光谱分辨率

摘要： 从遥感系统的应用需求出发,论述了空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率、时间分辨率和姿态分辨率的不同定义。在分析各种分辨率指标的基础上,通过实例探讨了各种分辨率的评测方法。理清遥感系统分辨率的概念和内涵,有助于开展卫星遥感系统设计、探讨、论证精度指标分配及遥感探测数据应用方面的研究工作。

摘要： 为评估从偏振氧A带光谱中提取的气溶胶垂直剖面的信息量及提高光谱分辨率对偏振测量的气溶胶垂直剖面信息的影响,采用线性化矢量辐射传输模型(UNL-VRTM),对氧A波段线偏振度(DoLP)星载测量中气溶胶垂直剖面的信息量及不同观测条件和光谱分辨率下DoLP的气溶胶峰高信息量变化的影响因素进行分析。研究结果表明,DoLP所包含的气溶胶峰高的信息比辐射度更多,辐射度的信号自由度(DFS)最高为0.49,而DoLP的DFS为0.76;且随着光谱分辨率的提高,气溶胶峰高信息量增加,对表面反射率、观测几何以及先验误差的依赖大大降低。

摘要： 报道了利用自研高精度太阳追踪仪,建立了一套全光纤式激光外差光谱仪系统,对合肥科学岛(31.9°N,117.2°E)地区进行了实时大气光谱探测,在近红外波段(6437~6441 cm^(-1))得到了水同位素HDO分子的激光外差光谱信号。同时对吸收光谱进行了波长定标和离散标准化,得到了信噪比为46、光谱分辨率为0.0196 cm^(-1)的HDO整层大气透过率谱,并利用最优估计算法反演计算出HDO对流层的垂直浓度廓线。本文研究表明激光外差技术可以用于大气水汽同位素HDO的探测技术研究,为大气水汽同位素HDO的探测提供了新手段、新方法。

摘要： 一、引言随着国产卫星空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率和数据覆盖能力的极大提升,卫星遥感监测作为一项重要的技术手段,可以快速、高效、客观、准确地获取自然资源开发利用情况[1]。为更好支撑自然资源“两统一”职责履行,加快建设贯通部省市县(乡)卫星应用技术体系,形成部省卫星遥感应用合力.

摘要： 实验室可见-近红外高光谱数据(VIS-NIR)具有快速、高效、无损等技术优势,被越来越多应用于土壤组分反演中.光谱分辨率越高所能表达的土壤信息越丰富,但也带来了数据冗余.目前,对于不同光谱分辨率对土壤组分建模影响效应分析的研究相对较少.以欧洲土壤中心数据集19036个土壤样本为数据源,以土壤总氮(N)、有机碳(OC)、碳酸钙(CaCO3)、粘土(Clay)为例,基于偏最小二乘回归方法(PLS)并选择30％ 的随机样本独立验证的方式开展相关研究.首先将所有样本原始0.5 nm分辨率4200个波段的高光谱数据采用等间距取均值方法分别重采样到2,4,8,?,1024nm开展分析.结果表明:随着光谱分辨率的降低,土壤各类组分反演精度均呈下降趋势,光谱分辨率在64 nm以上,4类土壤组分普遍具有较高的模型验证精度(R2>0.65,RPD>1.7),光谱分辨率在128 nm以下CaCO3和Clay组分精度显著变差;4类组分中,CaCO3对光谱分辨率敏感性最强,在高光谱分辨率下反演精度较高(R2>0.86,RPD>2.72),但随光谱分辨率降低精度下降最快.此外,基于光谱响应函数将样本光谱重采样到GF2,S3A,L8,Aster,Modis和S3OLCI六种常见卫星传感器的光谱分辨率展开评价.结果表明:土壤N、OC在各传感器中均可获得较高的精度,甚至在GF2传感器仅有4个波段情况下,也具有不错的验证精度(R2=0.56;RPD=1.51),而土壤CaCO3及Clay反演精度普遍较差;除传感器光谱波段数量外,波段位置对土壤组分的反演能力的影响也很显著,拥有近红外长波(1100～2500 nm)光谱范围的传感器对土壤组分的反演能力优于缺少该光谱波段的传感器,特别是粘土矿物的吸收峰多位于近红外长波段,S3A,L8,Aster和Modis传感器的Clay反演能力均优于光谱波段数更多的S3OLCI.该研究成果对土壤组分高光谱数据预处理、卫星数据源的选择及未来传感器光谱通道的设计具有指导意义.

摘要： 为具备尽量宽的波长调谐范围,可调谐Fabry-Perot滤波器(TFPF)作为分光器件应用于高光谱遥感时其腔长必须很小.不同于传统Fabry-Perot干涉仪,当TFPF的腔长与谐振波长相当时,其反射镜上的反射相移不可忽略.本文基于传输矩阵方法,在宽光谱范围内对介质反射镜的反射相移和TFPF的滤波特性进行了数值计算.结果显示,考虑反射相移后TFPF表现出更高的光谱分辨率,并且波长调谐范围被压缩.研究成果对面向高光谱遥感应用的TFPF的结构设计和波长校准具有指导意义.

摘要： Fengyun-4A(FY-4A)卫星是2016年12月11日发射的我国新一代对地静止气象卫星,它配备了先进的成像仪和测深仪,可提供高时空和光谱分辨率的探测信息,用于天气气候相关的监测、预警和预报。多通道扫描成像辐射计(AGRI)是FY-4A卫星平台挂载的关键辐射成像仪器,重点用于云观测,并利用高时间分辨率的特征进行天气过程追踪。AGRI的红外辐射通道具有全光路的星上红外定标系统,与FY-2上的红外可见自旋扫描辐射计(VISSR)相比,无论在定量标定、成像速度和空间分辨率方面均有了显著改善。FY-4A AGRI的在轨运行状态和星上辐射定标水平的精确评估,对红外通道产品应用具有重大意义。

摘要： 采用HITRAN2016数据库,研制了新的大气分子吸收系数数据库,应用于更新的第二版通用辐射大气传输软件CART2.增加了光谱分辨率为0.1cm-1的CART2P1程序模块.相对于CARTl.0,大气分子吸收考虑了更多的分子弱谱线的吸收,扩展了计算波段.计算结果与LBLRTM和MODTRAN5对比表明,CART2能够精确地模拟大气分子的吸收;计算结果与地基实际测量的红外高分辨率太阳光谱吻合的非常好.具备0.1 cm-1光谱分辨率的CART2计算的大气透过率和环境背景辐射可以分辨出分立的大气分子吸收谱线,能够在中高光谱分辨率的光学工程和有些激光工程的大气传输计算中得到应用.

摘要： 为了精确利用卫星遥感监测获取的CO2等温室气体的信息实现对CO2浓度的反演,研究了高光谱分辨率与高信噪比光谱探测技术.采用大耀斑角反射式平面衍射光栅作为分光元件设计了光学系统,对0.76,1.61,2.06 μm 3个谱段实现了精细光谱分光.根据光学遥感探测理论,推导3个谱段的理论信噪比,揭示了光谱分辨率与信噪比之间的制约关系.选择大像元尺寸、高量子效率的探测器,通过像元合并以及盲元校正等方法,对小信号进行高信噪比探测.建立了一套精细光谱定标装置,分别测量3个谱段内各个光谱通道的线性函数,并进行高斯拟合,从而准确标定各通道的中心波长和半宽度.实验验证显示光谱分辨率可达0.04 nm,满足高光谱分辨率的光谱探测需求,为CO2浓度的精确反演奠定了技术基础.

摘要： Sagnac型静态干涉成像光谱仪中，Sagnac棱镜的加工对旋误差对仪器的光谱分辨率会造成一定影响，甚至会引入虚假谱信息。为了进一步提高光谱仪的光谱分辨率以及校正虚假谱，重点推导了Sagnac棱镜在加工过程中由不对称半五角棱镜在胶合过程中产生的对旋误差与由该误差而引起的棱镜剪切量变化之间的关系，分析了对旋误差对光谱仪重构光谱的影响，提出了采用Forman卷积法对该影响进行校正的方法。采用氢灯进行实验，结果表明，该校正方法对虚假谱的抑制作用明显，且可显著提升光谱分辨率。

摘要： 光谱分辨率是光谱仪器的重要性能指标之一，由于近红外光谱信息的特殊性，应考察近红外光谱的应用与光谱分辨率的关系。本文以汽油烯烃含量和芳烃含量为测定对象，用两台不同光谱带宽的CCD检测器的短波近红外光谱仪器，考察了不同光谱采集间隔对预测结果精度的影响。研究结果发现10nm光谱带宽的仪器颅测结果优于1nm光谱带宽仪器，多CCD像元数的CCD检测器并不能获得更好的预测结果。

摘要： 目标探测是高光谱遥感卫星的重要应用方向之一,明确目标探测效能与光谱数据核心指标的关系是高光谱遥感卫星设计和应用中数据处理的关键.本文基于模拟数据,分析了不同场景下目标探测效能对信噪比和光谱分辨率的敏感性.结果表明,目标探测效能对信噪比的敏感性不随场景改变,对光谱分辨率的敏感性则以来与场景,取决于目标-背景光谱差异的大小;目标探测效能对光谱分辨率的敏感度与信噪比水平相关.相关结论为高光谱卫星总体设计和高光谱目标探测数据处理提供了依据.

摘要： 介绍了一种宽波段高分辨率分光光度计的设计,包括光学系统设计及电路设计.分析了电路中主要器件CCD、CPU、AD,提出设计指标,并搭建了试验平台进行光谱分辨率测试,测试结果表明满足光谱分辨率设计指标.

摘要： 在"强光一号"装置Z箍缩实验中,为了诊断等离子体早期状态,研制了一套测量箍缩阶段的可见-紫外光谱的光谱仪系统,主要测量线光谱和连续光谱的相对强度以及线谱展宽.系统主要由引光管道、光栅单色仪、脉冲选通式ICCD 相机、电子学系统和图像采集系统组成.文中介绍了系统的标定方法,并对系统的动态范围和光谱分辨率进行了标定.系统光谱分辨率优于3Ω,可测量光谱范围为200～1 200 nm,时间分辨率优于4 ns,时间关联精度优于1 ns,每幅图像记录光谱范围为38 nm.该系统在"强光一号"装置上得到了成功的应用,得到了Z箍缩早期等离子体发光光谱.

摘要： 高光谱成像遥感器具有精细的光谱分辨能力，能从获取的遥感数据中直接分析目标的物质成分，从而有效地识别地物，长波红外谱段进行细分后可以广泛地用于地表温度探测、城市热流分析、环境灾害监测及矿蚀岩的识别等领域。本文介绍了本课题组正在研制的热红外高光谱推扫式成像原理样机，系统设计指标：光谱范围8.O～9.5μm:瞬时视场1．0mrad;视场角≥12°;光谱分辨率80nm：波段数≥32;量化位数12bit;推帚成像;NE△T≤O.3K。

摘要： MODIS传感器因其具有较高的时间分辨率、光谱分辨率以及适中的空间分辨率等特点,被广泛应用于大范围、长时期、动态的干旱监测中。本文针对江西省农业种植以水稻为主的特点,在借鉴已有遥感监测模型的基础上,选用2000～2008年MODIS数据产品及早情上报资料进行分析,建立了适合江曲省农业区的遥感早情监测模型,通过2003年江西干早的实例验证了此模型,结果显示此模型能很好的用于大范围的旱情监测。

摘要： 遥感变化检测方法已逐步从像素级向特征级发展，遥感变化检测的数据源也从中低分辨率向高分辨率影像发展，包括空间分辨率和光谱分辨率。针对这些检测方法没有一个统一的评价标准，不便于实际应用中检测方法的选择。因此本文提出了一种基于应用的决策级变化监测评价方法，综合考察靠几何精度、属性精度、运行时间和算法稳定性。并通过试验，验证该评价方法的可行性。

摘要： 我们可能已忘记了什么是Fourier Transform(FT)，除了大数学家Fourier教授已去世一百多年外，FT仅仅是处理复杂数据和信号的数学方法，我们不应对它怀有任何神秘感或高科技感!随着1982年个人电脑(Personal Computer，PC)的出现，需要电脑才能处理的复杂数据和信号手段(如干涉谱图的建立、统计学、二次导数和化学计量学的使用)便能应用于现代分析技术(如IR、NIR、电子鼻、质谱指纹图)。

摘要： 本发明公开了一种图像高分辨率装置。反射率推定部(206)利用由光源信息推定部(203)推定的光源信息与由形状信息取得部(204)得到的被摄物的形状信息从由图像摄像部(201)摄像下的原图像制作被摄物的反射率图像。反射率高分辨率化部(207)根据从反射率DB(208)取得的变换规则将反射率图像高分辨率化。图像高分辨率化部(217)利用已被高分辨率化的反射率图像、光源信息与形状信息制作已将原图像高分辨率化的高分辨率图像。

摘要： 本发明的基于高时间分辨率和空间分辨率多光谱遥感数据的草地地上生物量反演方法，具体步骤为：1)选取覆盖草地生长季的多光谱遥感数据，计算NDVI，并合成覆盖研究区的每月最大NDVI；2)根据气象站点的月均温、月总降水量、月总太阳辐射数据，插值生成覆盖研究区的月均温、月总降水量、月总太阳辐射数据；3)基于光能利用率(Light Use Efficiency，LUE)理论，利用CASA(Carnegie‑Ames‑Stanford Approach)模型计算草地的净第一生产力(Net Primary Productivity，NPP)；4)根据NPP和地上生物量和地下生物量之比，计算出草地地上生物量。

摘要： 本发明利用将与TV影像的劣化程度相应地特定出的PSF的亮度分布、由TV影像的Y(亮度)成分构成的劣化图像的亮度分布及复原图像初始值的推定亮度分布作为输入信息来多次执行基于Bayse概率论的基于实数的迭代运算的、基于软件或硬件的PSF复原单元及图像复原单元，来求出劣化图像的亮度分布的最大似然的复原图像的推定亮度分布，并将其替换在提取了劣化图像的亮度分布时的TV影像的Y成分，由此接近实时地提供与劣化前的状态近似的TV影像，从而解决上述课题。

摘要： 本发明的课题在于，提供解决接近实时地减少TV影像的1帧内的光学劣化以复原成劣化前的原图像的装置的规模为150万逻辑门这种大规模的问题的方法及装置。本发明为在如下的图像复原单元中通过进行2次迭代运算来接近实时地提供与劣化前的原图像近似的TV影像的方法以及7万逻辑门规模的装置：将TV影像的1帧作为劣化图像的亮度分布及复原图像初始值的推定亮度分布，将与劣化图像的劣化程度相应地特定出的第一PSF的亮度分布用于第一次迭代运算，将通过图像复原单元复原第一PSF的亮度分布而得到的第二PSF的亮度分布用于第二次迭代运算，一边将由第一次迭代运算得到的复原图像的推定亮度分布作为第二次复原图像初始值的推定亮度分布，一边通过基于Bayse概率论的实数运算，求出劣化图像的亮度分布的最大似然的复原图像的推定亮度分布。

摘要： 一种稀疏框架下基于光谱库的多光谱遥感图像光谱超分辨率方法，首先，获得多光谱遥感图像；其次，选择能够涵盖该图像观测区域地物类别的光谱库；然后，给出拟重建高光谱遥感图像的波段信息并与光谱库进行波段匹配；继而，利用匹配后的光谱库数据进行字典训练，得到过完备的光谱字典；再将多光谱图像在无非负约束条件下稀疏表示，得到稀疏表示系数；最后，利用光谱字典、稀疏系数获得光谱超分辨率后的高光谱图像；本发明在稀疏表示框架下，仅利用一幅多光谱图像进行光谱超分辨率重建，获得同一场景下的高光谱图像，降低了数据获取难度；同时，弥补了多光谱图像对光谱细节描述能力的不足，有效提高了光谱获取的精度和有效性。

摘要： 本发明涉及AOTF光谱成像技术领域，涉及一种提高AOTF成像空间分辨率和光谱分辨率的方法；提出一种采用多次迭代去逼近真值的优化算法，在某波长下，将CCD成像的每个象元得到的光强减去由于光谱和衍射角展宽的干扰光，从而获得光强真值，该真值是经过多次迭代获得，因此方法将AOTF获得的二维图像和一维光谱的数据立方经过多次迭代来提高最终的成像空间分辨率和光谱分辨率；首先对AOTF衍射角展宽进行测量，然后对AOTF衍射光谱展宽进行测量，经过上述两者的测量得出衍射效率η(x

摘要： 为解决传统光谱成像体制中空间分辨率与光谱分辨率的相互制约而应用受限的技术问题，本发明提供了一种同时获取高空间、高光谱分辨率的光学成像方法和系统，采用多级级联的TDI探测器，实现了高空间分辨率成像；在多级级联的TDI探测器单元上镀制不同谱段的滤光膜或集成滤光片，实现谱段能量的多级累加，从而提高了单个谱段的光谱分辨率。

摘要： 本发明涉及AOTF光谱成像技术领域，涉及一种提高AOTF成像空间分辨率和光谱分辨率的方法；提出一种采用多次迭代去逼近真值的优化算法，在某波长下，将CCD成像的每个象元得到的光强减去由于光谱和衍射角展宽的干扰光，从而获得光强真值，该真值是经过多次迭代获得，因此方法将AOTF获得的二维图像和一维光谱的数据立方经过多次迭代来提高最终的成像空间分辨率和光谱分辨率；首先对AOTF衍射角展宽进行测量，然后对AOTF衍射光谱展宽进行测量，经过上述两者的测量得出衍射效率η(x

摘要： 本发明公开了一种基于光谱分辨率降级的热红外高光谱温度发射率反演方法，涉及红外高光谱遥感领域。所要解决的是热红外高光谱数据的温度发射率反演问题。该方法步骤如下：(1)获取热红外高离地辐射亮度光谱及其同步的大气下行辐射亮度光谱；(2)候选温度集合确定；(3)黑体辐射亮度光谱计算；(4)光谱分辨率降级；(5)候选发射计算；(6)代价函数计算；(7)最优温度确定；(8)最终发射率计算。本发明以提高温度求解精度为切入点，通过提高温度的求解精度实现温度和发射率求解精度的同步提高。

摘要： 为解决传统光谱成像体制中空间分辨率与光谱分辨率的相互制约而应用受限的技术问题，本发明提供了一种同时获取高空间、高光谱分辨率的光学成像方法和系统，采用多级级联的TDI探测器，实现了高空间分辨率成像；在多级级联的TDI探测器单元上镀制不同谱段的滤光膜或集成滤光片，实现谱段能量的多级累加，从而提高了单个谱段的光谱分辨率。