我国海洋水色遥感应用工程技术的新进展

介绍了近年来我国在海洋水色遥感应用工程技术方面的新进展,包括以应用为导向的关键技术研究和各类应用示范系统的开发等。针对当前海洋水色遥感业务化应用服务所面临的问题和一些急需解决的关键工程技术进行了分析和展望。     

改进的MODIS海洋气溶胶本征信息反演算法的验证

介绍了改进的MODIS海洋气溶胶反演算法,并重点对该算法进行了验证,结果表明：（1）改进算法纠正了原算法对较大的气溶胶光学厚度的低估和对较小的气溶胶光学厚度的高估现象;其反演得到的气溶胶光学厚度与AERONET的气溶胶光学厚度的相关系数为0．87,高于原算法与AERONET间气溶胶光学厚度的相关系数（0．84）;且有62．1％的反演结果落在误差限内,高于原算法的60．5％。（2）改进算法纠正了原算法对较大的气溶胶尺度分布参数ηss0的低估和较小的气溶胶尺度分布参数卵。的高估现象;其反演得到的气溶胶尺度分布参数与AERONET的气溶胶尺度分布参数的相关系数为0．89,高于原算法与AERONET间气溶胶尺度分布参数的相关系数（0．8）。     

A parametric method of retrieving ocean wave spectra from synthetic aperture radar images

A parametric method that extracts the ocean wave directional spectra from synthetic aperture radar (SAR) image is presented. The 180° ambiguity of SAR image and the loss of information beyond the azimuthal cutoff can be overcome with this method. The ocean wave spectra can be obtained from SAR image directly by using iteration inversion mapping method with forward nonlinear mapping. Some numerical experiments have been made by using ERS-1 satellite SAR imagette data. The ocean wave direction retrieved from SAR imagette data is in agreement with the wind direction from the scatterometer data.     

基于等针入度的沥青固有与改善性能的流变性分析

为了研究道路沥青固有与改善性能,在以代表高温性能的针入度指标基础上,研究相同等级针入度条件下的两种类型道路沥青在短期老化过程中针入度及其他指标的变化情况,分析不同道路沥青老化机理。同时再利用动态剪切流变实验对沥青进行高温老化分析,由此得出苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(styrene-butadiene block copolymer)SBS改性沥青的流变性能和抗变形性均优于基质沥青、等同于沥青的改善性能、优于沥青固有性能的结论。     

基于物理模型的动态海面电磁仿真方法研究

针对微波海洋遥感中复杂海面电磁环境难以准确建模的问题,给出了粗糙海面及目标的电磁仿真方法。通过海浪谱模型建立了与实际情况相符的三维海面,设置相应的电磁参数,准确复现海洋环境。采用时域有限差分方法(FDTD),将空间和时间离散化并进行迭代运算,计算动态实时的电磁分布状态。最后通过仿真对海面模型进行验证,并给出了相应的电磁分布状态。结果表明,该方法能够有效实现完整的海洋电磁散射仿真系统。     

我国卫星海洋空间探测

分析了卫星遥感海洋探测技术的发展趋势,以及其对海洋科学的影响。回顾了海洋卫星遥感技术的发展历程,并把国内海洋遥感技术与国外相应技术作了简单对比,指出两者的区别。介绍了我国2007—2020年海洋遥感卫星发射的关键技术,其发展的第一个里程碑是HY－1和HY－2卫星的发射,主要用于监控海洋灾害,比如赤潮、油类溢出、水质和海冰等。最后提出了我国发展卫星遥感应用技术的建议。     

一种基于小波突出点颜色及空间分布熵的图像检索方法

分析了基于兴趣点的图像检索方法的缺点,提出了一种基于小波突出点的图像检索新方法．该方法在小波域提取突出点,这些突出点既表示了全局变化也表示了局部变化;然后以小波突出点为线索,设计了基于小波突出点的颜色分布熵,既利用了小波突出点的局部特征,又考虑了小波突出点的空间分布结构;用图像间的颜色分布熵来度量图像间的相似性．该检索算法不但保证了对图像旋转、平移鲁棒性,而且克服了传统直方图没有空间位置的缺陷．实验结果表明,该方法对图像检索是有效的．     

一种光学遥感图像海面舰船检测算法

为了在通用硬件平台上实现光学遥感图像海面舰船检测,提出一套适合实际系统应用的算法。首先,在海陆分割阶段设计能快速粗分图像内容的自适应双门限阈值分割方法;其次,根据海面舰船分布稀疏的特点对分块后的图像进行目标存在性初判;接着,只对初判为有目标的分块提取目标候选区域,提高了检测效率,其中引入杂波率系数自适应地控制Top-Hat算子中结构元素的尺寸,使其更好地抑制背景;最后,采用基于特征的模式识别方法剔除虚警。测试结果验证了算法的性能,并在硬件平台上进行了实现。     

基于贝叶斯理论的垃圾邮件算法研究

为减少垃圾邮件在服务器端的出现,以贝叶斯理论为基础,探讨了可在邮件服务器端实现过滤和自我升级的系统;以合法和非法两类邮件的分析为基础,采用贝叶斯模型生成过滤器,用真实邮件进行仿真操作,验证了模型的可行性。     

一种基于彩色图像的锐化算法

对常用锐化算法进行改进，提出了一种新的针对彩色图像的边缘增强算法，并用模糊集理论选取阈值去除噪声．实验证明，改进的算法能有效地突出彩色图像的边缘，与其他算法比较，该算法耗时很少．     

基于多卫星和Argo浮标观测海洋上层对台风婷婷的响应

利用多卫星平台和Argo浮标观测资料,分析研究了2004年台风婷婷(Tingting)引起海洋上层温盐结构和叶绿素a浓度的时空变化特征.结果发现,台风婷婷过境时沿着其路径诱发强烈的上升流,混合层内海水混合加剧,冷涡加强,出现了大范围的海表温度降低和叶绿素a增加现象.台风前的冷涡区域,出现大面积的"冷斑"和"藻华带",且维持时间更长;而在台风前的暖涡区域内,则生物物理响应不明显.因此,先前的海洋环境对于台风引起的上层生物物理响应具有重要意义.     

基于小波变换的彩色图像双盲水印算法

在一般水印研究的基础上,提出了一种基于离散小波变换(DWT)的彩色图像双盲水印算法,利用二维DWT变换对彩色图像的3个彩色分量分别进行多尺度分解,然后将两个加密后的二值水印图像自适应地嵌入到3个彩色分量的DWT系数中.通过滤波过程,能够将这3个二值水印完整地提取出来,并且水印的提取不需要原始图像.实验结果表明:使用该方法嵌入的数字水印对常见的图像处理有较强的鲁棒性,能够使数字媒体的版权得到更好的保护.     

一种基于均匀颜色空间的色彩量化聚类算法

主要研究了将彩色图像重新量化为仅有几种颜色的色彩量化问题.将RGB非均匀颜色空间变换到CIE1976L*a*b*均匀颜色空间,并根据图像在L*a*b*颜色空间中的a*,b*取值范围来自动选取最初始的聚类中心,再通过K均值动态聚类算法和最近临准则得到最终的量化结果.实验结果表明,算法具有一定的实用性,量化效果也较为理想.     

基于BP神经网络的内陆河流水质遥感反演

高效、全面、连续和准确地监测河流及湖库的有机污染能够为水质评价和水体污染防治提供可靠的依据.该文以淮河信阳段干流及其支流潢河、浉河、白露河等水域为研究对象,针对化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)浓度两个重要的水质指标,基于Landsat 8数据和实测水质数据进行相关性分析,构建反演模型得到COD和NH3-N的空间...     

一种基于粗糙集的朴素贝叶斯分类算法

朴素贝叶斯分类器的计算过程只有在完全数据库中才成立,而基于相似关系的粗糙集模型具有处理空值的功能,并且提供了属性离散化和约简技术,可以改善属性间的依赖关系。因此,将两种不同的软计算方法相结合,利用粗糙集合理论先把决策表补齐,再对数据进行约简,然后结合朴素贝叶斯分类器,得出分类结果。实验证明这种方法不仅简化了数据和模型的规模,也具有对不完全数据的分类能力。     

基于形状的遥感图像检索系统

研究了基于内容的遥感图像库的快速检索系统．系统采用基于形状全局特征与局部特征相结合的两步检索策略，由简单的全局特征来过滤掉大部分的非相关形状，利用矢量近似方法来对所属类别进行快速定位，缩小搜索空间；局部特征相似性是通过形状小波变换系数之间的距离直接计算的．仿真试验表明，该查询结构能够高效准确地对高分辨遥感图像和航片进行检索．     

Simulation and evaluation of the quality and availability of typical GLI ocean image

ADEOS-II satellite will be launched in the near future. It collocates many remote sensing instruments in the same platform. Among them, Global Image (GLI) is considered to be a main sensor which will play a key role. In order to understand the characteristics of future GLI ocean color images, a simulation and evaluation of the quality and availability of GLI typical ocean image has been done. In the paper, we first introduce the simulation models briefly, and simulate typical cases of radiance images at visible channels, in which the radiance distribution is based on geographic location, the satellite orbital parameters and sensor properties. A method, complex signal noise ratio (CSNR) to evaluate the image quality and availability, is developed according to the characteristics of image. Meanwhile, a series of CSNR images are generated from the simulated radiance components for different cases, which can be used to evaluate the quality and availability of GLI images before the ADEOS-II is placed in orbit. Finally, the quality and availability of GLI images are quantitatively analyzed by the simulated CSNR data. The results will be beneficial to the people who are in charge of GLI mission or plan to use the data from GLI.     

基于混沌系统的彩色图像小波域加密算法

由于高维混沌系统具有更高的安全性,且密钥空间更大,提出一种基于三维Lorenz混沌系统的彩色图像小波域加密算法.首先对图像进行小波处理,对得到的小波域系数矩阵进行多次分块置乱,以提高置乱效率;然后采用扩散和置乱同时进行的方式减少算法的遍历次数.仿真实验结果表明:该算法具有良好的加密效果和很强的密钥敏感性,能够抵抗暴力破解和其他干扰,具有较高的安全性与实用性.     

分裂窗算法在热红外遥感陆面温度反演中的应用

在分析分裂窗算法原理的基础上,介绍常用的几种算法,分析并选取Becker-Li分裂窗算法作为温度反演的最优方法,对ASTER数据进行辐射定标、大气纠正和几何校正,同时结合对植被反映比较敏感的Valor方法计算地表比辐射率,反演出山东省临沂地区的陆面温度.结果表明:城区温度最高,范围为315.09~319.12 K,而水体温度最低,范围为299.10~303.12 K,反演结果较为理想;此外,Becker-Li分裂窗算法和Valor算法能够较好地提高反演精度,为复杂区域的温度反演提供良好的应用示范.     

Nonlinear optical properties of graphene-based materials

Graphene,a two-dimensional carbon atom sheet,has attracted tremendous attention and research interest because of its exceptional physical properties.Graphene has high mobility and optical transparency,in addition to flexibility,robustness and environmental stability.The main focus so far has been on fundamental physics and electronic devices.However,because the linear dispersion of the Dirac electrons enables ultrawideband tunability,we believe its true potential lies in photonics and optoelectronics.In this review,we introduce recent advances in the nonlinear optical properties of graphene-based materials.The rise of graphene in nonlinear optics is shown by several recent results,ranging from saturable absorbers and the four-wave mixing effect to giant two-photon absorption,reverse saturable absorption and optical limiting.The relevant forms of the graphene-based materials include pure graphene,graphene oxide and graphene hybrids.