高温目标短波红外辐射亮度方向性遥感实验研究
发布时间：2022-02-19 13:43
地物的电磁辐射方向性研究是多角度遥感的重要内容及难点所在。温度反演方法研究对遥感资源调查、环境监测、灾害预警等具有重要的理论意义和实用价值。对于利用短波红外进行高温目标温度反演而言,其发射率及发射率方向性是制约反演精确的关键因素,这方面研究尚未见报道。本研究在实验室条件下建立了非全视场多角度观测的物理模型,确定光谱仪读数与高温目标的真实辐射亮度的转换关系。其次将燃烧机制竹炭作为小面元高温目标,使用ASD FieldSpec3在暗室条件下对其进行多角度观测。由于只使用一台光谱仪无法同时获取多个角度的观测数据,且以不同角度观测时,高温目标温度发生明显改变。大量实验发现,高温目标的温度变化并非毫无规律,相反,二重指数形式可以高精度地刻画小面元高温目标的辐射亮度随时间变化的规律,据此本文提出一种零度-多角度-零度交替观测的方案,结合自定义的降温模型计算多角度观测的参比辐射亮度0,并提出一个概念-辐射亮度比（多角度辐射亮度/参比辐射亮度0）,用以抵消高温目标降温的影响。研究发现辐射亮度比适用于回归分析,对于高精度拟合波长范围的数据,线性模型和非线性模型...
【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容及研究方法
1.4 技术路线
第2章 多角度观测方案的设计
2.1 多角度观测物理模型
2.2 降温模型及其精度验证
2.3 多角度观测实验设计
2.4 实验观测
2.4.1 样品及仪器
2.4.2 多角度观测实验
第3章 实验观测及数据处理
3.1 原始数据管理
3.2 角度校正处理
3.3 温度校正
3.4 方差分析
3.5 回归分析
第4章 热辐射的方向性研究
4.1 降温模型的波长适用性研究
4.2 方向性的显著性检验
4.2.1 多角度辐射亮度数据方差分析
4.2.2 零度-多角度辐射亮度方差分析
4.2.3 抗降温实验
4.2.4 单个波长的辐射亮度比数据方差分析
4.2.5 辐射亮度比显著性的波长范围研究
4.3 亮度比-角度拟合
4.3.1 傅里叶级数形式拟合
4.3.2 不同形式的正态分布概率密度函数拟合
4.3.3 正态分布概率密度函数形式拟合的适用波长研究
第5章 结论与讨论
5.1 结论
5.2 讨论
参考文献
作者简介及在学期间取得的科研成果
作者简介
硕士在学期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种顾及观测视场的行播作物热辐射方向性模型[J]. 李坤,钱永刚,王宁,马灵玲,邱实,李传荣,唐伶俐,陈志明,王国珠. 红外与毫米波学报. 2018(05)
[2]天然林林下地表热辐射方向性观测[J]. 连君,孙浩,林起楠,曹雪佳,李翀,黄华国. 遥感学报. 2017(03)
[3]非匀一冠层热辐射方向性3维模型构建——以玉米冠层为例[J]. 马红章,刘素美,孙根云,杜永明,孙林,柳钦火. 遥感学报. 2016(03)
[4]基于地面观测的异质性下垫面像元尺度地表温度模拟研究进展[J]. 彭志兴,周纪,李明松. 地球科学进展. 2016(05)
[5]热红外地表方向性辐射温度与半球辐射温度关系研究[J]. 彭硕,唐伯惠,李召良,吴骅,唐荣林. 地球信息科学学报. 2016(01)
[6]基于Fisher两类判别的高温目标精确识别方法[J]. 袁悦,潘军,邢立新,蒋立军,于一凡,于华良,赵倩. 科学技术与工程. 2015(09)
[7]短波红外波段高温目标识别的可行性分析[J]. 于一凡,潘军,邢立新,蒋立军,孟涛,韩晓静,周彩彩. 国土资源遥感. 2014(01)
[8]一种顾及表面间多次散射的热辐射方向性模型[J]. 赵利民,顾行发,余涛,万玮,张伦,谢燕华. 红外与毫米波学报. 2012(06)
[9]短波红外遥感高温地物目标识别方法研究[J]. 朱亚静,邢立新,潘军,孟涛,闻久成,王红红,乔振民,黄竞铖. 遥感信息. 2011(06)
[10]城市目标方向亮温观测的视场效应分析[J]. 占文凤,陈云浩,马伟,周纪,李京. 遥感学报. 2010(02)
博士论文
[1]高温目标物理参量短波红外遥感反演[D]. 于一凡.吉林大学 2017
[2]地表组分温度反演方法及遥感像元的尺度结构[D]. 刘强.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2002
硕士论文
[1]基于塔吊平台的森林冠层热辐射方向性野外观测研究[D]. 孙浩.北京林业大学 2016
[2]遥感观测林冠温度的角度效应动态模拟研究[D]. 解潍嘉.北京林业大学 2016
[3]高温地物目标短波红外遥感识别及温度反演[D]. 朱亚静.吉林大学 2012
本文编号：3633005
【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容及研究方法
1.4 技术路线
第2章 多角度观测方案的设计
2.1 多角度观测物理模型
2.2 降温模型及其精度验证
2.3 多角度观测实验设计
2.4 实验观测
2.4.1 样品及仪器
2.4.2 多角度观测实验
第3章 实验观测及数据处理
3.1 原始数据管理
3.2 角度校正处理
3.3 温度校正
3.4 方差分析
3.5 回归分析
第4章 热辐射的方向性研究
4.1 降温模型的波长适用性研究
4.2 方向性的显著性检验
4.2.1 多角度辐射亮度数据方差分析
4.2.2 零度-多角度辐射亮度方差分析
4.2.3 抗降温实验
4.2.4 单个波长的辐射亮度比数据方差分析
4.2.5 辐射亮度比显著性的波长范围研究
4.3 亮度比-角度拟合
4.3.1 傅里叶级数形式拟合
4.3.2 不同形式的正态分布概率密度函数拟合
4.3.3 正态分布概率密度函数形式拟合的适用波长研究
第5章 结论与讨论
5.1 结论
5.2 讨论
参考文献
作者简介及在学期间取得的科研成果
作者简介
硕士在学期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种顾及观测视场的行播作物热辐射方向性模型[J]. 李坤,钱永刚,王宁,马灵玲,邱实,李传荣,唐伶俐,陈志明,王国珠. 红外与毫米波学报. 2018(05)
[2]天然林林下地表热辐射方向性观测[J]. 连君,孙浩,林起楠,曹雪佳,李翀,黄华国. 遥感学报. 2017(03)
[3]非匀一冠层热辐射方向性3维模型构建——以玉米冠层为例[J]. 马红章,刘素美,孙根云,杜永明,孙林,柳钦火. 遥感学报. 2016(03)
[4]基于地面观测的异质性下垫面像元尺度地表温度模拟研究进展[J]. 彭志兴,周纪,李明松. 地球科学进展. 2016(05)
[5]热红外地表方向性辐射温度与半球辐射温度关系研究[J]. 彭硕,唐伯惠,李召良,吴骅,唐荣林. 地球信息科学学报. 2016(01)
[6]基于Fisher两类判别的高温目标精确识别方法[J]. 袁悦,潘军,邢立新,蒋立军,于一凡,于华良,赵倩. 科学技术与工程. 2015(09)
[7]短波红外波段高温目标识别的可行性分析[J]. 于一凡,潘军,邢立新,蒋立军,孟涛,韩晓静,周彩彩. 国土资源遥感. 2014(01)
[8]一种顾及表面间多次散射的热辐射方向性模型[J]. 赵利民,顾行发,余涛,万玮,张伦,谢燕华. 红外与毫米波学报. 2012(06)
[9]短波红外遥感高温地物目标识别方法研究[J]. 朱亚静,邢立新,潘军,孟涛,闻久成,王红红,乔振民,黄竞铖. 遥感信息. 2011(06)
[10]城市目标方向亮温观测的视场效应分析[J]. 占文凤,陈云浩,马伟,周纪,李京. 遥感学报. 2010(02)
博士论文
[1]高温目标物理参量短波红外遥感反演[D]. 于一凡.吉林大学 2017
[2]地表组分温度反演方法及遥感像元的尺度结构[D]. 刘强.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2002
硕士论文
[1]基于塔吊平台的森林冠层热辐射方向性野外观测研究[D]. 孙浩.北京林业大学 2016
[2]遥感观测林冠温度的角度效应动态模拟研究[D]. 解潍嘉.北京林业大学 2016
[3]高温地物目标短波红外遥感识别及温度反演[D]. 朱亚静.吉林大学 2012
本文编号：3633005
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