光学遥感图像重光照方法研究

遥感成像的特殊性使得特定目标的遥感图像样本在数量和特征覆盖上存在明显不足,因此迫切需要拓展遥感图像的获取手段。本文提出一种光学遥感图像重光照方法,以单幅样本图像为基础,通过仿真手段获取不同光照条件下成像结果。该方法包含3个主要步骤:首先,基于样本图像和先验信息进行场景的三维重建;然后对样本图像进行预处理,提取场景的材质信息;最后,变换光照条件,以前两步提取的数据为基础进行仿真成像计算获取仿真图像。试验结果表明,本文方法可以获取较为真实的重光照结果。     

FY-3气象卫星微波水汽三维可视化及其在强天气监测中的应用

基于风云三号(FY-3)气象卫星上的可见光红外扫描辐射计(visible and infrared radiometer,VIRR)和微波湿度计(microwave humidity sounder,MWHS)数据,通过IDL语言开发设计了"FY-3微波水汽三维显示软件"。该软件可根据白天或夜晚监测时次的不同,自动生成由VIRR的3个通道(B6,B2,B1)合成且叠加4个高度(地表、850hPa,500 hPa和300 hPa)的微波水汽分布图(白天)或由VIRR热红外通道(B5)的云顶亮温图叠加微波水汽分布图(夜晚)。在热带气旋和梅雨监测预警中的应用表明:微波水汽三维可视化的结果综合了FY-3可见光红外数据在空间分辨率上和微波湿度数据在不同大气高度层垂直探测能力上各自的优势,其表达形式简洁、直观。该方法可以作为强天气监测预警的有效补充手段,具有一定的推广应用价值。     

Calibration and Validation of an All-Sky Imager

The automatic all-sky imager developed by the Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, provides all-sky visible images in the red, green, and blue channels. This paper presents three major calibration experiments of the all-sky imager, geometric angular calibration, optical calibration, and radiometric calibration, and then infers an algorithm to retrieve relative radiance from the all-sky images. Field experiments show that the related coefficient between retrieved radiance and measured radiance is about 0.91. It is feasible to use the algorithm to retrieve radiance from images. The paper sets up a relationship between radiance and the image, which is useful for using the all-sky image in numerical-simulations that predict more meteorological parameters.     

新型钻研仿制品—合成碳化硅

合成SiC是新型钻研仿制品，其硬度、折光率、色散值、热导系数均与钻研极其相近，用常规钻研检测方法难以鉴定；但合成SiC为非均质体，具较高双折射率，内含物及颜色也具特殊性，且其可见光吸收光谱、红外线吸收光谱、X射线荧光能谱均与钻研不同，依据这些特征可准确鉴定。     

均匀分布与结构描述ASIFT相结合的SAR与可见光图像配准算法

针对SAR与可见光图像配准中存在的非线性灰度差异与斑点噪声,同时考虑不同的成像视角问题,提出了基于均匀分布与结构描述ASIFT的SAR与可见光图像配准算法。该算法首先采用引导滤波建立引导尺度空间以达到噪声抑制与边缘保持,在特征点提取阶段,由于非线性灰度差异引入相位一致性强度信息,并与尺度空间网格划分相结合,指导筛选图像中均匀特征点的获取;然后在特征描述阶段,引入扩展相位一致性方法计算SAR与可见光图像的一致性梯度幅值和方向,提高了主方向和描述符的准确性;最后利用Optimal-RANSAC进行特征描述符匹配实现有效配准。通过对4组实测图像进行试验及结果分析,证明该算法相比SAR-SIFT与传统ASIFT算法具有更准确的配准精度。     

GMS卫星资料估算地表旬太阳辐射

GMS－5静止气象卫星较宽的可见光波段，为估算到达地表的太阳辐射提供了极好的信息源。利用GMS－5可见光通道资料，分析估计太阳辐射的可行性，并给出了相应的卫星资料处理方法。利用逐时观测资料和济南日射观测站太阳总辐射小时辐照总量实测资料，建立了可见光反照率与小时辐照总量的统计关系，探讨了旬太阳辐射的估算模型。估算结果与日射站实测结果比较，旬辐射估计量的均方误差为7．7MJ.m^-1，平均相对误差为3．4％。     

“风云二号”气象卫星应用与服务

气象卫星在国民经济发展中的作用，已经为各方面所共识，无论是在天气预报、气候预报、环境和自然灾害监测、航空航海及军事应用等各方面，其效益都是十分巨大的。1997年6月10日20时01分，我国第一代静止气象卫星“风云二号”发射成功；从1960年世界上第一颗气象卫星发射算起，至今已有6个国家和地区组织发射了129颗气象卫星，其中极轨98颗（含1994年12月美国发射的NOAA－14），静止31颗（含1994年4月美国发射的GOES－8、1994年10月俄罗斯发射的GOMS和1995年5月美国发射的GOES－9）。我国是继美国、前苏联之后第三个把极轨气象卫星送…     

可见光下天然闪锌矿光催化还原Cr(Ⅵ)

本文首次研究了天然半导体矿物——闪锌矿的光催化还原能力。经过9个小时的可见光催化实验,来自于湖南黄沙坪矿的天然闪锌矿样品在可见光下表现出较强的光催化还原能力:91.95%的Cr(Ⅵ)被还原,优于9.5小时后紫外光下70.58%的催化效果。闪锌矿的这种强的光还原能力归因于其导带中的电子具有更负的还原电势。此外,Fe替代Zn的晶格位置在禁带中引入了施主能级,而Fe~(2+)被氧化为Fe~(3+)也有效地捕获了空穴。Cd和Cu替代Zn同样引入了杂质能级,减小了禁带宽度,从而将闪锌矿对光的响应拓展到可见光的波长范围。天然闪锌矿中的这些杂质替代离子不…     

基于多尺度特征感知网络的城市植被无人机遥感分类

目前城市植被分类受特征相近、光谱相似影响导致植被漏分、错分。因此,设计了一种多尺度特征感知网络（MFDN）结合高分辨率无人机可见光影像对城市植被分类。该网络针对漏分、错分问题,通过在输入层引入坐标卷积减少空间信息的丢失;构建并行网络增强多尺度特征信息并在网络之间引入重复多尺度融合模块使整个过程保持高分辨率表示,减少细节特征的丢失;同时添加分离特征模块扩大感受野,获取多尺度特征,从而有效缓解了城市植被错分、漏分现象。结果表明,MFDN方法在仅使用无人机可见光影像条件下主要是通过空间模式而不是光谱信息促进了城市植被分类,平均总体精度为89.54%,平均F1得分为75.85%,平均IOU为65.45%,分割结果准确完整。因此,所提方法与易于操作的低成本无人机系统相匹配,适用于城市植被快速调查,可以为城市空间利用和生态资源调查提供技术支持和科学依据。     

钒酸盐可见光催化防污材料研究进展

生物污损是海洋工程材料在服役过程中面临的重要问题之一,因此,开发高效、环保的新型防污材料具有重要意义。基于半导体材料的可见光催化防污技术绿色、广谱、高效,在海洋防污领域有巨大的应用前景。本文从可见光催化防污材料和作用机理的角度,阐述了近年来在钒酸盐半导体材料体系方面的研究进展。作为一种新型的防污材料,基于钒酸盐的可见光催化防污技术有望在海洋防污领域中提供一种新的策略。