仿植物葉片光譜特征材料的制備及其性能
發(fā)布時(shí)間:2021-04-04 23:02
高光譜遙感成像可獲取目標(biāo)在可見(jiàn)光-近紅外(Vis-NIR)波段(380-2500nm)連續(xù)的光譜曲線,根據(jù)目標(biāo)與背景之間的光譜差異來(lái)識(shí)別目標(biāo)。因此,要有效對(duì)抗高光譜偵查,需要做到目標(biāo)與背景“同色同譜”。植被環(huán)境是目標(biāo)常處的背景之一,研究模擬植物光譜的材料對(duì)于提高目標(biāo)的隱身能力意義顯著。本研究從被子植物葉片的結(jié)構(gòu)與組成出發(fā),研究了不同植物葉片反射光譜特征,分析論證了樹(shù)葉結(jié)構(gòu)組成與光譜特征間的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了兩種仿植物葉片光譜特征材料,考察了影響其光譜特征的因素,具體研究?jī)?nèi)容如下:1、研究了廣玉蘭、桃樹(shù)、晚櫻、女貞、紫珠、紅果冬青、竹、西府海棠、石楠、桂花10種常見(jiàn)被子植物樹(shù)葉的Vis-NIR反射光譜,結(jié)果表明不同植物新鮮綠葉反射光譜均具有綠峰、紅邊、近紅外高原和水分吸收谷四個(gè)特征。分析新鮮綠葉、新鮮黃葉、烘干葉片、干枯葉片、去除葉綠素葉片等不同健康程度葉片的反射光譜特征,發(fā)現(xiàn)新鮮綠葉中的葉綠素是形成綠峰和紅邊的決定性因素,健康完整的葉肉組織是形成近紅外高原的決定性因素,樹(shù)葉中的水分是形成水分吸收谷特性的關(guān)鍵因素。2、采用三維多孔結(jié)構(gòu)的聚氨酯發(fā)泡材料作為仿生多孔基材(BPS)模...
【文章來(lái)源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電磁波譜的分類(lèi)
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文2術(shù)可以依據(jù)光譜通道和光譜分辨率的差異進(jìn)行分類(lèi),分為多光譜遙感、高光譜遙感和超光譜遙感。高光譜分辨率遙感的光譜通道窄而連續(xù),并且可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)遙感成像,因此也通常被稱為成像光譜遙感[7-9]。1.1.1高光譜成像技術(shù)簡(jiǎn)介與常規(guī)遙感相比,高光譜遙感具有很多全新的特點(diǎn),主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:①波段多,它可以為每個(gè)像元提供成百上千個(gè)波段;②波段寬度窄,每個(gè)波段的寬度一般不超過(guò)10nm;③波段連續(xù),在成像過(guò)程中在對(duì)場(chǎng)景二維幾何空間掃描的同時(shí),可以獲取場(chǎng)景的精細(xì)一維光譜信息,可以從每一個(gè)像元中提取出完整連續(xù)的光譜曲線。其成像過(guò)程如圖1-2所示[10,11]。圖1-2高光譜遙感探測(cè)成像簡(jiǎn)圖Fig.1-2Diagramofhyperspectralremotesensingdetection成像光譜技術(shù)是高光譜遙感探測(cè)的核心,是成像遙感技術(shù)和光譜技術(shù)的結(jié)合。在對(duì)地物空間成像的同時(shí),高光譜遙感技術(shù)可以獲取并記錄太陽(yáng)輻射與地物綜合作用后的電磁輻射信號(hào),從而得到高光譜圖像立方體數(shù)據(jù)(如圖1-3)。在立方體中,其光譜維數(shù)據(jù)可以展現(xiàn)圖像像元的光譜曲線特征,其空間圖像維數(shù)據(jù)可以展現(xiàn)地表二維空間特征。由于高光譜遙感具有較高的光譜分辨率,在對(duì)地觀測(cè)的同時(shí)可以獲取地物連續(xù)的光譜圖像,從而能夠直接快速地區(qū)分和識(shí)別地物的組成。相較于傳統(tǒng)遙感而言,高光譜遙感增加的地物光譜維信息為遙感的對(duì)地觀測(cè)、地物識(shí)別及環(huán)境變化檢測(cè)提供了更加全面的光譜信息,相較于通常的遙感數(shù)據(jù)分析方法和目標(biāo)識(shí)別來(lái)說(shuō)產(chǎn)生了本質(zhì)的變化[12]。
第一章緒論3圖1-3高光譜數(shù)據(jù)立方體Fig.1-3Hyperspectraldatacube高光譜遙感探測(cè)技術(shù)的工作波段包括可見(jiàn)光-近紅外兩個(gè)波段,對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)380-2500nm。相對(duì)于二維光譜而言,它可以在此基礎(chǔ)上增加光譜維,利用很多光譜通道較窄的電磁波得到高分辨率的連續(xù)影像數(shù)據(jù),形成一種特殊的三維遙感。當(dāng)熱力學(xué)溫度在0K以上時(shí),所有的物體都會(huì)由于其內(nèi)部分子、原子和離子的晶格振動(dòng)而發(fā)射電磁輻射,同時(shí)也會(huì)對(duì)其他物體發(fā)射的輻射產(chǎn)生反射或吸收。不同的物體會(huì)在不同波長(zhǎng)下引起發(fā)射和吸收,在光譜中即體現(xiàn)為反射和吸收特征的差異,因此不同的物質(zhì)具有不同的光譜特征,在光譜中這種特征引起的反射峰和吸收峰的波長(zhǎng)寬度一般在5-50nm[13,14]。1.1.2高光譜成像技術(shù)應(yīng)用(1)在地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用地質(zhì)領(lǐng)域是高光譜遙感應(yīng)用最早、發(fā)展最成熟的領(lǐng)域之一,尤其在礦物識(shí)別、地質(zhì)填圖、礦產(chǎn)資源勘探等方面取得了顯著的成效[15]。例如在礦物精細(xì)識(shí)別方面,高光譜遙感可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦物亞類(lèi)識(shí)別、礦物組成成分探測(cè)、礦物豐度信息提取等地質(zhì)微觀信息的探測(cè)。通過(guò)研究礦物光譜反射和吸收的精細(xì)特征與其微觀成分之間的關(guān)系,可以輕松的實(shí)現(xiàn)礦物種類(lèi)的識(shí)別。不僅如此,通過(guò)探測(cè)礦物光譜細(xì)微的變化,可以勘測(cè)出地質(zhì)演化的信息。同時(shí),通過(guò)發(fā)展高光譜遙感在礦物精細(xì)識(shí)別的應(yīng)用,可以進(jìn)一步促進(jìn)高光譜遙感技術(shù)在基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)、礦山污染治理等方面的長(zhǎng)遠(yuǎn)應(yīng)用[16-18]。(2)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用近年來(lái),高光譜遙感在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已成為遙感應(yīng)用的一個(gè)重要分支。在農(nóng)作物的生產(chǎn)研究過(guò)程中,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要求對(duì)土壤墑情、農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)以及產(chǎn)量等信息實(shí)時(shí)跟進(jìn),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)精細(xì)化管理。在反映植被、土壤某些生物物理特性的細(xì)微變化上,高光譜遙感可以獲得細(xì)分波段數(shù)據(jù),有著
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物葉片的近紅外光譜研究[J]. 廖昱博,管立新,溫錦輝,彭中正,林玲. 贛南師范大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]農(nóng)業(yè)高光譜遙感研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳云浩,王思佳,趙逸飛,王明國(guó). 地理與地理信息科學(xué). 2019(05)
[3]高光譜成像與應(yīng)用技術(shù)發(fā)展[J]. 高澤東,郝群,劉宇,朱院院,曹杰,孟合民,劉杰,程洪亮. 計(jì)測(cè)技術(shù). 2019(04)
[4]一種高強(qiáng)度抗脫水納米復(fù)合水凝膠的合成及表征[J]. 許波,劉雨薇,王平,王強(qiáng). 高分子材料科學(xué)與工程. 2019(01)
[5]高光譜遙感技術(shù)在地質(zhì)領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用概況[J]. 姜廷軒. 世界有色金屬. 2018(23)
[6]高光譜遙感技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 張淳民,穆廷魁,顏廷昱,陳澤宇. 航天返回與遙感. 2018(03)
[7]高光譜蝕變礦物提取在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用研究[J]. 羅國(guó)平,曾琪. 世界有色金屬. 2018(03)
[8]綠色植物光譜特征擬合技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 許浩,劉珩. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[9]綠色植被紅邊特征的研究(英文)[J]. 王晶,劉朗,李澄,項(xiàng)騰飛,鄭順麗,丁詩(shī)炳,劉盼金. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(12)
[10]高光譜成像技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 周陽(yáng),楊宏海,劉勇,林森. 宇航計(jì)測(cè)技術(shù). 2017(04)
博士論文
[1]植被背景仿生材料研制及其光譜特征形成機(jī)制研究[D]. 高穎.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]特殊浸潤(rùn)性海綿的制備及油水分離應(yīng)用研究[D]. 許亮鑫.清華大學(xué) 2016
[3]高光譜遙感數(shù)據(jù)特征提取與特征選擇方法研究[D]. 魏峰.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]超疏水聚氨酯(PU)海綿的制備及油水分離特性研究[D]. 祝青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]植物葉片仿生偽裝材料研究[D]. 劉志明.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]高光譜圖像異常檢測(cè)研究[D]. 王佳.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]高光譜圖像地物及目標(biāo)識(shí)別[D]. 高暖.西安電子科技大學(xué) 2019
[3]山地背景材料的可見(jiàn)光-近紅外反射光譜測(cè)定及迷彩服偽裝效果評(píng)價(jià)[D]. 楊星.北京服裝學(xué)院 2019
[4]一種新型高光譜涂層的設(shè)計(jì)與研制[D]. 夏晨碩.南京大學(xué) 2018
[5]基于聚甲基丙烯酸羥乙酯水凝膠的改性及其負(fù)載透明質(zhì)酸的研究[D]. 劉雨芳.東南大學(xué) 2018
[6]綠色植被近紅外光譜特征模擬材料設(shè)計(jì)、制備及應(yīng)用研究[D]. 王晶.南京航空航天大學(xué) 2017
[7]高回彈及慢回彈聚氨酯發(fā)泡材料制備與抗菌改性研究[D]. 孟凡增.北京化工大學(xué) 2016
[8]模擬綠色植被光譜特征的近紅外偽裝涂層研究[D]. 郭利.南京航空航天大學(xué) 2013
[9]還原染料的近紅外偽裝性能研究[D]. 徐園園.東華大學(xué) 2008
[10]可見(jiàn)光—紅外隱身材料的制備與性能研究[D]. 張鳳國(guó).華中科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3118653
【文章來(lái)源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電磁波譜的分類(lèi)
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文2術(shù)可以依據(jù)光譜通道和光譜分辨率的差異進(jìn)行分類(lèi),分為多光譜遙感、高光譜遙感和超光譜遙感。高光譜分辨率遙感的光譜通道窄而連續(xù),并且可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)遙感成像,因此也通常被稱為成像光譜遙感[7-9]。1.1.1高光譜成像技術(shù)簡(jiǎn)介與常規(guī)遙感相比,高光譜遙感具有很多全新的特點(diǎn),主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:①波段多,它可以為每個(gè)像元提供成百上千個(gè)波段;②波段寬度窄,每個(gè)波段的寬度一般不超過(guò)10nm;③波段連續(xù),在成像過(guò)程中在對(duì)場(chǎng)景二維幾何空間掃描的同時(shí),可以獲取場(chǎng)景的精細(xì)一維光譜信息,可以從每一個(gè)像元中提取出完整連續(xù)的光譜曲線。其成像過(guò)程如圖1-2所示[10,11]。圖1-2高光譜遙感探測(cè)成像簡(jiǎn)圖Fig.1-2Diagramofhyperspectralremotesensingdetection成像光譜技術(shù)是高光譜遙感探測(cè)的核心,是成像遙感技術(shù)和光譜技術(shù)的結(jié)合。在對(duì)地物空間成像的同時(shí),高光譜遙感技術(shù)可以獲取并記錄太陽(yáng)輻射與地物綜合作用后的電磁輻射信號(hào),從而得到高光譜圖像立方體數(shù)據(jù)(如圖1-3)。在立方體中,其光譜維數(shù)據(jù)可以展現(xiàn)圖像像元的光譜曲線特征,其空間圖像維數(shù)據(jù)可以展現(xiàn)地表二維空間特征。由于高光譜遙感具有較高的光譜分辨率,在對(duì)地觀測(cè)的同時(shí)可以獲取地物連續(xù)的光譜圖像,從而能夠直接快速地區(qū)分和識(shí)別地物的組成。相較于傳統(tǒng)遙感而言,高光譜遙感增加的地物光譜維信息為遙感的對(duì)地觀測(cè)、地物識(shí)別及環(huán)境變化檢測(cè)提供了更加全面的光譜信息,相較于通常的遙感數(shù)據(jù)分析方法和目標(biāo)識(shí)別來(lái)說(shuō)產(chǎn)生了本質(zhì)的變化[12]。
第一章緒論3圖1-3高光譜數(shù)據(jù)立方體Fig.1-3Hyperspectraldatacube高光譜遙感探測(cè)技術(shù)的工作波段包括可見(jiàn)光-近紅外兩個(gè)波段,對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)380-2500nm。相對(duì)于二維光譜而言,它可以在此基礎(chǔ)上增加光譜維,利用很多光譜通道較窄的電磁波得到高分辨率的連續(xù)影像數(shù)據(jù),形成一種特殊的三維遙感。當(dāng)熱力學(xué)溫度在0K以上時(shí),所有的物體都會(huì)由于其內(nèi)部分子、原子和離子的晶格振動(dòng)而發(fā)射電磁輻射,同時(shí)也會(huì)對(duì)其他物體發(fā)射的輻射產(chǎn)生反射或吸收。不同的物體會(huì)在不同波長(zhǎng)下引起發(fā)射和吸收,在光譜中即體現(xiàn)為反射和吸收特征的差異,因此不同的物質(zhì)具有不同的光譜特征,在光譜中這種特征引起的反射峰和吸收峰的波長(zhǎng)寬度一般在5-50nm[13,14]。1.1.2高光譜成像技術(shù)應(yīng)用(1)在地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用地質(zhì)領(lǐng)域是高光譜遙感應(yīng)用最早、發(fā)展最成熟的領(lǐng)域之一,尤其在礦物識(shí)別、地質(zhì)填圖、礦產(chǎn)資源勘探等方面取得了顯著的成效[15]。例如在礦物精細(xì)識(shí)別方面,高光譜遙感可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦物亞類(lèi)識(shí)別、礦物組成成分探測(cè)、礦物豐度信息提取等地質(zhì)微觀信息的探測(cè)。通過(guò)研究礦物光譜反射和吸收的精細(xì)特征與其微觀成分之間的關(guān)系,可以輕松的實(shí)現(xiàn)礦物種類(lèi)的識(shí)別。不僅如此,通過(guò)探測(cè)礦物光譜細(xì)微的變化,可以勘測(cè)出地質(zhì)演化的信息。同時(shí),通過(guò)發(fā)展高光譜遙感在礦物精細(xì)識(shí)別的應(yīng)用,可以進(jìn)一步促進(jìn)高光譜遙感技術(shù)在基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)、礦山污染治理等方面的長(zhǎng)遠(yuǎn)應(yīng)用[16-18]。(2)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用近年來(lái),高光譜遙感在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已成為遙感應(yīng)用的一個(gè)重要分支。在農(nóng)作物的生產(chǎn)研究過(guò)程中,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要求對(duì)土壤墑情、農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)以及產(chǎn)量等信息實(shí)時(shí)跟進(jìn),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)精細(xì)化管理。在反映植被、土壤某些生物物理特性的細(xì)微變化上,高光譜遙感可以獲得細(xì)分波段數(shù)據(jù),有著
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物葉片的近紅外光譜研究[J]. 廖昱博,管立新,溫錦輝,彭中正,林玲. 贛南師范大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]農(nóng)業(yè)高光譜遙感研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳云浩,王思佳,趙逸飛,王明國(guó). 地理與地理信息科學(xué). 2019(05)
[3]高光譜成像與應(yīng)用技術(shù)發(fā)展[J]. 高澤東,郝群,劉宇,朱院院,曹杰,孟合民,劉杰,程洪亮. 計(jì)測(cè)技術(shù). 2019(04)
[4]一種高強(qiáng)度抗脫水納米復(fù)合水凝膠的合成及表征[J]. 許波,劉雨薇,王平,王強(qiáng). 高分子材料科學(xué)與工程. 2019(01)
[5]高光譜遙感技術(shù)在地質(zhì)領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用概況[J]. 姜廷軒. 世界有色金屬. 2018(23)
[6]高光譜遙感技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 張淳民,穆廷魁,顏廷昱,陳澤宇. 航天返回與遙感. 2018(03)
[7]高光譜蝕變礦物提取在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用研究[J]. 羅國(guó)平,曾琪. 世界有色金屬. 2018(03)
[8]綠色植物光譜特征擬合技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 許浩,劉珩. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[9]綠色植被紅邊特征的研究(英文)[J]. 王晶,劉朗,李澄,項(xiàng)騰飛,鄭順麗,丁詩(shī)炳,劉盼金. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(12)
[10]高光譜成像技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 周陽(yáng),楊宏海,劉勇,林森. 宇航計(jì)測(cè)技術(shù). 2017(04)
博士論文
[1]植被背景仿生材料研制及其光譜特征形成機(jī)制研究[D]. 高穎.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]特殊浸潤(rùn)性海綿的制備及油水分離應(yīng)用研究[D]. 許亮鑫.清華大學(xué) 2016
[3]高光譜遙感數(shù)據(jù)特征提取與特征選擇方法研究[D]. 魏峰.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]超疏水聚氨酯(PU)海綿的制備及油水分離特性研究[D]. 祝青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]植物葉片仿生偽裝材料研究[D]. 劉志明.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]高光譜圖像異常檢測(cè)研究[D]. 王佳.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]高光譜圖像地物及目標(biāo)識(shí)別[D]. 高暖.西安電子科技大學(xué) 2019
[3]山地背景材料的可見(jiàn)光-近紅外反射光譜測(cè)定及迷彩服偽裝效果評(píng)價(jià)[D]. 楊星.北京服裝學(xué)院 2019
[4]一種新型高光譜涂層的設(shè)計(jì)與研制[D]. 夏晨碩.南京大學(xué) 2018
[5]基于聚甲基丙烯酸羥乙酯水凝膠的改性及其負(fù)載透明質(zhì)酸的研究[D]. 劉雨芳.東南大學(xué) 2018
[6]綠色植被近紅外光譜特征模擬材料設(shè)計(jì)、制備及應(yīng)用研究[D]. 王晶.南京航空航天大學(xué) 2017
[7]高回彈及慢回彈聚氨酯發(fā)泡材料制備與抗菌改性研究[D]. 孟凡增.北京化工大學(xué) 2016
[8]模擬綠色植被光譜特征的近紅外偽裝涂層研究[D]. 郭利.南京航空航天大學(xué) 2013
[9]還原染料的近紅外偽裝性能研究[D]. 徐園園.東華大學(xué) 2008
[10]可見(jiàn)光—紅外隱身材料的制備與性能研究[D]. 張鳳國(guó).華中科技大學(xué) 2006
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