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第1章 绪论1

1.1 高分辨力对地观测1

1.2 成像光谱技术现状2

1.2.1 成像光谱技术及其发展2

1.2.2 航天光学遥感成像技术的复杂性8

1.2.3 色散型成像光谱仪概况9

1.2.4 高光谱运动模糊图像复原11

1.2.5 高光谱数据质量评价14

第2章 光谱仪光学系统的相关理论19

2.1 引言19

2.2 成像光谱仪分光技术20

2.2.1 成像光谱仪分光技术种类20

2.2.2 光栅色散型成像光谱仪光学系统20

2.3 光栅色散型成像光谱仪的色散原理23

2.3.1 角色散25

2.3.2 线色散25

2.3.3 闪耀光栅25

2.4 成像光谱仪光学系统的像差27

2.4.1 像差理论27

2.4.2 宽波段成像时的像面离焦31

2.4.3 谱线弯曲32

2.5 成像光谱仪的主要性能指标34

2.5.1 光谱分辨力34

2.5.2 空间分辨力38

2.6 成像光谱仪的工作原理39

第3章 色散型光谱仪建模及卫星平台振动信号仿真41

3.1 引言41

3.2 色散型成像光谱仪41

3.3 色散型成像光谱仪静态整体建模与分析43

3.3.1 色散型成像光谱仪整体模型43

3.3.2 色散型成像光谱仪的调制传递函数46

3.4 色散型成像光谱仪在轨动态建模与仿真47

3.4.1 物空间到像空间的坐标变换47

3.4.2 色散型推扫光谱仪在轨动态成像模型49

3.4.3 光谱仪动态成像仿真51

3.5 卫星平台振动规律及其振动信号仿真56

3.5.1 卫星平台的姿态56

3.5.2 卫星平台的振动来源58

3.5.3 卫星平台振动模型及仿真59

第4章 卫星平台振动对色散型光谱仪光谱成像质量的影响分析63

4.1 引言63

4.2 平台振动引起狭缝像点的运动63

4.2.1 俯仰振动66

4.2.2 侧滚振动67

4.2.3 偏航振动69

4.2.4 综合振动70

4.3 振动对光谱成像质量的影响71

4.3.1 对像质的影响分析71

4.3.2 对光谱的影响分析73

4.4 光谱数据仿真分析78

4.4.1 微分动态成像仿真方法78

4.4.2 卫星平台振动光谱数据仿真分析81

4.4.3 谐波振动的光谱数据仿真分析87

第5章 振动模糊高光谱数据复原90

5.1 引言90

5.2 运动模糊高光谱数据复原模型90

5.3 振动模糊图像的点扩散函数92

5.3.1 卫星平台振动模糊图像的点扩散函数92

5.3.2 谐波振动模糊图像的点扩散函数93

5.3.3 高频振动图像的方向及振幅检测95

5.4 基于动态混沌扰动遗传算法的高光谱图像复原101

5.4.1 遗传算法101

5.4.2 混沌扰动102

5.4.3 混沌遗传算法103

5.5 混沌遗传算法在高光谱数据复原中的应用106

5.5.1 卫星平台振动模糊高光谱数据复原107

5.5.2 平台谐波振动模糊高光谱数据复原110

5.5.3 高频振动模糊高光谱数据复原112

第6章 色散型光谱仪系统软件设计115

6.1 引言115

6.2 需求分析115

6.3 色散型成像光谱仪系统软件的基本功能116

6.3.1 数据读取117

6.3.2 光谱重建119

6.3.3 光谱数据运动退化120

6.3.4 光谱数据复原124

6.3.5 光谱数据质量评价126

第7章 光谱遥感大数据的应用129

7.1 高分辨遥感数据在环境调查和资源中的应用129

7.2 高分辨遥感数据在灾害监测预报中的应用130

7.3 小结和展望135

参考文献138