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新一代海洋水色观测卫星总体设计与研制————作者：张可立;王丽丽;阎诚;
摘要：新一代海洋水色观测卫星是“十三五”规划的重点海洋遥感科研卫星，搭载了水色水温扫描仪、中分可编程光谱仪、海岸带成像仪3个有效载荷。卫星同一平台具备46个不同的水色水温遥感谱段，覆盖了紫外、可见光、近红外、短波红外、中/长波红外等各波段，实现了5、20、100、500 m等多种分辨率探测手段，辐射质量（quality）、系统精度、使用效能、工作寿命均有提升，满足了对海洋的多要素、多尺度、多任务的观测需...
一种高灵敏度红外对海影像的相对辐射定标方法————作者：李岩;王海燕;何红艳;
摘要：红外遥感影像的相对辐射定标精度不仅影响目视效果，甚至影响海洋温度反演的精度。对于高灵敏度红外遥感器而言，基于星上定标黑体校正后的影像都会有残余的条纹噪声，无法满足高灵敏度红外对海成像数据的辐射定标要求。针对上述问题，文章提出一种高灵敏度红外对海影像的高精度相对辐射定标方法。首先，利用红外遥感器星上定标数据进行初次的相对辐射校正；然后针对初次校正后的残余条纹噪声，使用一种基于小样本统计的方法进行去除...
结构先验感知的高分辨率遥感变化检测————作者：陈江伟;孟小亮;
摘要：近年来，深度学习和计算机视觉领域的重大进展推动了遥感变化检测的发展。然而，现有的方法仍然依赖于单一的视觉模态，无法有效利用其他模态的信息，如高程图或深度图等结构先验。为了充分利用深度图等结构先验信息，文章提出了一种新型的具有结构先验感知能力的高分辨率遥感变化检测框架SPP-CD，该框架接受双时相光学遥感影像和对应的深度图作为输入，采用孪生编码器结构对输入数据进行特征提取，特征交互模块对双时相特征进...
超大像元TDICCD的时序设计与优化————作者：曹伟;于正阳;李映宝;李玲月;万旻;杨亭;
摘要：为解决水平方向均匀细分求和时序下成像电路系统信噪比和级数线性度不满足相机指标要求的问题，文章在分析超大像元TDICCD特点和工作原理的基础上，提出一种水平方向非均匀细分求和时序设计方案。该方案从加长模拟信号复位参考保持时间，减少中间电荷包收集时间、加长最后电荷包收集时间等3个方面进行时序优化和软件设计，使得相关双采样的前后采样区域分别增大了3倍和1.7倍以上，提高了采样可靠性，并完成了成像电路系统...
中国海洋卫星海上定标检验场建设实践与思考————作者：宋庆君;马超飞;周武;彭海龙;穆博;韩冰;朱建华;陈树果;
摘要：由于海洋遥感探测信号的复杂性，在遥感器定标以及遥感产品检验方面强烈依赖海上现场观测数据。因此各国开展了海上定标检验场的建设。文章从全球海上定标检验场的观测技术体系、定标检验场网站点的主要任务出发，对全球海上定标检验场网的现状和发展趋势做了调研，结合中国海上定标检验场网建设的实践和应用，展示了中国海上定标检验场网的建设成果。说明现在中国的海上定标检验场网已经初步具备合理的空间布局、可靠的数据观测等能...
宽幅海岸带成像仪视轴指向设计————作者：郑君;张晓敏;刘欢;王超;曹宇泽;褚备;张弈秋;王钰峣;张孝弘;
摘要：为解决宽幅海岸带区域内高精度定向和精细化探测的需求，新一代海洋水色观测卫星海岸带成像仪采用前置大范围指向机构的成像技术，利用“步进电机转动+谐波齿轮减速器传动”的驱动和“霍尔效应数字开关电路+绝对式光电编码器”的遥测，通过逐次逼近式闭环控制，实现了精度优于半步距角的1000km大幅宽范围的目标探测和在轨准确的视轴定位，完成了对热点地区的精确定位调查。在地面实验室试验中，海岸带成像仪视轴指向角度实现...
高轨卫星海洋与海岸带光学遥感系统设计技术————作者：石志城;张守才;迟冬南;丁静;何贤强;徐彭梅;
摘要：高轨遥感卫星具有“站得高、看得广、盯得久”的特点，具备大幅宽成像、持续凝视成像以及高时效成像能力，可实现对各类紧急观测任务的快速响应。发展高轨海洋遥感卫星，研制面阵凝视型海洋与海岸带光学遥感系统，可填补中国高轨海洋环境动态监测的空白，满足对中国周边海域、近岸与海岛观测以及应急监测的迫切需求。文章通过对高轨海洋与海岸带光学遥感系统的技术特点进行分析，提出了采用大口径低杂光/低偏振/多光谱光学系统、高...
中国海洋水色卫星星地一体化定标实践与应用————作者：陈树果;刘召伟;李思聪;马超飞;王俊帏;胡仕贤;宋庆君;彭海龙;靖吉磊;徐彭梅;
摘要：星地一体化定标通过星上太阳定标对海洋水色卫星传感器进行初步校正，并利用系统替代定标进一步减小太阳定标和大气校正过程中的不确定度。文章详细介绍了星地一体化定标中的方法流程、发现的关键问题与针对性解决方法，包括对定标过程中太阳beta角周期性影响、漫反射板各向异性衰减影响的校正等，并通过在中国海洋水色卫星上的实践和应用，对星地一体化定标精度和数据产品的一致性进行了分析与验证。结果显示，中国海洋水色卫星...
新一代海洋水色观测卫星COCTS2热红外波段在轨定标————作者：徐月海;管磊;曲利芹;李岩;杨亭;陈睿;
摘要：第二代中国水色水温扫描仪（2nd Chinese Ocean Color and Temperature Scanner,COCTS2）是搭载在新一代海洋水色卫星上的关键载荷。COCTS2具有三个热红外波段，为了确保其定标的精度和稳定性，使用星上高低温黑体、深冷空对热红外波段在轨定标。文章首先给出了COCTS2在轨定标方法，包括使用红外大气干涉仪（Infrared Atmosphere Sound...
海面耀光反射计算与利用研究进展————作者：汪明秀;王利锋;宋庆君;杨晟;陆应诚;
摘要：海面耀光反射是海洋光学遥感的独特信息源和数据校正挑战。文章揭示了多尺度耀光反射的遥感图像特征差异，粗空间分辨率影像中海面耀光反射具有统计性分布特征，而高空间分辨率影像中又有不同的离散图像特征、统计性特征和菲涅尔反射差异特征。文章总结了当前海洋光学影像的耀光校正方法并在多源遥感数据上进行了应用，分析了不同耀光校正方法应用特点，讨论了耀光反射差异在探测诸多海面目标、海洋环境动力现象以及海洋环境监测中的...
基于CNN-LSTM的激光回波水深测量算法研究————作者：盛立;李沛泽;徐杨睿;边君楠;梁琨;
摘要：水深测量对于海洋环境变化性质的研究至关重要。传统的激光测深算法可以快速处理回波信号，从而实现水深的反演。然而，受水体浑浊度以及水体深度的影响，部分区域内得到的激光回波信号会出现水底回波信号偏弱或水面、水底回波信号重叠的现象，给水深信息的提取带来了挑战。为了解决这些问题，文章提出一种CNN-LSTM深度学习模型：首先将组成激光回波的若干个bin值作为数据点，然后通过深度学习方法将这些数据点分类为水面...
中国海洋水色卫星的海上漂浮浒苔遥感特性分析————作者：叶小敏;林志佳;腾和丽;郭茂华;王晓梅;
摘要：近年来，浒苔绿潮已成为黄海海域的一种海洋生态灾害。卫星遥感作为一种技术手段，为该海洋生态灾害的防控提供了有效的基础监测信息。中国海洋水色卫星（HY-1C、HY-1D和新一代海洋水色观测卫星）可为海上大型漂浮浒苔监测提供多种分辨率的同步观测数据源。文章使用准真彩色合成影像分析法和归一化差分植被指数（NDVI）分别从图像、光谱、时空覆盖和信息提取结果差异等方面对海上漂浮浒苔多分辨率遥感数据的监测特性进...
新一代海洋水色卫星海岸带成像仪设计与验证————作者：张孝弘;褚备;郑君;李妥妥;高扬;刘晓林;李可;范建凯;曹伟;王牧卿;刘辉;王磊;齐文雯;徐彭梅;张可立;
摘要：为满足对海岸带区域高分辨率、高信噪比、低杂光、大动态范围与高重访特性的观测需求，新一代海洋水色卫星创新性设计了兼具高空间分辨率、高信噪比和宽幅成像能力的海岸带成像仪，成像仪基于离轴三反主光学系统，采用成像镜头加高精度指向镜侧摆、多谱段集成TDICCD线阵探测器推扫的成像体制，实现了9个谱段在水体低辐亮度条件下的高信噪比和大动态范围成像。文章围绕成像仪的系统设计、关键技术突破及性能验证展开研究，在关...
新一代海洋水色水温扫描仪系统设计————作者：杨亭;徐彭梅;付智红;段鹏飞;李晟;胡斌;王静怡;张可立;
摘要：海洋水色水温遥感器是监测海洋生态环境、评估海洋初级生产力、研究全球海温变化的重要手段。新一代海洋水色水温扫描仪针对传统海洋水色遥感器在空间分辨率、谱段设置、信噪比、定标精度等方面的不足，首次提出了望远镜整体旋转扫描-半角镜同步跟踪的系统设计方案。首先，创新性设计了旋转式离轴三反光学系统，结合整体旋转的扫描成像方式设计、大像元探测器设计，实现了系统空间分辨率≤500 m，刈幅宽度≥3 000 km，...
“海洋水色卫星遥感技术”专刊序言————作者：蒋兴伟;
摘要：<正>海洋是高质量发展的战略要地。党的十六大提出了“实施海洋开发”战略，党的十八大进一步确定了“发展海洋经济，建设海洋强国”的奋斗目标。我国海洋水色卫星遥感历经二十余年发展，已成为支撑海洋治理现代化的重要科技力量。为适应“服务近海、开拓大洋、走向全球”的海洋发展新形势，实现建设海洋强国的目标，国家在2012年、2015年分别提出了《陆海观测卫星业务发展规划》和《国家民用空间基础设施中长...
星载DTDI系统全链路成像质量影响因素分析————作者：庄绪霞;魏久哲;贺金平;
摘要：为实现星载数字时间延迟积分（Digital Time Integration Delay,DTDI）系统的有效设计与成像质量分析，文章提出星载DTDI系统全链路成像质量影响因素分析方法。首先，分析了技术的原理和影响因素，在此基础上构建了场景-大气-星载系统-处理的全链路DTDI成像系统仿真模型，开展了多要素影响下的DTDI成像仿真试验与分析评价。结果表明：0.9 m分辨率下，积分时间0.063 m...
基于Keras深度学习的景观视觉特征分类模型研究————作者：马彦彤;罗勇;
摘要：针对省域等大尺度景观格局研究问题，以广东省为研究对象，采用10 m分辨率的Sentinel-2遥感影像及其对应的土地利用类型数据，以景观格局指数、遥感影像为特征集，以基于视觉特征的影像类型为标签集，采用Adam优化算法构建基于Keras深度学习框架的景观视觉特征分类模型。将特征集与对应的标签集数据按8∶2分为训练集和测试集，进行交叉验证，结果表明：模型在训练集和测试集上的准确度分别达99.57%、...
基于分层融合机制的超分辨率遥感图像目标检测方法————作者：殷凌锋;童旭东;倪欢;
摘要：受制于图像光谱信息承载能力限制，基于可见光或红外的单模态目标的检测方法通常难以有效应对遥感图像复杂场景。针对这一问题，文章提出一种基于分层融合机制的超分辨率（超分）遥感图像目标检测方法，有效融合可见光和红外数据信息。首先，基于残差融合模块和单分支增强模块构建分层融合机制，其中残差融合模块整合可见光与红外图像的潜在互补信息，单分支模块进一步强化双模态数据融合特征表达。其次，构建超分辅助分支，增强目标...
基于分数阶Gabor变换卷积的遥感图像飞机目标检测算法————作者：陈昕;单慧琳;段修贤;吴心悦;马丁;张银胜;
摘要：针对遥感图像飞机目标检测任务所面临的背景噪声、目标尺寸和旋转角度等因素干扰特征提取的问题，文章提出了一种基于分数阶Gabor变换卷积的遥感图像飞机目标检测算法。首先，在特征提取网络将高效层聚合网络和卷积块注意力模块结合，形成一种新型高效的注意力特征提取模块。其次，在特征融合网络构建分数阶Gabor变换卷积模块，通过突出飞机目标的边缘、纹理及方向等细节特征信息来改善特征融合效果。最后，在检测层采用可...
基于卫星遥感的大气甲烷探测反演技术综述————作者：蔡小莉;鲍云飞;黄巧林;
摘要：当前基于自下而上的排放清单在估算甲烷（CH4）排放总量及其空间分布方面存在较大不确定性，卫星遥感技术以其广阔的覆盖范围和高效的监测能力，为全球大气CH4浓度的监测提供了一种有效的手段。文章综述了基于卫星遥感的大气甲烷探测反演技术，将甲烷遥感卫星分为区域通量成像仪和点源成像仪两大类，并对CH4探测卫星性能及探测技术的发展进行了归纳。进...
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