经典的边缘提取算法在实际应用中由于成像质量不高而被限制，基于鬼成像的边缘提取技术可对待测物实现高信噪比的边缘成像。基于此，提出一种基于Scharr算子的计算鬼成像边缘提取技术。Scharr算子具有低的计算复杂度和较小的计算量，可以更有效处理图像，将Scharr算子作用于散斑生成一组全新的散斑函数，对于Scharr算子模板作用于散斑移动中存在的边缘提取结果在某方向信息缺失的问题进行改进，对算子模板正负进行转换，生成新的算子模板，将新生成的算子模板运用于移动散斑使其生成新的照明散斑，从而实现对边缘提取结果各方向信息的补全。并根据计算鬼成像基本方法在理论上和实验上对未知图像的边缘进行提取，仿真与实验结果表明，所提方法可以获得完整清晰的待测物边缘。

针对当前辐射源的动态威胁评估问题, 提出一种基于属性约简-改进TOPSIS的威胁评估算法, 引入组合赋权法和基于时间度的时间权重计算方法, 构建动态威胁评估模型。首先根据优势关系对属性进行约简, 然后利用组合赋权法计算属性权重, 从欧氏距离、灰色关联度和广义马氏距离3种测度出发改进TOPSIS方法, 计算加权综合贴近度, 并结合时间权重, 实现最终的威胁排序。仿真实验结果验证了所提算法的合理性,相比传统评估方法, 可靠性更高, 并能够根据决策者偏好调整参数,有较强的灵活性。

全球气候治理和温室气体减排已经到了刻不容缓的地步。自工业革命以来，大气甲烷（CH₄）体积分数一直持续上升，目前全球平均值已达约1895.7×10^-9，加上CH₄全球变暖潜能值比二氧化碳（CO₂）高约27~30倍，因此对大气CH₄的监测成为碳减排的重点与热点。利用卫星遥感探测速度快、覆盖范围广、获取信息丰富等优势，可以实现高精度、高时空分辨率且全球覆盖的大气CH₄浓度监测。据此，首先对大气CH₄探测卫星及传感器的发展进行梳理与介绍，从早期的被动热红外探测，到对近地CH₄浓度变化更为敏感的被动短波红外探测，再到以甲烷遥感激光雷达任务（MERLIN）为代表的主动型探测，CH₄探测传感器空间分辨率提升至5~10 km，探测精度提升至10×10^-9以内，并朝着高时空分辨率、高精度和连续观测一体化的目标不断发展；然后，对各类传感器不同算法的原理、适用条件和反演精度等进行归纳总结，其中精度最高、应用最为广泛的全物理算法的反演精度已达到了0.3%；最后，结合大气CH₄卫星遥感发展现状与双碳目标的战略需求，对CH₄卫星遥感和反演研究的发展趋势进行总结与分析，旨在为我国大气CH₄卫星遥感体系建设提供一定的参考。

球面光学元件的曲率半径、厚度、折射率、焦距和面形等多参数的高精度检测是光学元件超精密制造的迫切需求，但现有测量方法受层析定焦能力、抗散射能力及抗环境扰动能力的制约，难以实现上述参数的高精度共基准测量。为此，本团队提出了高层析、高分辨、抗散射和抗干扰的激光差动共焦多参数高精度共基准测量方法，并进一步与菲索干涉光路融合，实现了球面元件多参数的高精度、共基准、高效率测量。本文系统地介绍了所提出的激光差动共焦干涉元件参数系列测量方法及其仪器化研究进展，分析了目前存在的问题，展望了未来的发展趋势。

利用大气辐射传输模型和指数衰减点扩展函数，发展了一套适用于亚米级分辨率的全色卫星影像的大气校正方法，该方法充分考虑了大气参数（气溶胶、水汽、臭氧及其他吸收气体等参数）、空间分辨率、背景像元与目标像元的空间距离等对邻近效应的影响。结果表明，本文建立的大气校正方法能够有效去除大气及周围环境对卫星入瞳信号的影响，充分解决全色卫星影像中的邻近效应问题，全面提升了卫星影像的质量（清晰度至少提高了155%，对比度至少提高了115%，边缘能量至少提高了247%，细节能量至少提高了204%，调制传递函数至少增大了169%）。

为探究高精度偏振扫描仪（POSP）在偏振交火模式下紫外波段对气溶胶层高（ALH）的探测能力，基于最优估计理论和信息量分析方法，分析了紫外和近紫外波段模拟仿真数据对ALH的灵敏度，并进一步讨论了不同观测组合对ALH信息量和后验误差的影响。研究结果表明：拓展的紫外波段是卫星遥感ALH反演的重要信息源，进一步增加380 nm偏振探测后，ALH的信息自由度（DFS）提高了0.06~0.26，同时后验误差降低了5~30个百分点；联合近紫外410 nm探测信息后，ALH反演后验误差额外降低了7~10个百分点，尤其增加了标高H较低时ALH的反演信息量；观测信息对标高的敏感度随着卫星观测散射角的增大而逐渐降低；粗模态主导的气溶胶、裸土地表相较细模态主导的气溶胶、植被地表来说提供的ALH信息量更少。总体来说，虽然ALH信息量受到气溶胶类型影响表现出了一些差异，但是不同气溶胶类型间ALH信息量受地表类型和偏振测量等的影响通常是相似的。

针对不同二次曲面常数旋转对称非球面光学元件的顶点曲率半径高精度、通用化测量问题,提出了一种基于激光差动共焦的非球面顶点曲率半径测量方法。该方法利用圆形光瞳技术使非球面实测共焦点接近顶点球面球心;利用差动共焦技术对被测非球面的猫眼点和共焦点分别进行精密瞄准定位,测得实际顶点曲率半径值;通过理论仿真分析得到圆形光阑尺寸与顶点曲率半径理论偏差值之间的关系,对实际测量值进行补偿。实验结果表明,该方法相对精度小于0.01%,为非球面顶点曲率半径测量提供了一种全新的技术手段。

作为构建宏观物质及维持其结构的重要驱动力, 非共价相互作用虽个体较弱, 但其协同作用不可忽视。经过多年来对其物理本质及原理的不断探索, 非共价键的研究重心已经从传统氢键延伸到其他包含多种多样结构和能量的弱相互作用。在众多的实验手段中, 气相分子的转动光谱数据可以提供其他手段无可比拟的高精度, 而且避免了凝聚相实验数据中环境因素的干扰, 能够揭示各种非共价键相互作用的本质。同时，转动光谱对研究对象的质量分布极其敏感, 即使微小的质量分布变化 (如同位素取代、异构化等) 也会引起其转动光谱谱图的明显变化。因此可以说转动光谱是最准确的高分辨分子光谱技术。首先简要介绍了转动光谱的基本原理和表征非共价相互作用的优势, 随后全面综述了转动光谱研究 σ-hole 和 π-hole 非共价相互作用的最新成果, 展示了转动光谱在评估非共价相互作用体系的结构和能量方面的能力, 预示着其从传统基础研究转移到超分子化学和晶体工程等相关领域研究的可能性。