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新一代海洋水色觀測衛星總體設計與研制————作者：張可立;王麗麗;閻誠;

摘要：新一代海洋水色觀測衛星是“十三五”規劃的重點海洋遙感科研衛星，搭載了水色水溫掃描儀、中分可編程光譜儀、海岸帶成像儀3個有效載荷。衛星同一平臺具備46個不同的水色水溫遙感譜段，覆蓋了紫外、可見光、近紅外、短波紅外、中/長波紅外等各波段，實現了5、20、100、500 m等多種分辨率探測手段，輻射質量（quality）、系統精度、使用效能、工作壽命均有提升，滿足了對海洋的多要素、多尺度、多任務的觀測需...

一種高靈敏度紅外對海影像的相對輻射定標方法————作者：李巖;王海燕;何紅艷;

摘要：紅外遙感影像的相對輻射定標精度不僅影響目視效果，甚至影響海洋溫度反演的精度。對于高靈敏度紅外遙感器而言，基于星上定標黑體校正后的影像都會有殘余的條紋噪聲，無法滿足高靈敏度紅外對海成像數據的輻射定標要求。針對上述問題，文章提出一種高靈敏度紅外對海影像的高精度相對輻射定標方法。首先，利用紅外遙感器星上定標數據進行初次的相對輻射校正；然后針對初次校正后的殘余條紋噪聲，使用一種基于小樣本統計的方法進行去除...

結構先驗感知的高分辨率遙感變化檢測————作者：陳江偉;孟小亮;

摘要：近年來，深度學習和計算機視覺領域的重大進展推動了遙感變化檢測的發展。然而，現有的方法仍然依賴于單一的視覺模態，無法有效利用其他模態的信息，如高程圖或深度圖等結構先驗。為了充分利用深度圖等結構先驗信息，文章提出了一種新型的具有結構先驗感知能力的高分辨率遙感變化檢測框架SPP-CD，該框架接受雙時相光學遙感影像和對應的深度圖作為輸入，采用孿生編碼器結構對輸入數據進行特征提取，特征交互模塊對雙時相特征進...

超大像元TDICCD的時序設計與優化————作者：曹偉;于正陽;李映寶;李玲月;萬旻;楊亭;

摘要：為解決水平方向均勻細分求和時序下成像電路系統信噪比和級數線性度不滿足相機指標要求的問題，文章在分析超大像元TDICCD特點和工作原理的基礎上，提出一種水平方向非均勻細分求和時序設計方案。該方案從加長模擬信號復位參考保持時間，減少中間電荷包收集時間、加長最后電荷包收集時間等3個方面進行時序優化和軟件設計，使得相關雙采樣的前后采樣區域分別增大了3倍和1.7倍以上，提高了采樣可靠性，并完成了成像電路系統...

中國海洋衛星海上定標檢驗場建設實踐與思考————作者：宋慶君;馬超飛;周武;彭海龍;穆博;韓冰;朱建華;陳樹果;

摘要：由于海洋遙感探測信號的復雜性，在遙感器定標以及遙感產品檢驗方面強烈依賴海上現場觀測數據。因此各國開展了海上定標檢驗場的建設。文章從全球海上定標檢驗場的觀測技術體系、定標檢驗場網站點的主要任務出發，對全球海上定標檢驗場網的現狀和發展趨勢做了調研，結合中國海上定標檢驗場網建設的實踐和應用，展示了中國海上定標檢驗場網的建設成果。說明現在中國的海上定標檢驗場網已經初步具備合理的空間布局、可靠的數據觀測等能...

寬幅海岸帶成像儀視軸指向設計————作者：鄭君;張曉敏;劉歡;王超;曹宇澤;褚備;張弈秋;王鈺峣;張孝弘;

摘要：為解決寬幅海岸帶區域內高精度定向和精細化探測的需求，新一代海洋水色觀測衛星海岸帶成像儀采用前置大范圍指向機構的成像技術，利用“步進電機轉動+諧波齒輪減速器傳動”的驅動和“霍爾效應數字開關電路+絕對式光電編碼器”的遙測，通過逐次逼近式閉環控制，實現了精度優于半步距角的1000km大幅寬范圍的目標探測和在軌準確的視軸定位，完成了對熱點地區的精確定位調查。在地面實驗室試驗中，海岸帶成像儀視軸指向角度實現...

高軌衛星海洋與海岸帶光學遙感系統設計技術————作者：石志城;張守才;遲冬南;丁靜;何賢強;徐彭梅;

摘要：高軌遙感衛星具有“站得高、看得廣、盯得久”的特點，具備大幅寬成像、持續凝視成像以及高時效成像能力，可實現對各類緊急觀測任務的快速響應。發展高軌海洋遙感衛星，研制面陣凝視型海洋與海岸帶光學遙感系統，可填補中國高軌海洋環境動態監測的空白，滿足對中國周邊海域、近岸與海島觀測以及應急監測的迫切需求。文章通過對高軌海洋與海岸帶光學遙感系統的技術特點進行分析，提出了采用大口徑低雜光/低偏振/多光譜光學系統、高...

中國海洋水色衛星星地一體化定標實踐與應用————作者：陳樹果;劉召偉;李思聰;馬超飛;王俊幃;胡仕賢;宋慶君;彭海龍;靖吉磊;徐彭梅;

摘要：星地一體化定標通過星上太陽定標對海洋水色衛星傳感器進行初步校正，并利用系統替代定標進一步減小太陽定標和大氣校正過程中的不確定度。文章詳細介紹了星地一體化定標中的方法流程、發現的關鍵問題與針對性解決方法，包括對定標過程中太陽beta角周期性影響、漫反射板各向異性衰減影響的校正等，并通過在中國海洋水色衛星上的實踐和應用，對星地一體化定標精度和數據產品的一致性進行了分析與驗證。結果顯示，中國海洋水色衛星...

新一代海洋水色觀測衛星COCTS2熱紅外波段在軌定標————作者：徐月海;管磊;曲利芹;李巖;楊亭;陳睿;

摘要：第二代中國水色水溫掃描儀（2nd Chinese Ocean Color and Temperature Scanner,COCTS2）是搭載在新一代海洋水色衛星上的關鍵載荷。COCTS2具有三個熱紅外波段，為了確保其定標的精度和穩定性，使用星上高低溫黑體、深冷空對熱紅外波段在軌定標。文章首先給出了COCTS2在軌定標方法，包括使用紅外大氣干涉儀（Infrared Atmosphere Sound...

海面耀光反射計算與利用研究進展————作者：汪明秀;王利鋒;宋慶君;楊晟;陸應誠;

摘要：海面耀光反射是海洋光學遙感的獨特信息源和數據校正挑戰。文章揭示了多尺度耀光反射的遙感圖像特征差異，粗空間分辨率影像中海面耀光反射具有統計性分布特征，而高空間分辨率影像中又有不同的離散圖像特征、統計性特征和菲涅爾反射差異特征。文章總結了當前海洋光學影像的耀光校正方法并在多源遙感數據上進行了應用，分析了不同耀光校正方法應用特點，討論了耀光反射差異在探測諸多海面目標、海洋環境動力現象以及海洋環境監測中的...

基于CNN-LSTM的激光回波水深測量算法研究————作者：盛立;李沛澤;徐楊睿;邊君楠;梁琨;

摘要：水深測量對于海洋環境變化性質的研究至關重要。傳統的激光測深算法可以快速處理回波信號，從而實現水深的反演。然而，受水體渾濁度以及水體深度的影響，部分區域內得到的激光回波信號會出現水底回波信號偏弱或水面、水底回波信號重疊的現象，給水深信息的提取帶來了挑戰。為了解決這些問題，文章提出一種CNN-LSTM深度學習模型：首先將組成激光回波的若干個bin值作為數據點，然后通過深度學習方法將這些數據點分類為水面...

中國海洋水色衛星的海上漂浮滸苔遙感特性分析————作者：葉小敏;林志佳;騰和麗;郭茂華;王曉梅;

摘要：近年來，滸苔綠潮已成為黃海海域的一種海洋生態災害。衛星遙感作為一種技術手段，為該海洋生態災害的防控提供了有效的基礎監測信息。中國海洋水色衛星（HY-1C、HY-1D和新一代海洋水色觀測衛星）可為海上大型漂浮滸苔監測提供多種分辨率的同步觀測數據源。文章使用準真彩色合成影像分析法和歸一化差分植被指數（NDVI）分別從圖像、光譜、時空覆蓋和信息提取結果差異等方面對海上漂浮滸苔多分辨率遙感數據的監測特性進...

新一代海洋水色衛星海岸帶成像儀設計與驗證————作者：張孝弘;褚備;鄭君;李妥妥;高揚;劉曉林;李可;范建凱;曹偉;王牧卿;劉輝;王磊;齊文雯;徐彭梅;張可立;

摘要：為滿足對海岸帶區域高分辨率、高信噪比、低雜光、大動態范圍與高重訪特性的觀測需求，新一代海洋水色衛星創新性設計了兼具高空間分辨率、高信噪比和寬幅成像能力的海岸帶成像儀，成像儀基于離軸三反主光學系統，采用成像鏡頭加高精度指向鏡側擺、多譜段集成TDICCD線陣探測器推掃的成像體制，實現了9個譜段在水體低輻亮度條件下的高信噪比和大動態范圍成像。文章圍繞成像儀的系統設計、關鍵技術突破及性能驗證展開研究，在關...

新一代海洋水色水溫掃描儀系統設計————作者：楊亭;徐彭梅;付智紅;段鵬飛;李晟;胡斌;王靜怡;張可立;

摘要：海洋水色水溫遙感器是監測海洋生態環境、評估海洋初級生產力、研究全球海溫變化的重要手段。新一代海洋水色水溫掃描儀針對傳統海洋水色遙感器在空間分辨率、譜段設置、信噪比、定標精度等方面的不足，首次提出了望遠鏡整體旋轉掃描-半角鏡同步跟蹤的系統設計方案。首先，創新性設計了旋轉式離軸三反光學系統，結合整體旋轉的掃描成像方式設計、大像元探測器設計，實現了系統空間分辨率≤500 m，刈幅寬度≥3 000 km，...

“海洋水色衛星遙感技術”專刊序言————作者：蔣興偉;

摘要：<正>海洋是高質量發展的戰略要地。黨的十六大提出了“實施海洋開發”戰略，黨的十八大進一步確定了“發展海洋經濟，建設海洋強國”的奮斗目標。我國海洋水色衛星遙感歷經二十余年發展，已成為支撐海洋治理現代化的重要科技力量。為適應“服務近海、開拓大洋、走向全球”的海洋發展新形勢，實現建設海洋強國的目標，國家在2012年、2015年分別提出了《陸海觀測衛星業務發展規劃》和《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃》...

星載DTDI系統全鏈路成像質量影響因素分析————作者：莊緒霞;魏久哲;賀金平;

摘要：為實現星載數字時間延遲積分（Digital Time Integration Delay,DTDI）系統的有效設計與成像質量分析，文章提出星載DTDI系統全鏈路成像質量影響因素分析方法。首先，分析了技術的原理和影響因素，在此基礎上構建了場景-大氣-星載系統-處理的全鏈路DTDI成像系統仿真模型，開展了多要素影響下的DTDI成像仿真試驗與分析評價。結果表明：0.9 m分辨率下，積分時間0.063 m...

基于Keras深度學習的景觀視覺特征分類模型研究————作者：馬彥彤;羅勇;

摘要：針對省域等大尺度景觀格局研究問題，以廣東省為研究對象，采用10 m分辨率的Sentinel-2遙感影像及其對應的土地利用類型數據，以景觀格局指數、遙感影像為特征集，以基于視覺特征的影像類型為標簽集，采用Adam優化算法構建基于Keras深度學習框架的景觀視覺特征分類模型。將特征集與對應的標簽集數據按8∶2分為訓練集和測試集，進行交叉驗證，結果表明：模型在訓練集和測試集上的準確度分別達99.57%、...

基于分層融合機制的超分辨率遙感圖像目標檢測方法————作者：殷凌鋒;童旭東;倪歡;

摘要：受制于圖像光譜信息承載能力限制，基于可見光或紅外的單模態目標的檢測方法通常難以有效應對遙感圖像復雜場景。針對這一問題，文章提出一種基于分層融合機制的超分辨率（超分）遙感圖像目標檢測方法，有效融合可見光和紅外數據信息。首先，基于殘差融合模塊和單分支增強模塊構建分層融合機制，其中殘差融合模塊整合可見光與紅外圖像的潛在互補信息，單分支模塊進一步強化雙模態數據融合特征表達。其次，構建超分輔助分支，增強目標...

基于分數階Gabor變換卷積的遙感圖像飛機目標檢測算法————作者：陳昕;單慧琳;段修賢;吳心悅;馬丁;張銀勝;

摘要：針對遙感圖像飛機目標檢測任務所面臨的背景噪聲、目標尺寸和旋轉角度等因素干擾特征提取的問題，文章提出了一種基于分數階Gabor變換卷積的遙感圖像飛機目標檢測算法。首先，在特征提取網絡將高效層聚合網絡和卷積塊注意力模塊結合，形成一種新型高效的注意力特征提取模塊。其次，在特征融合網絡構建分數階Gabor變換卷積模塊，通過突出飛機目標的邊緣、紋理及方向等細節特征信息來改善特征融合效果。最后，在檢測層采用可...

基于衛星遙感的大氣甲烷探測反演技術綜述————作者：蔡小莉;鮑云飛;黃巧林;

摘要：當前基于自下而上的排放清單在估算甲烷（CH₄）排放總量及其空間分布方面存在較大不確定性，衛星遙感技術以其廣闊的覆蓋范圍和高效的監測能力，為全球大氣CH₄濃度的監測提供了一種有效的手段。文章綜述了基于衛星遙感的大氣甲烷探測反演技術，將甲烷遙感衛星分為區域通量成像儀和點源成像儀兩大類，并對CH₄探測衛星性能及探測技術的發展進行了歸納。進...

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