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。
由于对集成的光电电路的需求日益增长和较高的光学通信带宽,光学解体器在电信行业的全光设备中具有很大的潜力[1]。对数据速率的越来越多的需求激发了对多重技术的需求[2]。可以使用以下技术方法来创建光学反复传动器:Y分支设备[3,4],Mach-Zehnder干涉仪(MZI)[5],燃烧的波导侧壁光栅[6]和多模层干扰(MMI)COUPLERS [7,8]。为了提高数据传输比特率,波长多路复用(WDM)是广泛使用的技术之一[1]。通过减少峰值波长之间的距离,可以利用更多的通道来利用单个光谱带。
■ 用于遥感陆地特征和物体的光谱成像是高空间分辨率、大孔径卫星成像系统的替代方案。光谱成像的早期应用面向地面覆盖分类、矿物勘探和农业评估,采用少量精心选择的光谱带,分布在电磁波谱的可见光和红外区域。这些早期多光谱成像传感器的改进版本至今仍在使用。一种新型传感器——高光谱成像仪也已出现,它采用数百个连续的波段来检测和识别各种天然和人造材料。这篇概述文章介绍了光谱成像的基本要素,并讨论了传感器以及目标检测和分类应用的历史演变。O
■ 用于遥感陆地特征和物体的光谱成像是高空间分辨率、大孔径卫星成像系统的替代方案。光谱成像的早期应用面向地面覆盖分类、矿物勘探和农业评估,采用少量精心选择的光谱带,分布在电磁波谱的可见光和红外区域。这些早期多光谱成像传感器的改进版本至今仍在使用。一种新型传感器——高光谱成像仪也已出现,它采用数百个连续的波段来检测和识别各种天然和人造材料。这篇概述文章介绍了光谱成像的基本要素,并讨论了传感器以及目标检测和分类应用的历史演变。O
我们的新数据集为我们提供了重叠的宽带红外颜色和相同颜色波段的高分辨率光谱。我们精心选择了目标,包括具有已知成分的混合物体,以便开发和评估新技术来解释我们的宽带近红外光度测定。由于所有之前发表的研究都集中在地球同步轨道上的物体上,因此 Molniya 有效载荷和 RB 的加入是对现有文献的独特补充。我们首次能够在相同类型的全分辨率近红外光谱的背景下分析近红外光度测定。我们提供了有关改进感兴趣的光谱带以进行表征的见解,并提供了一种使用效率更高的近红外光度测定技术来提高快速识别能力的方法。
此图形标识了2008 - 2009年德克萨斯州的国家航空影像计划覆盖范围。在得克萨斯州的大部分地区都有双重覆盖范围,从2008年夏季开始有叶子的条件,以及2009年1月的叶子。这是四个光谱带中的1米图像,因此可以产生自然色和假色红外图像。1米2008图像已经可用。2009年1米和0.5米4乐队产品将于今年晚些时候交付到德克萨斯州自然资源信息系统(TNRIS)。为此图像提供资金,主要来自USDA农场服务机构TNRI和美国地质调查局。其他重要贡献来自美国农业部自然资源保护服务局,得克萨斯州环境质量委员会,德克萨斯州一般土地办公室和德克萨斯州紧急通信委员会。
目的 – 每 15 分钟在 12 个光谱带(2 个可见光、1 个高分辨率可见光、7 个红外、2 个水蒸气)上拍摄一张地球及其大气层的图像 – 将图像数据和其他气象信息传播给数据用户站 技术特点 – 自旋稳定航天器 – 质量(发射时)约 2 吨 – 直径 3.2 米 – 高度 3.7 米 – 寿命 7 年 – 轨道地球静止 – 轨道位置在赤道平面和 0˚ 经度以上 – 运载火箭与阿丽亚娜-4 和阿丽亚娜-5 兼容 – 发射日期 2000 年 10 月(MSG-1) – 有效载荷 • 旋转增强可见红外成像仪 (SEVIRI) • 地球静止地球辐射预算 (GERB) 仪器 • 搜索和救援 (S & R) 应答器 • 任务通信包 (MCP)
KPLO 航天器将携带六个科学有效载荷,包括月球地形成像仪 (LUTI),用于绘制月球表面地图、寻找未来着陆点和确定月球表面的感兴趣位置;以及广角偏振相机 (PolCam),它将在三个光谱带对整个月球表面进行偏振成像测量。它将携带 KPLO 伽马射线光谱仪 (KGRS),用于绘制月球表面上和地下各种元素和辐射的分布图;KPLO 磁力仪 (KMAG),它将描述月球磁异常并研究月球地壳磁性的起源;以及抗干扰网络实验有效载荷 (DTN)。此外,KPLO 还将携带 NASA 有效载荷 Shadowcam,用于探索极地陨石坑中的永久阴影区域。
随机激光器,一个有趣的光子研究分支,通过利用混乱和增益培养基中的多个散射来产生激光发射。这些非常规激光器提供了潜在的优势,例如低成本的制造,宽光谱带宽和对外部扰动的抵抗力,但实现最佳性能需要对有助于其一代的因素有全面的理解。这项研究旨在通过对现有文献进行广泛审查来批判性地分析和评估这些因素。该研究主要关注材料特性,结构特征,光学泵送技术和影响随机激光产生的环境因素。我们的系统分析不仅会丰富对随机激光功能的当前理解,而且还为设计和优化这些激光器的各种应用程序(包括成像,传感和通信)提供了宝贵的见解。
我们发现,Ikonos 卫星传感器数据非常适合低地高地沼泽栖息地分类任务。尽管该传感器只有四个相对较宽的光谱带,但它们位于能够很好地识别主要高地沼泽土地覆盖类别的光谱部分。我们发现,该任务所需的大部分光谱信息都包含在三个可见波段内。近红外波段在植被测绘和监测中非常有用,但我们发现它用处不大,尽管该波段的数据可用于识别低地高地沼泽的外部边界。我们发现,Ikonos 数据对于该任务最重要的属性是其高空间分辨率(多光谱模式下为 4 米)和出色的几何特性。这些特性使得人们能够像解读小比例彩色航空照片一样解读 Ikonos 图像。事实上,该项目的成果之一是重新认识了视觉图像解释的重要性,尽管它基于经过处理和增强以最大化其信息内容的数字数据。