HJ-1A/1B卫星CCD影像水环境遥感大气校正方法评价研究——以鄱阳湖为例

HJ-1A/1B卫星CCD传感器具有较高的空间、时间分辨率,在内陆湖泊水质遥感定量监测方面有很大潜力,大气校正是制约其应用的关键问题之一。以我国第一大淡水湖——鄱阳湖为研究区域,结合2009年、2011年两次现场实测数据对FLAASH,6S,COST和QUAC四种大气校正结果进行对比分析,并探讨各种大气校正算法对悬浮泥沙浓度反演精度的影响。结果表明:(1)HJ-1A/1B卫星CCD的第1波段在水环境遥感应用时,建议进行重新定标;第2和3波段四种大气校正结果精度相对较高,其中,FLAASH,6S和COST三种大气校正算法精度都较高,QUAC精度偏低,建议在可能的情况下对该算法进行有针对性的改进;(2)FLAASH,6S,COST和QUAC四种大气校正算法第2和3波段比值结果与实测数据吻合度最好,平均相对误差分别为8.2%,9.5%,7.6%和11.6%,因此建议在鄱阳湖水域尽量采用第2和3波段比值作为反演因子;(3)以四种大气校正结果为基础,与悬浮泥沙浓度直接建模,结果发现,四种模型反演精度均比用实测遥感反射率与实测悬浮泥沙浓度建立的模型反演结果要高,FLAASH,6S和COST三种算法反演所得悬浮泥沙浓度精度都较高,平均相对误差分别为:10.0%,10.2%和8.0%;QUAC略差,平均相对误差为18.6%。建议在泥沙浓度反演时采用大气校正结果与悬浮泥沙浓度直接建模,可以有效降低利用实测光谱数据建模引起的大气校正误差的累积效应;(4)在精度要求不是特别高的前提下,四种大气校正算法都可以采用,但综合算法复杂程度、精度、稳定性等多种因素,在辅助信息不全的情况下,COST大气校正算法更值得推荐。     

FTIR单边干涉图相位校正技术的研究与改进

基于傅里叶变换红外光谱仪干涉图的单边过零采样和非对称性,对相位校正技术进行研究和改进。针对Mertz乘积法对切趾函数的匹配性要求高,干涉图非对称切趾旁瓣抑制效果差、光谱分辨率低的缺点,综合Mertz法和Forman法的特点提出一种改进的相位校正方法。采用对称化方法将单边干涉图变换为双边干涉图、对称切趾、傅里叶变换重建功率谱,并采用对称化的双边干涉图傅里叶变换求取高分辨率的相位谱,提高相位校正的精度。通过仿真分析了非对称窗函数较对称窗函数有比较宽的主瓣宽度、高的旁瓣幅值,分辨率降低;实验验证该改进的相位校正方法功率谱误差小、计算量少,且光谱分辨率比较高,达到2cm-1。     

具有多参数的奇摄动非线性边值问题的摄动解

讨论含多个参数的高阶非线性方程的摄动解,在适当的条件下,先构造出外部解,再根据不同的边界层,利用伸展变量和幂级数展开式理论,构造问题的形式渐近解,最后利用微分不等式理论证明渐近解的一致有效性和渐近形态,把奇摄动非线性问题中的参数推广到多个参数.     

用于相机标定的球靶标投影误差分析与校正

由于球体具有轮廓连续性好等优点,在摄像机标定,尤其是多相机标定方面获得了广泛的应用。利用球作为标定靶标可以弥补平面靶标在多相机标定中出现视角过大时畸变太大甚至于观测不到的不足,但是空间球经透视投影后成像一般并非标准圆,而是一个椭圆。椭圆几何中心与球心真实成像中心并不一致,从而影响了标定精度。造成球心成像误差的因素主要有两个,即球的相对大小及相对于相机的位置。通过分析空间球成像模型,仿真研究了各因素对球心成像误差影响的大小,寻找球心的透视投影像点与其成像椭圆几何中心之间的误差变化规律,并建立了两者之间的误差校正模型,最后通过实验验证了该校正模型的可行性和有效性。通过校正,球心投影像点定位精度可达到亚像素级。     

三线性分解方法用于激发-发射矩阵荧光数据中一阶瑞利散射的扣除

由于荧光分析具有检测灵敏度高、数据容易获得等优点,近年来二阶张量校正方法与激发-发射矩阵荧光光谱技术的联用正受到人们越来越多的关注.但是,在三维荧光分析中,经常出现的一阶瑞利散射干扰往往容易导致建立的三线性模型存在较大的偏离,进而直接影响复杂体系中感兴趣组分的定性、定量分析.针对该问题,我们提出了一种基于对组分数不敏感的三线性分解算法扣除一阶瑞利散射干扰的新思路.该方法的特点是根据一阶瑞利散射分别在水平切片矩阵和侧面切片矩阵所处位置相同,沿I-模和J-模同时构建含一阶瑞利散射的三维数据阵,利用三线性分解算法对此各自建模,将一阶瑞利散射当作一个响应组分或因子拟合后从三维数据阵中扣除掉.通过对模拟和实际三维激发发射矩阵荧光光谱实验数据进行讨论,结果表明该方法能有效地扣除体系中的一阶瑞利散射干扰.改进后的方法不仅操作简单,而且不受组分数选取不当的困扰.另外,由于同时从两个方向进行一阶瑞利散射扣除,因此不会出现因边缘瑞利散射峰形不完整而扣除不完全的情况.该方法为三维荧光光谱的无损分析提供了新思路,为进一步进行三维荧光光谱的定量分析奠定了良好的基础.     

预估-校正方法的绝对稳定性讨论

预估-校正方法,即PECE方法,常被用于求解常微分方程的初值问题.而一般文献中常只讨论了单个线性多步法公式的稳定性问题,很少涉及由一个显式公式和一个隐式公式组合而成的PECE方法的稳定性.本文应用根轨迹法和对分法讨论了常用的PECE方法的稳定性,求出了一些常用PECE方法的组合公式的绝对稳定区间和绝对稳定区域,并用数值...     

柯特斯校正公式及其误差估计

提出了一类计算定积分的高精度柯特斯校正公式,通过两种方法进行了推导,给出了它的复化公式及其加速公式,并得到了它们的误差估计和收敛阶.数值实验验证了复化柯特斯校正公式及其加速公式的高效性.     

三维荧光二阶校正法快速测定块茎类蔬菜、土壤和污水中克百威残留量

克百威是一种高效内吸广谱氨基甲酸酯类杀虫剂.本文充分利用荧光光谱仪操作简单、灵敏度高,化学计量学二阶校正算法具有的"二阶优势",将三维荧光(EEM)与化学计量学交替三线性分解(ATLD)算法相结合,实现了红薯、土豆、红萝卜、土壤和污水5种实际复杂体系中克百威残留量的直接快速定量测定.当选取组分数为2时,用ATLD获得的平均回收率分别为(99.0±5.3)%、(97.2±4.2)%、(102.7±5.9)%、(101.1±3.8)%和(91.3±1.9)%.另外,还用椭圆置信区间(EJCR)测试和品质因子,如灵敏度(SEN)、选择性(SEL)、检测下限(LOD)和预测均方根误差(RSMEP)评估了该种算法的准确性.实验结果表明,该方法能以"数学分离"代替繁琐的"化学分离",成功地解决实际复杂体系中内源干扰物质与分析物光谱重叠所引起的难分辨的问题,可用于未知干扰共存下克百威含量的直接快速定量测定.     

电感耦合等离子体原子发射光谱分析中的光谱干扰及其校正的研究进展

对电感耦合等离子体原子发射光谱法分析中的光谱干扰来源(包括谱线重叠干扰和背景干扰)及其校正方法(仪器装置的改进、选择合适的分析线、背景校正法、干扰系数校正法、标准加入法、谱线拟合法、卡尔曼滤波法和导数光谱法等)的研究进展进行了综述(引用文献58篇)。     

A new method of waveform digitization based on time-interleaved A/D conversion

Time interleaved analog-to-digital conversion （TIADC） based on parallelism is an effective way to meet the requirement of the ultra-fast waveform digitizer beyond Gsps. Different methods to correct the mismatch errors among different analog-to-digital conversion channels have been developed previously. To overcome the speed limi- tation in hardware design and to implement the mismatch correction algorithm in real time, this paper proposes a fully parallel correction algorithm. A 12-bit l-Gsps waveform digitizer with ENOB around 10.5 bit from 5 MHz to 200 MHz is implemented based on the real-time correction algorithm.