光學偏振遙感信息鏈路涉及地球大氣-地表系統多個環節，來自地-氣系統的光偏振輻射信息傳輸特性仿真是其性質參數反演和偏振遙感圖像解譯的重要研究內容。本書系統介紹作者及其研究團隊在偏振遙感成像仿真領域的多年研究成果。全書分為6章，按照典型地物偏振特征、大氣偏振輻射傳輸特性、遙感探測器仿真和偏振遙感信息鏈路仿真等介紹相應的仿真技術與方法。調研大氣及典型地物偏振遙感應用研究狀況，分析不同自然地物典型樣品以及人工目標樣品的實驗情況，介紹大氣矢量輻射傳輸特性及代表性算法和時序成像偏振探測器仿真，在綜合考慮偏振遙感全鏈路信息傳遞過程的基礎上，給出成像仿真過程、仿真相關評價和結果驗證。
目錄
“偏振成像探測技術學術叢書”序
前言
第1章光學偏振遙感綜述1
1.1光學偏振遙感原理1
1.2偏振遙感歷史與現狀2
1.2.1國外相關研究進展2
1.2.2國內相關研究進展3
1.3光學遙感偏振探測系統介紹3
1.3.1非成像偏振探測系統4
1.3.2成像偏振探測系統4
1.4偏振遙感應用研究現狀8
1.4.1大氣偏振探測8
1.4.2水體偏振探測8
1.4.3陸表自然目標偏振探測9
1.4.4人工目標偏振探測9
第2章典型地物偏振特征11
2.1偏振二向反射分布特性11
2.1.1概念11
2.1.2測量方法14
2.1.3偏振特性模型16
2.2自然地物偏振特性18
2.2.1水體的偏振特性18
2.2.2土壤的偏振特性20
2.2.3植被的偏振特性22
2.3人工目標偏振特性24
2.4地物場景成像仿真28
2.4.1基于圖像分類的地物場景成像仿真28
2.4.2基于三維模型的地物場景成像仿真32
第3章大氣偏振輻射傳輸特性及算法39
3.1大氣的散射輻射偏振特性39
3.1.1大氣散射和吸收39
3.1.2大氣偏振輻射參量47
3.1.3大氣偏振輻射特性分析53
3.2矢量輻射傳輸及其數值解法55
3.2.1大氣輻射傳輸過程55
3.2.2矢量輻射傳輸模型57
3.2.3矢量輻射傳輸模型的求解及算法實現58
3.3大氣輻射傳輸過程仿真結果63
第4章偏振探測器仿真81
4.1偏振探測原理82
4.2多角度偏振成像儀82
4.3偏振成像儀成像模型85
4.3.1光學系統建模86
4.3.2偏振通道單像元輻射測量模型89
4.3.3輻射測量模型全視場推演89
4.4偏振成像仿真91
4.4.1全視場均一非偏光入射正演仿真92
4.4.2全視場均一線偏光入射正演仿真93
4.5多角度偏振成像儀成像模型檢驗96
4.5.1輻射測量檢驗96
4.5.2偏振測量檢驗97
4.5.3光楔配準檢驗103
第5章全鏈路偏振探測成像仿真技術與方法106
5.1偏振成像仿真影響因素分析106
5.1.1大氣影響敏感性分析106
5.1.2下墊面影響的敏感性分析108
5.1.3幾何條件的影響分析112
5.2光學遙感偏振成像仿真方法115
5.2.1經典偏振成像仿真方法115
5.2.2基于Mueller矩陣的偏振成像仿真方法119
5.3光學遙感偏振成像仿真軟件設計與實現120
5.4小結125
第6章全鏈路偏振探測成像仿真及結果分析126
6.1偏振探測數值仿真126
6.1.1偏振探測數值仿真過程126
6.1.2偏振探測數值仿真結果130
6.2基于強度圖像的偏振成像仿真132
6.2.1基于強度圖像的偏振成像仿真過程132
6.2.2基于強度圖像的偏振成像仿真結果135
6.3偏振成像仿真效果評價及驗證144
6.3.1全鏈路偏振成像仿真實驗方案144
6.3.2全鏈路偏振成像仿真實驗數據處理147
6.3.3偏振成像仿真評價方法153
6.3.4偏振成像仿真評價及驗證結果157
6.4小結160
參考文獻161
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