1 长沙理工大学交通运输工程学院, 湖南 长沙 410114
2 浙江大学公共管理学院, 浙江 杭州 310058
3 中工国际工程股份有限公司, 北京 100080
潮间带潮滩由于受到潮汐周期性淹没的影响导致难以精准确定其空间分布, 因此, 迫切需要利用遥感技术了解潮滩受潮汐淹没的光谱变化特征, 构建潮滩提取指数, 对潮滩的精准解译提供方法及基础数据支持。 基于多时相Sentinel-2多光谱影像, 通过分析高、 低潮影像上不同地物的光谱反射率特征差异, 优选出能反映潮滩特征的波段, 构建一种海岸带潮滩提取指数。 在此基础上, 从三方面对已构建潮滩指数的可行性进行论证: (1)将潮滩提取指数应用到3个不同潮滩类型的研究区, 研究了潮滩指数的可分离性及对不同潮滩类型区域的适用性, 研究结果表明: 与其他地类相比, 构建的潮滩提取指数对潮滩具有较好的可分离性, 并且适用于砂质、 泥质不同种类的潮滩; (2)研究了潮滩提取指数对不同分类方法(包括最小距离法、 极大似然法、 支持向量机)的适用性, 研究表明: 采用所选取的三种分类方法进行潮滩解译时, 其总体精度均大于93%, Kappa系数均大于0.85, 潮滩提取指数对不同的分类方法均具有普适性, 且可有效提高潮滩的解译精准度; (3)研究了潮滩提取指数对不同数据源的适宜性, 采用“珠海一号”数据与本文Sentinel-2多光谱数据解译潮滩并对比结果, 研究显示: 构建的潮滩提取指数适用于不同数据源, 且取得了较好的潮滩分类精度。 该方法提高了海岸带潮滩遥感提取的准确度, 丰富了潮滩遥感解译理论, 对海岸带潮滩生态系统的科学管理与保护提供了理论指导与意义。
Sentinel-2多光谱影像 潮滩光谱反射率 光谱变化特征 潮滩提取指数 珠海一号 Sentinel-2 multispectral images Tidal flat spectral signatures Spectral variation characteristics Tidal flat recognition index Zhuhai No.1 Orbita Hyperspectral Satellite (OHS) 光谱学与光谱分析
2023, 43(6): 1888
1 山东省济宁市生态环境局, 山东 济宁 272004
2 山东省生态环境监测中心, 山东 济南 250013
3 呼和浩特市生态环境监控中心, 内蒙古 呼和浩特 010010
4 合肥中科光博量子科技有限公司, 安徽 合肥 230088
5 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室, 北京 100029
6 解放军陆军炮兵防空兵学院基础部, 安徽 合肥 230031
大气气溶胶通过直接效应影响到达地表的辐射量以及间接效应影响云的生消和降水等过程, 还因其含有的各种有毒物质颗粒, 影响城市能见度, 导致霾过程频发, 而这些颗粒进入人体会对人体健康造成一定危害。 利用济宁市2018年—2019年期间多台气溶胶激光雷达的垂直观测廓线数据与区域空气质量监测数据, 分析了不同大气污染过程中的颗粒物时空演变特征。 结果显示, 济宁市夏季的细粒子污染存在一定的区域差异性, 主要呈现两种日变化特征。 一种是部分区域在夜间消光强, 白天消光弱, 主要是因为夜间受到湿度偏大与污染源排放叠加的影响; 另一种是部分区域白天消光相对较强且整体无明显日变化特征, 原因在于周围污染源较少且受人工湖的影响。 此外, 近地面气溶胶消光系数变化显示辰欣制药站与金马酒店站附近颗粒物浓度相对更高。 沙尘观测结果显示, 济宁市的沙尘天气多出现于4月和5月, 沉降过程中颗粒物浓度可高达平时浓度的5倍。 同时对比扫描观测结果显示, 局地污染的轮廓无规则、 范围小、 突发且消光很强, 而大范围污染过程则轮廓面积大且其消光逐渐增大。
激光雷达 气溶胶 沙尘 大气污染 变化特征 Lidar Aerosol Dust Air pollution Variation characteristics 光谱学与光谱分析
2022, 42(11): 3467
淮北师范大学,物理与电子信息学院,安徽 淮北 235000
基于2018年12月8日～12月31日淮北地区多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)获得的太阳散射光谱观测数据,反演了该地区NO2对流层柱浓度, 并分析了冬季不同天气下NO2浓度日变化特征。观测结果表明NO2浓度高值出现在12月18日～12月27日期间,日均值最大值6.83×1016 molecules/cm2出现在12月27日,约为日均值最低值的2.9倍。结合风场轨迹模型研究了不同大气条件下的风场,发现在NO2浓度较低时段主要为 偏北风场, NO2浓度高值时段偏南风场增加,表明城区产生的污染向观测区域进行了输送。将MAX-DOAS结果与OMI卫星结果进行了 对比,发现两者具有较好的一致性(R2=0.88)。
多轴差分吸收光谱技术 NO2垂直柱浓度 变化特征 对比分析 multi-axis differential optical absorption spectro NO2 vertical column density variation characteristics contrastive analysis 大气与环境光学学报
2020, 15(3): 217
1 黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所, 黑龙江省土壤环境与植物营养重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150086
2 黑龙江省农业科学院博士后科研工作站, 黑龙江 哈尔滨 150086
3 北京市农林科学院植物营养与资源研究所, 北京 100097
土壤有机质是土壤的重要组成部分, 在土壤肥力、 环境保护、 农业可持续发展等方面都具有重要作用。 腐殖质作为土壤有机质的主体, 对土壤的一系列性质和形态产生影响, 其数量、 组成和性质可以反映一定的成土条件和过程, 是土壤肥力的重要指标。 由于腐殖质分子组成的不确定性, 各种方法均存在一定的局限性, 优化寻求更为准确可靠的腐殖酸表征方法已成为当前研究的热点。 施肥方式改变土壤中胡敏酸的组成与结构, 但短期的影响程度难以用常规的测定技术检测出来。 利用38年的黑土长期定位试验, 通过腐殖质组分HA的分离和纯化, 多种光谱分析方法的联合应用, 从物质结构的角度分析土壤中单施有机肥和有机无机肥配施对黑土HA有机化合物的分子结构变化的影响。 分析显示, M和MNPK施肥处理较CK处理均可提高土壤有机碳和HA含量, 增加土壤中HA的总反应热、 中温放热值、 2920/1720值、 脂族C含量、 f450/500值, 表明单施有机肥和有机无机肥配施后土壤HA芳构化程度降低, 脂族含量增加, 结合简单化, 但M施肥处理增加幅度小于MNPK施肥处理。 分析结果表明: 多种光谱技术的联合应用, 可以相互认证其结果的准确性。 同时试验结果也证明有机无机肥配施较单施有机肥, 更能提高土壤有机碳和土壤HA的脂族C含量, 增加作物产量, 培肥地力。
黑土 土壤腐殖质 光谱学测定 变化特征 Black soil Soil humus Spectrometric determination Change characteristics
1 吉林大学物理学院, 吉林 长春 130012
2 吉林大学超硬材料国家重点实验室, 吉林 长春 130012
由于β胡萝卜素分子具有光敏感的特性, 同时也具有光采集、 光防护功能, 是重要的光电材料, 所以在光器件和光控温方面有重要应用。 线性多烯分子的共振拉曼光谱是π电子能隙对碳碳键振动调制的结果, 这种调制作用与外场有关, 研究其在外场下的分子结构和性能变化既有理论意义也有应用价值。 测量了β胡萝卜素分子在环己醇中341～275 K温度范围内的紫外-可见吸收光谱和共振拉曼光谱。 实验结果表明随着温度的降低, 黄琨因子和碳碳键的每个振动模的电子-声子耦合常数减小, 紫外-可见吸收光谱红移, 碳碳键拉曼散射截面增加。 295 K时溶液从液相转为固相, 溶液相变后, β胡萝卜素分子的构型变化特征能ε变大, 且使固相中的黄琨因子、 紫外-可见吸收峰波长、 电子-振动耦合系数、 拉曼散射截面都随着温度的降低变化率增加。 固相中的黄琨因子比液相中的黄琨因子大一个数量级。 液相中的构型变化特征能为εａ=0.206 7 eV, 固相中的构型变化特征能为εb=0.559 6 eV, 构型变化特征能增加, 使有效共轭长度n(T)＝n0exp(ε/kT)随温度的降低而增加的速率变大; 导致π电子能隙减小加快, 电子能隙对β胡萝卜素分子碳碳键振动的调制作用增强, 电子振动耦合系数增加, 拉曼散射截面大幅增加。
β胡萝卜素分子 构型变化特征能 黄琨因子 电子-振动耦合 All-trans-β-carotene The characteristic energy Huang-Rhys factor Electron-vibration coupling
中国人民解放军63655部队, 乌鲁木齐 841700
利用温度脉动仪对2010年4-12月库尔勒戈壁地区近地面大气折射率结构常数进行了测量, 按月对测量数据进行了对数平均。根据对数平均值对日变化特征进行了分析, 并对大气湍流强弱时段进行了统计。研究结果显示：戈壁地区大气湍流在日落时段较日出时段弱；日出转换时刻, 均值湍流强度在10-15 m-2/3以下, 日落转换时刻, 均值湍流强度在10-16 m-2/3左右； 4, 6, 8, 9月份的近地面大气湍流强度较强, 5, 7, 10月份居中, 11, 12月份较弱。
大气湍流 大气折射率结构常数 戈壁地区 变化特征 atmospheric turbulence atmospheric refractive index structure constant Gobi region variation characte-ristics
在视频跟踪系统中，运动目标检测是实现跟踪的前提和难点。为了能够有效地检测出目标，提出了一种基于动态模板匹配和卡尔曼滤波的目标跟踪算法。首先将前两帧图像差分检测运动目标区域，提取特征点；然后利用卡尔曼滤波在搜索区域中找到与目标模型最匹配的候选目标位置并与当前帧目标模板进行匹配；最后将特征点流失率作为限定阈值，采用模板更新策略动态更新模板。跟踪实验表明，该算法具有很好的匹配精度与实时性，对目标姿态变化、大小变化、遮挡问题等有很好的鲁棒性。
动态模板更新 卡尔曼滤波 特征点提取 尺度变化特征不变 帧间差分 dynamic template update Kalman filter extraction of feature filter SIFT inter-frame difference
中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥230031
2008年7[EQUATION]8月在北京市奥体中心的遥感所站点连续实时监测碳黑气溶胶(BC),研究其在北京奥运期间的 变化特征和来源。奥运会前BC平均质量浓度约为4.58 [EQUATION]g/m[EQUATION],而奥运会期间其平均浓 度约为 3.07 [EQUATION]g/m[EQUATION],下降比约为33.0% ,这说明减排措施有效降低了BC的排放总量。同 步监测的可吸入颗粒物(PM[EQUATION])与BC一致性较好,相关系数为0.86, BC约占PM[EQUATION]的1.9% 。比对2007年同期BC浓度 数据,也证实了北京地区在实行各项减排措施后,BC的污染情况有较大好转。
碳黑气溶胶 奥运会 遥感所站点 可吸入颗粒物 变化特征 black carbon aerosol Olympic Games IRSA site inhalable particles concentration characters
