面向光学遥感的先进光谱辐射定标技术

辐射定标是光学遥感信息定量化的关键技术之一,它的主要作用体现在(1)在工程研制到在轨运行的全过程中,确定和评估传感器的绝对响应;(2)建立不同平台、不同传感器的辐射量基准,保证相关时间和空间尺度下获得的地球物理数据可以相互比对、转换和融合;(3)通过动态监测,校正传感器的性能衰变,修正大气、照明条件和环境变化等对测量结果的影响,保证测量结果真实反映目标和背景的特征.结合我国空间光学传感器的发展要求,提出了实验室、星上和场地替代辐射定标的实施方案建议.实验室定标的主要作用是建立传感器的输出和已知的、用SI单位表述的入射辐射量之间的定量关系,星上定标能够长期地监测传感器响应的衰变,而场地替代定标可以验证传感器的辐射响应并进行多个传感器的交叉定标.通过这3种独立的定标手段的相互验证和比较,能够有效地提高环境光学遥感信息的定量化水平,保证卫星数据的质量.在综述和比较国内外先进辐射定标技术的基础上,提出采用标准探测器和标准辐射源相融合的辐射定标基本途径,来实现卫星传感器3个阶段的辐射定标,并讨论了技术实现的方案.     

FPAR的Monte Carlo模拟研究

FPAR (fraction of photosynthetically active radiation absorbed by the canopy)是植被冠层阻截太阳光合有效辐射的比例,是遥感估算陆地生态系统植被净第一性生产力(NPP)的重要参数.利用Monte Carlo方法模拟光子在植被冠层中的辐射传输过程,以植被冠层二向反射分布函数的模拟来验证模拟的正确性;在此基础上对400-700nm光合作用波段范围内的植被叶片吸收光子辐射比例的FPAR进行模拟.FPAR的Monte Carlo模拟结果,揭示了FPAR与太阳天顶角及植被冠层参数之间的关系.     

玉米冠层FPAR的高光谱遥感估算研-基于PCA方法及近、短波红外波段

光合有效辐射分量(Fraction of Photosynthetically Active Radiation,FPAR)是进行生态系统功能和全球变化研究的重要参数,准确估算FPAR具有重要意义。通过对野外实测玉米高光谱数据和光合有效辐射数据的分析,探讨了主成分分析方法在高光谱信息提取及估算玉米冠层FPAR参数方面的可行性,在此基础上,结合植被指数验证FPAR估算效果,分析近红外及短波红外高光谱数据在FPAR估算方面的应用潜力。     

非均匀月壤介质的被动微波辐射传输模拟

基于非均匀月壤物理模型和辐射传输方程,模拟月壤介质中的微波辐射传输特性,探讨频率、月壤厚度等与月表亮温的关系。结果表明:在低频段,月壤微波辐射亮温的动态变化范围较大,可探测的月壤厚度大,3 GHz时的最大可探测月壤厚度达12.4 m;在高频段对应的可探测月壤厚度较小,特别是从50GHz往后的频率段内,最大可探测月壤厚度均小于2 m。不同频率的亮温-厚度变化曲线没有交叉点,且频率越高,所能探测的月壤厚度越小。根据模拟结果,建立了月壤厚度与亮温的查找表。基于查找表,利用单个波段的亮温数据即可得到月壤厚度信息。     

新鲜煤和氧化煤自燃倾向性的FTIR对比分析

利用傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析技术,对乌达矿区低温氧化和新鲜煤样进行了红外光谱测试,通过两类煤样的特征官能团吸光度的对比分析．揭示了煤在氧化前后特征官能团的变化规律：氧化后的煤样中脂肪族和芳烃CH减少,酸酐C=O从无到有,芳烃骨架C=C基本不变,进而研究了其对煤自燃倾向性的影响。结果表明脂肪族和羟基含量越高,煤自燃倾向性越大。     

彩色红外片的“二色性”及其改进

针对彩红片的“二色性”,改进了国产彩红片的加工工艺,获得色彩鲜艳、层次丰富的彩红片,明显提高了航片信息量和解释能力,它对各种专业遥感均有普遍意义。国家遥感中心资料服务部秦友奎、赵继成、郭志杰、李小军等协助有关工作,谨此致谢。     

论Eppley PIR精密红外辐射仪的测量精度

本文依据红外辐射表(PIR)的结构、性能和工作原理讨论了测量精度及有关影响因素,比较了粗测和精测两种方法的特点,在此基础上提出了各测量方法的适用范围和精度范围以及提高测量精度的措施,同时也给出了一些特定场合下的测量实例及提高测量精度的具体方法。分析表明:精测方法具有很好的测量精度以及很强的环境适应性。粗测在限定的温度范围内具有测量简单、换算方便、易于实现自动化等优点,精度尚能满足一般要求,但在限定的温度范围以外,测量精度急剧恶化。在影响测量精度的各因素中以温度响应中表体热辐射测量的影响最大,在粗测方法中表内电池的性能与测量精度关系重大。强烈日射对测量精度有一定影响,经订正后可基本消除。     

毫秒时间尺度太阳微波辐射新特征

自1990年6月北京天文台太阳射电偏振仪投入实测以来,观测到一百多个“Spike”和短时标精细结构微波幅射,其中包括一些新的微波幅射特征。本文给出了主要的四点特征:(1)窄带辐射;(2)快速偏振逆转;(3)快速频率漂移;(4)不同时标的准周期振荡。     

利用LANDSAT/TM热红外通道反演地表温度的三种方法比较

利用北京2004年1月28日、4月1日、4月17日、5月19日和7月6日过境的5景LANDSAT／TM影像和实测探空数据，分别运用大气辐射传输模型、覃志豪（2001）单窗算法和Jimenez-Mufioz＆Sobrino（2003）单窗算法反演北京城区地表温度。通过对反演结果进行对比分析，结果表明，覃志豪（2001）单窗算法与基于探空数据的辐射传输方程法结果具有较好的一致性。提出在没有实时探空数据情况。对只有一个热红外通道的LANDSAT／TM数据源采用覃志豪（2001）单窗算法反演地表温度，精度是可以接受的。