1 云南农业大学水利学院, 云南 昆明 650201
2 云南省高校农业遥感与精准农业工程研究中心, 云南 昆明 650201
在分析绿色健康植被光谱特性及5种典型地物在高分六号影像中可见光波段光谱特征的基础上, 提出一种基于红、 绿、 蓝波段的可见光植被指数——高区分型红绿蓝植被指数(HDRGBVI), 利用该指数与其他8种常见可见光植被指数提取研究区绿色植被覆盖效果进行对比研究, 并采用基于SVM的监督分类方法进行对不同种可见光植被指数所提取的研究区绿色植被进行精度量化评价并将精度进行对比。 结果表明： 由HDRGBVI计算的植被指数灰度影像能够有效提取试验区植被, 对大面积水体、 狭长水体、 细小水体具有抑制作用; 相比其他8种常见可见光植被指数在应用于卫星影像时出现的植被与其他地类区分度低的问题, HDRGBVI增强了植被与其他地类的区分度, 使得可见光植被指数应用于卫星影像时也拥有较好的提取效果; 利用HDRGBVI与其他8种常见可见光植被指数分别对长桥海试验区植被覆盖区域进行提取, HDRGBVI总体精度为90.23%, Kappa系数为0.804 5, 精度高于其余8种常见可见光植被指数, 能够准确对长桥海试验区的植被覆盖区域进行提取; 为验证HDRGBVI是否具有良好的可适用性及可靠性, 分别从3景高分六号影像中选择3个研究区进行验证, 分别计算三个研究区的HDRGBVI, 并利用对应试验区的基于SVM的监督分类结果进行精度验证, 结果表明： 三个研究区的绿色植被提取精度均维持在90%左右, 均可对植被覆盖区域进行有效提取提取精度受不同地类分布差异影响的波动性较小, 且能够较好的削弱影像中阴影等因素的影响。 综上, 所提出的高区分型红绿蓝植被指数——HDRGBVI能够有效、 快速、 高精度、 大范围提取高分六号可见光波段影像中绿色植被信息, 且具有较好的适用性, 为可见光植被指数与卫星影像的结合应用提供了一种可行性方法。
高分六号卫星 可见光影像 可见光植被指数 绿色植被提取 GF-6 remote sensing satellite Satellite visible light image Visible light vegetation index Green vegetation extraction 光谱学与光谱分析
2023, 43(11): 3509
1 北京信息科技大学 光电测试技术与仪器教育部重点实验室，北京 100192
2 北京信息科技大学 光纤传感与系统北京实验室，北京 100016
3 天津大学 精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
遥感卫星结构在轨服役期间易受空间极端温度变化与微重力环境影响容易产生热应变，严重影响探测精度，而现有方法难以实现热应变在轨监测。针对这一问题，提出具有温度解耦功能的热应变光纤光栅监测方法。采用数值模拟方法开展结构热应变计算分析，得到结构整体和局部热加载下温度场和应变场分布特征及变化规律。设计构建热应变光纤监测试验系统，对卫星天线结构模拟试件进行热加载光纤测量试验，测试分析热应变光纤监测精度，验证了方法的有效性。研究结果表明，在−120~120 ℃温度变化范围，利用光纤布拉格光栅传感器和温度解耦方法监测温度和热应变的相对误差分别为1.02%和2.45%；在30~100 ℃局部热加载作用下，结构温度场和应变场的重构误差分别为3.24%和6.61%。该方法在卫星结构在轨监测领域中具有良好的应用价值与前景。
遥感卫星 在轨监测 光纤传感 热应变 热控制 remote sensing satellite in-orbit monitoring optical fiber sensing thermal strain thermal control 红外与激光工程
2022, 51(12): 20220202
红外与激光工程
2021, 50(10): 20210477
1 长光卫星技术有限公司, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了满足卫星平台热控指标及空间相机桁架的精密控温需求, 同时尽量降低卫星主动热控功耗, 合理规划了卫星热传递网络, 并进行了相机高精度控温设计。根据卫星结构布局、单机功耗分布和低倾角空间外热流特点进行了任务分析, 确定了热设计的重点和难点。然后进行了卫星热控系统的详细设计, 通过标定测温电路, 采用多层表面均温措施和开设各组件间的热交换通道, 合理利用整星资源进行了一体化热控设计, 并进行了热仿真分析。最后开展了卫星热平衡试验, 对热设计方案进行验证。卫星在轨飞行数据表明, 卫星各单机温度处于-.5~28.8 ℃, 相机桁架的温度波动和均一性小于±0.15 ℃, 在轨平均功耗为9.3 W, 满足平台的控温指标与相机的成像需求。热控分系统质量为1.5 kg, 仅占比整星质量的3%, 为低成本商业遥感卫星的热设计奠定了良好的基础。
商业遥感卫星 低倾角轨道 热设计 热试验 在轨飞行 commercial remote-sensing satellite low inclination orbit thermal design thermal test flying in orbit 光学 精密工程
2020, 28(11): 2497
对超敏捷动中成像遥感卫星角速度快(6 (°)/s)、角加速度大(1.5 (°)/s2)、成像参数随时空复杂多变等新问题, 开展了超敏捷动中成像特点分析与成像参数仿真分析工作。构建了动中成像复杂模型, 精确分析了动中成像合速度的变化规律。在此基础上, 结合信噪比、调制传递函数(MTF)等计算公式, 全面分析了不同成像条件下, 动中成像系统的行频、TDI级数、姿态稳定度MTF、同步误差MTF、偏流修正误差MTF等随角速度的变化关系, 为超敏捷动中成像卫星, 尤其是卫星的成像电子学, 提供了重要的设计依据。
动中成像 超敏捷 遥感卫星 成像模型 maneuvering imaging super agile remote sensing satellite imaging model 红外与激光工程
2019, 48(11): 1125002
南京信息工程大学海洋科学学院, 江苏 南京 210044
浊度是水环境和水质状况的重要监测指标。卫星遥感技术具有宏观的空间覆盖性和重复的定期采样性,是一种有效的监测水体浊度的方法。基于NPP-VIIRS卫星的遥感反射率,建立了一个适用于渤黄海的水体浊度遥感反演算法,并将其应用到VIIRS卫星图像上,研究了渤黄海水体浊度的时空分布特征。结果表明:该算法具有较高的反演精度(决定系数R2为0.97,均方根误差为16 NTU,平均绝对误差为23 NTU,平均相对误差为34.63%)。渤黄海水体浊度在空间尺度上基本呈现近岸高、远岸低的分布特征;在时间尺度上,冬季浊度维持在一个较高的水平,春季浊度高值区逐渐收缩, 夏季达到最低,只在沿岸区域仍有较高的浊度,而秋季浊度又逐渐升高。
大气光学 VIIRS卫星 浊度 渤黄海 遥感卫星
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100039
3 长光卫星技术有限公司, 长春 130102
为了实现像移大小的可靠预估, 建立了一种对从扰振源到成像像移的传递函数进行估算的数值分析方法.首先利用Kistler微扰振测力平台对飞轮扰振进行测量, 获得了各向扰振的高精度实测数据.将飞轮安装在高仿真度的整星样机中进行试验, 获得了受飞轮微振动影响的图像像移数据.利用飞轮扰振数据和像移数据中的谐波数据建立并求解了一系列以传递函数为待求变量的线性方程组.最后利用所得传递函数对相同批次不同飞轮产品扰振所致像移进行预估.对比预估值和该飞轮实测像移值发现：预估结果和实测结果中谐波特性一致.相对于实测值, 预估值在典型响应处误差不高于10%, 大部分预估值的绝对误差不超过0.1个像素, 所得传递函数可较好的对成像像移进行预估.相较于传统理论建模方法, 该方法具有更高的可信度和更快的分析速度.
飞轮 微振动 光学遥感卫星 像移 数值分析 Flywheel Jitter Optical remote sensing satellite Image motion Numerical analysis
