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World File Search System辐射测量
能源部 (DOE) 科学办公室 (SC) 生物
FOA 摘要 FOA 名称和编号：美国东南部地球与环境系统科学研究，DE-FOA-0003420 预申请截止日期：美国东部时间 2024 年 9 月 19 日星期四下午 5:00，提交至 PAMS 申请截止日期：美国东部时间 2024 年 11 月 21 日星期四晚上 11:59，提交至 Grants.gov 美国能源部生物与环境研究 (BER) SC 计划特此宣布有意接受在美国东南部进行合作研究的申请 从 2024 年秋季开始，位于阿拉巴马州班克黑德国家森林的第三个大气辐射测量 (ARM) 移动设施将全面投入运营，以提供观测，以提高对气溶胶、云和陆地-大气相互作用的过程理解和模型表示，以及这些区域的关键交叉耦合，以量化陆地-大气反馈和气溶胶-云相互作用。本 FOA 将考虑解决大气系统研究 (ASR)、地球和环境系统建模 (EESM) 和环境系统科学 (ESS) 子计划范围内的科学挑战的申请。具体而言，本 FOA 侧重于测量、实验、现场数据、建模、分析和综合，以提供对生态系统、流域、大气过程和区域建模的更好理解和表示，从而提高从单个过程到地球系统尺度的模型的复杂性和能力。本 FOA 将涵盖四个主题：1) 植被和陆地-大气相互作用；2) 空间异质性和尺度；3) 对流、云、降水和生物气溶胶；4) 极端事件和干扰。提议的研究可以整合多个主题。鼓励将代表性不足、少数族裔服务或新兴的研究机构纳入研究团队。
设计和验证高度准确的原位...
对地球表面海洋的高光谱光学观察到空间的一种手段，可以提高我们对海洋生物学和生物地球化学的理解。NASA的浮游生物，气溶胶，云，海洋生态系统（PACE）卫星任务，其中包括高光谱海洋色仪器（OCI），将提供表面海洋的辐射测量，并在近乎uv to to Nir范围内进行接近连续的光谱分辨率。在卫星海洋彩色任务的一生中保持舒适的准确性需要一个适合系统的替代校准（SVC）和产品验证的程序。系统替代校准过程将卫星传感器数据与原位辐射/光学测量结合在一起，以消除由于卫星辐射传感器校准和大气校正的组合误差而导致的潜在偏差。因此，需要高精度，高光谱分辨率内部辐射测量值，以提供卫星衍生产品的主要真实来源。为满足需求，已经开发了一种新型的原位辐射系统，称为HyperNAV，并经过了严格的特征并测试了领域。HyperNAV的关键属性是耦合到单个光谱仪的双向上升辐射头，光谱分辨率在320 - 900 nm上〜2.2 nm（全宽度，半最大），用于黑暗测量值的集成快门系统，以及集成的倾斜和压力传感器。本文介绍了HyperNAV设计，原位操作模式和验证结果。HyperNAV操作模式包括传统的专业填充和表面模式，以及与自主的专业填充层集成以进行无关紧要的部署，为自主平台网络提供了新的能力，以支持长期的长期需求，以实现高光谱海洋远程远程远程感应。
倾斜航空影像 - 回顾 - 摄影测量周
由于机载数字多相机系统的发展，倾斜影像的使用几乎成为许多民用和测绘应用的标准（图1）。大多数国家测绘和制图机构 (NMCA) 仍然依赖基于垂直摄影的传统工作流程，但生产层面也在慢慢发生变化。倾斜摄影无可争议的优点在于其解释和理解的简单性，以及它们可以揭示建筑物立面和足迹的事实。因此，非专业用户更容易解释数据，因为它与从地面看到的内容更具关联性。这样便可将倾斜影像用于各种不同的应用：道路土地更新 (Mishra 等人，2008 年)、建筑物登记和初步地块边界确定 (Lemmens 等人，2008 年)、城市分类和 3D 城市建模 (Gerke 和 Xiao，2013 年；Nex 等人，2013 年)、未登记建筑物识别 (Fritsch 和 Rothermel，2013 年)、群体性事件监测 (Grenzdoerfer 等人，2008 年)、损害评估 (Gerke 和 Kerle，2011 年；Murtiyoso 等人，2014 年) 等。为了能够大规模使用倾斜影像块，必须调整现有的处理工作流程，而商业工具目前正在加紧提供可靠的处理链。图像尺度变化（图像倾斜、传感器尺寸、焦距和飞行高度的函数）、离底视图中的大位移以及图像块中的辐射测量变化是处理大块空中倾斜图像时实际困难的一些原因。到目前为止，以自动方式执行包括所有相机参数的组合光束调整是一项相当困难的任务（如果不是未解决的） （Wiedemann 和 More，2012；Rupnik 等人，2013）。在本文中，在回顾了最常见的商用倾斜多相机系统之后，回顾了整个摄影测量流程，并在本文的结论中提出了一些未解决的研究问题。
NIST 和 KRISS 之间的光纤功率计比较
1 美国国家标准技术研究所，科罗拉多州博尔德 80305，美国 2 韩国标准科学研究院物理计量部光度和辐射测量中心，大田 305-340，韩国 igor.vayshenker@nist.gov david.livigni@nist.gov xiaoyu.li@nist.gov john.lehman@nist.gov 我们描述了美国国家标准技术研究所 (NIST- USA) 和韩国标准科学研究院 (KRISS-R.O.韩国) 在 1302 nm 和 1546 nm 波长下进行光纤功率测量的参考标准比较结果。我们通过温控光阱检测器比较实验室的参考标准。测量结果显示，最大差异小于 2.5/103，在两个实验室参考标准的综合标准（k =1）不确定度范围内。关键词：国际比较；光纤；光功率。接受日期：2012 年 12 月 18 日 出版日期：2012 年 12 月 21 日 http://dx.doi.org/10.6028/jres.117.019 1.简介 在我们之前的工作 [1-8] 中，我们报告了用于校准光纤功率计 (OFPM) 的参考标准的国际比较结果。这些报告描述了使用开放激光束 [1,4,6] 和光纤电缆 [2-8] 在标称波长为 1310 nm 和 1550 nm 时获得的结果。在本文中，通过从参考光纤发射光功率，比较了两个国家实验室（NIST 和 KRISS）维护的参考标准在 1302 nm 和 1546 nm 波长下的差异。对于 OFPM 测量，NIST [9] 和 KRISS [10] 的主要标准都是低温辐射计，其标准不确定度为 10 4 分之 2（k =1）。通常，参考标准通过使用开放（自由场）准直光束根据主要标准进行校准，但通常与从光纤中发出的发散激光光束一起使用。大多数主要标准设计用于开放光束，而不是来自光纤的发散光束。因此，对光束几何形状（准直光束或发散光束）不敏感的传输标准是比较参考标准的非常重要的工具。* 美国国家标准与技术研究所部分贡献；不受版权保护。
Worldview-2 和 RapidEye 在可重复海草测绘中的性能
卫星遥感为地面和航空测绘的挑战提供了有效的补救措施，这些挑战以前阻碍了对全球海草范围的定量评估。商业卫星平台提供精细的空间分辨率，这是不均匀海草生态系统的一个重要考虑因素。目前，没有用于商业数据图像处理的一致协议，限制了可重复性和跨空间和时间的比较。此外，商业卫星传感器的辐射性能尚未根据沿海水域特有的黑暗和多变目标进行评估。本研究比较了来自两颗商业卫星的数据产品：DigitalGlobe 的 WorldView-2 和 Planet 的 RapidEye。每个平台都在美国佛罗里达州圣约瑟夫湾获得了一个场景，对应于 2010 年 11 月的实地活动。开发了一种可重复的处理方案，将各公司提供的基本产品图像转换为可用于各种科学应用的可分析数据。将卫星获得的表面反射与现场测量值进行了比较。WorldView-2 图像在沿海蓝色和蓝色光谱带中表现出高度不一致，长期预测过高。RapidEye 表现出比 WorldView-2 更好的一致性，但在所有光谱带上都略微预测过高。使用深度卷积神经网络将图像分为深水、陆地、水下沙地、海草和潮间带类别。将分类结果与从照片解释的航空影像中得出的海草图进行了比较。这项研究首次对 WorldView-2 和 RapidEye 在沿海系统上进行了辐射测量评估，揭示了 WorldView-2 较短波长中固有的校准问题。尽管分辨率不同，但两个平台都显示出与空中估计值高达 97% 的一致性。因此，WorldView-2 中的校准问题似乎不会干扰分类准确性，但如果估计生物量可能会有问题。这里开发的图像处理程序为 WorldView-2 和 RapidEye 图像提供了可重复的工作流程，该流程已在另外两个沿海系统中进行了测试。随着更多传感器的出现，这种方法可能会变得独立于平台。
使用 COTS 光谱光度计检测极光弧......
极光现象本质上是动态的：观测到的事件具有丰富的结构，在空间和时间上都很复杂，具有科学上有趣的特征。虽然使用 CCD 或全天相机进行光学极光观测很常见，但极光在无线电频率 (RF) 下也具有有趣的发射特性，特别是在低频和高频波段。极光发射无线电观测器 (AERO) 是一颗 6U 立方体卫星，配备了新型电磁矢量传感器 (VS) 天线。VS 将瞄准 100 kHz - 15 MHz 测量波段内的极光发射，这使得人们能够研究有趣的发射类型，例如极光千米辐射 (20 kHz -750 kHz)、中频爆发 (1.6 MHz - 4.4 MHz) 和回旋加速器发射 (2.8 MHz - 3.0 MHz)。 VS 天线从立方体卫星框架展开后，两端之间的距离为 4 米，并展开形成电偶极子和磁环天线，这些天线的灵敏度足以探测这组不同的科学目标。拥有太空平台（例如 AERO 的矢量传感器天线）可将探测器定位在电离层等离子体频率之上，否则会限制对无线电发射的观测。AERO VS 天线的新测量需要一组背景数据来验证所得数据产品的保真度。AERO 包括一个称为辅助传感器包 (ASP) 的辅助有效载荷，它将使用背景光学和磁数据增强 VS 测量。AERO 背景光学测量的目标是检测多个光谱带中极光发射的存在，即 557 nm 的绿线发射和 630 nm 的红线发射。选择 AMS AG AS7262 6 通道可见光波段光谱光度计作为光学传感器。我们提出了一个辐射测量模型，用于评估 AS7262 传感器测量目标极光事件的能力。我们考虑了许多不同的测试场景，包括不同的参数，例如以瑞利为单位的极光源辐射度、航天器
环境遥感
摘要：遥感技术克服了地面测量在时间和空间上的限制，增强了大规模生物多样性监测，并可以同时评估多种植物性状。每个个体的全部性状及其随时间的变化都是特定的，可以揭示有关森林群落遗传组成的信息。在空间和时间上连续测量同一物种个体之间的性状变异是监测遗传多样性的关键组成部分，但很难用地面方法实现。如果能够建立光谱和遗传信息之间的充分联系，使用成像光谱的遥感方法可以提供高光谱、空间和时间覆盖，以推进遗传多样性的监测。我们评估了 11 年来从瑞士同一温带森林上空 69 次机载棱镜实验 (APEX) 飞行中获得的欧洲山毛榉单株树的反射光谱。我们获得了 68 棵冠层树的反射光谱，并将这些光谱的差异与 68 个个体中微卫星标记得出的遗传差异关联起来。我们计算了不同时间点、波长区域和波长区域之间相对差异的相关性。高相关性表示光谱遗传相似性高。然后，我们测试了从几天到几年的时间尺度上获得的环境变量对光谱遗传相似性的影响。我们对辐射测量进行了不确定性传播，以提供这些相关性的质量指标。我们观察到遗传相似的个体具有更相似的反射光谱，但这在不同的波长区域和不同的环境变量之间有所不同。受水吸收影响的光谱短波红外区域似乎提供了有关高温下种群遗传结构的信息，而光谱的可见部分和受树冠散射特性影响的近红外区域在较长时间尺度上显示出与遗传结构更一致的模式。在研究光谱带之间的相对差异（最大相关性：0.40）时，遗传相似性与反射光谱相似性的相关性比研究反射数据（最大相关性：0.33）时更容易检测。结合光谱测量的不确定性，基于单个光谱带的分析的光谱遗传相似性提高了 36%，光谱带之间的相对差异提高了 20%。这项研究突出了密集多时相机载成像光谱数据在检测森林群落遗传结构方面的潜力。我们认为，观察到的反射光谱的时间轨迹表明植物对环境变化的反应存在生理和可能的遗传限制。
环境遥感
摘要：遥感技术克服了地面测量的时间和空间限制，增强了大规模生物多样性监测，并允许同时评估多种植物性状。整个性状集及其随时间的变化对于每个个体都是特定的，可以揭示有关森林群落遗传组成的信息。连续测量同一物种个体在空间和时间上的性状变化是监测遗传多样性的关键组成部分，但很难通过地面方法实现。如果可以建立光谱和遗传信息之间的充分关系，使用成像光谱的遥感方法可以提供高光谱、空间和时间覆盖，以推进遗传多样性的监测。我们评估了 11 年来从瑞士同一温带森林上空 69 次机载棱镜实验 (APEX) 飞行中获得的单个欧洲山毛榉树的反射光谱。我们获得了 68 棵冠层树的反射光谱，并将这些光谱的差异与 68 个个体中微卫星标记的遗传差异相关联。我们计算了不同时间点、波长区域和波长区域之间相对差异的相关性。高相关性表示光谱遗传相似性高。然后，我们测试了从几天到几年的时间尺度上获得的环境变量对光谱遗传相似性的影响。我们对辐射测量进行了不确定性传播，以提供这些相关性的质量指标。我们观察到遗传相似的个体具有更相似的反射光谱，但这在波长区域和环境变量之间有所不同。受水吸收影响的光谱短波红外区域似乎提供了高温下种群遗传结构的信息，而光谱的可见部分和受树冠散射特性影响的近红外区域在较长时间尺度上显示出与遗传结构更一致的模式。在研究光谱带之间的相对差异（最大相关性：0.40）时，遗传相似性与反射光谱相似性的相关性比反射数据（最大相关性：0.33）更容易检测。这项研究强调了密集多时相机载成像光谱数据在检测森林群落遗传结构方面的潜力。结合光谱测量的不确定性，基于单个光谱带的分析的光谱遗传相似性提高了 36%，光谱带之间的相对差异提高了 20%。我们认为，观察到的反射光谱的时间轨迹表明植物对环境变化的反应存在生理和可能的遗传限制。
光子器件物理学
BABCOCK * 硅酸盐玻璃技术方法 BARRETT AND MYERS * 图像科学基础 BEISER * 全息扫描 BERGER-SCHUNN * 实用色彩测量 BOND * 晶体技术 BO YD * 辐射测量和光辐射检测 BUCK * 光纤基础，第二版 CATHEY * 光学信息处理和全息术 CHUANG * 光子器件物理学，第二版 DELONE AND KRAINOV * 原子气体非线性光学基础 DERENIAK AND BOREMAN * 红外探测器和系统 DERENIAK AND CROWE * 光辐射探测器 DE VANY * 掌握光学技术 ELMEER * 反射器的光学设计，第二版 ERSO Y * 衍射、傅里叶光学和成像 GASKILL * 线性系统、傅里叶变换和光学 GOODMAN * 统计光学 HOBBS * 构建电光系统：使其全部运转HUDSON * 红外系统工程 IIZUKA * 光子学原理，第一卷：在自由空间和特殊介质中 IIZUKA * 光子学原理，第二卷：用于光纤和集成光学 JUDD AND WYSZECKl * 商业、科学和工业中的色彩，第三版 KAFRI AND GLATT * 莫尔计量学的物理学 KAROW * 精密光学的制造方法 KLEIN AND FURTAK * 光学，第二版 KHOO * 液晶，第二版 MA AND ARCE * 计算光刻 MALACARA * 眼镜店测试，第三版 MILONNI AND EBERLY * 激光器 NASSAU * 颜色的物理学和化学：颜色的十五种原因，第二版 NIETO-VESPERINAS * 物理光学中的散射和衍射 OSCHE * 激光应用的光学检测理论 O'SHEA * 现代光学设计要素 OZAKTAS * 分数傅里叶变换 PRATHER * 光子晶体：理论、应用和制造 SALEH AND TEICH * 光子学基础，第二版 SCHUBERT AND WILHELMI * 非线性光学和量子电子学 SHEN * 非线性光学原理 UDD * 光纤传感器：面向工程师和科学家的入门书 UDD * 光纤智能结构 VANDERLUGT * 光信号处理 VEST * 全息干涉测量法 VINCENT * 红外探测器操作和测试基础 WALKER * 海洋光场统计 WEINER * 超快光学 WILLIAMS AND BECKLUND * 光传递函数简介 WYSZECKl AND STILES * 色彩科学：概念和方法，定量数据和公式，第二版 XU AND STROUD * 声光器件 YAMAMOTO * 半导体激光器中的相干性、放大和量子效应 YARIV AND YEH * 晶体中的光波 YEH * 分层介质中的光波YEH * 光折变非线性光学简介 YEH 和 GU * 液晶显示光学，第二版
美国宇航局的自主模块化扫描仪 (AMS) – 野火传感器
美国宇航局的自主模块化扫描仪 (AMS) – 野火传感器：从机载平台改进野火观测 V. Ambrosia a, *, J. Myers b , E. Hildum b a 加州州立大学 - 蒙特利湾 / 美国宇航局艾姆斯研究中心，美国加利福尼亚州莫菲特菲尔德 - vincent.g.ambrosia@nasa.gov b 大学附属研究中心 (UARC)，美国宇航局艾姆斯研究中心，美国加利福尼亚州莫菲特菲尔德。– jeffrey.s.myers@nasa.gov, edward.a.hildum@nasa.gov 摘要 - 美国宇航局自主模块化扫描仪 (AMS) – 野火传感器是一种机载 16 波段线扫描仪，其通道位于 VIS-IR-MIR-TIR 光谱区域。四个 AMS 热通道复制了两个拟议的 NPOESS VIIRS 通道的光谱带通区域，并可以更好地辨别野火情况。AMS 已在一系列有人驾驶和无人驾驶飞机上运行，包括 NASA Ikhana UAS。机载处理器允许从光谱数据中获取近实时的 2 级产品，并通过卫星链路发送给地面调查人员。自 2006 年以来，AMS- Wildfire 仪器已在美国西部广泛飞行，为灾害管理人员提供实时火灾产品，这些产品可定义热点、活跃火灾、阴燃和火灾后情况。在 2007-2010 年的活动期间，AMS 通过在野火事件上同时收集 MODIS 数据来支持卫星校准和验证工作。这些测量提高了人们对卫星观测的理解，并重新将重点放在 AMS 传感器上，作为一种能够得出关键火灾参数的仪器，以便更好地推断野火的热特性。借助 AMS 仪器的高空间、时间和辐射测量能力，可以更好地辨别火灾特性。机载平台提供的“持续”能力允许对火灾特性进行时间观察，而不是卫星系统提供的单一观察。将重点介绍 AMS 的运营、成功的任务以及未来用于支持火灾科学界和灾害管理界的计划。1 关键词：NASA、AMS、UAS、野火、VIS-IR-MIR-TIR 1.简介 自主模块化扫描仪 (AMS) - WILDFIRE 传感器是一种多用途 NASA 设施传感器系统和模块化 UAS 系统，供科学和应用界使用。AMS 扫描仪由具有三个配置光学头的 Daedalus AADS-1268 扫描系统组成。该配置主要在 NASA ER-2 高空飞机平台上飞行。其中一种配置是专题制图模拟器 (TMS)，用于土地覆盖研究，也用于野火成像。新的 AMS 被重新配置为具有类似扫描头的全功能 UAS 兼容传感器 * 通讯作者。