应用高光谱遥感数据估算土壤表层水分的研究

土壤水分是土壤的重要组成部分，它在陆地表层和大气之间的物质和能量交换方面扮演着重要角色，寻求快速而准确的方法估算土壤水分具有重要意义。通常，从可见光一近红外对土壤表层水分的估计多是建立在土壤水分与反射率的关系之上的。而在土壤水分含量不高时，土壤水分的增加使土壤光谱反射率在整个波长范围内降低，尤其在760nm，970nm，1190nm，1450nm，1940nm和2950nm等水分吸收波段，而在土壤水分含量较高时，土壤水分的增加会使土壤光谱反射率在某些光谱波段升高。而土壤水分的估计往往是基于土壤水分与土壤水分吸收波段的吸收强度之间的线性关系上，虽然这些经验的方法对于估算某些土壤的表层水分含量是有效的，但这些关系应用于其它条件(如不同种类土壤、土壤湿度变化范围很大的情况)时却面临很多困难，这与土壤的光谱反射率是由土壤的组成成分(土壤水分、有机质、氧化铁和粘土矿物等)的含量和它们在土壤中的分布密切相关。微分技术处理“连续”的光谱是遥感中常用的数学方法，微分技术能部分消除低频光谱成分的影响。现在微分光谱已广泛地应用于研究植被的生物物理参数、矿物和有机质等。然而利用微分光谱对土壤水分反演的研究却鲜见报道。本文通过对实验室中多种不同类型的土壤进行光谱与土壤表层水分含量进行观测，探讨了通过土壤反射率与微分光谱对土壤表层水分的反演方法。4种类型的土壤光谱数据(反射率(R)，反射率倒数的对数(log(1／R))，反射率的一阶微分光谱(dR／dλ)，反射率倒数的对数的一阶微分光谱(d(log(1／R))／dλ))与土壤表层水分之间的关系在本文中得到分析，R与log(1／R)对于不同土壤类型与土壤表层水分都很敏感，说明通过R与log(1／R)反演土壤表层水分受土壤类型的影响很大，而dR／dλ，d(log(1／R))／dλ)对土壤类型却不敏感，对土壤表层水分较为敏感，说明dR／dλ和d(log(1／R))／dλ)对于反演不同类型土壤具有很大的潜力，微分光谱与土壤水分在某些波段具有显著的相关性。通过随机对9种土壤(各具有4个土壤水分)的数据建立反演土壤水分的模型，并其他9种土壤(各具有4个土壤水分)的数据进行验证模型，结果表明，dR／dλ和d(log(1／R))／dλ)能够显著提高R与log(1／R)对于不同土壤类型土壤表层水分的反演精度，由于吸收过程是非线性的，在四种类型的土壤光谱数据中，总体来说，d(log(1／R))／dλ)具有最好的能力预测不同类型土壤的表层水分含量。     

光谱分辨率对地物分辨能力的影响分析

对高光谱数据进行地物识别处理时,如果直接采用原始观测值进行分析,由于相邻波段之间相关性强,进行地物识别时需要大量的训练样本,而且对于一些分布较少的地物类别则无法处理,因此需要通过特征选择来消除数据中存在的冗余,提高数据分析效率。本文针对在不同光谱分辨率条件下,对典型地物分辨能力的统计,分析了光谱分辨率对地物自动识别能力的影响情况。同时通过模拟数据的办法比较了高光谱数据和多光谱数据(以TM数据为例)对地物光谱特征的描述能力,指出高光谱数据存在的优势。通过本文的研究,为高光谱遥感技术在地物自动识别方面的应用提出了初步的方向。     

基于二维小波变换的FMI图象分割

为了从FMI资料中定量提取参数，一个重要的步骤是从实际FMI资料中分离出反映溶孔、溶洞、裂缝的子图像。本文给出的方法，考虑图像像元邻域的特征，应用二维小波变换求出目标与背景边缘的点集，按这个边缘点集的坐标点所对应的原图像像素灰度值的平均值作为分割阈值进行图像分割。实际资料处理表明，应用这种方法可以从实际的FMI资料中准确地分割出孔洞、裂缝的子图像并且可以按深度段连续自动处理，为后续定量计算参数奠定了良好基础。     

Study on the Source Parameters of Earthquakes in the Middle Eastern Area of North Tianshan in Xinjiang

INTRODUCTIONThe study of source parameters is usually based oninversionfromobservational seismic waveformdata.Seismic wave affected bygeometric spreading,inelastic attenuation,scatteringandsite effects ofthe mediumontheir way fromsource to station.Therefo…     

对羟基苯甲酸异丙酯合成的研究

以浓硫酸为催化剂，研究了对羟基苯甲酸和异丙醇合成对羟基苯甲酸异丙酯的工艺条件。对影响产率的因素进行了探讨：实验表明，在以7％的浓硫酸为催化剂，反应温度为120℃，醇酸摩尔比为4：1，反应时间为5h的最佳条件下，合成了羟基苯甲酸异丙脂，通过多次重结晶的方法纯化产品，产率可达85．5％，并通过熔点仪、红外光谱等手段对产品加以表征，验证了产品具有较高的纯度。该法简单、快速、产率高、纯度好，具有较高的实用价值。     

利用可见光/近红外反射光谱估算土壤总氮含量的实验研究

利用土壤的室内反射率光谱，探讨土壤氮元素的高光谱机理。利用土壤光谱各吸收带的特征参数与总氮含量进行逐步回归运算，确定与氮元素关系比较密切的几个吸收带。计算出这几个特征吸收带内土壤反射率的变化形式：一阶导数(FDR)、倒数(1/R)、倒数之对数(log(1/R))、波段深度(Depth)，并与总氮含量进行逐步回归分析，得到比较理想的结果：建模样本的Ra^2(修正的判定系数)分别为0．789、0．753、0．736、0．699，验证样本的Ra^2分别为0．759、0．468、0．794、0．725。可见土壤的反射率光谱与氮元素含量之间存在比较明显的相关性，可见光／近红外反射光谱具有快速估算土壤中氮元素含量的潜力。     

浓硫酸钠水溶液中的离子对

不同浓度的Na2SO4水溶液的拉曼光谱显示了SO42-的四个拉曼活性带:980 cm-1处的SO42-的对称伸缩振动模式v1带,1 106 cm-1处的反对称伸缩振动模式v3带,448 cm-1处的变形振动模式v2带和617 cm-1处的变形振动模式v4带。482 cm-1处的肩膀峰是由于NaSO4-离子对的形成对448 cm-1的v2带的影响而形成的SO42-的一个新的振动峰。浓Na2SO4水溶液中,水共享离子对[Na+.H2O.SO42-]-是主要的离子对物种。随着Na2SO4水溶液浓度的增加,Na+和SO42-的相互作用增强,NaSO4-离子对所占的摩尔分数增加。     

下扬子地区上二叠统页岩红外光谱特征及其对油气勘探的指示意义

红外反射光谱技术在烃源岩评价、盆地热演化史研究等油气资源勘探方面具有广泛的应用前景。下扬子地区上二叠统暗色页岩具有厚度大、有机碳含量高、有机质成熟度高等特点，是中国南方页岩气勘探开发的主要潜力层位之一，也是检验红外光谱技术在油气资源勘探领域应用潜力的良好场地。本次研究以扬子地区JY1井为研究对象，分析了上二叠统龙潭组和大隆组暗色页岩的空间分布特征，并结合QEMSCAN矿物定量分析技术对红外反射光谱的分析精度进行验证。结果表明：红外反射光谱技术对石英、碳酸盐、高岭石3种矿物的识别具有较高的精度，相关系数R²均达到0.88以上，其中碳酸盐和高岭石的检出限分别可以达到3%和4%。大隆组页岩伊利石的结晶度主要位于0.3～0.5之间，而龙潭组页岩伊利石的结晶度主要位于0.6～2.6之间，反映龙潭组页岩具有更高的热成熟度演化，这与随着地温梯度增加，蒙脱石经过伊蒙混层矿物逐渐向伊利石发生转变的程度趋于增加规律一致。大隆组页岩光谱反射率平均值为0.13,而龙潭组页岩光谱反射率平均值为0.12,反映大隆组和龙潭组页岩整体具有相似的有机质丰度，龙潭组的有机质丰度略微高于大隆组。光谱平...     

基于决策树分类的大屯矿区地物信息提取及矿区污染分析

本文在对国内外遥感图像分类方法充分研究分析的基础上,选择决策树分类法对大屯矿区的Landsat 8遥感图像进行分类研究。选取样本提取并分析研究区典型地类光谱特征曲线,依据光谱曲线特征和归一化植被指数建立了土地利用分类决策树模型,通过反复试验和修正,筛选出适宜大屯矿区地物分类的决策树最优阈值,对研究区进行分类和精度评价,最后通过分类结果对研究区的水体污染状况进行简要分析。