由此得到红外标准传递辐射计温度与待测黑体响应值的关系,最后通过与水浴黑体在相同温度点的响应值所反演获取的辐射温度作比较,进一步评估和验证了该红外标准传递辐射计系统的不确定度。实验结果表明:该红外标准传递辐射计测量水浴黑体辐亮度的联合不确定度为1.64%,表明该红外标准传递辐射计可作为标准黑体到用户传感器的传递标准。

关键词：定标受激参量下转换红外辐射计黑体辐射温度

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