柯子博 導(dǎo)師: 晏 磊, 王東光

偏振遙感作為新興的探測(cè)手段正逐漸進(jìn)入遙感對(duì)地觀(guān)測(cè)的行列，國(guó)內(nèi)外目前即將發(fā)射的遙感衛(wèi)星中，不少已經(jīng)開(kāi)始搭載偏振探測(cè)器，偏振遙感將以其獨(dú)特的方式開(kāi)始發(fā)揮作用。然而，偏振遙感在獲取圖像的過(guò)程中，由于大氣偏振效應(yīng)強(qiáng)于地表偏振，有用的地物信息往往被大氣覆蓋，如何降低大氣對(duì)偏振圖像的影響已成為數(shù)據(jù)可用性的關(guān)鍵。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期理論與實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)太陽(yáng)光照射到大氣上，由于大氣粒子的散射作用，天空會(huì)形成較穩(wěn)定的偏振分布，該分布被稱(chēng)作天空偏振模式。通常以偏振度(DOP)來(lái)表征偏振效應(yīng)，根據(jù)地基大視場(chǎng)的天空背景觀(guān)測(cè)，天空中存在少量區(qū)域，其偏振度非常小，且以該區(qū)域?yàn)橹行沫h(huán)狀向外擴(kuò)散，偏振度逐步增大，這些區(qū)域被通常被稱(chēng)為大氣偏振中性點(diǎn)。因此，利用大氣偏振中性點(diǎn)偏振效應(yīng)極低這一重要特性，從該區(qū)域進(jìn)行遙感觀(guān)測(cè)，將有可能降低大氣偏振效應(yīng)對(duì)圖像的影響，從而為偏振遙感觀(guān)測(cè)提供新方法。

為了深入研究大氣偏振中性點(diǎn)的特性，必須研制高精度的觀(guān)測(cè)儀器，本文的目的旨在研制一套大氣偏振中性點(diǎn)觀(guān)測(cè)系統(tǒng)。首先，通過(guò)理論計(jì)算與基于現(xiàn)有儀器的先期觀(guān)測(cè)，得到天空偏振模式的分布特征，規(guī)劃系統(tǒng)的觀(guān)測(cè)模式與設(shè)計(jì)指標(biāo)。其次，搭建配備絕對(duì)式編碼器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，用以完成精確的跟蹤指向功能；同時(shí)構(gòu)造光機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)偏振測(cè)量，經(jīng)過(guò)光電系統(tǒng)與操作軟件一體化的系統(tǒng)集成，完成偏振圖像的獲取。最后，基于獲取的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，與同時(shí)刻大視場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性。

本論文研發(fā)的大氣偏振中性點(diǎn)觀(guān)測(cè)系統(tǒng)精度高，大氣偏振效應(yīng)明顯，為深入研究大氣偏振中性點(diǎn)特性提供了重要的支撐，也為后續(xù)繼續(xù)擴(kuò)展偏振遙感探測(cè)提供了必要的輔助。

答辯時(shí)間：2018-06-05

碩士學(xué)位授予單位：北京大學(xué)