中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所
- 作品数：874 被引量：2,753H指数：21
- 相关作者：饶瑞中张庆礼陆亦怀孙敦陆方丽更多>>
- 相关机构：中国科学技术大学环境科学与光电技术学院中国科学技术大学研究生院中国科学技术大学研究生院科学岛分院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划安徽省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程环境科学与工程电子电信更多>>
- 基于环境星CCD数据的山区大气校正研究被引量：1
- 2023年
- 山区地形崎岖,高程变化较大,遥感影像地形效应明显,地物的光谱特征容易受到干扰,导致在分类过程中对遥感影像出现误分,不利于遥感信息的提取。基于辐射传输原理,利用Python开发了针对山区的大气校正算法。所提算法充分考虑了太阳直接辐射、天空散射辐射及邻近地表反射辐射对卫星入瞳处目标辐亮度的影响,可以有效地消除地形阴影的影响。利用所提算法,结合数字高程模型(DEM),对环境减灾二号01组卫星的CCD传感器的山区数据进行大气校正研究。分析结果表明:校正后的图像地形效应减弱,图像质量得到了明显的改善,反演得到的地表反射率与实地测量的地物光谱数据比较吻合,为进一步开展定量遥感研究提供了数据质量保障。
- 夏超黄红莲孙晓兵刘晓余海啸韦祎晨
- 关键词：大气校正反射率卫星遥感影像数字高程模型
- 光纤白光干涉仪等臂长技术研究
- 本文介绍了几种光纤干涉仪等臂长技术,比较了各自的优缺点和适用范围,这对实现光纤干涉仪等臂长具有较强的实用价值，为光纤干涉仪的平衡提供参考。
- 李保生刘勇王安
- 关键词：白光干涉仪光纤干涉仪
- 文献传递
- 基于激光雷达探测技术的PM_(2.5)浓度辨识研究被引量：8
- 2021年
- 针对颗粒物浓度的大气分布难以测量的问题,采用532 nm激光雷达,对淮南地区2016年6月1日至12月31日进行连续观测。利用大气边界层高度、气溶胶光学厚度、温度、相对湿度、风速、能见度和实测的颗粒物浓度建立回归预测模型,实现了对颗粒物浓度的辨识研究。由于传统的反向传播(BP)神经网络易陷入局部极小,依据数据特点采用基于遗传算法的反向传播(GA-BP)神经网络进行研究,利用遗传算法寻找最优的权值和阈值,以平衡全局与局部的矛盾。通过两个回归模型的比较,可知GA-BP方法明显优于BP方法,BP方法的测试集的相关指数R^(2)是0.623,平均预测误差是24.692μg/m^(3);GA-BP方法的测试集的相关指数R^(2)是0.899,平均预测误差是7.122μg/m^(3)。由此说明激光雷达可以有效地监测大气颗粒物的分布,并为淮南地区的颗粒物监测提供数据支持和参考依据。
- 付松琳谢晨波李路方志远杨昊王邦新刘东王英俭
- 关键词：遥感激光雷达光学性质神经网络遗传算法
- Nd^(3+):GdScO_(3)晶体场能级及拟合分析
- 2024年
- 采用提拉法生长出了钕掺杂钪酸钆晶体(Nd^(3+):GdScO_(3)),通过低温吸收光谱和室温发射光谱,对其中Nd^(3+)的实验能级进行分析指认,确定了Nd^(3+):GdScO_(3)的66个实验Stark能级,拟合了其自由离子参数和晶体场参数,拟合均方根误差为13.17 cm^(–1).与Nd^(3+):YAP和Nd^(3+):YAG相比,Nd^(3+):GdScO_(3)的晶场强度较弱.弱的晶体场强度有可能是Nd^(3+):GdScO_(3)晶体具有优良激光特性的原因之一.本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.15702中访问获取.
- 樊颖张庆礼高进云高宇茜黄磊刘耀
- 关键词：晶体场参数
- 基于热解腔衰荡光谱技术对二氧化氮和有机硝酸酯同步测量研究被引量：5
- 2020年
- 基于腔衰荡技术搭建了一套热解双腔式腔衰荡光谱(TD-CRDS)探测系统用于环境大气二氧化氮(NO2)和有机硝酸酯(Organic Nitrate,ON)的快速同步测量。二氧化氮是通过其对406 nm处激光的吸收来直接进行测量的,而有机硝酸酯是通过将其在450℃高温下热解为NO2进行间接测量的,在该温度下,ON的转化效率可达到99%。使用中心波长为406.02 nm的激光器,经NO2高分辨吸收截面与激光光谱卷积获得NO2的有效吸收截面为5.74×10^-19 cm^2·molecule^-1;对加热装置进行稳定性测试,确定最佳流速为1 L/min;NO2腔与ON腔同步测量环境大气中的NO2具有非常好的一致性,相关性系数R2为0.99。经优化,本探测系统的探测限可达2.42×10^9 molecule·cm^-3(标准差为3σ,时间分辨率为1 s)。将TD-CRDS系统与长光程差分吸收光谱(LP-DOAS)测量的NO2进行对比,两者一致性较好,R2为0.93,说明系统测量具有较好的准确性。将该系统应用于外场实验中,获得了NO2和ON的浓度序列。
- 林川胡仁志谢品华吴盛阳童金钊李治艳王凤阳王怡慧
- 关键词：大气光学二氧化氮热解
- 高光谱成像激光雷达扫描镜的分析与设计被引量：8
- 2021年
- 扫描镜是高光谱成像激光雷达的重要组成部件,因此,分析了多面体转镜扫描、振镜扫描、圆锥扫描三种扫描方式,推导了不同扫描方式的轨迹,并结合飞机航迹得到发射激光扫描轨迹与扫描方式的关系。在此基础上,设计了一种用于高光谱成像激光雷达系统的圆锥扫描方式。实验结果表明,在飞行高度为500 m、激光脉冲重复频率为130 kHz、激光发散角为0.3 mrad时,该方式满足视场角等于30°、两个相邻脉冲夹角小于1 mrad的要求。相比其他扫描方式,圆锥扫描可提高激光雷达光斑脚点的密度,为数据的有效采集和地物的精准分类提供了帮助。
- 钱立勇吴德成刘东刘东魏巍钟刘军王文举王英俭王英俭
- 关键词：遥感扫描镜成像系统激光雷达
- 3.93μm激光外差光谱系统光学结构设计与N_(2)O测量
- 2023年
- 激光外差光谱(LHS)系统具有光谱分辨率高、探测灵敏度高和体积小等特点,在高分辨率太阳光谱和整层大气透过率测量等应用中受到关注。以3.93μm分布反馈式带间级联激光器(DFB-ICL)作为本振光源搭建了激光外差光谱测量系统,以太阳光作为信号光,利用Zemax光学仿真软件对太阳光与激光的耦合进行设计和仿真。基于开普勒望远镜原理设计了太阳光整形结构。光斑整形后有效提高了外差耦合效率,将系统信噪比提高至162.1,比无整形条件下获得的信噪比提高了一倍。利用搭建的激光外差系统实测了合肥地区整层大气N_(2)O吸收光谱,采用最优估算法反演了N_(2)O的柱浓度,均值为0.311×10^(-6),反演结果与EM27/SUN的实测结果进行比较,两种方式获得的N_(2)O柱浓度相关性为0.856。测量结果表明,激光外差光谱测量系统的光学结构经设计和优化后,光学耦合效率和系统信噪比均得到有效提升,基于实测太阳光谱反演获得的N_(2)O柱浓度也与商用仪器观测结果具有较好的一致性。
- 张天民黄俊黄尧齐刚袁子豪曹振松黄印博饶瑞中卢兴吉
- 关键词：光谱学激光外差信噪比反演算法
- 星载成像仪观月数据提取和辐照度转换方法研究被引量：10
- 2019年
- 为了实现星载成像仪的月球绝对辐射定标,在轨对月观测数据的预处理环节需要完成两方面的任务:一是从全部的冷空视场数据中,准确判识出月亮进入冷空视场的时刻;二是将对月观测原始计数值换算为全圆盘辐照度,以便与月球辐射模型比较。具体到中分辨率光谱成像仪(MERSI),本文从MERSI观测模式出发构建出月亮进入冷空视场的阈值判识模型。根据MERSI对月观测的成像几何和定标公式,分别以单探元多帧扫描图像和多探元单帧扫描图像为基础,构建出月球全圆盘辐照度算法。结果显示,阈值判识模型可以实现从平均约30 d的观测数据中,准确标记出约1 min的月亮图像数据。两种计算辐照度的方法得到的辐照度平均差异约0.9%。所提方法可以将原始的对月观测数据计算为辐照度值,为进一步的绝对辐射定标及误差分析提供基础,同时,也可以为类似的成像遥感器的月亮定标工作提供参考。
- 吴荣华吴荣华郑小兵胡秀清胡秀清徐娜乔延利
- 关键词：过采样
- TROPOMI吸收性气溶胶指数反演算法及其应用被引量：4
- 2021年
- 吸收性气溶胶指数(AAI)可用于表征紫外波段吸收性气溶胶成分占比,是卫星遥感探测的重要数据产品之一。通过SCIATRAN辐射传输模型设置太阳天顶角、观测天顶角、相对方位角、地表高度、云高等参数,创建大气层顶反射率的查找表,结合TROPOMI的数据,反演吸收性气溶胶指数。由于仪器本身的特性,直接反演的AAI不能完全表征吸收性气溶胶的分布特征,需要扣除背景值,本研究通过统计法获取太平洋区域AAI的背景值。采用2020年9月美国加利福尼亚州山火时期数据进行分析,研究山火烟雾羽流的传输。结果显示了气溶胶的分布特征,取得的背景校正效果良好。反演结果与TROPOMI官方发布产品的空间分布特征基本一致,两者的平均相关系数达到0.963。最后比较了卫星遥感AAI数据与地面AERONET站点气溶胶光学厚度(AOT)数据,可以看出两者的气溶胶变化趋势一致。
- 汤付颖周海金王维和杨太平司福祺
- 关键词：大气光学辐射传输模型查找表背景值
- 多通池内光程实时校正技术用于甲烷浓度测量的方法研究
- 2024年
- 甲烷(CH4)是目前重要的清洁能源之一——天然气的主要成分,然而其具有易燃易爆的特性,因此监测大气和重要场所的CH4浓度有重要意义。激光吸收光谱技术由于其灵敏度高、检测速度快、选择性好和免接触等优势,在气体测量等领域获得广泛应用。为了获得更高的测量精度,通常使用光学多通池(MPCs)增加吸收光程(OPL)。对吸收光程的实时准确标定具有重要意义,得到光程的准确值结合其他参数等可通过朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律直接反演出待测气体浓度而避免传统方法中标准气体定标这一复杂步骤。由于前人采用调频连续波(FMCW)和光学频域反射计(OFDR)法等具有结构较为复杂和运算量大等缺陷,提出了一种基于调幅连续波(AMCW)技术的多通池内光程测量方法,具有结构简单和测量速度快等优势,并将其与激光吸收光谱技术结合实现光程和CH4吸收谱的同时测量。主要通过光纤合束器将测光程的中心波长为650 nm的激光和测吸收谱的中心波长为1654 nm的分布式反馈(DFB)激光器发出的激光同时耦合进物理基长为12 cm的多通池内,在出射端分别测量测光程激光振幅调制的相位和测吸收谱激光的光强以同时获得光程和吸收谱信息。测量使用体积分数为297×10-6的CH4标准气体和CH4在6057.1 cm-1附近的吸收谱线。首先对实验所使用的DFB激光器进行工作电流与输出波数的标定,可将吸收谱的横坐标从点数变换为波数。然后调节光线耦合进多通池的入射角度,测量了4组不同光程与吸收谱数据,多通池内光程和吸收峰值分别为1.606 m和0.0212、3.326 m和0.0445、5.050 m和0.0678与6.762 m和0.0899。将所测光程与通过反射次数估算的光程进行线性拟合,相关系数r≈1;将所测光程与吸收峰值进行线性拟合,两者具有良好的线性关系,r≈0.99987。以上数据验证了AMCW技术用于多通池内光程实时测量的可行性�
- 季益敏谈图高晓明刘锟王贵师
- 关键词：甲烷光程红外光谱
