高分五号卫星多角度偏振遥感应用工程:::顾行发,郭红,乔延利 等高等教育出版社有限公司

第1章 多角度偏振遥感的科学论证理论与方法

1.1 科学论证理论与方法概述

1.1.1 面向应用的航天遥感科学论证

1.1.2 基于ATRL的工程系统研发评价

1.2 偏振遥感基础

1.2.1 多角度偏振成像仪研发历程

1.2.2 偏振光与偏振遥感器

1.2.3 观测对象遥感器偏振响应

1.3 DPC系统的科学论证研究

1.3.1 DPC遥感器采样与探测指标设置论证

1.3.2 DPC的DSH构建论证

1.3.3 GPP过程实践

1.4 本书内容

第2章 地面实验设计与开展

2.1 地面实验体系设计

2.1.1 遥感器成像模型系统

2.1.2 地气模拟系统

2.2 DPC系统仿真论证

2.2.1 DPC波段论证

2.2.2 DPC观测角度论证

2.2.3 DPC遥感器定标精度

2.2.4 DPC波段及视场角需求总体方案

2.3 DPC航空样机设计及实验室定标

2.3.1 DPC航空样机设计

2.3.2 实验室偏振辐射定标原理

2.3.3 偏振定标系统研制

2.3.4 实验室偏振辐射定标测试

2.3.5 定标结果实验室验证

2.4 DPC航空样机合肥车载实验

2.4.1 实验仪器和设备

2.4.2 实验实施

2.4.3 实验结果

第3章 航空实验设计与开展

3.1 DPC航空样机八达岭成像航空飞行实验

3.1.1 实验设计

3.1.2 飞行实验

3.1.3 航空图像数据采集

3.1.4 地面实验

3.2 DPC航空样机广东中山综合观测实验

3.2.1 实验设计

3.2.2 实验仪器

3.2.3 实验实施

3.2.4 数据预处理

第4章 DPC产品体系设计

4.1 遥感标准定量产品体系

4.1.1 产品分级概述

4.1.2 DPC产品描述与命名

4.2 DPC产品定义

4.2.1 大气产品

4.2.2 陆表与水体产品

第5章 DPC0～2级数据处理方法

5.1 DPC实验室几何定标

5.1.1 DPC成像几何模型

5.1.2 几何定标测试方法

5.2 实验室偏振辐射定标

5.2.1 DPC偏振辐射测量模型

5.2.2 偏振辐射定标测试方法

5.2.3 偏振测量精度验证

5.3 DPC外场偏振定标

5.3.1 云场景定标

5.3.2 海表太阳耀光定标

5.3.3 误差分析和可行性

5.4 DPC在轨定标及其真实性检验

第6章 DPC3～5级观测对象产品生产方法

6.1 DPC图像几何配准

6.1.1 图像配准方法

6.1.2 图像配准结果

6.2 云产品

6.2.1 云识别

6.2.2 云相态

6.2.3 云顶压强

6.3 水汽含量产品

6.4 地表反射率产品

6.5 大气细粒子气溶胶光学厚度产品

6.6 PM2.5浓度卫星遥感产品

第7章 星载DPC遥感器研制

7.1 DPC遥感器技术指标

7.2 DPC总体技术方案

7.2.1 检偏器配置方式

7.2.2 运动补偿方案

7.2.3 多角度探测

7.3 光学设计

7.3.1 光学设计方案

7.3.2 光电探测器

7.3.3 成像物镜设计

7.3.4 检偏滤光单元

7.4 结构设计

7.4.1 结构设计方案

7.4.2 成像物镜组件

7.4.3 检偏滤光组件

7.5 电子学设计

7.5.1 电子学方案设计

7.5.2 读出电路单元

7.5.3 信息处理单元

7.5.4 温控单元

7.5.5 电机驱动单元

7.6 技术指标的实验室检验

7.6.1 工作谱段

7.6.2 偏振探测方式和角度

7.6.3 动态范围

7.6.4 信噪比

7.6.5 视场角

7.6.6 星下点空间分辨率

7.6.7 多角度观测

7.6.8 偏振度测量精度

7.6.9 像元配准精度

7.6.10 辐射定标精度

第8章 星载DPC应用系统技术工程

8.1 DPC数方产品

8.1.1 DPC数据方块定义

8.1.2 DPC数据组织与管理

8.2 基于数方结构的DPC信息产品处理与服务技术

8.2.1 DPC信息产品生产算法工具箱

8.2.2 基于数方的DPC信息产品集群计算系统架构

8.2.3 DPC应用数据和信息产品应用分析系统

参考文献

第1章多角度偏振遥感的科学论证理论与方法

偏振遥感具有较长的发展历史,在大气、水、植被和岩土的偏振特性研究已有一定积累的情况下,基于卫星平台的多角度偏振遥感应用已经得到国外实践的充分证明。为适应我国大气环境状态评价的需求,探索新型载荷发展途径,分析卫星应用工程阶段遛感发展规律,我国适时提出通感器与数据处理一体化研发的新型遥感器成熟度提升计划,并通过高分专项实施进入应用阶段,历经十余年走完全过程。

1.1科学论证理论与方法概述

1.1.1面向应用的航天遥感科学论证

1)航天遥感应用发展情况分析

(1)我国遥感卫星发展的业务服务新趋势

自改革开放至21世纪初的20余年间,我国航天遥感应用大胆创新,以国外卫星数据与方法为主要资源,通过引进消化吸收,快速发展,直面信息化浪潮猛烈冲击,适应社会经济发展需求,逐步形成了对遥感应用的基本认识和知识积累。

20世纪70年代末的遥感“三大战役”标志着我国遥感应用开始全面发展,并逐步在多领域开展专业性应用研究,形成了“行业+遥感”的局面,如农业遥感、交通遥感、公共卫生遥感、地震遥感、环境遥感、灾害遥感、国土遥感、矿山遥感、城市遥感、水利遥感和林业遥感等。特别是在陈述彭先生的《遥感地学分析》出版后(陈述彭和赵英时，1990),我国系统性出版了多部有关行业应用整体性认识的论著,如《遥感地质学》(朱亮璞，1994)、《遥感考古学》(宋宝泉和邵锡惠,2000)、《遥感地理学》(魏益鲁，2002)、《卫星气象学》(陈渭民，2017)、《卫星海洋学》(刘玉光，2009)等。在这些书中,遥感器、遥感信息系统、遥感应用等重要的遥感活动组成部分被逐步认识并有机地关联起来。

……

遥感应用工程是构建在一定科学与技术积累上的、为满足某种需求而开展的系统建设与运行及其应用，包括在一定的应用基础设施支持下开展新型遥感器研发、应用方法与技术研究、遥感信息系统研发。本书以多角度偏振成像仪(DPC)的应用研究与载荷研发为主，结合航天遥感应用理论研究与应用基础设施建设主题，兼容并蓄高分专项及这一阶段我国民用航天遥感应用领域研究成果，形成具有较完整结构的有关遥感应用理论与实践相结合的案例，通过分析DPC的应用研究与载荷研发过程，使得读者进一步理解遥感应用研究、遥感器、信息处理系统研发三者之间的关系，以及具有我国特色的当代航天遥感应用整体状况与变化新趋势。