塔里木河流域中下游典型地物光谱变化规律

由于塔里木河流域中下游距离河道在垂直向的差别,以及气候与人为因素的影响,使植被的空间分布具有异构性.典型地物光谱变化的研究为中下游生态环境的遥感监测提供了基础,实验研究表明:绿色全荣植物中,棉花由于其具有明显绿峰、水分吸收谷和近红外的高反射峰而更加容易识别,其他植物主要差别则集中在550,680,1420 nm附近的反射峰、吸收谷和1920～2500 nm之间的反射率;与绿色植被相比,枯枝的光谱在可见光部分的绿峰和红光吸收谷不明显,但在可见光部分波形有所差别,而与流沙土壤光谱相比,各波段反射率变化较大;对比不同荣枯比例的植物光谱发现,同一种植物随着荣枯配比的变化,除可见光绿峰、近红外反射峰和各水分吸收谷变化外,最明显的是在近红外1420～1820 nm之间和短波红外1920～2500 nm之间反射率随着枯枝的比例增加而明显升高;关于土壤光谱,中下游各断面占主要类型的流沙土光谱相差不大,但是盐碱土和含有一定水分的盐碱土则变化较大,而且反射率基本低于流沙土,结壳土则除在近红外和短波红外部分变化更加平缓而有所差别外,其余波段接近流沙土;同样的土壤背景下,近红外和短波红外部分反射率的差别能够在一定程度上反映覆盖度的变化.     

药芯焊丝焊接过程光谱特征波段分析与选择

针对某型自保护药芯焊丝设计焊接工艺试验,利用光谱仪和专用分析软件研究焊接过程中电弧等离子体辐射光谱分布曲线,对其在各谱段的分布特征进行分析,认为紫外波段的光谱曲线波长较短且衰减严重;可见光波段整体相对辐射强度较高,特别是在绿光和黄光区域尤为强烈,在红光区域电弧光谱相对强度较为稳定;在近红外波段电弧光谱辐射强度逐渐下降.综合考虑不同的应用对象,可见光波段适用于电弧等离子体物理本质研究,自保护药芯焊丝电弧等离子体和熔滴过渡的检测适合采用红光光谱窗口,而焊缝跟踪等则适合采用近红外或者红光光谱窗口.     

基于高分五号卫星数据的红树林群落光谱特征分析

为解决高分五号(GF-5)高光谱数据空间分辨率较低的问题，本研究采用葛拉姆-施密特(Gram-Schmidt, GS)正交变换融合算法对GF-5高光谱数据与高分二号(GF-2)数据进行空谱融合，利用1 m分辨率的GF-5高光谱数据结合实地样本数据提取不同红树林群落与互花米草群落的平均反射率，通过包络线去除与一阶微分计算的方法分析不同红树林群落与互花米草群落的复合光谱特征，从光谱特征探讨红树林群落的可分性。结果表明，在原始光谱曲线680-900、980-1 320、1 530-1 750 nm区间4种群落的光谱差异最大；经过包络线去除与一阶微分计算后的4种群落的光谱反射率分别在1 170-1 400 nm与1 330-1 470 nm波长范围处表现出明显差异。综上可知，不同红树林群落与互花米草的光谱反射率在近红外波段范围内的差异性最大，近红外波段可作为识别不同红树林群落与互花米草的优势波段。     

基于近红外光谱短波段的玉米品种鉴别研究

综合PCA、LDA和BPR提出了一种新的基于近红外光谱短波段的玉米品种鉴别方法.针对37个玉米品种的近红外光谱数据,以833nm作为起始波长,选取不同的截止波长,得到不同波段的数据,以此进行品种鉴别.实验结果表明:在833～1 087nm短波段,本文方法识别率达到97.60%,与全波段相比,波段范围缩小了84.71%,而识别率只下降2.16%.     

玛纳斯河流域山区积雪反射光谱特征分析

以新疆玛纳斯河流域为研究区,利用三次野外观测获取的山区积雪光谱数据(波段范围为350~2500nm),分析研究区内的典型地物光谱曲线特征,以及新雪、污化雪、陈雪和风吹雪的反射特性,探讨污染物类型和浓度、雪层含水量、雪粒径、雪与枯草混合物对积雪反射特性的影响,为山区积雪识别提供依据.结果表明:受污染物、雪层含水量、雪粒径、雪与枯草混合物等因素影响,污化雪、陈雪、雪与枯草混合物的光谱曲线兼有积雪与非雪地物的反射特性;在可见光波段,污化雪、陈雪的反射率有不同程度的下降,但是依然高于非雪地物的反射率;在近红外波段,新雪、污化雪、陈雪、风吹雪、雪与枯草混合物的光谱曲线在1020nm、1250nm处均出现积雪特有的吸收谷,在1080nm、1320nm、2246nm波段均出现积雪特有的反射峰.另外,污染物在降低积雪反射率的同时,使得污化雪在可见光波段的光谱曲线呈现上升趋势,即呈现污染物自身的光谱曲线特征,与其它类型的积雪形成明显对比,是区分污化雪与其它类型积雪的关键所在.     

白星花金龟成虫两种体色反射光谱的差异性分析

利用光谱检测系统测量白星花金龟Protaetia brevitarsis Lewis成虫两种体色个体不同部位的反射光谱,发现白星花金龟青铜色和古铜色个体4个测量点都反射紫外光(300～400 nm)和人类可见光(400～700 nm).古铜色个体光谱反射率整体低于青铜色个体,且青铜色个体反射波峰较古铜色个体多黄绿光反射峰.通过SPSS统计软件主成分分析比较,两种体色测量点反射光谱的主成分(明度、色度、饱和度)得分总体是有极显著差异的.比较发现,白星花金龟成虫青铜色个体的体色较古铜色个体更明亮更绚丽更多彩.     

基于高光谱成像的不同花期薇甘菊特征分析及监测模型研究

薇甘菊是世界上危害巨大的杂草之一,入侵能力强,严重威胁当地生态系统.使用SOC710VP成像光谱仪获取薇甘菊不同花期高光谱数据,选取与薇甘菊不同花期显著相关的参数,建立不同花期监测模型.结果表明,盛花期和未开花期光谱反射率存在明显"绿峰"和"红谷",整体值大小依次为盛花期、未开花期、枯花期;一阶微分曲线在绿光波段、红边,未开花期、盛花期和枯花期均存在明显波峰,且值的大小依次为未开花期、盛花期、枯花期;在750～900 nm,盛花期和未开花期波峰、波谷出现波段范围大致相似,枯花期出现3个波峰,峰值依次减小;薇甘菊不同花期与光谱反射率及光谱一阶微分在529～671、734～744、770～786、791～796 nm和833～838 nm极显著相关,以NDVI、RVI、GI、DVI和HI特征参数构建的多元线性回归模型的拟合效果最佳.根据薇甘菊高光谱特征参数建立的监测模型,可有效地监测薇甘菊不同花期,研究结果可用于薇甘菊发生发展的监测.     

水下光场及其影响机制的水槽模拟实验研究

测定了水下光合有效辐射(PAR)、光谱成分及悬浮物、叶绿素a等参数,分析了水下PAR变化及光谱分布、光衰减系数的光谱分布、辐照度比的变化、水下光场的数值拟合.结果表明,PAR的垂直分布主要取决于水体中的物质组成,从静止到小水流、大水流状态,PAR的衰减显著增大,分别由1增大到2m-1,再到4m-1;表面辐照度最大值一般在560nm左右,随着深度增加最大值出现波段向红光波段移动,水下光谱在蓝光波段衰减最强烈,其次是绿光、红光;光衰减系数随着波长的增加大致呈下降趋势,向下辐照度衰减系数在静止、小水流、大水流3种状态的值分别在0.75～2.56,2.30～4.66,3.51～10.34 m-1间变化;辐照度比最小值出现在蓝紫光波段,但在580和700nm附近出现两个峰值;在通过对光学参数与主要影响因子进行数值拟合以及计算叶绿素a对衰减系数的贡献率发现,水流变化引起的悬浮物浓度增加是造成水下光衰减的主要因素.     

润滑油的太赫兹波段光学与光谱特性研究

采用太赫兹时域光谱（THz-TDs）测试和近红外光谱测试相结合的方法,研究了不同种类的润滑油在0.3-1.6THz波段的光学性能和光谱特性。实验结果得到润滑油在太赫兹波段比在近红外波段更具有吸收活性,不同种类的润滑油可以根据其在太赫兹波段的特征谱进行鉴别。太赫兹时域光谱技术在润滑油分析领域的应用表明,该技术将在石油领域产生重大影响。     

荒漠草原近地面反射特征研究──戈壁针茅（Stipa gobica）荒漠草原近地面反射光谱特征与产草量的相关分析

描述了温带戈壁针茅（Ｓｔｉｐａｇｏｂｉｃａ）荒漠草原的近地面反射光谱特征，分析了产草量与比值绿度（ＲＶＩ）、标准差绿度（ＮＤＶＩ）和垂直植被绿度（ＰＶＩ）指标的相关关系．确认：戈壁针茅荒漠草原绿度指数与产草量之间具有显著相关性，两者的最适相关形式为指数曲线ｙ＝ａｅｂｎ，ＲＶＩ与ＮＤＶＩ均为比较稳定的估产指标，ＰＶＩ与产草量的相关性在不同月份出现一定的波动，用非红光波段反射率与近红外反射率形成的植被指数与产草量也显著相关．     

增强广谱吸收硅表面

为增强黑硅的广谱吸收性能,在氢氧化钠/异丙醇(NaOH/IPA)体系下对单晶硅进行金字塔表面织构的基础上,采用金纳米粒子辅助湿法化学方法做了进一步刻蚀.利用扫描电子显微镜(SEM)和紫外—可见—近红外分光光度计对表面形貌和反射光谱进行了表征与测量.结果表明:增强广谱吸收硅表面具有纳米/微米双尺寸陷光结构,在350~2 500nm波段平均反射率低于5.5%.     

不同氮素水平下油菜高光谱特征分析

利用小区试验获得的油菜主要生育期的冠层反射光谱,对不同品种、不同生育期和不同供氮水平下油菜冠层光谱进行了特征分析.结果表明:对于不同品种和不同生育期,冠层光谱分别在近红外和可见光区域存在一定的差异;对于不同的施氮水平,随着施氮水平的提高,在可见光区域反射率值减小,而在近红外区域则呈相反的变化趋势;一阶导数光谱随着施氮水平的增加,具有向长波方向移动的趋势,同时随施氮水平的增加,"双峰"现象则愈显著.红边位置随生育期和氮素水平的变化不明显,红边面积与红边幅值几乎在所有的生育期中呈现出随着供氮水平的提高而表现为增大的趋势.对于同一供氮水平下不同生育期,冠层红边面积与红边幅值随着生育期的推移呈"波浪"形状变化趋势.     

褶纹冠蚌贝壳结构特征及其珍珠层呈色机制研究

采用反射光谱仪和扫描电镜(SEM)对淡水褶纹冠蚌贝壳壳层微结构及珍珠层彩虹色成因进行较系统研究,对珍珠层构色机制进行了理论模拟。结果表明:贝壳棱柱层为棒柱结构,且与珍珠层呈近垂直交接;同一贝壳的珍珠层,生长端存在明显的彩虹色,且反射波长位于蓝绿波段,而成熟端无明显颜色和反射波长;构成珍珠层成熟和生长端文石板片厚度存在明显差异,且两者厚度分别约为1 483 nm和426 nm;珍珠层中文石板片与蛋白质周期排列构成一光子带隙结构,该结构与蛋白质色素的共同作用是其颜色产生的直接原因。     

激子复合区随温度移动对OLED磁效应的影响

制备了DCM掺杂层靠近阴极的双发光层有机发光器件ITO/CuPc/NPB/Alq3（发射绿光）/Alq3：DCM（发射红光）/LiF/Al,并在不同温度下测量了该器件和无DCM掺杂的单发光层参考器件的磁电致发光（Magneto-ElectroLuminescence,MEL）和磁电导（Magneto-Conductance,MC）.在注入相同电流密度下,发现双发光层器件MEL的高场（B50mT）效应随温度降低呈现先减小后增大的非单调变化,这与单发光层参考器件的单调递增变化明显不同.同时测量了不同温度下的电致发光光谱,发现双发光层器件的533nm和600nm两个特征峰的强度随温度变化出现了此消彼长的现象,表明激子复合区域随温度变化发生了移动.通过分析工作温度对器件各发光层中的三重态激子对间相互作用及载流子迁移率的影响,对双发光层器件中MEL的高场效应随温度的非单调变化进行了定性解释.实验结果进一步验证了在单发光层器件中得到的有机磁效应高场变化的相关结论.     

月表虹湾地区辉石及橄榄石含量反演

月表成分定量分布是月球探测中重要的一个科学问题．为了建立月表虹湾地区辉石与橄榄石的含量反演模型,本文在深入分析理解月表主要矿物的光谱特性的基础上,首先使用LSCC实测矿物数据,根据辉石、橄榄石在300-2600nm波谱范围的吸收特征分布,通过MGM模型计算19个采样点的光谱数据的5个吸收特征,每个吸收特征有吸收中心（Center）、吸收宽度（FWHM）、吸收强度（Strength）这3个吸收特征参数,利用多元回归分析建立矿物反演模型．由于缺乏月表实测数据,本文弓1入M^3高光谱数据利用Hapke辐射传输模型制作模拟混合矿物光谱对模型性能进行检验．最后,将反演模型应用于嫦娥三号月球车的首选着陆点一虹湾地区,得到其矿物含量分布图．实验表明利用MGM模型拟合分析的方法进行高光谱遥感矿物识别是一种可行的研究方法．     

基于经验线性法的Hyperion影像大气校正

选取影像覆盖区域的地物分别作为亮目标和暗目标,选取非影像覆盖区域的同名地物为目标物,基于经验线性(ELC)法对Hyperion影像进行大气校正.结果表明,包含大部分植被信息的混合像元中绿色植被光谱特征清晰可见,植被绿色反射峰、近红外波段反射平台以及短波红外小反射峰等现象十分明显.运用该方法对缺乏实时资料的卫星影像进行大气校正具有一定的适用性.     

采用地表反射率模型的Landsat时序数据集重构

选择福州市区东部面积近300 km²的区域作为研究区,基于地表反射率模型,对2013-2016年研究区内所有的有效像元进行拟合,重构时序数据集,并通过原始影像与实测光谱对拟合结果进行评价.研究结果表明:拟合结果与原始影像在蓝、绿、红、近红外波段的相关系数均高于0.9,可见光波段均方根误差在0.01左右,近红外波段略高于0.02;拟合结果能清晰地表达不同类型植被的物候差异,与原始影像、实测归一化植被指数(NDVI)均保持较高的一致性;基于重构的数据集,可以保证选择相同时相的数据进行年度植被变化监测,进一步提高植被动态变化监测的准确性和实效性.     

Pr~(3+)掺杂Ge-Ga-S-KCl硫卤玻璃的近红外发光研究

采用熔融淬冷法制备掺Pr3+(0.1%,0.3%,0.5%,0.7%)(按物质的量计算百分数,下同)的0.64GeS2-0.16Ga2S3-0.2KCl硫卤玻璃.测试玻璃的光学吸收谱和光致发光谱,在红外吸收谱中有4个明显的吸收峰,分别是Pr3+的基态3H4向3F4,3F3,3F2和3H6激发态跃迁引起的吸收.近红外区的3个发光峰,分别对应1D2→1G4(~1 390 nm),3F4→3H4(~1 430 nm)和3F3→3H4(~1 480 nm)的跃迁.0.5l%PrCl3掺杂时该组分玻璃的发光强度最高,而且吸收峰和发光峰峰值位置比相应的硫系玻璃有蓝移.分析表明:吸收峰和发光峰的蓝移是由于硫卤玻璃的离子键性比相应的硫系玻璃的离子键性强,导致Pr3+的相应能级间隔增大.