空间外差遥感数据误差分析与校正研究

来源 :桂林电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yjnter
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
空间外差光谱技术(Spatial Heterodyne Spectroscopy,简称SHS)作为新型高光谱分析技术。因其具有获取超高光谱分辨率光谱数据的优点,被广泛应用于大气检测、卫星遥感等领域。但在空间外差光谱仪的制作过程,或探测工作环境的改变都会引入误差,使干涉图数据不准确,需要进行误差校正。在卫星平台下,由于工作环境变化,导致地面测定的校正参数对空间外差干涉图数据不再适用,特别是调制项误差(相位误差和非均匀误差)的改变,极大影响了校正光谱的准确性。因此,本文主要研究空间外差遥感数据中非均匀误差与相位误差的获取及校正,运用调制项误差校正方法和光谱-干涉图双向校正方法对这两种误差进行校正。首先,对调制项误差校正方法进行理论推导,并以高分五号搭载检测仪(Greenhouse gases monitoring instrument,简称GMI)获取的实测光谱作为数据处理的对象,用调制项误差校正方法对相位误差和非均匀误差进行校正。针对非均匀误差,将12条实测光谱分为两组,一组用来标定即确定非均匀误差曲线,另一组进行误差的校正。然后计算出非均匀误差校正后实测光谱的标准差、均方误差以及信噪比,结果表明不管是标准差还是均方误差都有一定程度的降低,同时信噪比增大。其中实测光谱7的校正效果最好,标准差减少了0.0849,信噪比提高了2.0640,均方误差降低了0.0603。进行非均匀误差校正之后,对相位误差进行校正,提出用MATLAB仿真误差曲面加到SCIATRAN仿真的无误差光谱上,然后与实测光谱进行比较,确定相位误差曲面,最后用调制项误差校正方法进行校正。结果表明:针对于本文给出的相位误差曲面,光谱7、8、9以及光谱10的标准差与均方误差都有一定程度的降低,同时信噪比有所提高。其中光谱9的校正效果最好,标准差降低了0.0274,均方误差减小了0.015,信噪比提高了1.2089。以上说明调制项误差校正方法对误差的校正有一定效果,但仍有提升空间。为进一步提升校正效果,从光谱与干涉图两个方面入手,进行误差分离与误差因素分析,对调制项误差进行解析,认为空间外差遥感数据的误差主要来源于光谱谱峰频率变化和干涉图强度幅值变化,提出了光谱-干涉图双向校正方法。校正过程为选取实测光谱的谱峰位置与SCIATRAN仿真光谱谱峰位置进行线性拟合,得到正确的谱峰位置,然后利用仿真光谱对拟合后坐标进行插值,计算出与实测光谱谱峰位置相对应强度的实际变化,最后将结果用于其他实测光谱的校正。计算出校正后光谱的标准差、均方误差和信噪比,结果显示不管是标准差还是均方误差都明显降低,同时信噪比显著增大,且标准差基本都在0.07以下,信噪比都能达到20以上。表明光谱-干涉图双向校正方法对空间外差遥感数据误差的校正具有明显效果。
其他文献
电离层F层不均匀体在低纬地区经常发生,且太阳活动高年期间其发生率更高。由低纬地区电离层F层不均匀体引起的电离层闪烁可对穿过电离层传播的卫星信号的质量产生显著的负面影响,严重时可导致信号失锁。为了减小低纬地区电离层闪烁对卫星导航定位系统、通信系统的负面影响,需要对低纬地区电离层F层不均匀体的特征进行研究。电离层F层不均匀体的纬向漂移和纬向宽度是低纬地区电离层F层不均匀体的两个重要特征。本文利用201
学位
中国电影产业以其“高质量发展”和“建成电影强国”昭示了自身的发展路径与行为目标。这个过程是在电影产业与资本逻辑紧密融合的证券化阶段进行的,其显著特点是上市影企已经与资本市场完全融为一体,双方之间融合的紧密性、多样性与复杂性蕴涵着国家文化治理体系的内在逻辑,处理好两者之间的辩证关系是充分彰显中国电影产业高质量发展显著优势的关键所在。从历史逻辑、理论逻辑和实践逻辑三大维度入手,梳理与把握好呈现出的新阶
期刊
产业决定着电影的发展,只有市场兴旺才有受众影响力。2023年春节档期共有6部国产新片集中上映,而这也成为疫情之后,中国电影产业重新起航、蓄势出发的重要历史节点,承载了中国电影人巨大的期待和憧憬。春节档最终以67.58亿元票房顺利收官,位居中国电影产业历史第二高位,充分体现出中国电影产业极强的韧性和产业底蕴。本文将从数据复盘与现象透析两个维度出发,对2023年春节档电影产业热点图景进行简要分析与评述
期刊
幅度、相位、偏振是太赫兹波的重要特征参数,近年来研究人员围绕对这些参数的调控开展了大量研究,设计了诸多超表面用于制作幅度调制器、偏振转换器、超构透镜、分束器等太赫兹功能器件。本文旨在探索新型的幅度调制器、相位调制器,以期实现更加便捷、高效的主动调制器件。结合超表面晶格模理论对幅度调制器进行了新颖的设计;结合数字微镜器件对泵浦光控的方案进行了创新,并将其用于幅度、相位调制器件的设计中。本文研究工作主
学位
潮汐波是一种全球尺度的大气波动,其活动会对地球大气动力学过程产生重要影响。在电离层区域的潮汐波主要受到太阳活动、低层大气潮汐波和行星波活动的调制,同时也会受到平流层爆发性增温(Sudden stratospheric warming,SSW)、磁暴等事件的影响。本文基于东亚/东南亚电离层不均匀体/闪烁观测网(Ionospheric Observational Network for Irregul
学位
生物化学的简称为生化,由于生化分析可以检测的范围十分广泛,因此生化分析仪有非常多的类型;它的发展十分迅速,通过临床设备的不断更新,使得检测数据更加准确。目前,生化分析仪已成为医疗分析机构的重要仪器之一。它通过对人体内分泌的液体成分进行分析,进而测定各种指标,可以准确、直观、快速地为工作人员提供检测结果。生化分析仪是包含光学、软件、机械、生化等学科为一体的仪器,其中光学系统的优劣将直接影响数据的准确
学位
超精密测量与定位是精密制造、半导体生产和纳米科学技术的基石。由于光栅干涉仪位移测量系统具有周期非线性误差,因此有必要进行周期非线性误差分析与建模,为减小和补偿光栅干涉仪的周期非线性误差提供理论依据。本文首先分析了光栅干涉仪位移测量系统中引起周期非线性误差的误差源,建立了周期非线性误差综合模型,并分析了各种误差源对光栅干涉仪的周期非线性误差的影响,研究了减小周期非线性误差的方法,有助于光栅干涉仪位移
学位
通过《2021全国技术市场统计年报》数据分析,以具体案例为基础,得出企业在技术交易中,具有技术输出和技术吸纳的双主体性质。针对企业在技术交易中的实际情况,分析企业作为技术输出方和技术吸纳方双主体的特点,以及制约因素,提出挖掘企业有效需求模式、绘制重点产业发展“创新图谱”模式、技术转移公共服务平台模式、“政产学研金服用”七位一体服务模式等适应企业技术转移需求的创新模式。
期刊
折射率(refractive index,RI)测量在医疗诊断、环境监测和食品安全等诸多领域里发挥着举足轻重的作用。表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)现象对电介质与金属界面处的较小RI变化异常敏感,因此该现象常被用于折射率传感。光纤SPR技术由于其抗干扰强、无需标记、实时监测、高灵敏度、响应迅速的特点被广泛研究。目前大多数光纤SPR传感器是采用石英光纤,
学位
本文利用沿北半球120°E子午线分布的位于漠河(MH53.5°N,122.3°E),北京(BJ,40.3°N,116.2°E)和武汉(WH,30.5°N,114.6°E)的三个流星雷达台站的观测数据,使用Lomb-Scargle谱分析、谐波最小二乘拟合、双谱分析和双相干分析方法,研究了北半球平流层爆发性增温(Sudden stratospheric warming,SSW)期间,这三个中纬度站点中
学位