转基因技术对实现作物增产增质, 降低农药使用量, 降低生产成本等具有重要作用, 但对生态环境也存在一定的潜在威胁。 为了防止转基因大豆在食品化中的滥用, 对转基因产品快速鉴别技术的研究尤为迫切。 紫外拉曼光谱检测技术具备外场远距离无损遥测检测, 简单高效, 快速准确等优点, 可有效用于物质遥测鉴别领域。 基于紫外拉曼光谱的转基因/非转基因大豆油以及与其他类别食用油鉴别方法, 采集了五种不同食用油(两种品牌转基因/非转基因大豆油各500组样本和一种稻米油100组样本, 共2 100组样本)在3 500~400 cm-1(268~293 nm)范围内的日盲紫外拉曼光谱信息, 为提高光谱数据的信噪比并保证分类识别的准确性, 对上述光谱数据采用Savitzky-Golay滤波降噪、 基于自适应迭代加权惩罚最小二乘法(airPLS)的基线校正以及多元散射校正(MSC)的光谱数据修正等预处理。 根据大豆油的紫外拉曼指纹图谱, 分析出主要化学成分包含脂肪类、 蛋白质类、 酰胺类。 将每种大豆油样本按1∶1划分为训练集和测试集, 输入训练集数据至支持向量机(SVM)进行训练, 采用10折交叉验证建立最佳模型, 识别准确率达99.81%, 对转基因大豆油的判别效果显著; 采用主成分分析法(PCA)进行数据降维处理, 提取出8个主成分, 累计贡献率为74.84%, 可代表大部分原始数据特征。 在此基础上, 将预处理后的光谱数据按4∶1划分为训练集和测试集, 采用偏最小二乘回归判别分析方法(PLS-DA), 结合10折交叉验证法建立全谱的最佳PLS-DA模型(判别阈值设置为0.5), 判别准确率达到70.95%。 研究表明, 紫外拉曼光谱分析方法可较为准确地鉴别非转基因/转基因大豆油, 同时可鉴别大豆油与稻米油, 实现对转基因大豆食品的快速无损鉴别, 可望成为转基因大豆油及其食品的现场检测新的技术途径, 对推动转基因产品遥测鉴别技术的发展具有进步意义。

拉曼光谱遥测技术主要用于在安全距离之下对一些危险品、违禁品、变质食品等进行现场快 速检测。早期拉曼光谱遥测技术大多采用可见光或近红外激光拉曼光谱技术，为了避免环境光影响， 常在实验室或夜间进行。近年来，因日盲紫外激光的拉曼光谱检测具有共振效应强、不受环境光干 扰、人眼相对安全等诸多特性逐渐开始被广泛应用。本文在分析自然环境下远程拉曼光谱遥测技术 基础原理上，归纳了国内外可见光或近红外激光拉曼光谱遥测技术和国内外紫外激光拉曼光谱遥测 技术的研究进展和现状，分析了远程紫外激光拉曼光谱应用在反恐、禁毒和食品安全等领域的优势， 最后总结了自然环境下拉曼光谱遥测技术的研究难点和发展趋势。

紫外拉曼光谱具有拉曼散射强度高、 易于荧光光谱分离、 受环境干扰影响小以及人眼安全性高等特性, 所用的紫外拉曼光谱仪采用波长266 nm激光器, 拉曼和荧光光谱会有部分重叠, 增加了准确获取拉曼光谱特征信息的难度, 进一步影响样品的辨识。 因此, 需要在分析拉曼光谱之前进行基线校正来消除荧光干扰。 根据紫外拉曼+荧光混合光谱中, 荧光光谱具有逐渐增加且接近分段线性递增的特点, 利用分段线性函数拟合荧光光谱基线是一种较简捷的方法, 于是针对传统分段线性拟合基线校正方法基线点定义过度依赖操作人员、 自动化水平较低等问题, 研究了一种改进的紫外拉曼光谱分段线性拟合基线校正方法: (1)首先求原始信号经不同次平滑迭代后的光谱数据。 由于波峰相对于基线是高频信号, 在多次平滑过程中, 波峰附近的光谱强度逐渐下降且变化较大, 基线部分逐渐上升且相对变化很小, 经不同次迭代平滑的光谱波峰和基线点处的光谱强度标准差SD差异较大。 (2)然后通过对光谱强度偏差的比较确定准有效基线点位置。 通过适当设定的阈值SD0提取出准有效基线点位置; (3)再利用线性迭代拟合法提取并修正过校正基线点。 准有效基线点将整个拉曼光谱分割成N个特征峰区间, 分别连接特征峰区间两端点得到一条直线, 若特征峰全部在直线以上表明不存在过校正, 否则区间端点向其峰方向移动并再次直线连接, 重复以上过程, 直到特征峰全部在直线以上, 得到有效基线点; (4)最后逐段直线连接所有相邻有效基线点得到整个光谱的基线。 原始光谱减去基线就是基线校正后的拉曼光谱。 通过对模拟和实际测量的紫外混合光谱的基线校正处理实验表明: 该方法能自动确定基线点位置, 且较传统方法能获得更好的基线校正效果, 为下一步的光谱分析提供更准确的光谱信息。

远距离检测主要用于人类不宜或不易接触的物品检测, 紫外拉曼光谱法是一种比较有效的远距离危险物品检测方法, 在反恐、禁毒和食品安全等领域具有广泛的应用前景。本文在分析远程拉曼光谱检测技术基本原理的基础上, 总结了紫外拉曼光谱检测技术的优势, 对远程紫外拉曼光谱检测技术的现状进行综合分析。从激光器发射、光学接收系统、光谱接收、光谱处理等方面分析了不同模块关键技术及研究现状, 分析了远程紫外拉曼光谱检测技术的研究难点和发展趋势。

随着对天基对地以及临近空间目标探测的需求增大，高性能红外相机探测及海量数据定量化迫切需要高可靠性、高精度的辐射定标技术，因此，星上辐射定标装置已成为当前空间定量遥感技术发展的重要方向。在轨红外遥感相机的辐射定标主要校正探测器响应的不均匀性(相对辐射定标)和建立遥感相机输出信号与输入辐射量的函数关系(绝对辐射定标)。在介绍红外相机星上辐射定标基本原理的基础上，综述近年来几个国内外典型星上辐射定标装置及其特点，并介绍笔者所在课题组近年来基于内部定标源+天空星图的红外相机高动态范围(HDR)相对辐射定标方法的研究进展。论文对于红外辐射定标技术及星上辐射定标装置的发展具有参考意义。