激光荧光遥感论文_孙兰君

导读:本文包含了激光荧光遥感论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:荧光,遥感,激光,诱导,光谱,植物,地物。

激光荧光遥感论文文献综述

孙兰君[1](2016)在《基于激光诱导荧光的海洋环境参量遥感探测技术研究》一文中研究指出激光诱导荧光(LIF)技术是一种主动光学探测技术,激光激发水中荧光物质产生荧光,通过分析荧光信息可快速获取水中溢油、有色可溶性有机物(CDOM)、叶绿素a等物质的品类及含量信息,是监测水体成分最有效的分析技术之一并迅速发展。目前已发展的LIF探测设备主要有基于机载、船载、岸基平台的荧光雷达和原位LIF探测设备。其中荧光雷达可通过遥感方式快速大面积监测海洋水生环境,但设备一般复杂庞大、造价高昂、需要专业人员操作及维护;船载和岸基的原位LIF探测设备具有灵敏度高、造价低的特点而被应用于水体成分的定性及定量分析,但测量速度慢,不利于海洋水生环境的大面积快速监测。目前国内外尚未见可遥感监测的小型便携LIF探测设备,根据LIF雷达的研究现状,本文对小型便携式及可无人机载的LIF探测系统进行了深入的研究。本论文依据荧光雷达探测原理,研究了海水成分对海水固有光学性质的影响,计算了双向反射分布函数与海水成分的依赖关系,提出包含荧光的双向反射再辐射分布函数并推导了荧光雷达方程,设计了小型便携的LIF雷达监测系统,采用一种实时背景扣除算法获得了高信噪比高帧率荧光光谱数据,研制了可无线远程遥控的无人机载LIF监测系统。本文的主要研究内容如下:(1)理论研究了荧光雷达探测的原理,介绍了荧光雷达探测中的重要参数。根据Mie散射理论计算了溢油海水的固有光学性质,采用实验经验模型计算了不同叶绿素含量海水的固有光学性质。(2)介绍了海水的双向反射分布函数并引出包含荧光的双向反射再辐射分布函数。根据海水的固有光学性质计算了水体成分对双向反射分布函数的影响,并通过双向反射再辐射分布函数的计算建立荧光雷达方程,为荧光雷达探测提供理论指导。(3)设计了一台便携式LIF雷达系统,主要包括发射接收系统和信号控制与处理系统的设计。对系统进行小型化紧凑设计,设计了准直发射光学系统和直视色散系统。为LIF雷达系统编写了软件应用程序及数据处理算法,完成了系统的同步控制及数据采集处理。(4)为进一步提高荧光雷达系统工作性能,设计了基于选通ICCD的LIF雷达系统。选择叁个405nm半导体激光器合束获得了峰值功率4W左右的激光输出以提高机载遥感监测距离,并为系统设计了双向无线通信模块。为LIF雷达系统编写高速实时背景扣除算法,实现了荧光光谱信号的快速实时高信噪比获取。设计的LIF雷达系统总重量仅5kg,满足小型无人机挂载飞行要求。(5)利用研制的LIF雷达系统在室内及外场进行了一系列实验测试,测量了不同水样本、不同油样本的荧光光谱并进行了定性及定量分析。分别在中国山东威海靖子、小石岛沿岸海域进行了岸基实验研究,验证了系统对水体成分及水中污染物的快速检测能力。采用样品水池及无人机测试了LIF雷达系统,并在山东威海北海沿岸海域进行了机载飞行实验,系统稳定性好,可迅速获取水体的荧光信息,验证了无人机载LIF雷达系统的遥感探测能力。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-05-01)

史硕[2](2015)在《时间分辨荧光激光雷达植被遥感探测基础研究》一文中研究指出植被生长状态监测对全球变化与生态系统研究具有重要作用,同时与环境监测、生物多样性保护、农业、林业等息息相关。尤其是农作物监测方面,对于氮的有效利用及减少过量施氮造成的经济及环境危害意义重大。遥感探测技术凭借其全天时、快速、实时、大尺度、高精度监测等特点,在植被生长状态尤其是农作物氮胁迫监测中具有广泛应用。现有遥感技术中,激光雷达作为一种主动遥感探测手段,在植被叁维垂直分布特性获取方面,具有其独特的优势;然而传统激光雷达采用单一波长探测,在植被生长状态监测应用中受到一定限制。激光诱导荧光遥感探测,凭借丰富的荧光光谱信息可以较好地用于植被生长状态尤其是氮胁迫监测,并且可以实现胁迫状态的早期探测,具有很大应用潜力。然而,荧光信号较为微弱,往往受杂散光、复杂环境及探测过程等因素影响较大。与目前大多采用稳态荧光光谱进行遥感探测相比,在生物化学领域中己应用广泛的瞬态时间分辨荧光光谱探测技术,信息量更加丰富,并且可以较好地反映荧光随时间的变化。尤其,荧光寿命作为荧光信号的本征参量,受外界因素影响小,应用于遥感探测中稳定性更好、精度更高。本文即结合时间分辨荧光光谱与激光雷达的优势,提出发展新型时间分辨荧光激光雷达并研制了系统原理样机,旨在保留激光雷达植被叁维垂直分布特性探测能力的同时,兼具时间分辨荧光光谱探测能力,实现对植被生长状态尤其是氮胁迫的高精度、高稳定性遥感监测。针对时间分辨荧光激光雷达这一新型的主动遥感探测技术,本文主要开展以下理论方法与技术研究:(1)针对农作物不同氮胁迫应用,选取华中地区典型农作物水稻作为实验对象,开展激光诱导荧光特性分析。通过对不同氮胁迫水平的荧光数据处理与光谱分析,选择出氮胁迫最佳敏感波段,用于荧光光谱数据植被胁迫状态监测,为时间分辨荧光激光雷达设计和研制提供重要的理论基础和指导。(2)开展时间分辨荧光激光雷达关键单元技术研究,为系统原理样机的研制奠定技术基础。发射系统采用荧光激发激光与测距激光合束共轴设计,并通过二维扫描实现叁维垂直分布与荧光光谱同时探测。接收探测系统采用光栅分光与ICCD探测接收,实现荧光微弱信号的高灵敏度探测。此外,通过第叁方触发与非线性多延迟脉冲采样,实现时间分辨荧光激光雷达最佳时序控制。(3)在完成时间分辨荧光激光雷达系统关键单元技术研究的基础上,进行时间分辨荧光激光雷达系统的原理样机的集成和控制研究。此外,还基于ICCD探测的荧光光谱信号,开展时间分辨荧光光谱信号的数据处理与波长强度校正研究,主要分析了探测过程中荧光光谱信号的影响因素,并且针对相关影响开展噪声去除及波长强度校正研究。(4)最后,基于研制的时间分辨荧光激光雷达系统样机,开展植被遥感探测实验,验证时间分辨荧光激光雷达在植被垂直冠层分布和时间分辨荧光光谱两个方面的探测潜力。实验结果表明,时间分辨荧光激光雷达系统既展现出了激光雷达在叁维空间探测能力上的传统优势,又展现了其对植被时间分辨荧光光谱的遥感监测能力。此外,基于时间分辨荧光光谱数据开展应用研究,求解荧光寿命,从而更加直观地表征植被的胁迫状态。并且,通过对不同氮胁迫状态下的水稻进行遥感探测,证明了荧光寿命与水稻氮胁迫状态的相关性,展现了时间分辨荧光激光雷达的在植被胁迫状态尤其是氮胁迫监测方面的巨大应用潜力。(本文来源于《武汉大学》期刊2015-05-01)

陈海菊,安居白,刘建鑫[3](2008)在《基于SVM的激光诱导荧光遥感识别海面溢油》一文中研究指出随着海洋资源的开发和利用,石油污染变得尤为严重。激光荧光航空遥感对于探测海面、陆地及海滩溢油,是最重要和最有效的技术手段。激光荧光航空遥感监测系统软件部分尤其是涉及到计算机智能信息处理的算法方面有待加强。国内和国外的一些方法在不同程度上取得了成功,而利用支持向量机才刚刚开始。本文主要介绍利用支持向量机算法识别溢油,以光谱形状作为识别的关键特征。测试实验得出,SVM激光荧光光谱分析识别模型的平均训练时间0.0184s,正确率为96.7%。结果表明,SVM激光荧光光谱分析识别模型的绩效是最好的。它是一种很有前途的方法。(本文来源于《应用能源技术》期刊2008年02期)

江月松[4](2003)在《机载激光诱导荧光遥感系统相关参数的讨论》一文中研究指出以文献[1]所设计的机载激光诱导荧光遥感成像系统为例,简要地分析了该遥感系统的荧光参数、信噪比、飞机飞行参数与系统性能的关系。探测器接收到的荧光强度和信噪比除了与激光器发射的功率、被激发物质的荧光量子效率、密度、浓度和探测器的量子效率等成正比外,还受遥感系统的仪器结构、探测器的灵敏度、荧光寿命、阳光的反射,以及大气散射等因素的影响。给出了遥感系统的空间分辨率与飞机飞行高度和速度、激光扫描频率和脉冲发射频率之间的关系。分析结果对实际研制机载激光荧光遥感系统有重要的参考价值。(本文来源于《光学技术》期刊2003年01期)

江月松[5](2002)在《激光诱导荧光遥感系统的设计》一文中研究指出分别设计了地面车载 (或海面 )和空中机载激光诱导荧光雷达成像遥感系统。提出了用拼合式卡塞格仑(Cassegrainnian)望远镜结构实现多色荧光成像系统。所设计的系统可以同时获取荧光光谱信息、荧光信息成像和与荧光信息相匹配的地理信息。所设计的系统与以住的激光荧光遥感系统相比 ,增加了荧光成像功能。机载设计方案是一个适应RS、GPS、GIS一体化和“数字地球”发展要求的激光遥感空间信息集成的设计 ,具有一定的先进性。(本文来源于《光学技术》期刊2002年06期)

董国权,李正直[6](1995)在《绿色植物的激光荧光谱及遥感应用》一文中研究指出利用Nd:YAG/DYE脉冲激光、双光栅单色仪,BOXCAR等仪器组成的激光诱导荧光测试系统,测量得到了激发波长分别为355、440和532nm时,茶叶、竹叶和水稻叶子的激光荧光谱,得到以下绿色植物激光荧光谱的几个特征,(1)中心波长约在423nm处的紫荧光带,(2)宽度较大的蓝荧光带,(3)中心波长分别为685nm和735nm处,由叶绿素激发产生的红荧光。经比较测量,得到了不同激发光波长下的各种不同植物的红带荧光比(F685/F735)。最后讨论了绿色植物激光荧光遥感的应用问题。(本文来源于《光学仪器》期刊1995年Z1期)

朱永豪,张崇静,吴荣,刘南英,沈玉其[7](1992)在《激光荧光技术用于地物遥感的可能性研究》一文中研究指出本文从植被、土壤的荧光光谱特征和系统的信噪比等出发.分析讨论了激光荧光技术用于地物遥感的可能性。(本文来源于《环境遥感》期刊1992年S1期)

石晓日,徐彬彬,李德成,周斌,沈玉其[8](1992)在《土壤激光诱导荧光遥感研究初探》一文中研究指出对我国不同土壤的激光诱导荧光光谱的研究表明,在可见光波段的荧光峰一般在450nm左右,其相对荧光强度与土壤有机质含量、粘粒含量、水分含量以及土壤的化学组成密切相关。还表明.测试环境的差异,并不改变土壤的荧光光谱特征,仅影响它的相对荧光强度;不同的植被覆盖度会明显引起土壤荧光光谱的相应变化。这些结果展示出了激光荧光遥感技术应用于土壤类型和某些性状探测的可能性。应用红光波段是识别植被和土壤的最佳荧光波段。(本文来源于《环境遥感》期刊1992年S1期)

沈玉其,徐彬彬,石晓日,李德成,周斌[9](1992)在《关于植被激光荧光遥感的若干基本问题》一文中研究指出本文较系统地论述了应用激光荧光技术进行植被遥感的若干基本向题。其中包括原理、荧光探测的植物生理学基础、植物荧光光谱特征的意义及激光诱导荧光遥感方法的应用前景等。(本文来源于《环境遥感》期刊1992年S1期)

张崇静,吴荣,朱永豪,刘南英,沈玉其[10](1992)在《不同植物的激光诱导荧光光谱特征及其在遥感上的意义》一文中研究指出用337nm氮分子激光照射不同种类的植物,可以得到每一种类植物的激光诱导荧光特征光谱。利用峰的波长,荧光强度的差异可以将木本阔叶树、针叶树,草本双子叶及单子叶植物加以区分。685与740以及440与550nm的荧光强度比值均可以作为植物区分的两种参数。用激光诱导荧光技术监测植物要选择合适的生长期和季节,单子叶植物应选拔节期,双子叶植物应选营养生长期,而木本植物则应选在春末夏初。研究表明,激光诱导荧光遥感技术对植物鉴别与分类以及植物的长势监测具有极其重要的意义和应用前景。(本文来源于《环境遥感》期刊1992年S1期)

激光荧光遥感论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

植被生长状态监测对全球变化与生态系统研究具有重要作用,同时与环境监测、生物多样性保护、农业、林业等息息相关。尤其是农作物监测方面,对于氮的有效利用及减少过量施氮造成的经济及环境危害意义重大。遥感探测技术凭借其全天时、快速、实时、大尺度、高精度监测等特点,在植被生长状态尤其是农作物氮胁迫监测中具有广泛应用。现有遥感技术中,激光雷达作为一种主动遥感探测手段,在植被叁维垂直分布特性获取方面,具有其独特的优势;然而传统激光雷达采用单一波长探测,在植被生长状态监测应用中受到一定限制。激光诱导荧光遥感探测,凭借丰富的荧光光谱信息可以较好地用于植被生长状态尤其是氮胁迫监测,并且可以实现胁迫状态的早期探测,具有很大应用潜力。然而,荧光信号较为微弱,往往受杂散光、复杂环境及探测过程等因素影响较大。与目前大多采用稳态荧光光谱进行遥感探测相比,在生物化学领域中己应用广泛的瞬态时间分辨荧光光谱探测技术,信息量更加丰富,并且可以较好地反映荧光随时间的变化。尤其,荧光寿命作为荧光信号的本征参量,受外界因素影响小,应用于遥感探测中稳定性更好、精度更高。本文即结合时间分辨荧光光谱与激光雷达的优势,提出发展新型时间分辨荧光激光雷达并研制了系统原理样机,旨在保留激光雷达植被叁维垂直分布特性探测能力的同时,兼具时间分辨荧光光谱探测能力,实现对植被生长状态尤其是氮胁迫的高精度、高稳定性遥感监测。针对时间分辨荧光激光雷达这一新型的主动遥感探测技术,本文主要开展以下理论方法与技术研究:(1)针对农作物不同氮胁迫应用,选取华中地区典型农作物水稻作为实验对象,开展激光诱导荧光特性分析。通过对不同氮胁迫水平的荧光数据处理与光谱分析,选择出氮胁迫最佳敏感波段,用于荧光光谱数据植被胁迫状态监测,为时间分辨荧光激光雷达设计和研制提供重要的理论基础和指导。(2)开展时间分辨荧光激光雷达关键单元技术研究,为系统原理样机的研制奠定技术基础。发射系统采用荧光激发激光与测距激光合束共轴设计,并通过二维扫描实现叁维垂直分布与荧光光谱同时探测。接收探测系统采用光栅分光与ICCD探测接收,实现荧光微弱信号的高灵敏度探测。此外,通过第叁方触发与非线性多延迟脉冲采样,实现时间分辨荧光激光雷达最佳时序控制。(3)在完成时间分辨荧光激光雷达系统关键单元技术研究的基础上,进行时间分辨荧光激光雷达系统的原理样机的集成和控制研究。此外,还基于ICCD探测的荧光光谱信号,开展时间分辨荧光光谱信号的数据处理与波长强度校正研究,主要分析了探测过程中荧光光谱信号的影响因素,并且针对相关影响开展噪声去除及波长强度校正研究。(4)最后,基于研制的时间分辨荧光激光雷达系统样机,开展植被遥感探测实验,验证时间分辨荧光激光雷达在植被垂直冠层分布和时间分辨荧光光谱两个方面的探测潜力。实验结果表明,时间分辨荧光激光雷达系统既展现出了激光雷达在叁维空间探测能力上的传统优势,又展现了其对植被时间分辨荧光光谱的遥感监测能力。此外,基于时间分辨荧光光谱数据开展应用研究,求解荧光寿命,从而更加直观地表征植被的胁迫状态。并且,通过对不同氮胁迫状态下的水稻进行遥感探测,证明了荧光寿命与水稻氮胁迫状态的相关性,展现了时间分辨荧光激光雷达的在植被胁迫状态尤其是氮胁迫监测方面的巨大应用潜力。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

激光荧光遥感论文参考文献

[1].孙兰君.基于激光诱导荧光的海洋环境参量遥感探测技术研究[D].哈尔滨工业大学.2016

[2].史硕.时间分辨荧光激光雷达植被遥感探测基础研究[D].武汉大学.2015

[3].陈海菊,安居白,刘建鑫.基于SVM的激光诱导荧光遥感识别海面溢油[J].应用能源技术.2008

[4].江月松.机载激光诱导荧光遥感系统相关参数的讨论[J].光学技术.2003

[5].江月松.激光诱导荧光遥感系统的设计[J].光学技术.2002

[6].董国权,李正直.绿色植物的激光荧光谱及遥感应用[J].光学仪器.1995

[7].朱永豪,张崇静,吴荣,刘南英,沈玉其.激光荧光技术用于地物遥感的可能性研究[J].环境遥感.1992

[8].石晓日,徐彬彬,李德成,周斌,沈玉其.土壤激光诱导荧光遥感研究初探[J].环境遥感.1992

[9].沈玉其,徐彬彬,石晓日,李德成,周斌.关于植被激光荧光遥感的若干基本问题[J].环境遥感.1992

[10].张崇静,吴荣,朱永豪,刘南英,沈玉其.不同植物的激光诱导荧光光谱特征及其在遥感上的意义[J].环境遥感.1992

论文知识图

德国Oldenburg大学研制的激光荧光遥空间分辨率随扫描角的变化情况机载海洋激光荧光雷达系统原理图1基于多源遥感的溢油应急系统Fig.1...国家环境保护总局重要文件国家环境保护总局...激光用于高精度打标

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