导读:本文包含了光学参数反演论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:遥感,海洋光学,光学遥感,激光雷达
光学参数反演论文文献综述
刘志鹏,刘东,徐沛拓,吴兰,周雨迪[1]（2019）在《海洋激光雷达反演水体光学参数》一文中研究指出研制了一套船载海洋激光雷达,用于探测海水光学参数垂直廓线。2017年8月,该系统在黄海海域进行了实验测量。在准单次散射模型中引入原位测量的光学参数,实现了理想激光雷达回波信号的模拟,并将该理想信号与系统响应函数卷积后精确复现了实验的激光雷达信号。采用Fernald后向迭代积分法(简称Fernald法),比较了不同水体悬浮物激光雷达比下反演的激光雷达衰减系数α与原位漫射衰减系数Kd的差别。基于停航时标定的水体悬浮物激光雷达比,采用Fernald法获得了走航时的激光雷达衰减系数。进一步地,提出一种基于米散射激光雷达数据和原位测量的后向散射数据的融合算法,模拟了高光谱分辨率激光雷达(HSRL)反演α的过程,并将其与Fernald法进行了比较。实验结果表明,自研的海洋激光雷达能够有效探测海水光学参数,基于合适的水体悬浮物激光雷达比的Fernald法可以有效应用于米散射激光雷达的反演,未来无需假设的HSRL在海水光学参数探测领域具有更大的优势。(本文来源于《遥感学报》期刊2019年05期）
刘芸[2]（2019）在《基于天空辐射计的西安地区气溶胶光学物理参数的反演与分析》一文中研究指出大气气溶胶对气候环境以及人们的生产、生活具有重要的影响,气溶胶光学物理特性的研究已成为当今国内外大气科学研究的一个热门课题。本文根据安装在西安理工大学的天空辐射计P OM-02的观测数据,首先进行了Langley定标,并用期望平均法与拟合平均法对定标结果进行了筛选处理。在得到精确定标结果的基础上,反演了气溶胶的各种光学物理参数并进行了统计性分析。然后,利用天空辐射计反演的复折射率(CRI)和体积谱(VSD)参数,结合米理论反演了气溶胶的雷达比并进行了特征分析,同时利用355nm波段拉曼-米激光雷达的同期数据进行对比分析,以验证天空辐射计反演雷达比的可靠性。得到如下主要结论:西安地区气溶胶光学厚度(AOD)的日变化特征有平稳型、上升型、下降型、凹型和凸型五种类型;AOD日变化早晚低午间高,而Angstrom波长指数(AE)与之相反;西安地区春夏冬季以生物质燃烧/城市工业型和混合型气溶胶为主,而秋季以清洁大陆型和生物质燃烧/城市工业型为主;春季AOD高值主要与粗粒子有关,夏秋季主要与细粒子有关,冬季与粗细粒子的共同影响有关。气溶胶单次散射率(SSA)呈现春夏高秋冬低的特点,在可见光到近红外波段随波长变化具有先增加后减小的趋势;不同季节复折射率实部对波长的敏感性较低,而复折射率虚部对波长具有较强的敏感性;气溶胶体积谱月变化细模态相对稳定,粗模态变化较大,体积谱细模态夏季最高,粗模态春冬季较高;不对称因子(ASY)月变化稳定,总体范围为0.6-0.75,春夏秋冬四个季节的变化趋势一致,都随波长不断下降;晴空、沙尘以及雾霾天叁种典型天气条件下气溶胶的光学物理特性具有明显的不同:沙尘天AOD值明显高于雾霾和晴空天气;雾霾天AE值远大于沙尘天;雾霾天体积谱细粒子浓度明显增加,沙尘天粗粒子的浓度明显增加;沙尘和雾霾天SSA的变化较晴空天更平缓,SSA平均值沙尘天大于雾霾天,表明雾霾天吸收型气溶胶较多。基于天空辐射计反演的复折射率和体积谱参数,结合米理论获得了西安地区不同波段、不同类型和不同时间的气溶胶雷达比分布特征,并利用西安理工大学355nm波段的拉曼-米雷达数据对其进行了对比与误差分析。主要结果有:气溶胶雷达比的月变化波动较大,动较大,冬季最高春季最低;不同类型气溶胶的雷达比各不相同:清洁型、沙尘型、生物质燃烧城市工业型以及混合型气溶胶的雷达比分别为45.57±17.48、47.06±11.21、60.87±12.18、52.24±14.30;利用不同时间拉曼-米雷达反演的激光雷达比与天空辐射计的结果对比发现,拉曼-米雷达反演的雷达比在探测高度内的平均值均小于天空辐射计反演的雷达比,相对误差在10%以内。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
朱琳[3]（2019）在《基于双角度双波段卫星数据反演大气气溶胶光学参数》一文中研究指出大气气溶胶是影响对地观测卫星数据质量的重要因素,并且时空分布变化显着,一直以来都是定量遥感和大气校正的研究热点。气溶胶对光辐射传输的影响可以通过光学厚度、谱指数、复折射率指数等方面来分析。目前,地基测量可以高精度地获取气溶胶的光学、物理参数甚至是化学特性,但是气溶胶的时空分布决定了地面单点测量是无法满足实际应用的需要。然而,对地遥感是可以实时获取大面积的卫星数据,其中就包含了大气气溶胶的数据,只要从中提取出来就可以获得大气气溶胶的时空分布,与传统的地基测量相比,具有显着的优势。本文围绕大气气溶胶光学厚度、Junge谱指数和复折射率指数进行了详细深入的研究,利用辐射传输模型模拟分析了这些参数对卫星表观反射率的影响,提出了能够同时反演获得这些参数的双波段双角度迭代算法,通过数值模拟、卫星反演验证了算法的可行性。论文的主要工作及创新如下:(1)通过控制变量法,利用6S辐射传输模型模拟了不同Junge谱指数和复折射率指数条件下海洋上空VIIRS各波段的大气表观反射率,研究了各个参数的影响。研究表明:Junge谱指数的影响主要在波长小于1.24μm的可见光和近红外通道,谱指数越大,红光和近红外通道的反射率差异越大。此外,复折射率指数实部随波长的变化较小,通常可以使用经验值;虚部随波长的变化较大,对大气表观反射率的影响也较大。(2)以Sealifts近红外双波段、AATSR近红外和短波红外波段为例,利用6S模型分别模拟了气溶胶为Junge谱、对数正态谱分布时的海洋上空双角度表观反射率,利用双角度迭代算法从表观反射率中反演气溶胶的光学参数,并与模拟时的气溶胶输入值比较。结果表明:当气溶胶满足Junge谱分布时,双角度迭代算法可以得到高精度的气溶胶光学厚度、Junge谱指数和复折射率指数虚部;当气溶胶为对数正态谱时,仍然可以假设其为Junge谱,并反演得到高精度的气溶胶光学厚度。(3)为了进一步验证双角度迭代算法的可行性,分别从Terra-Aqua双星搭载的MODIS、AATSR、SLSTR近红外-短波红外通道数据反演气溶胶参数,研究区域包括渤海、黄海、台湾海峡和青海湖四大咸水水体,以及太湖和巢湖淡水水体,将反演结果和MODIS气溶胶产品值比较,以验证反演精度,针对台湾海峡,还将虚部和POLDER数据反演值进行了对比。结果表明:近红外和短波红外通道的组合可以用于反演沿岸海水、大洋水、内陆咸水水域上空的气溶胶参数。受图像间配准误差的影响,在MODIS水陆掩膜数据中显示为陆地淡水的像元在双角度卫星数据中并不是水体,此外,临近淡水像元在假设是一类水体的情况下,气溶胶复折射率指数初值设置无规律可循,并且表观反射率模拟值与实际值差异显着,说明水体成分对表观反射率的作用不能忽略,本文手动跳过了这些像元,最终只有一部分像元能够顺利反演,这些都增加了淡水水域业务化反演的难度。通过Terra-Aqua双星 MODIS 构造了双星观测数据,并选取气溶胶含量变化不大的像元反演气溶胶,并与双星对应的气溶胶产品值和均值比较,反演结果是可以接受的,也表明双星协同可用于大气监测。(4)利用双波段迭代算法从MODIS和CHRIS数据中反演获得气溶胶参数,进一步计算得到离水反射率光谱,利用MODIS水色产品进行精度验证,发现水色产品的离水反射率在近红外通道为负,说明MODIS存在过校正现象,即其在相应海域的气溶胶产品值比实际值偏大。此外,我们利用生物光学模型从Sentinel-3A的离水反射率中反演了水色叁要素,发现黄色物质的反演结果与历史观测数据的规律差异较大。(5)受海洋气溶胶反演中双角度、双波段的影响,利用结构函数法从Sentinel-3A&B数据中反演北京地区的气溶胶光学厚度,并分别考虑了角度和波长的影响,研究结果表明双波段并不能提高反演精度,除了865nm通道外,双角度时的反演结果也不如单角度的好。为了验证星载激光雷达的回波信号,从地基微脉冲激光雷达数据计算得到了 532nm退偏比和1064nm与532nm的色比,与CALIOP的计算结果比较,发现地基和星载数据在高度2km以下差异明显。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-04-20）
张洋[4]（2018）在《基于多角度标量和偏振卫星数据的气溶胶光学参数反演研究》一文中研究指出气溶胶造成的大气环境影响已在全球范围获得广泛关注。卫星遥感技术大空间尺度范围的特点使其成为监测气溶胶的有效手段。目前,卫星遥感技术主要通过反演气溶胶的光学参数来对气溶胶进行定量化描述,其中,气溶胶光学厚度这一参数已在大多数卫星平台上实现了反演,但仅凭这一参数已不能满足目前大气环境领域的应用需求。以POLDER传感器为代表的多角度标量和偏振观测能够获取更多的气溶胶信息,是未来气溶胶卫星遥感的发展方向。本研究瞄准气溶胶卫星遥感这一热点研究内容,以POLDER多角度标量和偏振数据为基础,开展了气溶胶光学参数的反演研究。本研究提出了新的气溶胶光学参数反演框架,通过多角度标量观测获得气溶胶总光学厚度,通过多角度偏振观测获得气溶胶细粒子光学厚度,最终二者的比值为气溶胶细粒子比。本研究引入了经验正交函数这一数学工具,解决了POLDER多角度标量观测反演气溶胶总光学厚度时地表反射估算的难题,且该方法具有不受地表类型限制的特点。另外,本研究提出了新的气溶胶细粒子光学厚度反演评价函数方案,有效提高了气溶胶细粒子光学厚度的反演精度。本研究选取了AERONET地基观测数据对反演结果进行验证,验证结果显示本研究得到的叁个气溶胶光学参数与地基观测数据具有较好的一致性。叁个反演参数与地基观测结果的总体相关系数分别为0.898,0.921,0.759;平均绝对误差分别为0.111,0.083,0.140;均方根误差分别为0.151,0.115,0.171;落入期望误差范围内的结果占比分别为74.83%,70.19%,71.88%。在冬季亮地表条件下,气溶胶总光学厚度反演结果与地基观测结果的相关系数为0.901,平均绝对误差为0.104,均方根误差为0.138,落入期望误差范围内的结果占比为71.96%。在高气溶胶负载时,本研究得到的气溶胶细粒子光学厚度反演结果和LOA(Laboratoire d'Optique Atmospherique)官方产品相比,与地基观测结果的相关系数从0.499提升到了0.881,平均绝对误差从0.119降低到了0.044,均方根误差从0.142降低到了0.056,落入期望误差内结果占比从32.43%提高到了91.89%。通过与MODIS现有气溶胶细粒子比产品的比较表明,本研究的结果与地基观测结果的相关系数从0.595提高到了0.859,平均绝对误差从0.363降低到了0.106,均方根误差从0.432降低到了0.137,落入期望误差内结果占比从22.08%提高到了81.81%。基于本研究提出的气溶胶光学参数反演框架,本研究基于IDL语言开发了用于POLDER数据的气溶胶光学参数反演系统,并用该系统获得了中国区域的气溶胶光学参数时空分布特征。本研究得到的中国区域气溶胶光学参数时空分布特征结果表明,中国的华北平原、长叁角、珠叁角、川渝经济区、北疆、南疆、内蒙古部分地区均是气溶胶总光学厚度的高值区域;华北平原、长叁角、珠叁角、川渝经济区是气溶胶细粒子光学厚度和细粒子比的高值区域。通过进一步分析中国典型区域的长时序气溶胶光学参数结果表明,华北平原、长叁角、珠叁角、川渝经济区的气溶胶细粒子比从2009-2013年呈现逐年上升的趋势,且在冬季达到最高。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所)》期刊2018-06-01）
李树[5]（2018）在《卫星偏振遥感的云光学特性分析及主要参数反演研究》一文中研究指出云对气候变化有重要影响,但目前对云影响气候的机制的认识还很不足。云参数的准确反演能为大气环流模式(General Circulation Models,GCM)提供可靠的输入参数,有助于准确了解云在气候变化中的作用。我国已经成功发射的高分5号卫星(GF-5)搭载有大气气溶胶多角度偏振成像仪(Directional Polarization Camera,DPC)。DPC可以对云进行多角度观测,同时获取云的强度辐射和偏振辐射,为云参数反演提供更多有效信息,提高云参数反演能力。论文基于DPC载荷自身特点,开展云光学厚度、云顶高度反演研究。主要完成以下几方面工作:(1)利用670nm和865nm波段反演云光学厚度利用矢量辐射传输模式RT3,模拟分析有云(冰云和水云)大气顶670nm和865nm波段的反射率和偏振反射对云光学厚度变化的敏感性。结果表明,可以采用此两个波段反射率反演云光学厚度。模拟分析地表反射率、气溶胶光学厚度、云散射模型及有效粒子半径对云光学厚度反演结果的影响,其中冰云散射模型分别采用 GHM(General Habit Mixture)、SC(Solid Columns)、ASC(Aggregates of Solid Columns)叁种模型,水云散射模型假设为水滴模型。结果显示:地表反射率对云光学厚度反演结果影响较大;气溶胶模式对云光学厚度反演结果影响很小;气溶胶光学厚度对薄云光学厚度反演结果影响较大,对厚云影响较小;云散射模型及有效粒子半径的变化均会影响云光学厚度的反演结果。构建了云光学厚度查找表,并设计基于查找表的云光学厚度反演算法,其中670nm波段用于反演陆地上的云光学厚度、865nm波段用于海洋上空的云光学厚度。利用法国POLDER3载荷数据,基于GHM、SC、ASC叁种模型进行冰云光学厚度反演试验,将反演结果与POLDER3产品进行比较。经过对比发现,ASC模型的反演结果与POLDER3产品有很好的一致性,而且ASC模型的反演结果基本不受有效粒子半径变化的影响。建议采用ASC模型作为DPC冰云的散射模型反演冰云光学厚度。对陆地上空和海洋上空的冰云及水云开展光学厚度反演试验,并将反演结果与POLDER3产品进行对比分析。结果表明,陆地上空和海洋上空的冰云和水云的云光学厚度反演结果均与POLDER3产品有很好的一致性。(2)利用490nm和865nm波段的偏振反射率差反演云顶高度通过理论分析490nm和865nm波段大气顶的偏振特性差异,说明可以利用此两波段偏振反射率差反演云顶高度。利用RT3模拟分析大气顶490nm和865nm波段偏振反射率差对云有效粒子半径、云光学厚度、云层上方气溶胶光学厚度以及云顶压强变化的敏感性。结果显示,当云光学厚度大于3时,水云在80°～120°散射角范围内,冰云(GHM模型)在80°～140°散射角范围内,偏振反射率差对云有效粒子半径、云光学厚度和云层上方气溶胶光学厚度的变化不敏感,对云顶压强变化敏感。根据敏感性分析结果,提出基于偏振反射率差查找表的云顶高度反演算法,并选择适当的参数构建偏振反射率差查找表。利用POLDER3数据进行云顶高度反演试验,将反演结果与POLDER3瑞利压强产品和MODIS云顶压强产品进行对比。结果表明,与POLDER3的官方算法相比,使用本研究提出的偏振反射率差查找表法的云顶高度反演结果与MODIS产品有更好的一致性,且对冰云有更宽的散射角适用范围,能获取更多冰云云顶高度数据。(3)利用763nm和765nm波段反演云顶高度利用MODTRAN5模拟计算763nm和765nm波段的氧气透过率比与压强的关系,通过模拟数据给出拟合公式,并分析不同大气模式对使用该式计算压强的影响。结合RT3模拟分析,云层上方气溶胶对使用该式反演表观压强的影响。结果显示,云层反射率较小时,云层上方大气分子和气溶胶的散射使得表观压强反演结果有较大误差。因此,建议在云光学厚度大于3时,采用763nm和765nm波段反射率反演表观压强。理论分析地表贡献对表观压强反演结果的影响,给出获取云顶压强的校正方法。设计基于763nm和765nm波段反射率的云顶高度反演算法,利用POLDER3数据进行反演试验,并将反演结果与基于偏振反射率差方法的反演结果和MODIS产品进行对比分析。结果表明,相比基于偏振反射率差方法的云顶高度反演结果,基于763nm和765nm波段反射率方法的云顶高度反演结果与MODIS产品的一致性更好,能获取更多区域的云顶高度产品,但反演精度较差。通过论文的研究工作,可以为我国GF-5号卫星DPC载荷的云光学厚度及云顶高度反演的反演方法、反演参数设置及云散射模型选取等提供有价值的参考。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-09）
梅源,张旭东,孙丽娜,孟俊敏,王晶[6]（2018）在《利用GF-1和MODIS准同步光学遥感图像反演内波参数的研究》一文中研究指出高分一号(GF-1)光学遥感卫星的发射为海洋内波的研究提供了精细的观测资料,利用其图像高空间分辨率的优势,结合高时间分辨率的中分辨率成像光谱仪(MODIS)的匹配数据,能够对南中国海东沙岛附近的内波开展特征参量的反演。本文处理了GF-1和MODIS的准同步图像,选取东沙岛附近的相邻时刻的同一条内波进行分析,提取其空间位移,计算出内孤立波传播的群速度。分析GF-1和MODIS图像上同一条内波的灰度剖面,计算了明暗条纹间距,结合当地水深和温盐数据,应用非线性薛定谔方程反演内孤立波的振幅,探究大陆架附近内孤立波的振幅演变。研究结果表明:内孤立波的群速度在东沙岛附近向西传播过程中逐渐变小;在相似的温盐条件下,遥感图像中内波的明暗条纹间距和振幅呈现负相关,在深海区水深和振幅呈现正相关关系,在浅海区由于非线性作用增强会出现振幅随水深变小反而增大的现象。(本文来源于《中国海洋大学学报(自然科学版)》期刊2018年02期）
李建,李成才,康凌,檀望舒,李婧[7]（2017）在《气溶胶光学及微物理参数的多波段拉曼激光雷达反演》一文中研究指出大气气溶胶的气候强迫是目前气候变化因素中不确定性最大的一项。气溶胶的光学特征直接影响大气辐射过程,也可以通过在微物理过程中与云-降水的相互作用间接影响辐射过程。有必要对气溶胶光学和微物理参数进行实时连续监测,降低气溶胶辐射强迫在天气和气候模式中的不确定性。本研究利用多波段Raman激光雷达(355、532和1064nm)对北京上空气溶胶进行了连续观测,建立了光学参数的自动算法[1,2],并在此基础上提出了环境气溶胶微物理参数的3波段Raman激光雷达反演算法[3,4]。实现了对北京上空气溶胶光学和微物理参数垂直分布的实时监测反演。2016年12月至今,在北京大学(39.99N,116.31E)校内楼顶,利用北京大学环境科学系及国家重点实验室的一台多波段Raman激光雷达,对北京上空气溶胶进行了连续观测。利用观测得到的米散射和Raman散射信号,建立了355、532和1064nm后向散射系数及355nm消光系数的自动反演算法,得到了北京地区上空气溶胶光学特征。根据6S辐射传输模式中气溶胶模型,假设北京上空气溶胶由黑炭型(Soot)、可溶型(Water Soluble)和沙尘型(Dust)组合构成,各类型气溶胶均假设为对数正态分布;利用T-matrix米散射模型,计算叁种气溶胶的光学参数(355、532和1064nm后向散射系数和355nm消光系数)制作查算表,查算表变量包括叁种气溶胶数浓度(N1,N2,N3)和可溶性气溶胶中心粒径(rg)。对比光学参数的观测值和模拟值,得到叁种气溶胶数浓度和可溶型气溶胶中心粒径的最优解,进而计算气溶胶微物理参数(有效半径、表面积浓度、体积浓度和复折射指数),个例和统计分析表明结果合理。本研究为激光雷达反演气溶胶光学和微物理参数提供了可行方案,为认识北京地区垂直方向气溶胶光学和微物理特征提供了新的途径,为研究气溶胶在大气辐射和云-降水微物理过程中的作用建立了基础。(本文来源于《第34届中国气象学会年会 S26 青年论坛论文集》期刊2017-09-27）
于祥[8]（2017）在《渤海表面非光学活性水质参数MODIS遥感定量反演技术研究》一文中研究指出渤海作为中国最北部的内海,受环渤海经济圈的发展影响,陆源污染物的输入造成海洋生态环境恶化,富营养化程度严重,赤潮等灾害频发,迫切需要获取宏观准确、周期性和时效性强的水质监测数据来了解渤海海水环境及其变化状况。传统的水文观测站、出海船舶实地测量方法,投入产出比低,受自然环境和天气状况等多种因素影响制约,无法获取大范围、周期性的观测数据,而遥感监测技术具有宏观性、时效性和周期性强等优势,且可提供多种格式的不同时间分辨率、空间分辨率、光谱分辨率和辐射分辨率的海洋观测数据,为海洋水质环境监测和保护提供了海量的数据支持,目前,海洋遥感发展迅猛,已形成了完整系统的海洋监测体系,在海洋物理遥感和海洋水色遥感方面已取得了很多成就。本文针对目前海洋水质参数定量遥感集中于叶绿素、温度和黄色物质等光学活性水质参数,而对非光学活性水质参数研究很少的现状,依据出海航次调查数据和采集水样实验室测定数据,选取了营养盐浓度、碳组分浓度和盐度为研究对象,以遥感定量反演为目标,通过分析叁类非光学活性水质参数的遥感反演机理,尝试建立营养盐浓度、碳组分浓度和盐度非光学活性水质参数定量反演模型,并对建成的反演模型在长时间序列上的适用性进行了分析和评价。本文的主要研究内容为:(1)建立非光学活性水质参数遥感定量反演数据集。对出海航次采集水样进行实验室分析,获取其营养盐浓度、碳组分浓度和黄色物质(CDOM)浓度,利用ENVI遥感图像处理软件对下载MODIS遥感图像数据进行预处理,提取与出海航次时间上匹配的采样站位海水遥感反射率数据,建立营养盐浓度、碳组分浓度和盐度遥感定量反演数据集。(2)探索非光学活性水质参数遥感定量反演机理。分析非光学活性水质参数与MODIS波段反射率的相关性,探讨直接法在非光学活性水质参数遥感定量反演中的适用性;分析营养盐浓度与浊度之间、碳组分浓度与CDOM浓度之间、盐度与CDOM之间的相关性,探讨间接法在非光学活性水质参数遥感定量反演中的适用性;明确叁类非光学活性水质参数遥感定量反演机理,设立合理的建模方案。(3)非光学活性水质参数遥感定量模型建立、精度验证和适用性评价。分析遥感反射率与实测反射率之间的等价关系,建立等价比值变量,利用与不同的非光学活性水质参数显着相关的波段比值,以多元逐步回归模拟反演不同营养盐浓度和不同碳组分浓度,以单变量回归模拟反演盐度,以独立数据集对反演模型进行精度验证,评价反演模型在长时间序列上的适用性。研究结果表明:(1)渤海表面不同营养盐浓度与MODIS不同波段反射率之间相关性不同,差异明显,且相关性显着水平不足以建立稳健的定量反演模型;基于等价变换的遥感波段比值与营养盐浓度相关性显着性水平足够高,适用于渤海的营养盐浓度遥感定量反演;基于直接法和多元逐步回归拟合的渤海全区建模反演与渤海分区建模反演结果相似,即无论是渤海全区建模反演还是渤海分区建模反演,硝态氮和总无机氮总体反演精度均比较高,亚硝态氮、铵态氮和磷酸盐反演精度总体均比较低。(2)莱州湾表面不同碳组分浓度与MODIS不同波段反射率之间相关性不同,差异明显,且相关性显着水平不足以建立稳健的定量反演模型;基于等价变换的遥感波段比值与碳组分浓度相关性显着,适用于莱州湾的碳组分浓度遥感定量反演;基于直接法和多元逐步回归拟合的莱州湾碳组分浓度定量反演的精度很高,反演结果与事实相符。(3)渤海表面盐度与MODIS不同波段反射率之间相关性显着水平不足以建立稳健的定量反演模型;因渤海表面盐度与光学活性水质参数CDOM之间呈显着负相关关系,以CDOM为中间变量,利用间接法和单变量回归拟合进行渤海表面盐度反演的精度很高,反演算法简单直观,稳定性强,反演精度结果与事实相符,且适用于长时间序列的遥感定量反演。本文的创新点主要表现在两个方面:(1)基于遥感反射率与实测反射率之间的等价关系,发展了遥感等价波段比值变量,解决了无实测海水光谱数据的问题,提高了建模精度。(2)探索了渤海表面营养盐浓度、碳组分浓度和盐度遥感定量反演机理,验证了叁类非光学活性水质参数遥感定量反演的可行性。综上所述,本研究从营养盐浓度、碳组分浓度和盐度叁类非光学活性水质参数遥感定量反演机理分析出发,基于出海航次实测数据和水样实验室测定数据的分析处理,结合遥感图像处理流程,建立非光学活性水质参数遥感定量反演数据集,分析非光学活性水质参数与遥感波段反射率和波段比值之间的相关性,探索适用于不同水质参数的反演机理,设立合理可靠的定量反演方案,并对建成反演模型进行了适用性分析。研究结果可为完善海洋非光学活性水质参数遥感定量反演提供重要的科学依据,研究思路和方法可为以后相关研究提供支持。(本文来源于《中国科学院烟台海岸带研究所》期刊2017-06-01）
王伟[9]（2017）在《水果组织光学特性参数反演模型及其应用研究》一文中研究指出水果组织光学特性参数是反映水果组织自身化学成分、物理结构和生理、病理状态的重要参数。水果组织光学特性参数的测量,对于研究组织内部结构成像规律和光子的传输特点,分析组织化学特性和物理结构,建立组织内部品质(状态)检测和评价模型等具有重要意义。本文基于MC仿真模拟了光在单层水果组织中的传输现象,并实现了光学特性参数的逆向求解;其次利用高光谱散射成像系统采集了组织模拟液的高光谱散射图像,结合建立的非线性反演回归模型,实现了组织模拟液光学特性参数的反演求解;并在此研究基础上,研究了苹果组织对光谱的吸收和散射情况,建立了光谱特征与苹果硬度和可溶性固体含量之间的预测模型。论文的主要工作如下:1.针对漫射模型与MC模拟在近光源处存在较大误差,提出了一种基于迭代反演的输运平均自由程估计及光源-检测器最小距离确定方法。该方法利用迭代估计思想,自适应地评估出输运平均自由程的值,并改变光源-检测器最小距离,从而获得较为合理的用于光学特性参数反演的数据区间。结果表明:与传统经验估计方法相比,迭代反演方法能够减少近光源处误差的引入,有效地提高水果组织光学特性参数的反演准确度。在无噪声的条件下,吸收系数μ_a反演的平均相对误差为7.17%;有效散射系数μ_s反演的平均相对误差为5.73%。在加入一定信噪比噪声的情况下,迭代反演方法仍然能获得较高的光学特性参数反演准确度。2.由于光学近似模型存在各种限制,研究中采用机器学习方法建立光学特性参数μ_a和μ_s的预测模型。利用基于稳态空间分辨技术的高光谱散射成像系统获取组织模拟液530-900nm波段范围内的散射图像,结合傅里叶分解和最小二乘支持向量机算法建立光学特性参数的非线性反演回归模型。结果表明:基于实验数据的傅里叶分解和最小二乘支持向量机的建模方法能获得更好的预测结果,μ_a和μ_s反演的平均相对误差分别为11.03%和7.16%。3.研究了苹果的硬度和可溶性固体含量(SSC)预测模型。在线高光谱散射成像系统用于采集2009 年和 2010 年的'Golden Delicious,(GD), 'Jonagold,(JG)和'Delicious'(RD)苹果样本500-1000nm波段范围内的散射图像。利用光学特性参数方法、矩方法和傅里叶分解方法分析高光谱散射图像并提取光谱特征,结合偏最小二乘和最小二乘支持向量机,建立苹果硬度和SSC的预测模型。结果表明:融合后的光谱特征(光学特性参数μ_a和μ_s、零阶矩和一阶矩、傅里叶系数)相比于单一光谱特征,能提供更多有关于散射曲线的信息,从而提高了苹果硬度和SSC的预测精度。(本文来源于《江南大学》期刊2017-06-01）
周奕帆[10]（2017）在《一维平板中辐射特性参数及光学常数反演研究》一文中研究指出辐射换热是自然界中最基本的叁种传热方式之一,在生活和不同的工程技术领域中,如国防、太阳能、节能建筑等方面都有着广泛应用。辐射特性参数是评价材料光学性能的重要指标。在以往的传热分析中,为了便于计算通常将实际物体表面的假设为漫反射表面或镜反射表面,而双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF)可以更加准确的描述实际物体表面的辐射特性,并使介质材料的辐射传热分析更加准确。本文的主要工作如下:在可见光及近红外波段,由于材料表面粗糙度和入射波长与晶体内部晶粒粒径相当,表面粗糙度的影响不可忽略。因此,本文考虑了实际物体表面BRDF的影响,将BRDF耦合到材料辐射特性反演的过程中。利用光谱半球反射率、半球透射率、法向反射率和法向透射率等检测信息反演一维平板内介质辐射特性参数。文章采用DRESOR(Distributions of Ratios of Energy Scattered or Reflected)法计算了一维平板内的辐射传递正问题,并用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)反演了介质和表面的辐射特性参数,进而将该方法分别应用于吸收散射介质、强散射介质和强吸收介质叁种情况下辐射特性参数的反演。研究表明,反演结果与给定初值相吻合,因此,该方法可用于反演一维平板内介质和表面辐射特性参数。在中远红外波段,与入射光的波长相比,材料表面的粗糙度的影响可以忽略。因此,可以利用测量得到材料的光谱半球反射率反演得到材料的光学常数。本文分别采用Lorentz振子和Kramers-Kronig关系计算了多晶Al2O3材料的光学常数,验证了计算方法的有效性。进而利用该方法反演了不同晶体结构的Al2O3和SiC的光学常数,研究发现在中远红外波段,由于同质异晶体晶体结构差异很大,其光学性能的差异也很大。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
光学参数反演论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
大气气溶胶对气候环境以及人们的生产、生活具有重要的影响,气溶胶光学物理特性的研究已成为当今国内外大气科学研究的一个热门课题。本文根据安装在西安理工大学的天空辐射计P OM-02的观测数据,首先进行了Langley定标,并用期望平均法与拟合平均法对定标结果进行了筛选处理。在得到精确定标结果的基础上,反演了气溶胶的各种光学物理参数并进行了统计性分析。然后,利用天空辐射计反演的复折射率(CRI)和体积谱(VSD)参数,结合米理论反演了气溶胶的雷达比并进行了特征分析,同时利用355nm波段拉曼-米激光雷达的同期数据进行对比分析,以验证天空辐射计反演雷达比的可靠性。得到如下主要结论:西安地区气溶胶光学厚度(AOD)的日变化特征有平稳型、上升型、下降型、凹型和凸型五种类型;AOD日变化早晚低午间高,而Angstrom波长指数(AE)与之相反;西安地区春夏冬季以生物质燃烧/城市工业型和混合型气溶胶为主,而秋季以清洁大陆型和生物质燃烧/城市工业型为主;春季AOD高值主要与粗粒子有关,夏秋季主要与细粒子有关,冬季与粗细粒子的共同影响有关。气溶胶单次散射率(SSA)呈现春夏高秋冬低的特点,在可见光到近红外波段随波长变化具有先增加后减小的趋势;不同季节复折射率实部对波长的敏感性较低,而复折射率虚部对波长具有较强的敏感性;气溶胶体积谱月变化细模态相对稳定,粗模态变化较大,体积谱细模态夏季最高,粗模态春冬季较高;不对称因子(ASY)月变化稳定,总体范围为0.6-0.75,春夏秋冬四个季节的变化趋势一致,都随波长不断下降;晴空、沙尘以及雾霾天叁种典型天气条件下气溶胶的光学物理特性具有明显的不同:沙尘天AOD值明显高于雾霾和晴空天气;雾霾天AE值远大于沙尘天;雾霾天体积谱细粒子浓度明显增加,沙尘天粗粒子的浓度明显增加;沙尘和雾霾天SSA的变化较晴空天更平缓,SSA平均值沙尘天大于雾霾天,表明雾霾天吸收型气溶胶较多。基于天空辐射计反演的复折射率和体积谱参数,结合米理论获得了西安地区不同波段、不同类型和不同时间的气溶胶雷达比分布特征,并利用西安理工大学355nm波段的拉曼-米雷达数据对其进行了对比与误差分析。主要结果有:气溶胶雷达比的月变化波动较大,动较大,冬季最高春季最低;不同类型气溶胶的雷达比各不相同:清洁型、沙尘型、生物质燃烧城市工业型以及混合型气溶胶的雷达比分别为45.57±17.48、47.06±11.21、60.87±12.18、52.24±14.30;利用不同时间拉曼-米雷达反演的激光雷达比与天空辐射计的结果对比发现,拉曼-米雷达反演的雷达比在探测高度内的平均值均小于天空辐射计反演的雷达比,相对误差在10%以内。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光学参数反演论文参考文献
[1].刘志鹏,刘东,徐沛拓,吴兰,周雨迪.海洋激光雷达反演水体光学参数[J].遥感学报.2019
[2].刘芸.基于天空辐射计的西安地区气溶胶光学物理参数的反演与分析[D].西安理工大学.2019
[3].朱琳.基于双角度双波段卫星数据反演大气气溶胶光学参数[D].中国科学技术大学.2019
[4].张洋.基于多角度标量和偏振卫星数据的气溶胶光学参数反演研究[D].中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所).2018
[5].李树.卫星偏振遥感的云光学特性分析及主要参数反演研究[D].中国科学技术大学.2018
[6].梅源,张旭东,孙丽娜,孟俊敏,王晶.利用GF-1和MODIS准同步光学遥感图像反演内波参数的研究[J].中国海洋大学学报(自然科学版).2018
[7].李建,李成才,康凌,檀望舒,李婧.气溶胶光学及微物理参数的多波段拉曼激光雷达反演[C].第34届中国气象学会年会S26青年论坛论文集.2017
[8].于祥.渤海表面非光学活性水质参数MODIS遥感定量反演技术研究[D].中国科学院烟台海岸带研究所.2017
[9].王伟.水果组织光学特性参数反演模型及其应用研究[D].江南大学.2017
[10].周奕帆.一维平板中辐射特性参数及光学常数反演研究[D].华中科技大学.2017