摘要：針對推掃式成像光譜儀獲取的狹帶影像需要經過幾何校正才能拼接形成空間二維影像的問題，提出了基于ENVI二次開發的高光譜推掃圖像拼接技術。基于單應映射建立光譜儀傾斜狀態下與正射狀態下圖像上的二維點之間的關系，校正由姿態變化引起的圖像畸變，結合GPS數據修正因飛行速度變化引起的狹帶重疊將校正后的狹帶影像拼接起來。在ENVI二次開發平臺上進行技術集成，實現了Resonon推掃高光譜狹帶影像的自動校正拼接。對河北保定郊區高光譜影像的校正拼接實驗證明，該方法與光譜儀自帶拼接軟件校正結果接近經緯度坐標差均在1m以內，均方根誤差約為0.7389，能夠滿足一般高光譜遙感應用中的地理精度要求。研究目的：根據單應映射原理，建立光譜儀傾斜和正射狀態下像點的映射關系，利用GPS/INS組合導航數據校正狹帶影像中的畸變，拼接成一幅完整的影像，并在ENVI二次開發平臺上實現推掃狹帶影像的自動校正和拼接。推掃成像畸變原因：推掃式成像是利用飛行平臺的向前運動，借助于與飛行方向垂直的掃描線記錄而構成二維圖像。推掃型成像光譜儀通常采用一個垂直于運動方向的面陣CCD來感應地面響應，在飛行平臺向前運動中完成二維空間掃描，平行于平臺運動方向，通過光柵和棱鏡分光完成光譜維掃描，因此，CCD上一個點對應一個譜段，一條線對應一個譜面。CCD探測器每次成像是空間一條線上的光譜信息。為了獲得空間二維圖像，再通過機械推掃，完成整個...
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2020
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07
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09
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在大豆的種植中，對雜草的管理有利于作物產量最大化。研究發現麥草畏可有效防除數種一年生和多年生的闊葉雜草。然而，麥草畏噴霧偏離目標漂移或蒸氣漂移會嚴重危害易感作物，包括麥草畏不耐受性作物。因此評估麥草畏漂移對農作物的損害對于有效控制雜草具有重要的意義。目前，作物損害主要是通過評估生理和生化變化（葉面積，葉色，植物高度，產量等）來確定的。但是，這些評估需要耗費大量的勞動力。對于大尺度農田的評估，則需要更快速且經濟高效的方法。高光譜成像（HSI）可以快速掃描植物樣品且能獲得圖像中每個像素的完整反射光譜，已用于植物生理和生化特性的鑒定以及有毒金屬，鹽和病蟲害引起的植物脅迫的檢測。同時結合許多機器學習（ML）算法，例如貝葉斯決策，最大似然分類，K均值聚類，隨機森林，支持向量機和人工神經網絡可以檢測，監測和量化作物損害。在這篇文章中，科學家們利用Resonon Pika Ⅱ VNIR高光譜成像系統進行了相關的研究，旨在：（1）了解不同麥草畏噴霧比率下生理參數，產量和相應光譜響應的變化；（2）確定適當的光譜特征，以評估麥草畏比率對植物的影響；（3）基于高光譜成像，使用機器學習算法建立模型，評估麥草畏比率。 1 研究區域田間試驗于美國密西根州斯通維爾市農作物生產系統研究農場的美國農業部農業研究處4.5公頃的區域內進行。試驗場布設如圖1所示。大豆于2014年5月7日播種。2014年3月下旬...
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2020
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Hyperspectral imaging for presumptive identification of bacterial colonies on solid chromogenic culture mediaauthor：Mathilde Guillemota,Rony Midahuena, Delphine Archenyb,Corine Fulchironb,Regis Montvernaya,Guillaume Perrina, Denis F. Leroux*a aTechnology Research Department, Innovation Unit,bioMérieux SA, Marcy l’Etoile, France； bR&D Microbiology,bioMérieux SA, La Balme les Grottes,FranceBioMérieux致力于研究自動化微生物學實驗室，以降低成本 (更少的人力和耗材), 提升性能 (提升靈敏度,機器算法)，并通過優化臨床實驗室工作流，獲得可追溯性。在這項研究中， 我們評估了采用高光譜成像技術（HIS）代替人類視覺觀測微生物培養解讀的可能性。在顯色...
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2020
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本文旨在利用高光譜數據建立一個準確、可解釋的植物病害識別模型。由真菌引起的大豆炭腐病是一種嚴重影響大豆產量的世界性病害。在383-1032 nm范圍內，Resonon高光譜成像儀在240個不同的波長處捕獲高光譜圖像。針對大豆炭腐病，科學家建立了3D卷積分網絡模型，模型分類精度為95.73%，并利用可視化顯著圖檢驗訓練模型、敏感像素位置以及分類的特征敏感波段，發現：敏感特征波段為733 nm，這和常用的鑒別植物健康程度的特征波段范圍（700-1000nm）是一致的。【試驗方法】感染炭腐病的大豆：分別在第3、6、9、12和15天采集健康的和受感染的大豆莖稈樣品，在測量病害程度之前，實時采集健康的和收到感染的莖稈的高光譜圖像。測量儀器：美國Resonon高光譜成像儀，型號：Pika XC （包含安裝支架、移動平臺、操作軟件和2個70 w鹵素燈）。Pika XC性能：光譜通道數：240；波段范圍400-1000 nm；分辨率：2.5 nm。（a）室內高光譜成像系統（b）不同光譜波段的大豆莖稈樣品高光譜圖像 （c）大豆莖稈內外部RGB圖像病害程度比較3D-CNN模型由兩個連接的卷積分模型組成，其中，一個小的構架用于防止訓練模型過飽和。2個圖層（3*3mm空間維度，16個波段的光譜維度）作為第一個卷積分分層，4個3*3*16的圖層作為第二個卷積分層，修正線性輸入模型作為輸出層。【結果分析】1....
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2020
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美國宇航局研究發現氣候變暖減緩植物生長速度
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2018
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INVASIVE SPECIES MAPPING USING LOW COST HYPERSPECTRAL IMAGERY Steven Jay1 – Research AssistantDr. Rick Lawrence1 – Associate ProfessorDr. Kevin Repasky2 – Associate ProfessorCharlie Keith2 – Research Assistant1Department of Land Resources and Environmental Science Montana State University – Bozeman2Department of Electrical & Computer Engineering Montana State University – Bozeman 128 AJM Hall Montana State University Bozeman, MT 59717 入侵物種的監測長久以來是一個耗時、昂貴且無效的工作。遙感是監測入侵物種的一種手段，然而，由于經費、時間和準確度的問題，限制了這種方法。 本研究評估了一款性價比較高的高光譜成像儀監測并區分坐落在草地生態系統的乳漿大戟（Euphorbia esul...
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2016
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據英國《衛報》報道，相關研究已經確認，海冰消融會引發氣溫上升并形成惡性循環，而這一循環已經使得北極冰面消融速度超過預期。 該研究分析顯示，海冰面積的縮小對北極地區不正常的暖化負有責任，并再次強調，在北極地區，海冰消融和氣溫升高已經形成一個正相關的關系，這將進一步加速海冰消融和全球變暖。 這一研究將重新引發關于北極地區已經超越一個關鍵臨界點的話題，即海冰消融速度將會大大超過預期速度。大部分的預測表示，到2050年北極地區將會在夏季出現無冰現象，而有些研究模型則認為，北極冰面將會在十年內全部消失。 負責該研究的澳大利亞墨爾本大學的詹姆斯?斯克林（James Screen）說：“關于北極海冰臨界點的問題至今還處于激烈的爭論之中。我們的研究結果還不能證明北極已經越過這個臨界點。我們能說明的是，目前在該地區出現的關于海冰與氣溫的強烈正相關關系只能增加進一步暖化和海冰消融的可能性。” 近幾十年，北極地區的升溫比世界其他地區要快兩倍，也就是我們所說的“北極擴大”現象。一直以來有科學家懷疑海冰消融是主要誘因，但是其他因素，例如風向改變、云團改變和洋流改變都可能造成這一后果。 斯克林和他的同事伊恩?西蒙斯（Ian Simmonds）在《自然》雜志上撰文表示，他們已經利用新的數據證明了之前預測的海冰—氣溫關系確實存在。“由于缺乏北極地區的數據，之前的相關研究都進展遲緩。”...
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2018
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在武漢召開的第七屆中國城市森林論壇上，我國城市森林建設領域的專家學者，圍繞“城市森林?低碳城市?兩型社會”的主題，就發展城市森林和建設低碳生活環境進行深入探討。在演講中，他們暢談了建設城市森林、打造低碳城市的理念與思路、對策與建議。 打造低碳城市 大有可為 專家們在演講中說，發展城市森林、打造低碳城市，是促進經濟增長方式轉變的重要內容，是調整產業結構的有力舉措，是消除個人碳足跡的有效途徑。 中國林科院首席科學家盛煒彤介紹說，森林能夠改善小氣候，夏天防暑降溫，冬天防寒保暖。森林能夠固碳貯碳，是一個巨大的碳庫，森林通過光合作用吸收二氧化碳，將碳貯存在木材和土壤中。木材可以代替石化燃料，可以代替鋼、水泥、鋁等高能耗材料，并降低二氧化碳排放量和能耗。在當前難以有效減少能耗和排放的情況下，發揮森林的“碳匯”作用，能夠拓展城市生態環境容量，促進城市可持續發展。 中國科學院院士蔣有緒說，大規模植樹造林，增加森林面積，加強森林管理，可以促進二氧化碳的吸收，增加森林碳匯能力。森林的吸碳減排作用巨大，效果明顯，是工業直接減排所不可比擬的。城市森林植被所增加的碳匯，可以抵消其工業生產和社會消費排放碳總量中的相當一大部分。盛煒彤認為，我國許多城市在近郊或遠郊有大面積丘陵山地的森林，這部分森林面積大，森林生長量和碳匯能力的潛力也很大，對于發展城市低碳潛力巨大。 蔣有緒認為，發展城市森林應當作為低碳...
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2018
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日前，美國科學家找到了一種行之有效的方法，能使硅基太陽能電池具有足夠的柔韌性，從而可使其包裹在一支鉛筆粗細的物體之上或者附著在建筑物的窗戶甚至汽車的玻璃表面。10月5日出版的《自然?材料》雜志報道了這一成果，并稱該技術可將之前極易破碎的硅片轉印到柔性材料之上，為傳統的硅切片工藝提供了新的可能。 負責此項研究的伊利諾伊大學香檳分校的約翰?羅杰斯說，這項技術將為新型太陽能建筑的推廣打開大門，“我們可使它足夠的薄，然后將其‘轉印’在一個塑料片上，從而將其制成可卷曲的系統，這樣，類似于膠片厚薄的薄膜就可被貼附在建筑物的玻璃表面上。” 據了解，由于全球變暖和高油價的影響，依靠光電轉換的太陽能電池被譽為最具希望的綠色能源之一。包括日本消費電子制造商夏普和德國Q－Cells在內的不少公司都在進行薄膜太陽能電池相關領域的研發。但相對于傳統太陽電池，薄膜太陽能電池較低的光電轉化效率一直是困擾業界的難題。 羅杰斯稱，此項技術是以光電轉換效率較高的單晶硅作為原料。為了克服單晶硅硅片極脆易碎的缺點，他們使用了一種特殊的蝕刻方法，能從較大的硅晶體上削下比傳統的硅片薄10倍到100倍的超薄硅片。按其不同的厚薄程度可被應用于不同的領域。當硅片被削切下來之后，就會被一個裝置拾起，然后將其像蓋章一般“轉印”到一個新材料的表面之上。最后，再用電氣系統將這些如同細胞的太陽能電池連成整體。相對于傳統的太陽能電池板，...
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2018
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為什么海洋動物很少去海底，即便那兒有很多食物？意大利海洋生物學家說，數以萬億的深海病毒可能要對此負責，它們控制了世界上最深的食物鏈，這些病毒“居民”將碳和營養“圈”在了海底，使得其他海洋動物無法享用。 意大利曼切科技大學的羅伯特?丹瓦羅和他的研究團隊收集了世界各地的幾十份沉淀物樣本。結果發現，每份沉積物頂部的幾厘米處都包含大量病毒，平均每克沉淀物包含多達10億個病毒，相當于在海底每平方米包含8萬億個病毒。而且無論這些沉積物樣本是來自于相對淺（距離海面僅幾百米）的大陸架還是距海面6000米的深淵，結論都是如此。沉積物上的病毒傳染了處于食物鏈中最低級的原核生物。 通常，較大的生命機體吃掉原核生物來吸收營養物和碳，但是當原核生物被病毒傳染時，情況就不同了。病毒破開原核生物，將其中的碳和營養融入水中。這就是人們所知的“病毒分流”，營養被分流到食物鏈上沒有被感染的細菌處保留下來，致使這些細菌產生更多的細菌，“款待”更多的病毒。丹瓦羅發現，樣本來源的地方越深，病毒越活躍。 這項新研究在所有的樣本中發現，沉積物中的原核生物越多，存在的病毒就越多，研究團隊因此得出結論說，病毒和原核生物相互喂養，而更大的生物體必須尋求其他能量來源，因此，它們避開了海底。 海洋濾過性微生物學之父、美國南加州大學的杰...
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2018
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