1 南京航空航天大学 航天学院，江苏 南京 210016
2 中国科学院紫金山天文台，江苏 南京 210034
月球表面没有大气层的保护，岩石矿物长期在太空风化的作用下，逐渐演化为月壤。太空风化过程是月壤产生、成熟的过程，由于物质形态结构的改变，导致月表光谱特征产生变化。因而，作为风化产物的月壤的光谱特性，包含了月表的太空风化信息。月壤成熟度，是描述太空风化程度的重要指标，利用高光谱遥感数据进行亚微观铁（SMFe）的反演进而获取月壤成熟度，是目前研究月表太空风化的主要手段。原位探测数据，由于没有受到其他因素的干扰，获得的反演结果相对更加准确、可靠。我国嫦娥四号(CE-4)玉兔二号巡视器搭载了能直接获取月表原位高光谱数据（450~2395 nm）的科学载荷红外成像光谱仪，为研究月表的太空风化提供了很好的机会。选取了CE-4卫星着陆器登陆点附近的两处光谱数据，采用Hapke模型和光谱角匹配法对CE-4卫星登陆点附近月壤的SMFe进行了反演。根据Morris模型和FeO含量进一步反演CE-4卫星登陆点附近月壤的成熟度。结果表明，该处月壤成熟度为11.5，较大概率为不成熟月壤。
月球高光谱 Hapke模型 嫦娥四号 亚微观铁含量 成熟度 lunar hyperspectra Hapke model Chang''e-4 SMFe maturity 红外与激光工程
2020, 49(5): 20190460
1 陕西科技大学资源与环境学院， 陕西 西安710021
2 南京大学地理与海洋科学学院， 江苏 南京210093
研究了中红外漫反射光谱快速预测土壤重金属元素含量的可行性。 以在南京江宁区和八卦洲采集的共161个土壤样品为例， 利用偏最小二乘回归(PLSR)法对土壤中Ni， Cr， Cu， As， Zn， Pb， Hg和Cd等8种重金属元素数据进行了预测。 通过对样品的中红外(MIR)漫反射光谱进行各种预处理， 探讨了中红外光谱数据预处理对预测精度的影响， 并比较了中红外光谱与可见光-近红外(VNIR)光谱对土壤重金属含量预测的精度。 结果表明， 依次经平滑、基线校正、多元散射校正预处理能显著提高中红外光谱数据的预测精度； 经校正的中红外光谱对异地样品预测的均方根误差是可见光-近红外光谱的21%～73%， 比VNIR波段更能准确预测异地样品中土壤重金属元素含量。 研究表明， 中红外漫反射光谱可以作为一种快速、非破坏方法预测土壤重金属元素含量， 且比可见光-近红外精度高。
中红外光谱 土壤 重金属 Mid-infrared spectra Soil Heavy metal 光谱学与光谱分析
2010, 30(6): 1498
1 中国科学院对地观测与数字地球科学中心, 北京 100086
2 中国科学院数字地球科
3 中国科学院数字地球
4 南京大学地理与海洋科学学院, 江苏 南京 210093
对反射光谱数据进行去噪是提高光谱信息准确度的前提。 传统时域平滑和频域去噪方法存在诸多缺点, 本文首次将广义形态滤波方法用于可见近红外光谱的去噪处理, 并提出基于小波包变换和数学形态学结合的光谱去噪方法。 使用USGS光谱库中的植被光谱进行实验, 采用信噪比(SNR)、 均方误差根(RMSE)、 波形相似度(NCC)和平滑度(SR)四个指标来评估去噪效果。 结果表明, 小波包最佳基阈值法和广义形态滤波法都能较好地保持波形和平滑度, 广义形态滤波法能较好地消除幅值较大的随机噪声, 但其对连续随机噪声中幅值较小的噪声成分不能有效消除； 而小波包最佳基阈值法不能有效消除幅值较大的噪声成分； 二者结合的方法组合了这两者的优点, 使得幅值较大、 较小的噪声成分都能较好地消除, 同时还提高了相似度和平滑度指标, 充分表明小波包最佳基阈值与广义形态滤波结合的方法是一种更好的可见光近红外光谱去噪方法。Wavelet Package Transform and Mathematical Morphology
可见光近红外光谱 去噪 广义形态滤波 小波包最佳基阈值 Visible and near infrared spectra Denoising Generalized
