地物光谱数据库及其在遥感中的应用

建立地物光谱数据库，运用先进的计算机技术来管理和分析各种典型地物的光谱数据信息，是提高遥感信息的分析处理水平并使其能得到主效，合理之的一个有效途径。本文从光谱数据库的规范化，系统的结构设计、功能组成等方面论述了光数据库设计的基本过程，并介绍了我们现在建立的一个光谱数据库系统。     

大气有机碳/元素碳测量中的光学校正方法

根据热光法原理,设计并实现了有机碳(OC)/元素碳(EC)测量系统。在此基础上分析了影响光学校正法准确判断OC和EC分割点的因素,对热分解过程中激光强度的温度效应进行激光补偿校正。描述了激光在滤膜中的传输特性,探讨了造成热光透射法(TOT)和热光反射法(TOR)所确定的OC和EC的分割点存在差异的原因。     

开放式长光程傅里叶变换红外光谱系统在环境气体分析中的应用

设计了一套用于环境气体分析的长开放光路傅里叶变换红外光谱系统。该系统具有往返250 m的开放式长距离采样光程,使用一台分辨率为1 cm-1的傅里叶变换红外光谱仪测量采样路径内的大气透过率光谱,然后进行非线性最小二乘光谱拟合,计算出待测组分浓度。实验部分通过选择特定波段分析了污染空气中CH₄,CO,N₂O和CO₂的浓度,拟合残差的均方根误差小于1％。结果表明,该系统的结构简单,光路易于校准,环境适应性良好,测量速度快,采样范围广,可用于探测大气中一些重要的痕量和微量组分,开展较大区域的环境气体的监测和研究。     

基于Madaline网络的气溶胶消光系数反演算法

运用激光雷达监测气溶胶是大气环境监测的一项重要内容,通过激光雷达方程可以反演得到气溶胶消光系数,并进而获得气溶胶的其他特性。然而传统方法在反演气溶胶消光系数时需要很多假设,使得反演精度受到很大限制。提出了一种利用多层自适应线性(Madaline)人工神经网络来反演气溶胶消光系数的方法,通过对网络进行训练,可由激光雷达回波信号直接反演气溶胶消光系数,从而可有效避免传统方法的诸多假设。对比实验表明该方法使反演精度大大提高,获得了很好的反演结果。     

傅里叶变换红外光谱分辨率对氯仿测量精度的影响

测量了不同分辨率下不同浓度氯仿气体的傅里叶变换红外光谱(FTIR).利用美国环境保护局(EPA)数据库中的数据,通过最小二乘拟合得到不同分辨率下的氯仿浓度,以及线性拟合度和相对误差.分辨率的大小对其计算精确度有一定的影响,选择合适的分辨率对于提高化合物的精确度至关重要.     

傅里叶变换红外光谱分辨率与氯仿测量精度的关系

测量不同分辨率下、不同浓度氯仿气体的傅里叶变换红外光谱（FTIR）．利用美国环境保护局（EPA）数据库中的数据,通过最小二乘拟合得到不同分辨率下的氯仿浓度,以及线性拟合度和相对误差．分辨率的大小对其计算精确度有一定的影响．选择合适的分辨率对于提高化合物的精确度至关重要．     

星载大气痕量气体差分吸收光谱仪定标系统中铝漫反射板实验测量研究

星载大气痕量气体差分吸收光谱仪采用太阳辐射与漫反射板组合方式进行在轨光谱定标,以天底推扫方式对地观测,拥有114°的大视场. 为保证全视场光谱定标精度,此星载仪器的在轨光谱定标系统中的铝漫反射板需具有良好的朗伯特性,以保证在仪器观测视场内能够提供均匀的光源. 在实验室中利用双向反射分布函数测量仪,采用相对测量法对研制的铝漫反射板进行了朗伯特性测量. 分析结果表明,在波长180–880 nm、观测角度-70°–+70°范围内,铝漫反射板双向反射分布函数近似成余弦分布,具有较好的朗伯特性;并采用地面模拟在轨定标方法对星载仪器进行了光谱定标,定标结果表明最大偏差值为0.022 nm,满足定标精度优于0.05 nm的要求. 通过对实验测量的分析可知,研制的铝漫反射板可选作在轨定标系统的定标板. 关键词： 在轨光谱定标系统 铝漫反射板 双向反射分布函数 星载差分吸收光谱仪器     

扫描激光雷达大气剖面消光系数优化求解

扫描激光雷达可以获取大气剖面,对于了解边界层与云的结构、污染物分布与输送有重要的作用。斜程扫描下,天顶角较大时传统Fernald和Klett消光系数反演方法不再适用,可采用经典两角度方法对激光雷达常数进行校正,进而获取大气消光系数。但经典两角度法求解雷达常数时存在多解问题,如何设定约束条件求取最优解是较难解决的问题。从经典两角度方法出发,在两条斜程上筛选出的大气缓变区域,假定水平均匀,通过线性回归的方法估算雷达常数,并采用一系列约束条件以求取雷达常数最优解,最终得到斜程扫描下消光系数分布,较好地解决了两角度测量中多解问题求解的困难。通过实验验证,即使在天顶角较大或者信号质量不是很好的情况下,消光系数反演依然能够获得较好的效果。结果表明,该方法能够很好地反映出大气的空间结构。     

利用HITRAN数据库模拟计算乙炔火焰温度

在乙炔燃烧火焰中,OH的紫外发射谱在306.417 nm与306.821 nm处的发射峰(G0,G1)对温度变化非常敏感,通过分析OH发射谱特征能够获取关于火焰温度的信息.利用HITRAN提供的分子光谱数据库,模拟计算了OH在1000～3000K温度范围的发射光谱,分析了发射峰强度随温度变化的规律,得到温度与强度的经验关系式.测量了乙炔燃烧火焰的紫外辐射光谱,计算出乙炔燃烧火焰的温度.     

基于振荡天平技术的大气颗粒物PM10浓度连续监测系统设计

在对比了几种大气颗粒物监测方法的基础上,提出了振荡天平大气颗粒物在线监测方法(TEOM),设计实现了基于振荡天平法的大气颗粒物监测仪,详细介绍了谐振式质量传感器和基于DSP的控制单元.给出了仪器的校准过程和实验数据,数据表明该监测仪能够连续、准确地测量大气颗粒物的质量浓度.