用离散坐标法计算卫星遥感成像过程

发展了一种既可以计算多维大气辐射,又可同时计算卫星遥感成像的新型方法,其步骤是：首先采用一个常规的离散坐标求积系列计算多维大气辐射场;然后采用DOS ISW计算投射到卫星遥感器镜头上的辐射强度,从而获得遥感器CCD相机靶面上的辐射能分布．给出了一个尝试性的计算示例．     

对卫星遥感大气订正6S模型中的算法的探讨

对6S模型中的算法进行了探讨,并提出了不同的看法：a．6S模型中将向上辐射强度分解为5个组分是没有必要的,事实上其中有些组分很难计算,其计算结果也不够精确,同时这5个组分之和也并不严格等于总辐射强度;b．6S模型对邻近效应的计算也存在着较大误差;c．一维地-气耦合辐射的数值计算只是一个很简单的问题,宜首选国际辐射传热界发展的离散坐标法来求解;d．宜选用逆向蒙特卡罗法来分析邻近效应．另外,对最近提出的多步法做了进一步扩展,以使其能计算更多的向上辐射强度组分．最后,提出了一种更便于大气订正的向上辐射强度划分方法．     

用逆向蒙特卡罗法计算光的辐射强度组分

提出了一种新的数值方法,使得逆向蒙特卡罗法不但可以计算总辐射强度,还能计算直接强度和介质强度.在此方法的基础上,提出了一种改进的方法:光子分类法,该方法既能更详细地计算辐射强度组分,又能大大减少计算时间;然后比较了新方法和多射线法在计算辐射强度组分时的结果;最后将光子分类法应用于分析卫星遥感大气订正中的邻近效应问题.     

采用有限体积法计算炉膛火焰辐射针孔成像

提出了将带微小控制角的有限体积法(FVM ISCA)应用于锅炉火焰针孔成像的计算方法。其步骤如下：首先选用一合适的常规有限体积法计算出炉膛内的辐射强度场，然后根据几何光学确定出进入针孔投射到CCD相机靶面每一个像元上的辐射方向，最后由FVM ISCA逐一计算出这些辐射强度来。     

用离散坐标法计算任意方向辐射强度(Ⅰ):原理

针对目前所提出的各种离散坐标格式中的离散方向大都是固定的，不能任意调节，因而无法满足一些工程辐射问题的需要的问题，在“带无穷小加权离散坐标格式”的基础上，提出了一种离散坐标方法来计算任意方向上的辐射强度．同时，提出了带微小控制角有限体积法的概念．     

巡航导弹蒙皮红外辐射特性的反向蒙特卡罗法模拟

采用反向蒙特卡罗法,在考虑了大气衰减和大气辐射的影响下,计算了导弹在空间不同视角下(8—14)μm波段内的红外辐射强度及分布。结果表明:大气衰减对亚音速导弹红外辐射强度的衰减作用强。随着海拔高度的增加大气衰减的影响越来越小;降低蒙皮发射率可以有效的降低蒙皮红外辐射强度,但对于亚音速导弹,大幅减小蒙皮发射率。由于大气辐射的影响,导弹表面红外辐射强度减小的效果并不如预期的好。     

平行板间各向异性散射介质辐射传递方程求解

通过计算离散能束在传播过程中散射的能量在空间方向上的分布份额,用基于蒙特卡洛法的DRESOR法在平行平板系统内对相函数分别为一阶前向、一阶后向的各向异性散射介质中的辐射传递方程进行了求解,分别给出了各向异性散射条件下系统边界的具有较高方向分辨率的辐射强度分布以及系统内的热流、热源和入射辐射分布,并对各向异性散射对结果的影响进行了分析.将计算辐射强度结果代入辐射传递方程进行验证计算,验证结果的比较证明了DRESOR法求解辐射传递方程的有效性和正确性,并且计算结果达到了很高的精度.     

基于6S模型的可见光、近红外遥感数据的大气校正

受大气吸收与散射的影响,电磁波在大气—目标物—遥感器途径传输过程中发生失真,造成目标地物反射辐射能量到达遥感器时被衰减。给计算地表反照率/反射率和地表温度等关键参数带来较大的误差。选择陆地卫星7号ETM+遥感影像的可见光、近红外波段数据,利用6S模型,进行大气辐射校正和反射率反演。同步气象数据用于遥感器所接受的大气顶部辐射的模拟、验证和评价6S对大气校正的可靠性。最后对ETM+可见光和近红外波段数据大气校正前后的反射辐射和均一化植被指数（NDVI）的变化进行了对比研究。     

用逆向蒙特卡罗法分析卫星遥感中的邻近效应

采用逆向蒙特卡罗法研究了邻近效应,提出了新的数值技巧来计算向上辐射强度组分(即程辐射强度、目标强度、地气交叉辐射)．给出了一个算例,并与6S模型的计算结果进行了比较．     

面向全球变化研究的特征参量信息获取与处理平台2014年度技术报告

该报告重点介绍了海量遥感数据处理技术的国内外研究现状的调研结果及课题在其中的关键技术研究上的进展。课题在第一年的研究中主要在海量遥感数据处理的地形辐射校正、大气校正、图像去噪及优化处理等三个方向上取得了技术上的突破。首先课题针对实际需求提出了新的地形辐射校正算法,该算法能满足地形辐射校正的一般性技术要求,并能减少人工干预,从而适应海量数据处理中对算法自动化的要求。课题开发了能够自动化运行的复杂背景下的地表反射率反演技术,为解决海量遥感数据处理中大气校正的问题提供了技术基础。课题提出的图像去噪及优化算法能够极大程度的提高遥感数据质量,并能满足自动化运行要求。课题在以上关键技术上取得的进展为最终实现海量遥感数据自动化处理奠定了良好基础。     

用于卫星遥感大气订正的一种辐射强度算法(Ⅱ)

根据辐射的叠加性,提出了一种新方法——多步法来计算向上辐射强度组分．采用了两个测试问题验证多射线法和多步法,并与6S模型的计算结果进行了对比．计算结果表明,一维地-气耦合辐射只是一个十分简单的过程,6S模型中的向上辐射强度的划分显得过于繁琐,也没有必要．     

基于TM影像的淮安市地表温度反演分析

以淮安市1995年与2006年的Landsat TM遥感影像为主要遥感数据源,采用单窗口算法反演得到研究区的地表温度.通过计算卫星亮温,地表比辐射率,大气投射率,大气平均作用温度来完成单窗体温度反演的计算.从两个时期地表温度反演结果可以看出,城市正不断的发展,该城市聚集度有所提高,热岛效应加剧,温度分布与地表环境有着密切的联系.     

高空薄云影响下的大气长波辐射遥感估算

作为地气系统能量交换的重要形式,精准的大气下行长波辐射数据对地表、大气层顶模型的建立以及全球生态环境和气象气候研究极其重要.目前关于遥感反演大气下行辐射的研究多以晴空条件为前提,很少考虑到高空薄云,使得这些方法应用范围受限.高空薄云对红外辐射具有不完全通透性,地表信息部分被云削减后透过云层到达传感器.由于云体温度极低,可明显降低传感器观测的星上亮温,加上其复杂的微物理学属性和多变的分布特征,对大气下行辐射的反演造成很大影响.通过研究不同性质的高空薄云,基于小样本理论、利用神经网络和支持向量机构建高空薄云存在时的大气下行辐射遥感反演模型,并结合实测站点数据对模型的精度进行检验.结果显示,两种算法的精度基本满足瞬时地表长波辐射研究的要求,解决了高空薄云影响下遥感反演大气下行辐射的难点.两种非线性模型直接以传感器的辐亮度、亮温组合、大气水汽含量以及光学厚度作为输入,既考虑了云的特征参数,又避免了计算大气下行辐射的误差传递,提高了算法的通用性和实用性.     

用离散坐标法计算任意方向辐射强度(Ⅱ):验证

为验证提出的离散坐标算法，采用了一个带内热源的平行平板测试问题和两个二维吸收—各向同性散射测试问题．数值试验表明本方法能够以较少的离散方向和较短的计算时间来获得具有比较精确的任意方向上的辐射强度．     

热辐射加热液滴能量传递过程的研究

为了提高热辐射对液滴群的加热效率，针对单个液滴接收平行热辐射后的反射、吸收、透射等能量传递过程开展研究，采用区域法建立了能量传递过程的计算模型，在液滴吸收系数为1～1 000 m^-1、液滴粒径为0.1～10 mm、液滴折射率为1.1～2.0范围内，计算分析了液滴温度场的演化与液滴吸收率、液滴反射辐射、透射辐射的数量和空间分布。结果指出：在反射环节，液滴的反射率仅取决于液滴的折射率；随着折射率的增大，液滴反射率增大，反射辐射的空间分布也由顺投射方向占优逐渐转变为逆投射方向占优，现有研究范围内反射率不超过14%;在吸收环节，提高液滴吸收系数、折射率的同时减小液滴粒径是使液滴获得快速、均匀温升的有效途径；粒径的减小会导致液滴吸收率降低，使大量热辐射以透射的形式离开液滴；这部分透射辐射与反射辐射可被再次利用，统称为二次辐射；在透射环节，透射辐射总量随吸收系数、折射率或液滴粒径的减小均会增大；透射辐射的分布以顺投射方向占优。根据上述结果，给出了液滴吸收率、透射辐射定向辐射强度的经验关联式，该经验式与定义式计算结果主体偏差分别小于10%和15%;据此绘制了二次辐射数量与构成的...     

基于多重角度离散的排气系统红外辐射特性数值模拟

为解决有限体积法耦合求解排气系统红外辐射特性时角度离散数目不足的问题,提出多重角度离散方法,并计算了某轴对称排气系统的空腔-喷流组合红外辐射特性。用较粗的离散角度耦合计算每个喷管空腔微元面的辐射亮度,用较细的离散角度对空腔-喷流组合辐射的每个控制角进行独立计算,求解红外辐射强度。结果表明,多重角度离散方法可以使排气系统红外辐射程序在保证计算精度的同时,探测方向更加灵活,克服了有限体积法求解喷管空腔-喷流组合辐射强度分布时角度离散数目不足的问题。     

波荡器磁场偏差对辐射谱的影响

磁场偏差的存在，严重地影响波荡器的辐射谱．用数值模拟方法计算出场偏差对即将建造的合肥８００ＭｅＶ电子储存环波荡器基波辐射谱及三次和五次谐波辐射谱的影响，并给出了辐射强度随光学相位的变化关系，提出了要得到较好辐射强度的光学相位差的极限值．     

农田辐射传输光学遥感成像模拟研究综述

首先对光电物理仿真、图像合成法、计算机图形学法及遥感物理模型法等光学遥感成像模拟方法的技术方法和研究进展进行了分析, 其中由于遥感物理模型法较为详细地刻画了真实辐射传输过程, 成为国内遥感成像模拟的主要发展趋势。然后对作物关键参数时空变化分析、农田辐射传输建模及遥感成像模拟系统等方面进行了分析讨论, 表明结合作物全生育期结构、光谱变化特征, 进而建立叶片?土壤?冠层?大气?遥感器成像模拟耦合模型是主要途径, 能够实现农田多维遥感数据模拟, 为农业定量遥感研究与应用提供模拟数据支持。     

农田辐射传输光学遥感成像模拟研究综述

首先对光电物理仿真、图像合成法、计算机图形学法及遥感物理模型法等光学遥感成像模拟方法的技术方法和研究进展进行了分析,其中由于遥感物理模型法较为详细地刻画了真实辐射传输过程,成为国内遥感成像模拟的主要发展趋势。然后对作物关键参数时空变化分析、农田辐射传输建模及遥感成像模拟系统等方面进行了分析讨论,表明结合作物全生育期结构、光谱变化特征,进而建立叶片–土壤–冠层–大气–遥感器成像模拟耦合模型是主要途径,能够实现农田多维遥感数据模拟,为农业定量遥感研究与应用提供模拟数据支持。     

离散辐射强度法计算冲击加热炉温度场的数学模型

离散辐射强度法计算辐射传热是热流密度法的一种修正方法,它引进了比辐射热流密度更原始的变量即辐射强度。本文采用紊流动量方程、K-ε双方程紊流模型及能量方程相结合的方法对冲击加热炉内温度场进行了数值模拟,其中能量方程的源项辐射传热采用离散辐射强度法计算,为以对流传热为主的综合传热过程提供了一种理论研究途径。