Calculation of reflectance values for two models of texture of carbon materials

This paper presents two models of texture of carbon materials possessing porosity. For both models, R_MAX, R_INT and R_MIN values of reflectance have been calculated by modified Ting's 3A method [Ting, F.T.C., 1978. Petrographic techniques in coal analysis. In: C. Karr (Ed.), Analytical Methods for Coal and Coal Products, Vol. 1. Academic Press, New York, 1978, pp. 3–25]. It has been found that the reflectance indicating surface (RIS) for the studied models of texture changes from a biaxial negative up to a biaxial positive one (the type A texture) depending on the shape and size of pores. In particular case, for the type B texture and the isometry of pores, a uniaxial negative RIS is merely obtained.     

四川盆地东北地区古地温梯度模拟

四川盆地东北地区古地温梯度一直缺乏研究。以普光气田已有的实测反射率数据为依据,应用EasyRo模拟计算方法,研究了该区主要生烃期的古地温梯度。结果表明,对川东北地区主要埋藏与生烃期(三叠纪—早白垩世)进行的成熟度模拟计算,应用古地温梯度为3.0℃/100m的古地温模式计算所得的结果与实测结果非常吻合。进一步提出了该区的简化古地温模式为[3.0℃/100m(96Ma)—2.8℃/100m(65Ma)—2.2℃/100m(0Ma)]。     

六种不同煤阶煤的品质因子特征

通过6种不同煤阶煤的弹性测试,分析了煤岩变质程度（以镜质组最大反射率表示）与煤岩品质因子之间的关系;在此基础上,进一步分析了煤岩速度与品质因子之间的关系及纵波与横波品质因子的各向异性特征.研究发现：煤岩镜质组最大反射率与纵波、横波品质因子均存在良好的线性相关性;垂直层理方向的波速与品质因子存在良好的线性关系,好于走向与倾向方向;垂直层理方向的纵波与横波品质因子线性相关,相关系数可达93.5%;煤岩的三方向品质因子存在各向异性,且强于速度的各向异性.通过横波品质因子与纵波品质因子间相互换算的理论公式计算结果与实验室实测结果的对比,证明了该理论公式的可靠性,误差小于10%,为多分量转换波的吸收衰减补偿提供了理论依据.     

Landsat5图像的增益、偏置取值及其对行星反射率计算分析

在对比不同时相的数据或建立遥感反演模型时,往往需要将图像的灰度值转换为反射率。增益和偏置是计算反射率时使用的两个基本参数。如果这两个参数发生偏差,反射率的计算结果就有问题,大气校正和其他相关工作的结果也是不可靠的。根据USGS文档和1995年以来的Landsat5遥感图像,对图像头文件中的增益和偏置参数的取值进行了分析,并按照标准单位将增益和偏置进行了转换。为了分析不同增益和偏置取值对反射率计算结果的影响,对比计算了植被和水体的行星反射率值。对2004年7月26日的太湖地区的TM图像。取值分为4种方案: (1)使用遥感软件ENV14．0计算;(2)使用图像头文件中的参数;(3)使用USGS提供的同期参数;(4)使用USGS提供的2003年前的参数。结果表明,不同增益和偏置取值导致计算结果变化较大。如果以方案3的USGS参数计算的结果为标准,那么,其他方案的相对误差值可从0．2％到20％以上。从各个波段的误差分布看,以第3波段的相对误差最小。从工作成果的可比性角度出发,建议统一使用USGS的增益和偏置参数计算Landsat5图像的反射率。     

遥感影像时—空融合的“点”—“线”—“面”质量评价

遥感影像时—空融合可集成多源数据高空间分辨率和高时间分辨率互补优势,生成时间连续的高空间分辨率影像,在遥感影像的动态监测与时序分析等方面具有重要应用价值.然而,现有多数研究往往基于单一数据产品对时—空融合算法进行评价,而在实际生产应用中,需要验证算法在多种遥感产品数据的融合表现;此外,目前研究大多基于“单点时刻”进行评...     

Spectral material mapping using hyperspectral imagery: a review of spectral matching and library search methods

Imaging spectroscopy is an emerging and versatile technique that finds applications in diverse fields concerned with remote identification, discrimination and mapping of materials. The large amount of spectral data produced by hyperspectral imaging necessitates the development of automated techniques that convert imagery directly into thematic maps. Spectral library search method, a method of choice for organic compound identification by the mass spectroscopy, has caught the attention of researchers as one of the appropriate methods for an efficient exploitation of high quality spectral data available from the hyperspectral imaging systems. Given the apparent increase in the number of papers appearing on the subject as well as the variety of methods proposed, it is reasonable to say that the field of automated interpretation of reflectance spectral data has passed its infancy now gaining important space in the scientific community. We present an overall view of the literature relevant to the development of library search method, the various search algorithms and systems available in the purview for developing an automated hyperspectral data analysis system for material identification.     

用传输矩阵方法研究多层介质增透膜的透射特性

利用麦克斯韦方程组和边界条件,推导出由高低折射率介质组成周期性的多层增透膜系的传输矩阵,用传输性矩阵求出增透膜系的反射率和透射率表示式,采用Maple语言和数值计算方法得到4层和8层高反射膜系的反射率随入射光波长变化曲线,分析和讨论入射光的入射角对反射率和透射率的影响.得到的结果有利于对多层介质增透膜系结构的理解,为光学仪器镀膜的设计提供了理论依据.     

基于可见—近红外反射光谱的典型农田重金属污染风险分类研究

对于人为因素或自然因素造成的农田土壤重金属元素污染,需要进行大面积的土壤环境质量调查和分类管控,然而传统的采样测试方法存在工作量大、代价高等问题。可见—近红外（Vis-NIR）反射光谱是一种快速低成本获取土壤理化信息的手段。为研究Vis-NIR反射光谱预测模型划分土壤重金属污染风险类别的能力,文章以典型人为污染地区（浙江温岭）和典型地质高背景地区（广西横县）的390份农田土壤为样本,测定8种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）的含量和pH值,并测定土壤Vis-NIR光谱。使用偏最小二乘（PLS）和支持向量机（SVM）算法建立回归模型,对土壤重金属含量和pH值进行预测,并基于预测值进行土壤重金属污染风险分类。结果显示,温岭土壤主要污染元素Cd和Cu的光谱模型回归预测偏差（RPD）分别为1.23和1.19,预测机制与有机质有关。横县土壤主要污染元素As和Cd的RPD分别为1.98和1.93,预测机制与铁氧化物和粘土矿物有关。地质高背景土壤重金属与铁氧化物的正相关性普遍较强,使得光谱模型对重金属含量预测准确度较高。温岭和横县土壤pH值的光谱模型RPD分别为1.76和1.68。土壤重金属污染风险光谱分类的总体 准确度分别为75.0%~100%（温岭）和80.0%~100％（横县）。将Vis-NIR光谱与遥感技术相结合,对农田土壤重金属污染风险进行快速分类总体是可行的。     

兴凯湖沉积物磁化率和色度反映的28kaBP以来区域古气候环境演化

对兴凯湖长269 cm的沉积岩心的研究结果显示:沉积物的色度和磁化率特征可以较好地反映区域气候环境变化。沉积物明度分别与红度、磁化率、黏土和有机质含量之间及磁化率与黏土之间有很好的相关性;红度高值与明度低值对应暖湿气候环境,磁化率低值反映沉积物较粗的较低湖面,对应冷干气候。28480~26160 cal.aBP,湖区处于温湿气候时期;22880~18170 cal.aBP,岩心孢粉浓度很低,流域处于末次盛冰期疏桦林草原环境;18170~12650 cal.aBP处于Bφlling/Older Dryas/Allerφd暖期。岩心深度90~78 cm段,对应于新仙女木期;11500~4570 cal.aBP,进入全新世暖期,其中8000~5000 cal.aBP,本区处于全新世大暖期(气候适宜期);4570~1470 cal.aBP气候变为凉干;1470 cal.aBP以来,流域又变为暖湿气候环境,同时,人类活动逐渐增强造成水土流失加剧。     

MODIS 1B数据与物理量计算

弄清楚HDF-EOS数据结构和内容及其基本物理量的计算方法是MODIS应用的基础。HDF是NCSA开发、适用于多种计算机平台、易于扩展、主要用来存储各种类型的科学数据。NASA在此基础上,对HDF进行了扩展,开发了专门处理EOS产品的数据格式HDF-EOS。MODIS 1B产品采用HDF-EOS格式存储数据,数据文件包括250、500、1000 m分辨率的定标后的资料以及星载定标器数据及其他工程数据。白天MODIS资料有36个波段,夜间只有17个波段。MODIS 1B产品将MODIS探测得到的数据信号按一定比例缩放为16位整数保存,根据数据集保存的缩放比和截距参数,可以算出反射率和辐射率。