地暉自動化觀測影像處理及數據分析｜國立清華大學博碩士論文庫

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研究生：	許力文 Li-Wen Hsu
論文名稱：	地暉自動化觀測影像處理及數據分析 Automated Earthshine Observation Data Remap and Analysis
指導教授：	周定一 Dean-Yi Chou
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 天文研究所 Institute of Astronomy
論文出版年：	2007
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	58
中文關鍵詞：	地暉、天秤動、轉軸傾角
外文關鍵詞：	albedo, earthshine, remap
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地暉(earthshine)是太陽光由地球表面上反射至月球表面，再反射回地球表面的一種現象，在月齡很大或很小時月光不強時，有時能由肉眼觀察之。這種現象與地球反射率有關，故而能幫助我們了解地表反射率與氣候變化的關聯。這種可以不利用人造衛星的幫助使研究成本降低的研究地球氣候變化的方法在首先由20世紀初的法國科學家Andre-Louis Danjon提出有系統的觀測方法，在經過一個世紀的進步，我們已經可以取得精準度很高的地暉資訊。而經由在全球不同經緯度的地區建立觀測站連結成為全球觀測網(EAST, 台灣地暉星震觀測網)能更進一步獲得大區域性的氣候變化資訊，讓我們對近年來日益受到人們關切的溫室效應變化有更清楚的了解。
為了觀測網能順利的運作，我們需建立起自動化的觀測系統來觀測地暉，包括了諸多硬體設備及分析軟體的開發。本文即是介紹軟體方便的部分研究方法，包括處理拍攝之原始影像還有如何對月球影像進行比對校正的工作，能使我們可以準確的測量到某一月面經緯度的地暉亮度，並分析作法的正確性及誤差。

摘要    i
致謝    ii
目錄    iii
第一章    地暉觀測簡介    1
1-1    台灣地暉星震觀測網(Taiwan Earthshine and Astero-Seimology Telescope Network , EAST)    1
1-2    地暉簡介    1
1-3    望遠鏡及影像處理方法    2
第二章    影像對正方法與原理    4
2-1    影像對正介紹    4
2-2 各步驟之原理    4
2-2-1    平場處理    4
2-2-2    影像對正所需的步驟介紹    5
2-3    月球影像圓心半徑測定    5
2-3-1  利用邊緣偵測方法找出月球影像邊緣    5
2-3-2  利用邊緣計算圓心半徑    7
2-4    月球影像轉換為以經緯度為座標    13
2-4-1 月面中心座標系統 (selenographic coordinate)    15
2-4-2 月面座標的直角投影轉換 (Lunar coordinate orthographic projection map)    15
2-4-3利用雙線性內插法(bilinear interpolation)避免遺失原圖資訊    15
2-5    月球天秤動與月球轉軸傾角    17
2-5-1    月球轉軸傾角(Position angle of axis)    17
2-5-2    天秤動原理    20
2-5-2.1    光學天秤動（optical libration）    20
2-5-2.2    物理天秤動（physical libration）    29
2-5-3    計算天秤動與轉軸傾角    29
2-6    誤差測定    32
第三章    結果與討論    36
3-1    完成影像對正後的結果及誤差測定    36
3-1-1    利用交互相關係數法計算    37
3-1-2         比較不同時間拍攝影像之誤差    38
3-2    結果討論    44
3-2-1    天候及儀器所可能造成的誤差    44
3-2-2      誤差分析    44
第四章    總結與展望    46
附錄    47
附錄 A    50
參考文獻    58

                                

參考文獻
1. Qiu, J.; Goode, P. R.; Pallé, E.; Yurchyshyn, V.; Hickey, J.; Montañés Rodriguez, P.; Chu, M.-C.; Kolbe, E.; Brown, C. T.; Koonin, S. E.2003,Earthshine and the Earth's albedo: 1. Earthshine observations and measurements of the lunar phase function for accurate measurements of the Earth's Bond albedo, Journal of Geophysical Research, Volume 108, Issue D22, pp. ACL 12-1
2. Chou, Dean-Yi; Sun, Ming-Tsung; Yang, Ming-Hsu,2006, Earthshine and Asteroseismology Telescope (East) Network, Space Science Reviews, Volume 122, Issue 1-4, pp. 221-228
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9. 賴樹偉, 2003,地暉望遠鏡自動化系統軟體與數據分析, 國立清華大學天文研究所
10. Ming-Hsu Yang, 2006 , Simulation on Earth's Albedo from Earthshine Measurements, 國立清華大學物理學系
11. 臺北市天文科學教育館, 天文年鑑 .2003,2004,2005,北市立天文教育館, 台北市.

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
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