【摘要】：星載大氣成像光譜儀采用圖譜合一的方式獲取地球空間地理信息,在地貌勘察、自然災(zāi)害、天氣預(yù)測、環(huán)境監(jiān)測甚至軍事等方面都有著非常重要的應(yīng)用。星載大氣痕量氣體差分吸收光譜儀(Environmental Trace Gases Monitoring Instrument,簡稱EMI)是一種用于探測紫外可見波段光譜信息的光學(xué)遙感儀器,光譜分辨率小于0.5nm,具有114°大視場,探測波段為240～710nm,主要用來監(jiān)測大氣中痕量氣體分布與變化。為獲取EMI的光譜、輻射響應(yīng)特性,需要對其進行地面定標(biāo)測試。地面定標(biāo)有兩個方面,首先是光譜定標(biāo),其次是輻射定標(biāo)。光譜定標(biāo)包括探測像元中心波長標(biāo)定和光譜分辨率兩個方面,其中波長標(biāo)定采用特征譜線法,將特征譜線和像元位置進行配對,然后進行多項式擬合以得到EMI光譜定標(biāo)方程,進而確定每個探測像元的中心波長;對特征譜線進行擬合,擬合得到的半高寬可確定EMI光譜分辨率,特征譜線的擬合采用了 Gauss、Lorentz和Voigt模型。結(jié)果表明Gauss函數(shù)波形可作為EMI狹縫函數(shù)的模型。輻射定標(biāo)有絕對輻射定標(biāo)和相對輻射定標(biāo)。介紹了絕對輻射定標(biāo)、相對輻射定標(biāo)的基本方法。為實現(xiàn)EMI地面大量光譜定標(biāo)、輻射定標(biāo)數(shù)據(jù)快速的自動化處理,需要開發(fā)相應(yīng)的地面數(shù)據(jù)定標(biāo)處理軟件。基于此,本論文完成了 EMI地面數(shù)據(jù)定標(biāo)軟件的研制開發(fā):軟件采用C++編程語言,使用微軟平臺下的MFC(Microsoft Foundation Classes)應(yīng)用程序框架開發(fā),軟件框架包括EMI定標(biāo)數(shù)據(jù)顯示功能和定標(biāo)功能,以灰度圖、目錄樹、光譜維、空間維等方式顯示EMI定標(biāo)數(shù)據(jù),以對話框交互方式實現(xiàn)定標(biāo)處理。對于光譜定標(biāo)功能,能夠?qū)崿F(xiàn)自動尋峰處理,完成特征峰-像元配對處理,然后基于最小二乘法多項式擬合獲取光譜定標(biāo)方程。輻射定標(biāo)時,能夠自動識別分視場有效數(shù)據(jù)段,提取各個分視場有效數(shù)據(jù),拼接成全視場數(shù)據(jù)圖像。利用軟件顯示EMI定標(biāo)數(shù)據(jù),并對定標(biāo)數(shù)據(jù)進行處理,對處理結(jié)果進行分析,結(jié)果表明軟件運行良好,操作便利,數(shù)據(jù)可靠,能夠快速完成光譜定標(biāo)和輻射定標(biāo)。論文最后對EMI地面數(shù)據(jù)定標(biāo)做了總結(jié)和展望,并提出了一些需要改進的不足之處。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V447
【圖文】：

ＴＮＯ－Ｔｒｏ負(fù)責(zé)ＧＯＭＥ的地面定標(biāo)和在軌定標(biāo)。定標(biāo)的目的是確定各種儀器特逡逑性，以便將ＧＯＭＥ在軌原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一級數(shù)據(jù)（例如用波長表示的大氣輻射、逡逑太陽輻照度以及大氣反照率的函數(shù)）。圖１．邋１展示了將原始數(shù)據(jù)處理成物理參數(shù)逡逑和其他修正產(chǎn)品。起始有每個像元的原始數(shù)據(jù)和來自于ＰＭＤ邋（Ｐｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ逡逑Ｍｉｎｉｔｏｒｉｎｇ邋Ｄｅｖｉｃｅ）的信號。經(jīng)過適當(dāng)?shù)牟ㄩL標(biāo)定可以將參數(shù)轉(zhuǎn)換成與波長有逡逑關(guān)的物理量。經(jīng)過適當(dāng)?shù)钠裥Ｕ�，儀器的偏振特性的影響會被去除。經(jīng)過偏振逡逑校正和波長標(biāo)定的數(shù)據(jù)可以進一步轉(zhuǎn)換成兩個不同的一級數(shù)據(jù)產(chǎn)品：逡逑（ａ）

第１章引言１．邋２到圖１．邋５是ＧＯＭＥ飛行前對上述定標(biāo)項的定標(biāo)結(jié)果［５］。圖１．邋２是ＧＯ的ＢＲＤＦ。此裝置的ＢＲＤＦ包括鋁漫射板ＢＲＤＦ，太陽鏡特性，另一個鏡圖１．邋３是ＧＯＭＥ對Ｓ偏振光和Ｐ偏振光輻射響應(yīng)的比例圖，闡釋了偏振要性。圖１．邋４是ＧＯＭＥ的輻射響應(yīng)。在整個波長范圍內(nèi)都清晰可見的是，表現(xiàn)為疊加在寬帶特征上的正弦結(jié)構(gòu)。在４５０ｎｍ附近，響應(yīng)函數(shù)中二向色特征。７１０邋ｒａｎ附近的尖峰是一個光柵特征，稱為“Ｗｏｏｄｓ邋ａｎｏｍａｌｙ是ＧＯＭＥ波長定標(biāo)，測量了邋ＧＯＭＥ在軌空心陰極定標(biāo)燈的輸出。挑選光譜定面陣探測器上每一個位置所對應(yīng)的波長，精確度大約１／２５個像元［６］。逡逑０．１６邋［邐邐逡逑

第１章引言１．邋２到圖１．邋５是ＧＯＭＥ飛行前對上述定標(biāo)項的定標(biāo)結(jié)果［５］。圖１．邋２是ＧＯ的ＢＲＤＦ。此裝置的ＢＲＤＦ包括鋁漫射板ＢＲＤＦ，太陽鏡特性，另一個鏡圖１．邋３是ＧＯＭＥ對Ｓ偏振光和Ｐ偏振光輻射響應(yīng)的比例圖，闡釋了偏振要性。圖１．邋４是ＧＯＭＥ的輻射響應(yīng)。在整個波長范圍內(nèi)都清晰可見的是，表現(xiàn)為疊加在寬帶特征上的正弦結(jié)構(gòu)。在４５０ｎｍ附近，響應(yīng)函數(shù)中二向色特征。７１０邋ｒａｎ附近的尖峰是一個光柵特征，稱為“Ｗｏｏｄｓ邋ａｎｏｍａｌｙ是ＧＯＭＥ波長定標(biāo)，測量了邋ＧＯＭＥ在軌空心陰極定標(biāo)燈的輸出。挑選光譜定面陣探測器上每一個位置所對應(yīng)的波長，精確度大約１／２５個像元［６］。逡逑０．１６邋［邐邐逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2757145