摘要：針對推掃式成像光譜儀獲取的狹帶影像需要經(jīng)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(fā)的高光譜推掃圖像拼接技術(shù)?；趩螒?yīng)映射建立光譜儀傾斜狀態(tài)下與正射狀態(tài)下圖像上的二維點之間的關(guān)系，校正由姿態(tài)變化引起的圖像畸變，結(jié)合GPS數(shù)據(jù)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(fā)平臺上進(jìn)行技術(shù)集成，實現(xiàn)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(qū)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(jié)果接近經(jīng)緯度坐標(biāo)差均在1m以內(nèi)，均方根誤差約為0.7389，能夠滿足一般高光譜遙感應(yīng)用中的地理精度要求。研究目的：根據(jù)單應(yīng)映射原理，建立光譜儀傾斜和正射狀態(tài)下像點的映射關(guān)系，利用GPS/INS組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)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(fā)平臺上實現(xiàn)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(gòu)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(yīng)地面響應(yīng)，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(yīng)一個譜段，一條線對應(yīng)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(jī)械推掃，完成整個...
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在大豆的種植中，對雜草的管理有利于作物產(chǎn)量最大化。研究發(fā)現(xiàn)麥草畏可有效防除數(shù)種一年生和多年生的闊葉雜草。然而，麥草畏噴霧偏離目標(biāo)漂移或蒸氣漂移會嚴(yán)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(nóng)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(chǎn)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(nóng)田的評估，則需要更快速且經(jīng)濟(jì)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(jié)合許多機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）算法，例如貝葉斯決策，最大似然分類，K均值聚類，隨機(jī)森林，支持向量機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以檢測，監(jiān)測和量化作物損害。在這篇文章中，科學(xué)家們利用Resonon Pika Ⅱ VNIR高光譜成像系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的研究，旨在：（1）了解不同麥草畏噴霧比率下生理參數(shù)，產(chǎn)量和相應(yīng)光譜響應(yīng)的變化；（2）確定適當(dāng)?shù)墓庾V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(jī)器學(xué)習(xí)算法建立模型，評估麥草畏比率。 1 研究區(qū)域田間試驗于美國密西根州斯通維爾市農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)研究農(nóng)場的美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究處4.5公頃的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。試驗場布設(shè)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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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(xué)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(jī)器算法)，并通過優(yōu)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(shù)（HIS）代替人類視覺觀測微生物培養(yǎng)解讀的可能性。在顯色...
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本文旨在利用高光譜數(shù)據(jù)建立一個準(zhǔn)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(yán)重影響大豆產(chǎn)量的世界性病害。在383-1032 nm范圍內(nèi)，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(xué)家建立了3D卷積分網(wǎng)絡(luò)模型，模型分類精度為95.73%，并利用可視化顯著圖檢驗訓(xùn)練模型、敏感像素位置以及分類的特征敏感波段，發(fā)現(xiàn)：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?！驹囼灧椒ā扛腥咎扛〉拇蠖梗悍謩e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?zé)簦ika XC性能：光譜通道數(shù)：240；波段范圍400-1000 nm；分辨率：2.5 nm。（a）室內(nèi)高光譜成像系統(tǒng)（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(nèi)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(gòu)架用于防止訓(xùn)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?！窘Y(jié)果分析】1....
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美國宇航局研究發(fā)現(xiàn)氣候變暖減緩植物生長速度
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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(jiān)測長久以來是一個耗時、昂貴且無效的工作。遙感是監(jiān)測入侵物種的一種手段，然而，由于經(jīng)費、時間和準(zhǔn)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(jiān)測并區(qū)分坐落在草地生態(tài)系統(tǒng)的乳漿大戟（Euphorbia esul...
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據(jù)英國《衛(wèi)報》報道，相關(guān)研究已經(jīng)確認(rèn)，海冰消融會引發(fā)氣溫上升并形成惡性循環(huán)，而這一循環(huán)已經(jīng)使得北極冰面消融速度超過預(yù)期?！ ≡撗芯糠治鲲@示，海冰面積的縮小對北極地區(qū)不正常的暖化負(fù)有責(zé)任，并再次強(qiáng)調(diào)，在北極地區(qū)，海冰消融和氣溫升高已經(jīng)形成一個正相關(guān)的關(guān)系，這將進(jìn)一步加速海冰消融和全球變暖?！ ∵@一研究將重新引發(fā)關(guān)于北極地區(qū)已經(jīng)超越一個關(guān)鍵臨界點的話題，即海冰消融速度將會大大超過預(yù)期速度。大部分的預(yù)測表示，到2050年北極地區(qū)將會在夏季出現(xiàn)無冰現(xiàn)象，而有些研究模型則認(rèn)為，北極冰面將會在十年內(nèi)全部消失?！ ∝?fù)責(zé)該研究的澳大利亞墨爾本大學(xué)的詹姆斯?斯克林（James Screen）說：“關(guān)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(jié)果還不能證明北極已經(jīng)越過這個臨界點。我們能說明的是，目前在該地區(qū)出現(xiàn)的關(guān)于海冰與氣溫的強(qiáng)烈正相關(guān)關(guān)系只能增加進(jìn)一步暖化和海冰消融的可能性。” 近幾十年，北極地區(qū)的升溫比世界其他地區(qū)要快兩倍，也就是我們所說的“北極擴(kuò)大”現(xiàn)象。一直以來有科學(xué)家懷疑海冰消融是主要誘因，但是其他因素，例如風(fēng)向改變、云團(tuán)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(jīng)利用新的數(shù)據(jù)證明了之前預(yù)測的海冰—氣溫關(guān)系確實存在。“由于缺乏北極地區(qū)的數(shù)據(jù)，之前的相關(guān)研究都進(jìn)展遲緩。”...
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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(shè)領(lǐng)域的專家學(xué)者，圍繞“城市森林?低碳城市?兩型社會”的主題，就發(fā)展城市森林和建設(shè)低碳生活環(huán)境進(jìn)行深入探討。在演講中，他們暢談了建設(shè)城市森林、打造低碳城市的理念與思路、對策與建議?！ 〈蛟斓吞汲鞘?大有可為 專家們在演講中說，發(fā)展城市森林、打造低碳城市，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變的重要內(nèi)容，是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的有力舉措，是消除個人碳足跡的有效途徑?！ ≈袊挚圃菏紫茖W(xué)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(dāng)前難以有效減少能耗和排放的情況下，發(fā)揮森林的“碳匯”作用，能夠拓展城市生態(tài)環(huán)境容量，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展?！ ≈袊茖W(xué)院院士蔣有緒說，大規(guī)模植樹造林，增加森林面積，加強(qiáng)森林管理，可以促進(jìn)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(yè)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(yè)生產(chǎn)和社會消費排放碳總量中的相當(dāng)一大部分。盛煒彤認(rèn)為，我國許多城市在近郊或遠(yuǎn)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(fā)展城市低碳潛力巨大。 蔣有緒認(rèn)為，發(fā)展城市森林應(yīng)當(dāng)作為低碳...
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日前，美國科學(xué)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(xì)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(shù)可將之前極易破碎的硅片轉(zhuǎn)印到柔性材料之上，為傳統(tǒng)的硅切片工藝提供了新的可能?！ ∝?fù)責(zé)此項研究的伊利諾伊大學(xué)香檳分校的約翰?羅杰斯說，這項技術(shù)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(zhuǎn)印’在一個塑料片上，從而將其制成可卷曲的系統(tǒng)，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?！薄 ?jù)了解，由于全球變暖和高油價的影響，依靠光電轉(zhuǎn)換的太陽能電池被譽(yù)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(nèi)的不少公司都在進(jìn)行薄膜太陽能電池相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)。但相對于傳統(tǒng)太陽電池，薄膜太陽能電池較低的光電轉(zhuǎn)化效率一直是困擾業(yè)界的難題?！ ×_杰斯稱，此項技術(shù)是以光電轉(zhuǎn)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(tǒng)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(yīng)用于不同的領(lǐng)域。當(dāng)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(zhuǎn)印”到一個新材料的表面之上。最后，再用電氣系統(tǒng)將這些如同細(xì)胞的太陽能電池連成整體。相對于傳統(tǒng)的太陽能電池板，...
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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(xué)家說，數(shù)以萬億的深海病毒可能要對此負(fù)責(zé)，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(yǎng)“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(xué)的羅伯特?丹瓦羅和他的研究團(tuán)隊收集了世界各地的幾十份沉淀物樣本。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，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(dá)10億個病毒，相當(dāng)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(jié)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(jī)體吃掉原核生物來吸收營養(yǎng)物和碳，但是當(dāng)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(yǎng)融入水中。這就是人們所知的“病毒分流”，營養(yǎng)被分流到食物鏈上沒有被感染的細(xì)菌處保留下來，致使這些細(xì)菌產(chǎn)生更多的細(xì)菌，“款待”更多的病毒。丹瓦羅發(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)，沉積物中的原核生物越多，存在的病毒就越多，研究團(tuán)隊因此得出結(jié)論說，病毒和原核生物相互喂養(yǎng)，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(xué)之父、美國南加州大學(xué)的杰...
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