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基于月球的吉林一号卫星在轨辐射定标研究

中国空间科学技术（中英文） 2024年第2期44卷 154-163页

作者：胡柯杜文亮解延浩杨松舒敏徐天弈蔡伟吴昀昭中国科学院紫金山天文台行星科学重点实验室南京210034 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026 中国矿业大学计算机科学与技术学院徐州221116 长光卫星技术股份有限公司长春130102 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门999078

为了使吉林一号卫星遥感数据得到更好的应用,利用月球为辐射源对吉林一号光谱卫星进行了在轨绝对辐射定标研究,以对实验室定标系数进行改进。考虑到定标系数具有时效性,将观测数据按时间分组后定标,利用ROLO模型计算卫星观测时刻月球辐... 详细信息

为了使吉林一号卫星遥感数据得到更好的应用,利用月球为辐射源对吉林一号光谱卫星进行了在轨绝对辐射定标研究,以对实验室定标系数进行改进。考虑到定标系数具有时效性,将观测数据按时间分组后定标,利用ROLO模型计算卫星观测时刻月球辐照度,构建ROLO模型值与卫星观测值之间的关系并进行最小二乘拟合,从而获得19个谱段的两组定标系数。最后,将定标结果与吉林一号场地定标、高分四号卫星和SeaWiFS月球观测数据进行对比验证。结果表明:对月定标结果稳定,两组定标系数线性拟合的不确定度分别为1.72%和1.24%;在光谱形状上,利用月球定标后月球光谱曲线平滑,光谱形状与月球辐射特性一致,与场地定标相比,各波段相对大小在定性上得到极大改善;在绝对辐射值上,定标结果与高分四号卫星月球辐照度平均相对误差为8.1%,与SeaWiFS两个波段的平均误差为0.90%和7.42%。本研究说明月球定标是卫星在轨辐射定标及真实性检验的有效途径。

关键词：吉林一号月球定标 ROLO模型辐射定标

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木星特洛伊小行星研究综述

地球与行星物理论评（中英文） 2024年第2期55卷 175-183页

作者：黄海涛吴昀昭中国科学院紫金山天文台南京210023 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026

木星特洛伊小行星(Jupiter-Trojan asteroids)是位于木星稳定拉格朗日点上与木星以相同周期围绕太阳稳定运行的小天体.木星特洛伊小行星作为行星形成过程的活化石记录了行星起源、类地行星有机物与挥发物来源及行星系统整体演化的独特信... 详细信息

木星特洛伊小行星(Jupiter-Trojan asteroids)是位于木星稳定拉格朗日点上与木星以相同周期围绕太阳稳定运行的小天体.木星特洛伊小行星作为行星形成过程的活化石记录了行星起源、类地行星有机物与挥发物来源及行星系统整体演化的独特信息.迄今仅通过地基望远镜或空间望远镜对它们进行过远距离光谱观测,它们仍是太阳系最神秘的天体群之一.在物质成分上,细粒硅酸盐被认为是构成特洛伊小行星的重要物质.过去认为特洛伊小行星形成在5 AU附近,新的动力学模型认为特洛伊小行星来自柯伊伯带.NASA的“露西”小行星探测任务(Lucy)将首次近距离探索这些神秘的小天体,有望为解开特洛伊小行星的身世之谜提供重要证据.本文梳理了木星特洛伊小行星的观测历史、物理性质、光谱性质、物质组成以及形成和演化,并介绍了“露西”的探测任务与目标,为未来我国深空探测计划中的小行星探测提供支撑.

关键词：木星特洛伊小行星光谱性质物质组成形成演化

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勘误:嫦娥一号IIM数据处理分析与应用之一:全月表矿物吸收中心分布图[中国科学:物理学力学天文学,2010,40(11):1343-1362]

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中国科学：物理学、力学、天文学 2011年第10期41卷 1239-1240页

作者：吴昀昭南京大学地理与海洋科学学院南京210093

文献[1]图3中的＂坏线修复＂、＂坏点修复＂和＂条纹去除＂3个方框应为虚线（图1）.他们是本文为制作全球矿物吸收中心分布图所做的试验.相对定标是IIM数据预处理中极其重要的一环也是非常困难的一步．我们试验了“坏线修复”、“条纹... 详细信息

文献[1]图3中的＂坏线修复＂、＂坏点修复＂和＂条纹去除＂3个方框应为虚线（图1）.他们是本文为制作全球矿物吸收中心分布图所做的试验.相对定标是IIM数据预处理中极其重要的一环也是非常困难的一步．我们试验了“坏线修复”、“条纹去除”与“平场校正”．最终选择“平场校正”作为本文的相对定标方法．

关键词：吸收中心数据处理分析分布图嫦娥一号矿物天文学物理学力学

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沙漠地区光学散射非对称因子反演研究

中国科学（D辑） 2010年第2期40卷 232-238页

作者：吴昀昭鹿化煜刘强南京大学地理与海洋科学学院南京210093 中国科学院遥感应用研究所北京100101

沙漠具有较高的地表反照率和较广的面积分布,是地球系统的重要组成部分之一,了解沙漠地区地表散射的各向异性对于全球地表辐射和能量平衡研究非常重要.多角度卫星遥感技术的发展为在区域尺度上反演沙漠地表散射各向异性提供了机会.本文... 详细信息

沙漠具有较高的地表反照率和较广的面积分布,是地球系统的重要组成部分之一,了解沙漠地区地表散射的各向异性对于全球地表辐射和能量平衡研究非常重要.多角度卫星遥感技术的发展为在区域尺度上反演沙漠地表散射各向异性提供了机会.本文首先利用Hapke模型和模拟数据研究了多时相和单时相星载多角度传感器MISR数据反演非对称因子的精度,在此基础上,利用单时相MISR数据反演了我国西北沙漠地区典型地表的非对称因子,并与实验室测试数据的反演结果进行了对比.结果表明,可以用单时相的MISR数据反演沙漠非对称因子.对室内测试数据反演的非对称因子是正值,为前向散射.从遥感数据反演的非对称因子是负值,为后向散射,其大小与地表状况有关.地表相对平坦的塔里木盆地东部楼兰地区具有较大的负非对称因子,后向散射强;而地表较为粗糙的库姆塔格沙漠沙丘的非对称因子为弱的负值,不具有优先方位的散射.就遥感数据来说,地表越粗糙不一定后向散射越强,今后在应用经验方法表征地表粗糙度时应慎重.

关键词： MISR Hapke模型非对称因子反演库姆塔格沙漠多角度遥感

基于主成分分析的反射光谱在岩石学中的应用——以哈密地区为例

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岩石学报 2003年第4期19卷 761-766页

作者：吴昀昭田庆久陈骏季峻峰杜凤兰南京大学地球科学系南京210093 南京大学国际地球系统科学研究所南京210093

本文首先总结并分析了岩矿常见光谱特征的波长位置及其产生原因。然后基于主成分分析技术对哈密42条岩石实验室光谱进行了定量分析。前两个主成分共包含了96.7％的信息量,代表了原始信息。第一主成分反映了岩石总体反射率大小,称为反照... 详细信息

本文首先总结并分析了岩矿常见光谱特征的波长位置及其产生原因。然后基于主成分分析技术对哈密42条岩石实验室光谱进行了定量分析。前两个主成分共包含了96.7％的信息量,代表了原始信息。第一主成分反映了岩石总体反射率大小,称为反照率因子;第二主成分反映了光谱曲线斜率变化,称为形状因子。使用这两个主成分可以区分该区主要岩类,达到了数据压缩和分类的目的。第三和第四主成分尽管所占信息很少,但反映了岩石蚀变信息。为了突出蚀变岩石光谱吸收特征,进而又对经过连续统去除后的光谱进行主成分分析,结果发现,在新生成的第三和第四主成分图上,4种矿石被清晰区分开来。

关键词：主成分分析反射光谱分类哈密

基于中红外漫反射光谱的土壤重金属元素含量预测研究

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光谱学与光谱分析 2010年第6期30卷 1498-1502页

作者：邬登巍吴昀昭马宏瑞陕西科技大学资源与环境学院陕西西安710021 南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210093

研究了中红外漫反射光谱快速预测土壤重金属元素含量的可行性。以在南京江宁区和八卦洲采集的共161个土壤样品为例,利用偏最小二乘回归(PLSR)法对土壤中Ni,Cr,Cu,As,Zn,Pb,Hg和Cd等8种重金属元素数据进行了预测。通过对样品的中红外(MIR... 详细信息

研究了中红外漫反射光谱快速预测土壤重金属元素含量的可行性。以在南京江宁区和八卦洲采集的共161个土壤样品为例,利用偏最小二乘回归(PLSR)法对土壤中Ni,Cr,Cu,As,Zn,Pb,Hg和Cd等8种重金属元素数据进行了预测。通过对样品的中红外(MIR)漫反射光谱进行各种预处理,探讨了中红外光谱数据预处理对预测精度的影响,并比较了中红外光谱与可见光-近红外(VNIR)光谱对土壤重金属含量预测的精度。结果表明,依次经平滑、基线校正、多元散射校正预处理能显著提高中红外光谱数据的预测精度;经校正的中红外光谱对异地样品预测的均方根误差是可见光-近红外光谱的21%～73%,比VNIR波段更能准确预测异地样品中土壤重金属元素含量。研究表明,中红外漫反射光谱可以作为一种快速、非破坏方法预测土壤重金属元素含量,且比可见光-近红外精度高。

关键词：中红外光谱土壤重金属

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嫦娥四号着陆点原位高光谱的太空风化研究

红外与激光工程 2020年第5期49卷 100-104页

作者：王振超柳稼航盛庆红吴昀昭南京航空航天大学航天学院江苏南京210016 中国科学院紫金山天文台江苏南京210034

月球表面没有大气层的保护,岩石矿物长期在太空风化的作用下,逐渐演化为月壤。太空风化过程是月壤产生、成熟的过程,由于物质形态结构的改变,导致月表光谱特征产生变化。因而,作为风化产物的月壤的光谱特性,包含了月表的太空风化信息。... 详细信息

月球表面没有大气层的保护,岩石矿物长期在太空风化的作用下,逐渐演化为月壤。太空风化过程是月壤产生、成熟的过程,由于物质形态结构的改变,导致月表光谱特征产生变化。因而,作为风化产物的月壤的光谱特性,包含了月表的太空风化信息。月壤成熟度,是描述太空风化程度的重要指标,利用高光谱遥感数据进行亚微观铁(SMFe)的反演进而获取月壤成熟度,是目前研究月表太空风化的主要手段。原位探测数据,由于没有受到其他因素的干扰,获得的反演结果相对更加准确、可靠。我国嫦娥四号(CE-4)玉兔二号巡视器搭载了能直接获取月表原位高光谱数据(450~2395 nm)的科学载荷红外成像光谱仪,为研究月表的太空风化提供了很好的机会。选取了CE-4卫星着陆器登陆点附近的两处光谱数据,采用Hapke模型和光谱角匹配法对CE-4卫星登陆点附近月壤的SMFe进行了反演。根据Morris模型和FeO含量进一步反演CE-4卫星登陆点附近月壤的成熟度。结果表明,该处月壤成熟度为11.5,较大概率为不成熟月壤。

关键词：月球高光谱 Hapke模型嫦娥四号亚微观铁含量成熟度

“嫦娥一号”干涉成像光谱(IIM)数据坏点检测与去除研究

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中国科学：物理学、力学、天文学 2013年第11期43卷 1448-1456页

作者：王超施润和高炜吴昀昭华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200062 华东师范大学教育部深空探测联合研究中心数据应用系统分中心上海200062 美国科罗拉多州立大学生态系统科学系美国柯林斯堡80523 南京大学地理与海洋科学学院南京210093

高光谱数据中离散分布的坏点的存在影响着数据的后续分析和应用.坏点的检测是一项复杂的工作,受仪器特征、地形地貌、成像时间等影响,很难建立统一的坏点判别阈值.本文研究了"嫦娥一号"干涉成像光谱仪(IIM)高光谱数据坏点在光谱维和空... 详细信息

高光谱数据中离散分布的坏点的存在影响着数据的后续分析和应用.坏点的检测是一项复杂的工作,受仪器特征、地形地貌、成像时间等影响,很难建立统一的坏点判别阈值.本文研究了"嫦娥一号"干涉成像光谱仪(IIM)高光谱数据坏点在光谱维和空间维的特征,基于此提出了一种基于光谱角和欧氏距离的坏点检测与修正算法.算法有效地检测并修正了影像中的坏点,且较过去研究有着更高的精度.统计结果表明约25%的IIM单轨影像坏点数高于3000个;坏点具有列分布特征,主要分布在第27,77和123列及其相邻列上.经过坏点修正后IIM影像空间均一性得到提升,为后续研究与应用提供了更好的基础数据.

关键词：嫦娥一号干涉成像光谱仪坏点光谱角欧氏距离月球

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基于碳质球粒陨石的小行星水蚀变光谱学研究

深空探测学报（中英文） 2023年第6期10卷 667-676页

作者：余金霏赵海斌吴昀昭中国科学院行星科学重点实验室紫金山天文台南京210023 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026 东京大学综合文化研究科广域系统科学系东京1538902 中国科学院比较行星学卓越创新中心合肥230026

针对未来对富挥发分小行星的遥感探测需求,开展了对碳质球粒陨石水蚀变的光谱学研究。分析了15个不同蚀变程度的碳质球粒陨石的1~20μm红外光谱特征与岩石学性质,总结了水蚀变过程的光谱变异规律。结果表明:随着蚀变程度加深,指示层状... 详细信息

针对未来对富挥发分小行星的遥感探测需求,开展了对碳质球粒陨石水蚀变的光谱学研究。分析了15个不同蚀变程度的碳质球粒陨石的1~20μm红外光谱特征与岩石学性质,总结了水蚀变过程的光谱变异规律。结果表明:随着蚀变程度加深,指示层状硅酸盐与水分子的3μm吸收带与仅指示水分子的6μm吸收带的强度均加深,吸收中心均向短波方向移动。碳质球粒陨石的3μm吸收带随蚀变程度增加而变得尖锐,吸收带光谱形态与蛇纹石类矿物3μm吸收特征类似,而6μm吸收带形态随蚀变程度增加无明显变化。硅酸盐矿物在9~14μm特征区光谱形状也随蚀变程度增加而改变,12.4μm/11.4μm反射率比值减小,这是由于无水硅酸盐转化为层状硅酸盐。光谱变异规律未来可应用于探测小行星表面物质成分与演化历史。

关键词：小行星碳质球粒陨石水蚀变光谱学