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大气偏振中性点遥感观测系统研制与验证

2019-03-03柯子博导师王东光

影像科学与光化学 2019年3期
关键词:中性点偏振大气

柯子博 导师: 晏 磊, 王东光

偏振遥感作为新兴的探测手段正逐渐进入遥感对地观测的行列,国内外目前即将发射的遥感卫星中,不少已经开始搭载偏振探测器,偏振遥感将以其独特的方式开始发挥作用。然而,偏振遥感在获取图像的过程中,由于大气偏振效应强于地表偏振,有用的地物信息往往被大气覆盖,如何降低大气对偏振图像的影响已成为数据可用性的关键。

经过长期理论与实测发现,当太阳光照射到大气上,由于大气粒子的散射作用,天空会形成较稳定的偏振分布,该分布被称作天空偏振模式。通常以偏振度(DOP)来表征偏振效应,根据地基大视场的天空背景观测,天空中存在少量区域,其偏振度非常小,且以该区域为中心环状向外扩散,偏振度逐步增大,这些区域被通常被称为大气偏振中性点。因此,利用大气偏振中性点偏振效应极低这一重要特性,从该区域进行遥感观测,将有可能降低大气偏振效应对图像的影响,从而为偏振遥感观测提供新方法。

为了深入研究大气偏振中性点的特性,必须研制高精度的观测仪器,本文的目的旨在研制一套大气偏振中性点观测系统。首先,通过理论计算与基于现有仪器的先期观测,得到天空偏振模式的分布特征,规划系统的观测模式与设计指标。其次,搭建配备绝对式编码器的自动控制系统,用以完成精确的跟踪指向功能;同时构造光机结构实现偏振测量,经过光电系统与操作软件一体化的系统集成,完成偏振图像的获取。最后,基于获取的观测数据,与同时刻大视场数据进行对比,验证系统的可靠性。

本论文研发的大气偏振中性点观测系统精度高,大气偏振效应明显,为深入研究大气偏振中性点特性提供了重要的支撑,也为后续继续扩展偏振遥感探测提供了必要的辅助。

答辩时间:2018-06-05

硕士学位授予单位:北京大学

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