波段选择是降低高光谱数据维度，减少数据过多冗余的有效手段，是高光谱影像像素分类的重要前提。其本质上是一个复杂的组合优化问题，用传统的搜索方法不易得到满意的解。针对上述问题，提出了一种结合黄金正弦和混沌斑鬣狗算法（GSSHO）的高光谱波段选择方法。首先，使用混沌策略初始化斑鬣狗种群，提高种群的随机性和多样性；然后，用黄金正弦算法改进原始斑鬣狗算法搜索个体位置更新方式，提高算法的全局搜索能力；最后，设计结合分类精度和波段个数的适应度函数，对算法优化性能进行评价。在高光谱遥感数据集上，将该方法与其他先进优化算法进行比较，实验结果表明，该方法所选波段个数接近原波段的1/10，对于Pavia Centre数据集分类精度高达99.08%，优于其他对比方法，能以更合理的收敛方向找到最优解，所选波段数更少，分类精度更高，是一种高效的波段选择方法。

利用兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室(SACOL站)气溶胶地基观测资料订正出的地表反射率及构建的沙尘气溶胶模型，借助6S大气辐射传输模式，对Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)的L1B多光谱资料，进行了沙尘气溶胶光学厚度的个例反演试验。结果表明，四种反演方案的沙尘气溶胶光学厚度的区域分布均比较合理，说明反演方法可行；考虑了波长指数，并用SACOL资料构建的气溶胶模型进行大气订正得出的地表反射率反演出的沙尘气溶胶光学厚度最接近实际测量值，误差为-7.3%。通过对反演过程中的误差进行数值试验检验，结果表明反演方法比较稳定。

参照MODIS遥感陆地上空气溶胶第二代算法(C005-L),利用黄土高原半干旱地区(AERONET)(兰州大学半干旱气候与环境观测站,SACOL)的实测资料,基于6S大气辐射传输模式,分别用构建的SACOL气溶胶模型和6S的大陆型气溶胶模型对MODIS/Terra资料进行大气订正,得到了SACOL区域春季可见光通道和近红外通道的地表反射率以及0.66vs2.12和0.47vs0.66地表反射率简单关系式,并验证了三个通道的地表反射率关系及其随散射角和植被指数的变化。结果表明,0.47vs0.66通道地表反射率关系比0.47vs2.12通道地表反射率关系的相关性和稳定性更大,0.47vs2.12地表反射率关系与散射角的相关性不大。

在IDL程序语言中实现Mie理论的数值算法，利用HITRAN资料提供的气溶胶粒子复折射指数，计算分析了沙尘、黑炭2种气溶胶粒子在不同半径(1μm，2.5μm和10μm)时，对波长为400nm和860nm光的散射效率以及散射相函数矩阵元素。结果表明：黑炭与沙尘有明显的光学性质差别，沙尘粒子不仅散射效率大于黑碳，而且后向散射比黑碳粒子强。 2种粒子对400 nm和860 nm太阳光的偏振也不同，可以利用此特性鉴别这2种气溶胶。

The seasonal variability of cloud optical depth over northwestern China derived from Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES) Single Scanner Footprint (SSF) Aqua Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Edition 1B data from July 2002 to June 2004 is presented. The regions of interest are those with Asia monsoon influence, the Tianshan and Qilian Mountains, and the Taklimakan Desert. The results show that the instantaneous measurements presented here are much higher than the previous results derived from International Satellite Cloud Climatology Project (ISCCP) D2 monthly mean data. Generally the measurements of cloud optical depth are the highest in summer and the lowest in winter, however, Taklimakan Desert has the lowest measurements in autumn. The regional variation is quite significant over northwestern China.

根据Hardy能流密度公式、Kubo热导率公式,推导了纳米单原子链的热传导系数公式,并进行了数值计算.研究结果表明,纳米原子链的热传导系数小于无限长原子链的热传导系数,并且纳米原子链的长度越短,则热传导系数越小.这些现象可以作如下解释:原子链可以看作是一维晶格,格波在到达原子链端点时会发生反射,而改变了格波的能量传播方向,使能流密度降低,从而使纳米原子链的热导率小于无限长原子链的热导率.并且原子链越短,格波在到达原子链端点的过程中衰减越小,从而使反射格波的能流密度越接近于入射格波的能流密度,使能流密度更为降低,从而使纳米原子链的热导率更小.

通过求解差分方程,推导了纳米晶体线的晶格动力学格林函数,分析了其晶格振动, 并推导了声子数表象中的原子位移及晶格振动哈密顿公式.研究结果表明,纳米晶体线的晶格振动能带分裂为一系列的子带,格波只能沿纳米晶体线的纵向传播,沿纳米晶体线的横截面只存在驻波.

将原子间相互作用势的非谐项作为微扰,运用声子数表象中的晶格原子振动位移和晶格振动哈密顿公式,推导了纳米晶体线的热膨胀系数公式,并进行了数值计算.研究结果表明,纳米晶体线越细,其热膨胀系数越大.

根据戴逊方程,推导了纳米单原子链的位移-位移Green函数,并得到了声子占有数表象中原子位移与哈密顿的表达式.在这些结果的基础上,应用微扰理论,推导了热膨胀和热膨胀系数的计算公式,并进行了数值计算.研究结果表明,在有限温度下,纳米单原子链中靠近两端的原子间距的热膨胀大于内部的原子间距的热膨胀,而原子链中靠近两端的原子间距的热膨胀系数小于内部的原子间距热膨胀系数.原子链的长度越短,则所有原子间距热膨胀的平均值越大,而原子链的热膨胀系数越小.