多源卫星热点产品的融合与交互检验

卫星遥感是快速获取地面火灾信息的有效手段,不同频次不同空间分辨率的各类卫星热异常产品记录了大量火情信息,然而在大范围空间尺度上很难对其进行地面火灾监测有效性的验证,影响着多源卫星火情监测融合产品的实际应用。本文研究以贵州地区为例,运用较高空间分辨率的中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectroradiometer, MODIS)和可见光红外成像仪(visible infrared imaging radiometer suite, VIIRS)监测热点对两个先进的静止气象卫星葵花成像仪(advanced himawari imager, AHI)监测热点产品进行检验和评估,分别量化两个AHI热点算法的侦测性能。结果表明：在8 h时间窗内,两个AHI热点算法相对于MODIS和VIIRS热点的误分率在39.2%～71.7%,漏分率在52.7%～68.5%,而相对于地面调查火灾的误分率为25.5%和33.3%。随着格点内极轨卫星热点像元数的增加,两个AHI算法侦测到的概率迅速增大,当5 km×5 km格点上出现4个MODIS和10个VIIRS以上...     

基于Himawari-8卫星的沙尘监测

Himawari-8卫星宽波段覆盖、高频次观测的特点可以在沙尘暴动态监测中发挥重要作用。基于Himawari-8卫星的可见光红外辐射计(advanced himawari image,AHI)的波段设计,通过对典型地物以及多类型沙尘光谱特性和多波段亮温差均值单倍标准差的分析,提出中红外和热红外通道亮度温度差值的组合阈值法进行沙尘遥感监测。运用多个区域多个时相的Himawari-8卫星数据开展了沙尘监测试验,使用臭氧探测仪(ozone monitoring instrument,OMI)监测的结果进行验证分析。结果表明,沙尘监测结果与臭氧监测仪监测的紫外气溶胶指数产品空间分布基本一致,可以达到较高的精度。     

基于辐射模拟反演ETM+数据宽波段反照率

利用增强的专题制图仪 (Enhanced Thematic Mapper Plus, ETM )数据,先针对各种下垫面反射率特征不同,对地物类型进行分类,以便减少邻近效应和模拟传感器未包含的谱段数据.借助卫星同步观测的气象数据,通过6S(Second Simulation of Satellite Signal in the Solar Spectrum)模型对ETM 可见光、近红外6个波段数据进行了大气纠正.以ETM 可见光和近红外波段波谱范围为单位谱段,将整个短波波段(0.3～4μm)分为13个光谱域,利用ASTER光谱数据库和实测地表反射率数据,6S模拟获取各ETM 观测波段和未观测波段地表入射光通量密度和反射光通量密度,计算每一个光谱域入射能量占整个短波入射能量中的权重,并反演地表窄波段反照率.然后,各波段能量权重作为转换参数,实现窄波段反照率向宽波段反照率的转换.结果表明,模型反演和卫星同步观测的实测地表反照率之间最大相对误差17.9%,作者提出的方法可行.     

全面开展太阳系探测的新时代

太阳系是由太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质组成的一个天体系统.自古以来,人们只能凭裸眼观察来了解天体现象;16世纪初伽利略发明望远镜后,开启了望远镜观测时代.观测波段逐渐覆盖了γ射线、X射线乃至可见光、红外和无线电波的整个电磁波谱,人类对太阳系的了解也得以逐渐深化.人类对太阳系的探测始于20世纪50年代末,从探测月球开始,逐渐发展到对地球邻近行星(火星与金星)、其他行星、各类小天体以及太阳和行星际空间太阳风的探测.人类的空问探测,由近至远,由易到难,经历了近半个世纪,实现了对太阳系各层次天体和太阳系空间的253次探测.     

基于融合路径监督的多波段图像语义分割

可见光成像在夜间或恶劣天气情况下易受光照影响,降低了语义分割系统的性能,而同时使用可见光/红外多波段成像传感器则可以缓解这个问题.提出了一种基于融合路径监督的多波段图像语义分割方法,在网络训练过程中直接对特征融合过程进行类别监督.首先,将分割网络中独立的特征融合模块组建为贯通的融合支路,利用高层特征指引低层特征融合;其...     

基于辐射模拟反演ETM 数据宽波段反照率

利用增强的专题制图仪 (Enhanced Thematic Mapper Plus,ETM )数据,先针对各种下垫面反射率特征不同,对地物类型进行分类,以便减少邻近效应和模拟传感器未包含的谱段数据。借助卫星同步观测的气象数据,通过6S(Second Simulation of Satellite Signal inthe Solar Spectrum)模型对ETM 可见光、近红外6个波段数据进行了大气纠正。以ETM 可见光和近红外波段波谱范围为单位谱段,将整个短波波段(0·3~4μm)分为13个光谱域,利用ASTER光谱数据库和实测地表反射率数据,6S模拟获取各ETM 观测波段和未观测波段地表入射光通量密度和反射光通量密度,计算每一个光谱域入射能量占整个短波入射能量中的权重,并反演地表窄波段反照率。然后,各波段能量权重作为转换参数,实现窄波段反照率向宽波段反照率的转换。结果表明,模型反演和卫星同步观测的实测地表反照率之间最大相对误差17·9%,作者提出的方法可行。     

雾霾天气下可见与红外成像系统性能研究

根据MIE散射理论,计算了雾霾天气下可见和红外波长范围内的气溶胶的消光系数和成像系统的水平探测距离.结果表明在雾霾天气下,随着波长的增加,消光系数减小,水平探测距离也随之增加.并在雾霾天气下使用不同波长的可见和红外成像系统进行成像对比实验,验证了上述结论.证明了红外成像系统在雾霾天气下成像性能优于可见光成像系统,可用于解决雾霾天气下能见度急剧下降的问题.     

北京师范大学参与研制的BNU-1极地观测小卫星进入总装测试阶段

正2019年1月9日,BNU-1极地观测小卫星于深圳进入总装阶段,截止1月12日已完成宽幅相机与卫星平台综合电测、卫星平台顶板合盖、安装相机载荷及加电测试,一切工作进展顺利.目前正在进行太阳翼的安装工作,接下来将开展卫星振动前的质量特性测试、相机与星敏的精度测量,以及振动试验、热、磁等大型试验.BNU-1极地观测小卫星由北京师范大学、中国长城工业集团有限公司、深圳航天东方红海特卫星有限     

聚合物材料在红外波段的折射率的测量

本文简要说明了棱镜耦合法测量聚合物波导材料的折射率的原理,讨论了材料对于红外波段的光（非可见光）的折射率的测量方法。     

山西三大盆地蒸散量的遥感研究

表面能量平衡系统是应用卫星对地观测的可见光、近红外和热红外波段资料,结合实测气象数据或大气模式输出数据,根据表面能量平衡原理估算不同尺度的地表大气湍流通量,从而估算地表相对蒸散的一种方法。在水文地质、NOAA卫星及地面气象数据的基础上,对大同、忻州和临汾3个盆地的区域蒸散进行了估算,评价了区域蒸散的分布规律,并对其影响因素进行了分析。     

论地温观测网与卫星热红外遥感的观测系统

在诸多的地震前兆信息中,震前地温突升是较容易捕捉到的前兆信息之一。依据震前有关地温突升的一些观测事实和卫星热红外遥感能够探测到大震前有热红外异常现象的一些事实研究以及有地温突升就必然就伴有地热释放的理念,因而提出了要着手组建地温观测网和与卫星热红外遥感相融合的新型立体化地热观测系统的设想。为了进一步证实这种融合过程的真实性和可信度,本文使用唐山震例的实测资料,做出了简单的模拟演示。     

隔墙“看人”并非神话

一般的光电设备。像可见光设备、红外设备和微光夜视设备都可以用来探测人,但这些设备不能探测在混凝土墙,金属门等遮蔽物后面隐藏的人。目前,科学家已研制出多种能探测隐藏在混凝土墙或金属门后面的人的装置。特种部队可用它们来探测并确定隐藏在建筑物中、隧道中甚至掩体中的敌人。目前,能透过墙壁探测人的技术有3种,利用静电场原理、利用超低频电磁能和利用多普勒雷达技术。     

基于低空遥感的消费级相机油菜苗期长势监测最优波段选取

无人机遥感作为卫星和航空遥感平台的有力补充,在低空遥感观测领域发挥越来越重要的作用.对于农作物长势监测而言,选择合适的光谱波段有利于更加准确地反映作物长势情况.该研究借助水稻—油菜氮素养分试验,针对其油菜季开展基于无人机遥感的消费级相机油菜苗期长势监测最优波段选取问题研究.试验采用经红外改造后的消费级相机,逐次搭配lp680、lp720、lp850 3种近红外长通滤波片和RGB红外截止滤波片来获取不同光谱位置的近红外波段影像和可见光波段影像.在此基础上计算多波段影像的多种植被指数,同时结合油菜地面冠层高光谱数据和滤波片光谱响应特性模拟计算相同的植被指数.结果表明,使用可见光波段影像计算的归一化差指数(NDI)与地面实测归一化差植被指数(NDVI)之间的相关性最高,其R2达到0.945,该结果与基于油菜地面冠层高光谱数据所得结果呈现出较好的一致性.同时该NDI值与油菜氮素养分试验中不同氮素施用水平之间的相关性也较好,其R2达0.963.该研究结果表明选取常规消费级相机可见光波段也能准确地获取作物长势信息,为其用于作物长势监测提供了科学依据.     

利用HJ-1B模拟数据反演地表温度的两种单通道算法

现有的两种单通道算法（覃志豪单通道算法和Jimenez-Munoz＆Sobrino单通道算法）都是针对LandsatTM提出的,中国即将发射的HJ-1B卫星传感器也仅有一个热红外波段,要想应用这两种算法对HJ-1B数据进行地表温度的反演,需要根据HJ-1B热红外波段的通道响应函数来重新得到算法中的经验关系．文中针对HJ-1B卫星传感器对这两种算法进行了修订,通过大气辐射传输软件MODTRAN4模拟数据对算法进行了精度评价和参数的敏感性分析．并在此基础上考虑HJ-1B卫星传感器的噪声等效温差（NE△T）和各种参数的估计误差对算法进行了综合误差分析,发现在NE△T≤0．3K的情况下,覃志豪单通道算法平均综合误差为1．14K,而Jimenez-Munozoz＆Sobrino单通道算法平均综合误差为0．94K．基于模拟的HJ-1B热红外波段数据,采用修订后的算法进行了地表温度的反演实验,通过对反演结果的分析,发现覃志豪单通道算法反演的地表温度比模拟的地表温度低1．2K左右,而Jimenez—Munozoz＆Sobrino单通道算法比模拟的地表温度低0．8K左右．从算法验证和应用的结果来看,修订的这两种算法可以方便地应用到对HJ-1B热红外波段数据的地表温度反演．     

光纤面阵可见光吸收/红外辐射性能实验研究

介绍了一种用于红外动态场景生成的新型可见光/红外图像转换器芯片.采用离子刻蚀工艺制作芯片的吸收辐射膜,其可见光波段吸收率可以达到98.5%以上,3～5μm波段的红外发射率可以达到0.73,8～12μm波段的发射率达到0.82.测试证明,此吸收辐射膜完全满足红外图像转换芯片的应用要求.     

BL Lac天体多波段高能辐射特性研究

从文献中收集了同时期观测到的51个BL Lac天体(被费米卫星探测到)的多波段数据,应用相关性分析的方法研究了射电5GHz、中红外波长分别为3.4μm、4.6μm、12μm、22μm的四个波段(分别称为W1-W4波段)和伽马射线流量的相关性,研究了射电5GHz、中红外的四个波段和伽马射线光度的相关性,得到以下结论:Fγ和FR之间、Fγ和FIR之间具有显著的相关性,表明费米BL Lac天体的高能伽马辐射机制可能为同步自康普顿散射模型(SSC);FR与中红外四个波段(W1-W4)的流量密度性强的相关性;logLR与中红外的四个波段(W1-W4)都有显著的相关性,表明中红外辐射是非热辐射主导的.     

深空探测用数字开环多普勒技术初步研制及其在嫦娥一号探测任务中的应用

基于数字无线电技术, 开发了用于卫星视线方向速度测量的无线电开环多普勒测量方法和技术原理样机. 并在嫦娥一号卫星测轨任务中进行了观测试验, 利用卫星转发的S波段载波信号进行开环多普勒测量. 结果显示, 在1 s积分情况下, 嫦娥一号卫星的开环多普勒测量精度RMS达到3 mm/s（1σ）, 这已经与目前使用的USB （Unified S-Band, 统一S波段）测速数据的精度水平相当. 这个测量精度主要受制于上行站原子钟的短期稳定度. 进一步通过两站开环差分测量的办法, 可以有效地消除信号发射时的原子钟频率漂移和不稳定性, 使得测量精度RMS提高到1 mm/s （1σ）. 开环多普勒数据和差分数据已经开始尝试用于嫦娥一号卫星的定轨, 数据的精度评估和科学应用也将逐步展开. 这项技术的研制成功将对我国未来深空探测有重要的意义.     

千里眼明察地震灾情

重大自然灾害常常导致路断桥塌，救灾人员难以在短时间内进入灾区，且定点查看也难全面了解灾情，这时就凸现出遥感的重要，眭。借助高高在上的卫星、飞机，俯瞰大地；使用雷达、微波、红外、可见光、紫外等多波段进行全天候观测，被测目标可一览无佘。让我们看看汶川大地震中遥感看到了什么。     

热释电探测器的电路设计与改进研究

本文针对现有热释电红外传感器普遍存在的温差探测范围有限、输出信号弱和容易受到噪声的干扰等缺点,采用仿真模拟和实验验证相结合的方法,对热释电探测器电路做了进一步的研究和改进,获得了探测范围广、抗干扰能力强、高效稳定的红外探测器.     

利用ETM数据对新疆西天山赛里木湖四台-温泉县地区进行1：5万地质填图的遥感解译及探索

通过卫星遥感技术进行地质填图以及找矿越来越成为一种快捷有效的手段。遥感地质解译根据遥感影像,通过遥感图像的数字处理,来提取与岩性特征和构造特征相关的地质信息,再结合工作区的地质资料进行地质填图。ETM＋具有从可见光到热红外的波谱范围,能满足一定矿物、岩石的岩性特征的划分需要。对ETM十的多波段数据采用主成分分析法和多波段组合分析方法。