为无损探究种子成分分布与种子活力变化的内在关系, 以玉米种子主要成分淀粉为研究对象, 将太赫兹时域反射成像技术与移动窗口相关系数法相结合, 无损可视化构建不同活力程度的玉米种子淀粉空间分布图。 以郑单958玉米品种为例, 实验通过人工老化方式(40 ℃, 100%RH)制备老化0、 18、 36、 54、 72 h的种子样本, 采用Terapluse 4000太赫兹时域光谱仪及反射成像附件扫描获取不同老化程度的样本和纯玉米淀粉样品的太赫兹光谱图像。 以16.35 cm-1下THz图像为基准, 采用阈值分割法精确提取种子胚乳、 种胚区域, 通过对比不同组织区域内THz平均吸光度可得胚乳和种胚光谱明显差异, 且胚乳和淀粉纯物质在51.96 cm-1附近存在明显的共同吸收峰。 应用移动窗口相关系数法(窗口宽度为20, 移动步长为10), 逐像素点计算种子太赫兹时域光谱与纯玉米淀粉光谱的-相关系数, 并根据相关系数值以及坐标信息绘制伪彩色热力图, 可视化构建玉米种子淀粉分布图。 实验统计5个老化阶段、 6个谱区窗口的淀粉分布图中相关系数>0.8的像素点占比可得: 在29.83～67.36 cm-1区间内, 种子胚乳和种子区域内的淀粉含量在种子活力下降过程中呈现总体下降趋势, 即种子淀粉含量与活力呈现正相关关系。 实验结果表明: 太赫兹时域光谱反射成像技术结合移动窗口相关系数伪彩色成像分析方法可以初步实现种子活力变化过程中玉米种子淀粉空间分布特性的无损探测, 该技术可为深入研究种子化学成分与其自身活力之间的制约关系, 无损解析种子生命活动与自身生理生态规律变化提供崭新的视角和方法。

针对空间目标偏振探测识别的需求，研究了三类（保温膜、太阳能帆板、卫星涂层）六种（金色保温膜、银色保温膜、单晶硅、砷化镓、卫星涂层SR107和S781）典型空间目标材质偏振光谱反射特性。基于研制的材质偏振光谱测量装置测试结果进行分析，揭示了空间目标材质的偏振光谱特性空间分布规律。结果表明，光谱特性不随接收角变化，峰值特征波长不随检偏器角度变化；材质光谱半峰宽、特征波长以及保偏和消偏特性不随入射角变化，但不同入射角处光谱特征峰的峰值不同。文中研究对空间目标偏振探测具有重要的指导意义。

应用太赫兹时域光谱反射成像技术结合广义二维相关光谱法探索玉米种子活力敏感太赫兹波段, 并结合支持向量机建立快速无损判别种子活力的分析模型。 实验以中地77玉米种子为例, 采用人工老化方式（40 ℃, 100%相对湿度）将种子样本分批老化0, 1, 2, 3, 4天制备不同活力的种子样本, 并按照GB/T 3543.4—1995进行种子发芽实验; 同时采用Terapluse 4000太赫兹时域光谱仪及反射成像附件采集上述不同老化程度种子样本的太赫兹光谱图像。 由于玉米种子的胚乳和种胚的成分差异显著, 为探究种子不同组织在老化过程中与活力的相关性, 本实验首先采用双高斯滤波器对THz图像中的像素点光谱消噪、 峰峰值差分重构图像增强以及阈值分割等预处理无损提取玉米种子不同组织太赫兹吸光度谱。 然后以老化天数为扰动量, 针对上述提取的样本胚乳和种胚光谱分别作广义二维相关分析, 根据实验中同步谱和异步谱中自动峰与交叉峰位置初步解析, 可得到与种子活力关系密切的THz波段主要集中在75和36 cm-1区域, 同时75和36 cm-1处的光谱信息存在强烈的协同变化且变化方向一致。 种子活力与老化天数密切相关, 因此根据老化天数分别建立了基于胚乳和种胚吸光度谱的五分类支持向量机模型用于种子活力定性判别, 但是其判别准确率仅为59.34%和71.28%, 表明该模型无法精细划分种子五个活力等级; 实验进一步根据GB4401.1—2008以玉米种子发芽率85%为阈值划分活力高低等级, 建立二分类种子活力判别模型, 可得胚乳和种胚测试集识别准确率分别可达88.61%和91.73%, 模型性能显著提升, 增强了THz技术用于种子活力无损粗筛的可行性。 实验结果表明: 太赫兹反射成像技术以其丰富的指纹谱、 低能安全以及图谱合一等特性, 有望成为单粒种子活力快速无损测定领域一项崭新、 有力的补充技术。

基于光谱反射特性,研究了多种背景下的快速云检测方法。将光谱反射特性与云的纹理特性相结合,提出了基于动态分形维数和辐射量特性相结合的云检测综合算法。以EO-1卫星Hyperion传感器拍摄的高光谱遥感图像为例,研究了不同下垫面的含云遥感图像,并检测与分析了厚云区和薄云区。对比遥感图像云检测的两种算法,所提算法可以更加精确地识别薄云区,极大地提高了遥感图像云检测精度,同时又可满足星载高光谱图像快速云检测的要求。

水生植被是湿地生态系统的核心, 也是影响湿地生态系统功能的最主要因素。 近年来, 卫星遥感技术在湿地植被资源调查、 分类和保护等领域中已得到广泛的应用。 由于水生植被独特的生长环境, 其冠层光谱会受到水体背景要素包括大气—水界面、 水中浮游生物以及泥沙含量、 透明度、 水体深度、 底质和其他光学活性成分的影响, 因此遥感技术应用于湿地水生植被冠层光谱研究时, 需考虑到水生植被不同于陆生植被的生长环境, 这一点在以往的相关研究中并没有得到应有的重视。 以典型的挺水植物鸢尾(Iris tectorum Maxim)为研究对象, 模拟湿地水生植被的生长环境, 使用地物光谱仪测定了鸢尾植被冠层在不同水深梯度背景下的光谱反射率(400~2 400 nm)。 实验结果表明, 背景水深与鸢尾冠层反射率之间存在着显著的负相关性, 其中可见光波段绝对相关系数在0.9以上, 近红外波段的绝对相关系数在0.8以上。 在可见光和近红外波段, 随着背景水深的增加, 鸢尾冠层反射率下降均比较明显。 最后分别依据可见光和近红外区域相关性最高的波段(505, 717, 1 075和2 383 nm)建立了背景水深与冠层反射率之间的线性方程, 并得出了相关参数。

采用傅里叶变换红外光谱仪KBr粉末压片法和原物镜面反射法对 8件文石样品进行测试,对比了两种方法的差异.深入探讨文石晶体在不同方向上红外镜面反射光谱的变化,发现文石的红外镜面反射光谱具有显著的各向异性:在垂直、平行和斜交于文石 c轴的面上[CO3]2－产生的 v3振动反射峰宽化易出现变形和位移现象;v2振动反射峰峰位和相对强度发生明显的规律性变化.由此,认为红外镜面反射光谱可用于文石晶体取向的研究.在此基础上,对 5件养殖珍珠表面和剖面进行测试对比.结果显示,从养殖珍珠表面获得的红外镜面反射谱与文石垂直于 c轴的底面所得相同;养殖珍珠剖面上测得的红外镜面反射谱与文石平行/斜交于 c轴的面所得谱类似,于是推断养殖珍珠中文石晶体是以c轴指向球心的方式排列的.

简述了 Rb2Te(Cs)日盲紫外阴极的制作工艺并制作了 Rb2Te(Cs)日盲紫外阴极样品。测量了 Rb2Te(Cs)日盲紫外阴极样品的光谱响应、光谱反射率和 250 nm波长激发条件下的荧光谱。测量结果表明, 在现有工艺条件下, Rb2Te(Cs)日盲紫外阴极的灵敏度高于 Cs2Te日盲紫外阴极, 与 Cs2Te日盲紫外阴极相比, 光谱响应的峰值波长更短, 位于 250 nm, 而长波截止波长位于 312 nm。另外 Rb2Te(Cs)日盲紫外阴极的短波日盲特性更好, 633 nm的光谱灵敏度为 10－5 mA/W的数量级, 较 Cs2Te日盲紫外阴极低两个数量级。光谱反射率测量结果表明, Rb2Te(Cs)日盲紫外阴极的光谱反射率在 200～400 nm的波长范围内均高于 Cs2Te日盲紫外阴极, 而在 400～600 nm的波长范围内, 反射率却低于 Cs2Te日盲紫外阴极。Rb2Te(Cs)日盲紫外阴极的光谱反射率曲线与 Cs2Te日盲紫外阴极的光谱反射率曲线相比较, 曲线的形状相似, 反射干涉加强峰的波长基本相同, 由此可推断出 Rb2Te(Cs)紫外阴极的折射率与 Cs2Te紫外阴极的折射率基本相同, 仅在长波范围内稍有区别。荧光谱的测试结果表明, 在同样条件下, 在 200～450 nm的波长范围内, Rb2Te(Cs)紫外阴极的荧光弱于 Cs2Te紫外阴极的荧光, 原因是 Rb2Te(Cs)阴极的光谱反射率高于 Cs2Te紫外阴极的光谱反射率, 因此光吸收更少, 导致荧光更弱。所以 Rb2Te(Cs)日盲紫外阴极同 Cs2Te日盲紫外阴极的性能类似, 均可用于日盲紫外探测成像器件。