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基于RSP的植被多角度偏振特性研究被引量：1: 2016年; 偏振探测能够获取新的反应目标属性的信息。相对于传统遥感观测,多角度偏振信息具有更稳定的相关性和规律性。植被是地表最典型的地物之一,利用光与植被相互作用后表现出的偏振特性可以进行植被相关性质研究。RSP(research scanning polarimeter)是美国研制的星载偏振遥感探测器APS(aerosol polarimetery sensor)的原型样机,提供有九个光谱偏振通道,通过对航空飞行试验获取的扫描偏振数据预处理得到的稳定的多角度、多波段偏振探测信息分析,可以得到植被的光学特性和微物理特性。以植被密集区、植被稀疏区(接近裸地)为研究对象,根据仪器飞行时姿态信息进行配准,对比分析了可见光波段和近红外波段在-30°和65°观测天顶角下的强度反射特性和偏振反射特性。结果表明,植被密集区和植被稀疏区在不同的观测角度均表现出规律的偏振度特性,偏振反射在接近热点区域能量小,相比于常规强度反射在接近热点区域反射能量大,可有效防止因反射能量过强影响探测器的稳定性,根据在可见光波段植被密集区偏振度高于植被稀疏区,在近红外波段植被密集区偏振度低于植被稀疏区的反射特性,说明探测器在研究区域的植被密集区接收的可见光波段信号以单次散射为主而在近红外波段以多次散射为主。; 焦健楠赵海盟杨彬晏磊; 关键词：多次散射

高分辨率定量遥感的偏振光效应与偏振遥感新领域被引量：8: 2018年; 随着航空航天高分辨率观测手段的逐步成熟,定量遥感在有效解决了光学地表多尺度效应后,更高分辨率的光学偏振效应在地表、大气、仪器3大要素方面逐步全面凸显出来,并直接决定或影响高分辨率观测系统的定量遥感效能实现和质量保障。例如,植被冠层极其微弱的多次散射反射偏振效应,如果不加扣除其模型误差达到136%;大气衰减本质是大气偏振效应,是遥感反演的最大误差源,误差达到5%—30%,偏振手段扣除大气误差目前已可以降低一半以上的误差;观测仪器扣除多次散射透射偏振光后,可以实现5 nm分辨率下0.1—0.3 nm高光谱定标能力,并借助偏振强化光噪声分离出中心波长偏移和带宽退化的误差根源。借助偏振"强光弱化,弱光强化",能够实现稳定度达10^(-8)月球辐亮度基准观测,为遥感辐亮度定标不确定度由7%到1%—2%跨越提供可能。; 晏磊顾行发褚君浩尤政刘世元Hugh MotimorV.Chandrasekar; 关键词：偏振遥感

植被冠层立体结构与叶片倾角的偏振光效应被引量：1: 2018年; 植被偏振特性研究对于植被监测与组分定量反演具有极其重要的作用。植被冠层的反射辐射具有偏振特性,这种特性与入射辐射和植被冠层结构相关。本文分析了偏振对光子—叶片—冠层之间细微相互作用及其变化的有效探测能力,并利用研究型扫描式偏振辐射仪RSP(Research Scanning Polarimeter)数据系统对比分析了偏振对不同叶倾角分布的估测。通过上述研究得出以下结论:(1)偏振观测能够对光线在冠层立体结构中的透射反射再出射过程给出精细刻画,若不用偏振手段对这一过程进行甄别并去除,则直接测算的植被散射系数会产生高达140%的误差;(2)利用偏振手段可以为高精度大倾角、多时相遥感观测提供可能,以此可改变目前光学遥感小角度、垂直观测的较严格约束;(3)偏振辐射呈现出随波长的稳定特性(相关系数>0.96),使得利用偏振手段可以更好地研究冠层结构;(4)不同叶倾角分布对入射辐射存在不同的偏振反射,为利用多角度偏振信息进行遥感植被精细分类提供了新的途径。本文详细描述冠层结构和植被偏振特性的相互作用,通过对冠层立体结构与叶倾角的研究,刻画了植被定量遥感的方向性信息与高精度实现,为高分辨率遥感定量化的有效信息挖掘提供了新手段。; 杨彬杨彬晏磊刘思远; 关键词：叶倾角高分辨率遥感

基于AirMSPI多光谱多角度传感器的地物偏振特性研究被引量：1: 2016年; 偏振是电磁波的重要特性,利用偏振信息研究地物的状态和性质被证明是一种有效的手段。地物属性研究是地球观测中重要的课题,偏振技术作为一种新兴手段,逐渐得到国内外遥感界的关注。目前,国际上普遍缺乏使用广、精度高的偏振传感器。AirMSPI(Airborne Multiangle Spectro Polarimetric Imager)作为新型机载偏振传感器,能够获取多波段多角度的偏振数据,空间分辨率可达10 m。选取2013年美国Tracy地区的航飞数据,分析了线偏振度(degree of linear polarization,DOLP)与偏振二向反射因子(polarized bidirectional reflectance factor,pBRF)在470,660和865nm三个波段、九个探测天顶角的变化规律。研究发现,地物前向散射方向包含大量偏振光,其在入射主平面附近表现出强烈的非朗伯体效应。同时,DOLP与pBRF和入射天顶角及探测天顶角的相对位置有关。DOLP在入射及探测天顶角90°夹角附近最大,pBRF随着探测天顶角的增大而增大。受大气影响,蓝光波段的DOLP及pBRF数值相对较高,但红光及近红外波段可有效减弱大气分子偏振散射效应,包含更多地物偏振细节。水体、人工建筑、居民区、裸土和绿地偏振特性迥异,偏振图像中地物甄别度高。且由于分子多次散射的退偏作用,传感器接收到的地物辐射中,线偏振度与反射比具有高度负相关性,相关系数普遍大于-0.8。因此,AirMSPI能够提供高质量偏振数据,作为地面、星载偏振数据的有力验证,为大气及地物参数反演提供重要支持。; 王雪琪焦健楠杨彬景欣赵红颖晏磊; 关键词：多波段

On measured-error pretreatment of bionic polarization navigation: 2014年; A signal pre-treatment algorithm based on combination of 3-dimension system identification and Kalman filtering estimation（3DSKE）is proposed.The aim of designing the 3DSKE algorithm is to reduce errors caused by random noise,but leave the systematical errors caused by signal source remained to be solved by a special method.The 3DSKE algorithm is especially suitable for time series of pure measured data without dynamic equation and on-line real-time execution.The simulated result shows that the 3DSKE algorithm can help the basic theoretic calculation to realize feasible,stable,fast,high accurate and auto-executing computing process for the navigation applications.; 关桂霞韩愈章吴敏华李磊磊

基于天空偏振模式图的抗噪声方位角算法被引量：1: 2015年; 针对运动载体的相对方位角误差问题,提出一种基于移动-分段执行的卡尔曼滤波算法,以及具有可变初始群值域的专门化遗传基因算法,提出的算法用来抑制信号源系统的有色噪声和测量系统的白色噪声对载体相对方位角的影响。该算法首先对利用判据解算出的相对方位角的近似解运行移动-分段执行的卡尔曼滤波算法,得出相对方位角的期望值,然后运行遗传算法得到相对方位角的最优估值。计算结果的精确度和执行过程的流畅性表明,该算法与天空偏振光传感器相配合,能够为当前迅速发展的自主定位技术提供一个可靠的实现手段。; 关桂霞韩愈章吴敏华韩建国; 关键词：卡尔曼滤波算法

模糊数学的WiFi室内定位算法被引量：12: 2016年; 针对目前大多数基于位置指纹的WiFi定位算法都是以统计数学理论为依托,而且很少涉足定位精度在空间分布上的研究这一问题,该文在总结K近邻、加权K近邻以及最大似然模型的WiFi室内定位基础上,提出了一种结合模糊数学理论的WiFi定位算法。从平均误差、最小误差、最大误差、变异程度、定位时间这几个角度,将该算法与其他传统算法进行比较分析。基于真实场地的实验测试结果表明,该算法定位精度高,定位速度快。最后对定位误差进行空间插值分析,结果表明4种模型的定位精度均与WiFi信号源的分布位置有很强的相关性。; 高仁强张晓盼熊艳吴水平晏磊

基于SAE云平台的仿生偏振导航测量误差分析被引量：3: 2016年; 针对利用自然偏振特性的自主导航——仿生偏振导航,天空偏振光分布模式与载体的地理位置及航向间的映射关系,研究不同天气条件下的仿生偏振导航测量误差情况,提出利用测量误差参数值修正系统测量误差。对导航定位而言,测量计算的精度对于导航定位是至关重要的。对不同天气条件下,多导航单元进行方位角测量,利用云计算对大量的测量数据进行仪器误差和随机误差分析,进而得到误差参数值,为提高仪器的测量精度提供评估依据。; 吴水平关桂霞焦健楠王雪琪柯子博褚金奎晏磊; 关键词：云计算仿生偏振导航

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国家自然科学基金(61174220)

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