• TRUTHS 卫星将被发射到高度约为 610 公里的极地非太阳同步轨道。TRUTHS 将测量整个地球:陆地、海洋、冰川和大气层,每 61 天至少访问一次地球上的每个区域。• TRUTHS 将拥有两种主要仪器:• 高光谱成像光谱仪 (HIS) 将连续测量从紫外线到红外线(320-2400 纳米)所有波长范围内的窄光谱带辐射,地球上的空间分辨率为 50 米;• 低温太阳绝对辐射计 (CSAR) 将测量入射太阳能并作为机载“黄金标准”。• TRUTHS 还将拥有一个机载校准系统 (OBCS),该系统将使用单色仪将阳光分解成不同的波长,以提供从 CSAR 到 HIS 的校准链路——该过程和参考标准模仿了泰丁顿 NPL 实验室在地面上使用的流程和参考标准。
Landsat 诞生于二战后的研究、工业和工程领域,是监测地球陆地面积的先驱。Landsat 最初被命名为“ERTS”(地球资源技术卫星),在卫星数据收集方面实现了多项“第一”:首次从太空平台获取数字编码的地球数据、首次在同一地方太阳时以固定间隔重复拍摄的场景图像、首次在多个光谱带中以足够的几何保真度对地面进行成像,从而可以对这些通道的响应进行有意义的比较。聪明的用户从数据中收集了大量信息,并获得了全球视野。农业清单、精确地图、地质线分类和灾害损失评估也随之而来。完全依赖个人在地面上徒步走遍每个方格并目测每片种植地以及依靠飞机飞行有限航线的时代已经一去不复返。我们怀着怀旧之情回忆那些日子,但并不后悔。
对Starlink卫星的观察,没有变暗的缓解作用,表明它们在4-5范围内具有典型的明显亮度(Mallama,2020a; Otarola等,2020),并且可以通过望远镜甚至未援助的人眼可见。对OneWeb卫星的观察表现出典型的亮度范围比6-7级,但它们位于更高的轨道高度,约1200 km(Mallama,2020c,2020c; Zamora等,2020)。对Darksat和Visorsat Starlink卫星的观察有限,这表明修改后的设计中实施的亮度还原缓解措施有效,但不能在550 km的轨道高度下实现SATCON1亮度的7th V级亮度建议(请参阅E.G.,Tyson等,Tyson等,2020; Tregloan; Tregloan-2020;在多个光谱带中观察到星链卫星进一步表明,卫星在较长的波长下更加明亮,而近红外的近红外缓解策略实验的功效降低(Tregloan-Reed等人,2021年; D&QS报告)。
从庞大且可能异构的影像数据集中提取感兴趣的特征是许多终端用户面临的一项关键任务。从大范围环境监测到太空商业勘探,再到现代制图,工人和研究人员可以使用在一系列光谱带中运行的高性能收集平台。随着新的分发技术和数据格式使这些数据的传播越来越便宜和容易,成功利用这些信息的瓶颈比以往任何时候都更多地取决于是否有合适的分析工具。开发这些工具是一项昂贵的业务,通常需要高技能分析师投入大量时间。国家和商业压力为开发用于传统数据格式(例如,光电影像、全色和/或可见/红外)的成熟工具提供了必要的动力,用于被认为重要的特定任务,但可能会出现新情况,现有工具可能是专有的或保密的。分析工具的通用性本身就是一个重要问题。成熟的工具经常表现出很强的专业化。此外,随着 LANDSAT 和 SPOT 等多光谱传感器平台的出现,分析师现在可以搜索光谱、空间以及可能的混合空间光谱特征,这需要开发全新的工具包。我们在遥感领域的工作促使我们寻求
摘要:热带森林具有极为丰富的植物多样性,但其特征描述仍不完整,部分原因是现场评估的资源密集度。遥感技术可以提供有价值、经济高效、大规模的见解。本研究调查了机载激光雷达和成像光谱的结合使用,以在法属圭亚那的景观尺度上绘制树种图。使用线性判别分析 (LDA)、正则化判别分析 (RDA) 和逻辑回归 (LR) 为 20 个物种中的每一个开发了二元分类器。用短波红外 (SWIR) 波段补充可见光和近红外 (VNIR) 光谱带可将目标物种的平均分类准确率从 56.1% 提高到 79.6%。增加非焦点物种的数量会降低目标物种识别的成功率。只要使用适当的标准来调整阈值概率分配,分类性能就不会受到非焦点类别中的杂质率(分配类别之间的混淆)的显著影响(偏差高达 5%)。每个物种类别中有限的树冠数量(30 个树冠)足以有效地检索正确的标签。在 1.5 公顷的分辨率下,目标物种的总冠层面积与 118 公顷的基部面积密切相关,这表明该方法的操作应用具有现实的前景(六种主要商业树种的 R 2 = 0.75)。
与同时量身定制的空间和时间特性的超短脉冲合成在多模光子学中打开了新的视野,尤其是当空间自由度由可靠的拓扑结构控制时。当前的方法是在其拓扑电荷和光谱成分之间具有相关性的时空光束的当前方法产生了引人入胜的现象。然而,整形通常仅限于狭窄的拓扑和/或光谱带,极大地限制了可实现的时空动力学的广度。在这里,我们引入了一个用于超宽带脉冲的傅立叶时空塑形器,覆盖了近50%的可见光谱,并带有多种拓扑费用,值高达80。我们的方法不用依靠线性几何形状来依靠传统的光栅,而是采用带有圆形几何形状的衍射阳极,允许将方位相调制赋予带有轨道角动量的光束。我们通过基于高光谱离轴全息图引入一种表征技术来检索时空场。线性拓扑光谱相关性的剪裁能够控制波数据包的几种特性,包括其手性,轨道半径和相互缠绕的螺旋数,而复杂的相关性使我们能够操纵它们的动态。我们的带有宽带拓扑内容的时空束将使超高光激发,显微镜和多重功能中的许多新应用。
成像光谱学作为一种新的地球遥感方法越来越受到关注。随着高光谱遥感器(包括机载和太空载)的出现,以及快速计算系统的高存储容量和用于存储和处理高光谱数据的先进软件,现在可以检测和量化各种地球资源材料(Goetz,2009 年)。作者和其他人(Goetz 等人,1985 年)提出的成像光谱法的原始定义是“获取数百个连续、已配准的光谱带中的图像,以便可以为每个像素导出辐射光谱”。高光谱传感器或成像光谱仪收集的独特数据既是一组空间连续的光谱,也是光谱连续的图像(Goetz 等人,1985 年)。高光谱遥感最早的应用之一是地质测绘及其在矿产勘探中的商业作用。 Staenz (2009) 记录了陆地成像光谱学的发展,该技术始于 20 世纪 70 年代末,由美国宇航局喷气推进实验室 (JPL) 和加拿大政府/私人合作伙伴(渔业和海洋部/Moniteq)共同开发,随后在美国开发了机载成像光谱仪 (AIS;Vane 和 Goetz,1988),在加拿大开发了荧光线成像仪 (FLI;Gower 等人,1987),并分别于 1983 年和 1984 年首次获取数据。这些活动促成了 1987 年第一台可见光和近红外
摘要 颅内脑电图 (icEEG) 记录因其无与伦比的时空分辨率而为人类神经动力学提供了宝贵的见解。然而,这种记录反映了多个底层发生器的综合活动,影响了分辨空间上不同神经源的能力。为了实证量化 icEEG 记录的聆听区,我们计算了 71 名患者(33 名女性)植入硬膜下电极 (SDE)、立体脑电图电极 (sEEG) 或高密度 sEEG 电极的 8752 个记录点之间信号与距离 (半峰全宽;FWHM) 的函数之间的相关性。正如预期的那样,对于 SDE 和 sEEG,与低频信号相比,高频信号表现出更急剧的下降。对于宽带高 g (BHG) 活动,SDE (6.6 6 2.5 mm) 和灰质中的 sEEG (7.14 6 1.7 mm) 的平均 FWHM 没有显著差异;然而,sEEG 记录的低频 FWHM 比 SDE 小 2.45 mm。白质 sEEG 在 17 – 200 Hz (q, 0.01) 频率下的功率低得多,衰减比灰质电极 (7.14 6 1.7 mm) 更宽 (11.3 6 3.2 mm)。与白质参考或公共平均参考 (CAR) 相比,使用双极参考方案可显著降低 sEEG 的 FWHM。这些结果概述了阵列设计、光谱带和参考方案对人类 icEEG 记录中局部场电位记录和源定位的影响。我们得出的指标与认知和癫痫数据的分析和解释直接相关。
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。
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