為了應(yīng)對(duì)大氣污染和氣候變化監(jiān)測(cè)的迫切需求,中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所研制了我國(guó)首臺(tái)星載多角度偏振成像儀（Directional Polarization Camera,DPC）。相對(duì)于傳統(tǒng)的光譜成像儀,DPC不僅能實(shí)現(xiàn)8個(gè)波段的輻射測(cè)量,并且其中3個(gè)波段具備偏振測(cè)量功能,同時(shí)DPC具有118.74°的寬視場(chǎng)。DPC定標(biāo)在考慮傳統(tǒng)光譜成像儀輻射定標(biāo)的技術(shù)要素的同時(shí),還需要分析偏振定標(biāo)的技術(shù)要素,主要有同一偏振波段不同偏振解析方向的通道響應(yīng)不一致性、寬視場(chǎng)成像系統(tǒng)起偏引入的偏振效應(yīng)、以及幀轉(zhuǎn)移型CCD產(chǎn)生的成像模糊效應(yīng)等特有的精度影響因素。因此需要研究新的定標(biāo)方法、定標(biāo)實(shí)驗(yàn)流程、以及定標(biāo)數(shù)據(jù)處理算法。為了提高DPC數(shù)據(jù)產(chǎn)品的精度和業(yè)務(wù)化應(yīng)用水平,開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)的自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件的方案設(shè)計(jì)、成像數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的方法、以及軟件實(shí)現(xiàn)等方面的研究。本論文的研究工作將建立一套涵蓋DPC測(cè)量模型、實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理、以及數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的理論與技術(shù)方法,為我國(guó)后續(xù)星載偏振成像儀器的研制和數(shù)據(jù)的定量化應(yīng)用提供系統(tǒng)性的理論與技術(shù)支持。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）精確的測(cè)量... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省211工程院校985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：154 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１先驅(qū)者１０／１１號(hào)搭載的偏振成像儀（ＩＰＰ）??

?第１章緒論???因此可以提供４個(gè)通道（２個(gè)波段，每個(gè)波段有２個(gè)偏振分量）的數(shù)據(jù)。??圖１．１先驅(qū)者１０／１１號(hào)搭載的偏振成像儀（ＩＰＰ）??為實(shí)現(xiàn)氣溶膠顆粒物分布和微物理特性的高精度反演，一般要求偏振測(cè)量精??度優(yōu)于０．５％［２６］。為提供這種高精度的偏振測(cè)量，人們開(kāi)發(fā)了不同的偏振測(cè)量?jī)x??器。如美國(guó)?ＳｐｅｃＴＩＲ?公司研制的航空版?ＲＳＰ（?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?Ｓｃａｎｎｉｎｇ?Ｐｏｌａｒｉｍｅｔｅｒ，ＲＳＰ?）??［２７］，ＲＳＰ在各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了偏振信息的優(yōu)越性。但航空遙感無(wú)法滿足全球??范圍大尺度的環(huán)境監(jiān)測(cè)需求。因此，ＮＡＳＡ基于前期行星偏振探測(cè)和航空偏振探??測(cè)技術(shù)，研制了航天版ＡＰＳ?（Ａｅｒｏｓｏｌ?Ｐｏｌａｒｉｍｅｔｒｙ?Ｓｅｎｓｏｒ），ＡＰＳ旨在以足夠的精??度和光譜覆蓋范圍確定氣溶膠和云的全球分布。ＡＰＳ是具有９個(gè)太陽(yáng)反射光譜??帶的偏振測(cè)量?jī)x器，可測(cè)量斯托克斯矢量中的Ｉ、Ｑ、Ｕ三個(gè)參數(shù)。由于ＡＰＳ采??用同時(shí)測(cè)量方案，因此ＡＰＳ的設(shè)計(jì)在本質(zhì)上比分時(shí)設(shè)計(jì)更精確，偏振測(cè)量精度??可達(dá)０．２％［２８，２９］。不幸的是，搭載ＡＰＳ儀器的ＧＬＯＲＹ衛(wèi)星在２０１１年未能進(jìn)入??軌道運(yùn)行。??圖１．２?Ｇｌｏｒｙ搭載的氣溶膠偏振探測(cè)器（ＡＰＳ）??此外，美國(guó)在１９８４－１９８５年間利用航天飛機(jī)搭載航空膠片相機(jī)從軌道高度獲??取了地球表面的大量偏振圖像，這是人類(lèi)首次從軌道高度獲取地球表面的偏振圖??像［３（），３１】。但這些實(shí)驗(yàn)本質(zhì)上是具有科研性質(zhì)的探索，主要用以體現(xiàn)偏振在大氣環(huán)??４??

數(shù)，ＰＯＬＤＥＲ光譜波段設(shè)??置如表１－１所示［１１］。在具有大空間梯度的場(chǎng)景下，ＰＯＬＤＥＲ的偏振測(cè)量精度約??為?２％［３５?３６］。??表１－１?ＰＯＬＤＥＲ光譜波段概述??波段?４４３?４４３ｐ?４９０?５６５?６７０ｐ?７６３?７６５?８６５ｐ?９１０??中心波長(zhǎng)／ｎｍ?４４３?４４３?４９０?５６５?６７０?７６３?７６５?８６５?９１０??帶寬／ｎｍ?２０?２０?２０?２０?２０?１０?４０?４０?２０??偏振（ｑ，ｕ）?｜否｜是丨否ｒ否ｉ是｜否丨否｜是丨否??圖１．３?ＰＯＬＤＥＲ?６７０ｎｍ光譜通道測(cè)量的包含阿拉伯半島和周?chē)Ｑ髤^(qū)域的單一反射率圖??像（５８°Ｎ，２３°Ｅ），以及前幾幀圖像的輪廓??ＰＯＬＤＥＲ設(shè)計(jì)的一個(gè)重要和獨(dú)特的特征是，可以對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行多角度觀??測(cè)，使對(duì)地球場(chǎng)景拍攝的當(dāng)前圖像與上一幀圖像基本重疊，如圖１．３所示［３７】。因??５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]大氣顆粒物監(jiān)測(cè)儀在軌定標(biāo)研究[D]. 楊洪春.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]多角度偏振成像儀雜散光特性與校正研究[D]. 張苗苗.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[3]偏振遙感器實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)級(jí)輻射與偏振定標(biāo)方法研究[D]. 康晴.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[4]多角度偏振成像儀光電探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 駱冬根.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[5]多角度偏振成像儀實(shí)驗(yàn)室全視場(chǎng)偏振定標(biāo)[D]. 錢(qián)鴻鵠.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[6]光學(xué)遙感偏振成像仿真與驗(yàn)證方法研究[D]. 黃紅蓮.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[7]航空多光譜數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 劉團(tuán)結(jié).中國(guó)科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所） 2002



本文編號(hào)：3618670