Landsat5TM数据辐射定标
Landsat5TM数据辐射定标
（ ＤＮ／（ Ｗ·ｍ－２·ｓｒ－１·μｍ－１） ） ， Ｂ 是传感器偏置 （ ＤＮ） ， Ｌλ是传感器 入瞳处的光谱辐射亮度（ Ｗ／（ ｍ２·ｓｒ·μｍ） ） ， 可见计算光谱辐射
亮度的关键在于确定 Ｇ 和 Ｂ。
Ｌａｎｄｓａｔ ５ ＴＭ 长期以来一直采用基于星上内部定标灯的
辐射定标算法， 然而随着内部定标灯的逐渐老化， 定标精度
美国地质调查局（ ＵＳ ＧＳ ） 分别在 ２００３ 年 ５ 月和 ２００７ 年 ４ 月对其辐射定标算法进行了两次更新， 新算法采用基于查找表的定标算
法， 和 Ｌａ ｎｄｓ ａ ｔ ７ ＥＴＭ＋的定标算法相似。但是目前在遥感定量应用中对 ＴＭ 数据的辐射定标问题存在混乱状况， 影响了定标精度。
Байду номын сангаас
针对此状况， 对 Ｌａ ｎｄｓ ａ ｔ ５ ＴＭ 数据辐射定标问题进行了系统介绍， 重点分析了定标算法变化情况， 为正确进行 Ｌａ ｎｄｓ ａ ｔ ５ ＴＭ 数据
Ｌａｎｄｓａｔ ５ 卫星发射于 １９８４ 年 ３ 月 １ 日， 星上携带多光 谱 扫 描 仪 （ Ｍｕｌｔｉｓｐｅｃｔｒａｌ Ｓｃａｎｎｅｒ， ＭＳＳ） 和 专 题 制 图 仪 （ Ｔｈｅｍａｔｉｃ Ｍａｐｐｅｒ， ＴＭ） ， 其 中 ＭＳＳ 在 １９９２ 年 底 停 止 接 收 数 据， ＴＭ 迄今一直正常运转， 积累了长达 ２４ ａ 的中分辨率对地 观测数据。ＴＭ 共有 ７ 个光谱波段， 其中 １￣５ 和 ７ 波段是可见 光－ 近红外波段， 空间分辨率为 ３０ ｍ， 第 ６ 波段是热红外波 段 ， 空 间 分 辨 率 为 １２０ ｍ， 各 波 段 的 中 心 波 长 大 致 为 ０．４９， ０．５６， ０．６６， ０．８３， １．６７， １１．５ 和 ２．２４ μｍ。ＴＭ 的探测器共有 １００ 个， 分 ７ 个波段， １￣５ 和 ７ 波段探测器每组 １６ 个， 呈两行 错开排列， ＴＭ１ 至 ＴＭ４ 用硅探测器（ 即 ＣＣＤ 探 测 阵列 ） ， ＴＭ５ 和 ＴＭ７ 各用 １６ 个锑化铟红外探测器， 其排列和 ＴＭ１ 至 ＴＭ４ 一样。ＴＭ６ 用 ４ 个汞镉碲热红外探测器， 也成两行排列。ＴＭ１ 至 ＴＭ５ 及 ＴＭ７ 每个探测器的瞬时视场在地面上为 ３０ ｍ×３０ ｍ， ＴＭ６ 为 １２０ ｍ×１２０ ｍ。
应用6S模型进行LANDSAT_TM影像大气校正
应用6S模型进行LANDSAT_TM影像大气校正应用6S 模型进行LANDSAT TM 影像大气校正一、辐射校正1、 1、用定标系数将原始DN 值转换为大气层顶太阳辐亮度L ；rescale cal rescale B Q G L +?=λL 为大气层顶太阳辐亮度，Q 为记录的电信号数值，rescaleG ，为通道增益，rescale B 为偏移量，定标系数可以在头文件中获得。
表1 LANDSAT5 TM 数据定标系数2、由大气层顶太阳辐亮度L 转换为反射率。
s p ESUN d L θπρλλcos 2=其中:pρ: 行星反射率λL : 传感器口径的光谱辐射值 d: 日地距离（以天文为单位）λESUN :Mean solar exoatmospheric irradiances 平均太阳外大气层辐射值s θ : 太阳天顶角表2 TM 太阳外大气层光谱辐射值表3,日地距离（以天文为单位）二、大气校正经过辐射校正后，象元灰度值转换为了反射率，我们使用6S模型对可见光和近红外波段进行大气校正。
1、辐射校正完的反射率是0-1之间的值，然后把它转换为0-100之间的数值；2、再在ENVI中把第一步中的反射率（0-100）存为RAW格式；3、然后在inputfiles中填写大气条件的输入文件、大气条件的输出文件名、待大气校正的输入文件（RAW格式）、待大气校正的图像大小；4、4、第3步中的大气条件的输入文件需要填写以下的几项：Landsat5 geometrical conditionsmonth,day,hh.ddd,long.,lat.tropical atmospheric modecontinental aerosols modelvisibility in km (aerosol model concentration)target at 600 m above sea levelsensor on board of satellitethird band of Landsat5the image has values of reflectance, DN is percent (actual values only 0-100, not 0-255)(-1)number of pixels of the image=number of bytes以上的这些参数可以根据实际情况进行填写。
Landsat系列辐射定标参数
辐射定标参数整理1.亮度温度计算亮度温度是一个常用的温度概念，是在卫星高度上传感器探测波段范围内普朗克黑体辐射函数与传感器响应函数乘积积分得到的辐射值．亮度温度包含有大气和地表对热辐射传导的影响，不是真正意义上的地表温度。
计算公式：其中，Lλ为传感器探孔处光谱辐射强度，即星上辐射亮度值，实现像素DN值转化为绝对辐射亮度值。
1.1.星上辐射亮度（Lλ）遥感影像的亮度值(DN值)都是经过量化和纠正过的以8bit编码的数字影像，为了精确反演地物特性，有必要将DN值转化为星上辐射亮度值。
ndsat8Lλ= M L*Q cal + A L通过查看影像的头文件，可以获取偏差参数：M L(RADIANCE_MULT_BAND_x)和A L(RADIANCE_ADD_BAND_x)为图像的增益和偏置。
1.1.ndsat5/7QCAL为经过辐射校正的图像灰度值即DN值；L max为探测器可检测到的最大辐射亮度，也是最大灰度值所相应的辐射亮；L min为探测器可检测到的最小辐射亮度，也是最小灰度值所相应的辐射亮度。
表 1 Landsat5 TM的Lmin和Lmax值表 2 Landsat7 ETM+的Lmin和Lmax值QCAL max为传感器接收到的最大灰度值，QCAL min为传感器接收到的最小灰度值。
（1）如果没有元数据信息，QCAL MIN默认值1（TM和ETM+1)或者0(MSS)；QCAL MAX取默认值255(TM 和ETM+)或者127(MSS)。
（2）如果有元数据信息，QCAL MIN取值如下：对于LPGS Products（The level 1 product generation system）取值为1，对于NLAPS Products（National Landsat Archive Production System）在04 April 2004之前取值为0，在04 April 2004之后取值为1；QCAL MAX 取值为127（MSS）, 255（TM、ETM）。
ENVI-专题五LandsatTM辐射定标与大气纠正
ENVI-专题五LandsatTM辐射定标与大气纠正专题五Landsat TM辐射定标与大气纠正图像处理流程分为以下几个步骤：图像的配准、重采样、定标以及大气纠正。
其中，图像配准是做所有工作的前提，是图像的几何纠正。
在进行定性或者定量遥感时都要进行图像配准来确定我们所要研究的目标。
在进行完图像配准（几何纠正）之后，为了使得输出图像的配置与输入图像向对应，因此要进行重采样。
定标以及大气纠正则是进行辐射量纠正的重要的过程，是进行定量遥感不可少的步骤。
分类是图像处理的最后一步，按某种使用意图分类之后的图像，对实际应用有很大帮助。
辐射定标和大气纠正都属于图像的预处理，辐射定标的目的是把图像上的DN值转为辐亮度或者是反射率，大气纠正的目的是消除或减少大气对图像的干扰。
以下是图像预处理的流程：一、辐射定标要对图象进行辐射定标，将图象的DN值转化为表观反射率，该过程的实现是通过应用以下两个步骤来实现的：（1）首先将图象的DN值转化为辐亮度：radiance=gain*DN+offset (1)式（2）然后将图象的辐亮度转化为表观反射率：(reflectance) ρ=π*L*d2/（ESUN*cos（θ））(2)式其中ρ为表观反射率，L为表观辐亮度，d为日地距离，ESUN为太阳平均辐射强度，θ为太阳天顶角。
（3）将以上两个步骤结合得：ρ=π*（gain*DN+offset）* d2/（ESUN*cos（θ））(3)式①日地天文单位距离D：D＝1 - 0.01674 cos(0.9856× (JD-4)×π/180)；JD为遥感成像的儒略日（Julian Day）D = 1 + 0.0167 * Sin(2 * PI * (days - 93.5) / 365)；days是拍摄卫片的日期在那一年的天数，如2004年5月21号，则days＝31＋29＋31+30+21＝142。
计算得：D=1.01250756ENVI中的具体实现（以Landsat 7 ETM+为例）：采用简单的波段运算例如，我们把2002-5-22的一幅ETM图像第3波段的DN值转化为表观反射率。
辐射定标、辐射校正、大气校正、正射校正等相关概念
辐射定标、辐射校正、大气校正、正射校正等相关概念作为初学者，容易将这几个概念搞混。
为了较好地理解这几个概念，先介绍一下相关的术语 terminology。
DN值（Digital Number ）：遥感影像像元亮度值，记录地物的灰度值。
无单位，是一个整数值，值大小与传感器的辐射分辨率、地物发射率、大气透过率和散射率等相关。
反映地物的辐射率radiance地表反射率：地面反射辐射量与入射辐射量之比，表征地面对太阳辐射的吸收和反射能力。
反射率越大，地面吸收太阳辐射越少；反射率越小，地面吸收太阳辐射越多，表示：surface albedo表观反射率：表观反射率就是指大气层顶的反射率,辐射定标的结果之一，大气层顶表观反射率，简称表观反射率，又称视反射率。
英文表示为：apparent reflectance4、行星反射率：从文献“一种实用大气校正方法及其在ＴＭ影像中的应用”中看到“卫星所观测的行星反射率（未经大气校正的反射率）”；在“基于地面耦合的TM影像的大气校正-以珠江口为例”一文有“该文应用1998年的LANDSAT5 TM影像,对原始数据进行定标、辐射校正,求得地物的行星反射率”。
因此行星反射率就是表观反射率。
英文表示：planetary albedo，辐射校正VS. 辐射定标辐射校正：Radiometric correction 一切与辐射相关的误差的校正。
目的：消除干扰，得到真实反射率的数据。
干扰主要有：传感器本身、大气、太阳高度角、地形等。
包括：辐射定标，大气纠正，地形对辐射的影响辐射定标：Radiometric calibration 将记录的原始DN值转换为大气外层表面反射率（或称为辐射亮度值）。
目的：消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值方法：实验室定标、机上/星上定标、场地定标不同的传感器，其辐射定标公式不同。
L=gain*DN+Bias在ENVI4.8中，定标模块：Basic Tools>Preprocessing>Calibration Utilities>模块(只能对一个波段进行辐射定标)大气校正：Atmospheric correction 将辐射亮度或者表面反射率转换为地表实际反射率目的：消除大气散射、吸收、反射引起的误差。
辐射定标
具体的定标公式：
LMAX LMIN L LMIN ( )(QCAL QCALMIN) QCALMAX QCALMIN
式中，QCAL为原始量化的DN值，为QCAL=0 时的辐射亮度值。为QCAL=QCALMAX时的辐 射亮度值，QCALMAX/QCALMIN是最大/最小 量化定标像素值。一般情况下，QCALMIN=0。 所以公式又可简化为 L LMIN LMAX LMIN QCAL
splitfilenaห้องสมุดไป่ตู้me()
getMaxDN ()
getMinDN()
调用后返回存放DN值数 组地址
getDNvalu e() 调用后返回存放DN值数 组地址 getGrayVa lue())
图1 定标算法函数间逻辑关系
功能1：打开原始文件 （1）操作->打开原始数据->选择“pp_01.txt”，打开
图2 打开文件“pp_01.txt”
（2）显示测试原始图像和定标信息
图3 原始数据图像显示。
如果对原始数据文件打开并定标写入成功，则会 弹出下面的提示框：
图4 提示信息
功能2：定标 步骤：定标->线性定标->选择“file_01.txt”，打开； 下图是定标后的结果显示：
图7 测试文件定标结果
QCALMAX
其中增益值gain=
LMAX LMIN QCALMAX
偏移量offset= LMIN
定义类：class Calibration
showPictu re() 调用后返回特 征值 调用后返回特征 QCALMAX GetChara cter() 调用后返回特征 QCALMIN readfile() 调用后返回特征 文件名
Landsat5TM辐射定标和大气校正
遥感数据辐射定标和大气校正-Landsat 5 Thematic Mapper为例北京农业信息技术研究中心 遥感技术部yanggj@2008-12-261 辐射定标1.1 基本原理当TM 获取影像以后（Level 0），会将其转化为32 位浮点型的绝对辐亮度。
之后进一步处理，将绝对辐亮度变为8 位的DN 值（Digital Number），这也就是我们购买后拿到的数据（Level 1）。
如果要将L1 的DN 值转化为传感器处的辐亮度值（at-sensor spectral radiance），需要通过下面这个公式：其中，是传感器处的辐亮度值，注意单位是；为像元的DN 值；为传感器处最小辐亮度值所对应的DN 值（一般取0）； 为传感器处最大辐亮度值所对应的DN 值（一般取255）； 为光谱辐亮度的最小值，单位同 ； 为光谱辐亮度的最大值，单位同 。
上面的这个公式也可以改为：其中，各个波段的 ， 以及 和 见表1。
需要注意的是，上述参数在2003 年5 月5 日前后是不一致的，所以在操作时，一定要搞清楚影像获取的时间。
参考文献：Chander, G. and Markham, B. (2003). Revised Landsat-5 TM radiometric calibration procedures and postcalibration dynamic ranges. IEEE Transactions on geosciences and remote sensing. Vol. 41, No. 11, November: 2674-2677.1.2 操作流程由于ENVI 4.4 中有专门进行辐射定标的模块，因此实际的操作十分简单。
将原始TM影像打开以后，选择Basic Tools¬Preprocessing¬Calibration Utilities¬Landsat TM进入下一步参数选择：根据传感器类型选择Landsat 4,5 或者7。
ENVI-专题五 Landsat TM辐射定标与大气纠正
专题五Landsat TM辐射定标与大气纠正图像处理流程分为以下几个步骤：图像的配准、重采样、定标以及大气纠正。
其中，图像配准是做所有工作的前提，是图像的几何纠正。
在进行定性或者定量遥感时都要进行图像配准来确定我们所要研究的目标。
在进行完图像配准（几何纠正）之后，为了使得输出图像的配置与输入图像向对应，因此要进行重采样。
定标以及大气纠正则是进行辐射量纠正的重要的过程，是进行定量遥感不可少的步骤。
分类是图像处理的最后一步，按某种使用意图分类之后的图像，对实际应用有很大帮助。
辐射定标和大气纠正都属于图像的预处理，辐射定标的目的是把图像上的DN值转为辐亮度或者是反射率，大气纠正的目的是消除或减少大气对图像的干扰。
以下是图像预处理的流程：一、辐射定标要对图象进行辐射定标，将图象的DN值转化为表观反射率，该过程的实现是通过应用以下两个步骤来实现的：（1）首先将图象的DN值转化为辐亮度：radiance=gain*DN+offset (1)式（2）然后将图象的辐亮度转化为表观反射率：(reflectance) ρ=π*L*d2/（ESUN*cos（θ））(2)式其中ρ为表观反射率，L为表观辐亮度，d为日地距离，ESUN为太阳平均辐射强度，θ为太阳天顶角。
（3）将以上两个步骤结合得：ρ=π*（gain*DN+offset）* d2/（ESUN*cos（θ））(3)式①日地天文单位距离D：D＝1 - 0.01674 cos(0.9856× (JD-4)×π/180)；JD为遥感成像的儒略日（Julian Day）D = 1 + 0.0167 * Sin(2 * PI * (days - 93.5) / 365)；days是拍摄卫片的日期在那一年的天数，如2004年5月21号，则days＝31＋29＋31+30+21＝142。
计算得：D=1.01250756ENVI中的具体实现（以Landsat 7 ETM+为例）：采用简单的波段运算例如，我们把2002-5-22的一幅ETM图像第3波段的DN值转化为表观反射率。
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研究论文（ Ａｒｔｉｃｌｅ ｓ ）
多颗卫星传感器进行了绝对辐射定标试验； 法国利用马赛附 近 的 Ｌａ Ｃｒａｕ 试 验 场 对 ＳＰＯＴ ＨＲＶ 传 感 器 进 行 了 辐 射 定 标 。 从 １９９３ 年开始我国以敦煌戈壁作为可见光近红外波段辐射 校正场， 以青海湖广阔的水面作为热红外波段辐射校正场， 开始了中国遥感卫星辐射校正场项目的建设和辐射定标方 法与技术的研究。
利。
研究发现各反射波段传感器增益随时间呈指数函数变
化， 变化形式如下［２］
Ｇｎｅｗ（ｔ）＝ａ０·ｅｘｐ（－ ａ１（ｔ－ １９８４．２０８２））＋ａ２
（ ３）
其中 ， ｔ 是 以 小 数 表 示 的 年 份 （ １９８４．２０８２ 指 “时 间 ０”， 即 存 档
的 第 一 景 Ｌａｎｄｓａｔ ５ ＴＭ 数 据 的 接 收 时 间 （ １９８４ 年 ３ 月 １６
３． Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３９， Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓ ｔｒａｃｔ Ｌａｎｄｓａｔ ５ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｌａｕｎｃｈｅｄ ｏｎ Ｍａｒｃｈ １， １９８４ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｗｅｌｌ ｆｏｒ ｏｖｅｒ ２３ ｙｅａｒｓ． Ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｌｉｆｅｔｉｍｅ ｏｆ Ｌａｎｄｓａｔ ５， ＵＳＧＳ ｕｐｄａｔｅｄ ｉｔｓ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｏｎ Ｍａｙ， ２００３ ａｎｄ Ａｐｒｉｌ， ２００７， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ａｃｃｕｒａｃｙ， ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｏｖｅｒ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｗｉｔｈ Ｌａｎｄｓａｔ ７ ＥＴＭ＋ ｄａｔａ． Ｎｏｗ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍｕｃｈ ｃｏｎｆｕｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｎｄｓａｔ ５ ＴＭ ｄａｔａ ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ｏｎ ｔｈｅ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＴＭ ｄａｔａ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ， ｔｏ ｈｅｌｐ ｕｓｅｒｓ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｌａｎｄｓａｔ ５ ＴＭ； ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ； ｌｏｏｋ ｕｐ ｔａｂｌｅ
越来越差。为提高定标精度， ＵＳＧＳ 在 ２００３ 年 ５ 月采用 了 一
种新的定标算法， 即利用查找表（ Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ， ＬＵＴ） 对 ＴＭ
的反射波段进行辐射定标， 该方法与 Ｌａｎｄｓａｔ ７ ＥＴＭ＋的定标
方法相似， 从而使得这两颗卫星的数据更具有一致性， 给综
合利用这两颗卫星数据进行长期持续性地表研究带来了便
定量遥感技术的发展， 全球资源和环境变化的遥感监测 以 及 多 光 谱 、多 时 相 和 多 种 卫 星 传 感 器 遥 感 数 据 的 综 合 应 用 和定量分析技术的发展， 迫切地对卫星传感器的辐射定标提 出高精度的要求。为提高辐射定标精度， ２０ 世纪 ７０ 年代， 国 外航天大国开始研究利用地面大面积稳定目标对卫星遥感 仪器进行在轨辐射定标， 美国宇航局（ ＮＡＳＡ） 和亚利桑那大学 光学科学中心利用美国新墨西哥州的白沙场， 对 Ｌａｎｄｓａｔ 等
辐射定标提供参考。
关键词 Ｌａ ｎｄｓ ａ ｔ ５ ＴＭ； 辐射定标； 查找表
中图分类号 ＴＰ ７５１．１
文献标识码 Ａ
文章编号 １０００－ ７８５７（２００ａｌｉｂｒ ａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｎｄｓａｔ ５ ＴＭ Ｄａｔａ
ＺＨＡＮＧ Ｚｈａｏｍｉｎｇ１，２，３， ＨＥ Ｇｕｏｊｉｎ２
Ｌａｎｄｓａｔ ５ 卫星发射于 １９８４ 年 ３ 月 １ 日， 星上携带多光 谱 扫 描 仪 （ Ｍｕｌｔｉｓｐｅｃｔｒａｌ Ｓｃａｎｎｅｒ， ＭＳＳ） 和 专 题 制 图 仪 （ Ｔｈｅｍａｔｉｃ Ｍａｐｐｅｒ， ＴＭ） ， 其 中 ＭＳＳ 在 １９９２ 年 底 停 止 接 收 数 据， ＴＭ 迄今一直正常运转， 积累了长达 ２４ ａ 的中分辨率对地 观测数据。ＴＭ 共有 ７ 个光谱波段， 其中 １￣５ 和 ７ 波段是可见 光－ 近红外波段， 空间分辨率为 ３０ ｍ， 第 ６ 波段是热红外波 段 ， 空 间 分 辨 率 为 １２０ ｍ， 各 波 段 的 中 心 波 长 大 致 为 ０．４９， ０．５６， ０．６６， ０．８３， １．６７， １１．５ 和 ２．２４ μｍ。ＴＭ 的探测器共有 １００ 个， 分 ７ 个波段， １￣５ 和 ７ 波段探测器每组 １６ 个， 呈两行 错开排列， ＴＭ１ 至 ＴＭ４ 用硅探测器（ 即 ＣＣＤ 探 测 阵列 ） ， ＴＭ５ 和 ＴＭ７ 各用 １６ 个锑化铟红外探测器， 其排列和 ＴＭ１ 至 ＴＭ４ 一样。ＴＭ６ 用 ４ 个汞镉碲热红外探测器， 也成两行排列。ＴＭ１ 至 ＴＭ５ 及 ＴＭ７ 每个探测器的瞬时视场在地面上为 ３０ ｍ×３０ ｍ， ＴＭ６ 为 １２０ ｍ×１２０ ｍ。
０ 引言
随着遥感技术的迅速发展， 遥感应用逐渐从定性走向定 量， 辐射定标是实现遥感信息定量化的基本前提。
通常遥感数字图像给出的是像元 ＤＮ 值。利用 ＤＮ 值， 只 能进行同景图像内部的相对比较。全球资源和环境变化研究 要 求 遥 感 技 术 能 够 提 供 长 时 相 、多 区 域 、多 种 传 感 器 的 遥 感 数 据。只有将图像 ＤＮ 值转换成对应像元的辐射亮度值， 才能对 不同地点、不同时间和不同类型传感器获取的遥感数据进行 定量比较与应用， 以满足全球资源和环境变化研究的需要， 而 这个转换过程就称为辐射定标。
日） ） ， ａ０， ａ１ 和 ａ２ 为系数。 ２００３ 年采 用 的 新 定 标 算 法 中 传感 器 增 益 函 数 各 波 段 的
系数见表 １［３］。
表 １ Ｌａ ｎｄｓ ａ ｔ ５ ＴＭ 传感器增益函数各波段系数 Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｉｍｅ－ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ
目前辐射定标包括 ３ 个方面的内容： ① 发射前的实验 室定标； ② 基于星载定标器的飞行中定标； ③ 在轨运行期 间采用基于陆地（ 或海面） 特性的“替代定标”， 或借助其他卫 星进行的“交叉定标”［１］。辐射定标贯穿卫星整个生命周期， 是 保持卫星数据精度的一项非常重要的基础工作。通过辐射定 标， 可以监测传感器的性能变化， 并定期或不定期地给出传感 器的辐射定标系数。
Ｌａｎｄｓａｔ ５ 卫 星 由 ＮＡＳＡ 研 制 和 发 射 ， 经 过 在 轨 测 试 ， Ｌａｎｄｓａｔ ５ 最 初 由 美 国 国 家海 洋 和 大 气 管 理 局 （ ＮＯＡＡ） 管 理 。 １９８５ 年 ９ 月， Ｌａｎｄｓａｔ ５ 的日常运转移交给地球观测卫星公司 （ ＥＯＳＡＴ， 即后来的 Ｓｐａｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ 公司） 负责。在 ２００１ 年 ７ 月， Ｌａｎｄｓａｔ ５ 以及全部存档数据又移交给 ＵＳＧＳ。同时， 美国 先后有 ３ 套针对 Ｌａｎｄｓａｔ ５ 卫星数据产品的生产系统， 第 １ 个 是 ＴＭ 图像处理系统 （ ＴＭ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ， ＴＩＰＳ） ， 由 ＮＯＡＡ 和 ＥＯＳＡＴ 公 司 使 用 ； １９９１ 年 １０ 月 ， ＥＯＳＡＴ 公 司 将 ＴＩＰＳ 系 统 升 级 为 增 强 型 图 像 处 理 系 统 （ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ， ＥＩＰＳ） ； 之后， ＵＳＧＳ 处理 Ｌａｎｄｓａｔ ５ 卫 星 数 据 时 则 使 用 国 家 陆 地 卫 星 存 档 生 产 系 统 （ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｎｄｓａｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ， ＮＬＡＰＳ） 。
收稿日期： ２００８－ ０３－ ０３ 基金项目： 国家自然科学基金项目（ ６０２７２０３２） 作者简介： 张兆明， 北京市北三环西路 ４５ 号中国科学院中国遥感卫星地面站， 博士研究生， Ｅ－ ｍａｉｌ： ｚｍｚｈａｎｇ＠ｎｅ．ｒｓｇｓ．ａｃ．ｃｎ； 何国金（ 通讯作者） ， 北京市北
三环西路 ４５ 号中国科学院对地观测与数字地球科学中心， 研究员， Ｅ－ ｍａｉｌ： ｇｊｈｅ＠ｎｅ．ｒｓｇｓ．ａｃ．ｃｎ
１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１０１， Ｃｈｉｎａ
２． Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｅａｒｔｈ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅａｒｔｈ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ
ｏｆ Ｌａｎｄｓ ａｔ ５ ＴＭ ｌｉｆｅｔｉｍｅ ｇａｉｎ
系数 波段
１ ２ ３ ４ ５ ７
ａ０／ＤＮ·（Ｗ·ｍ－ ２· ｓｒ－ １·μｍ－ １）－ １ ０．１４５ ７ ０．０５８ ６５ ０．１１１ ９ ０．１０７ ７ ０．２６３ ０ ０．５０２ ７
ａ１／ａ－ １
０．９５５ １ ０．８３６ ０ １．００２ １．２７７ １．０９３ ０．９７９ ５
研究论文（ Ａｒｔｉｃｌｅ ｓ ）
Ｌａ ｎｄｓ ａ ｔ ５ ＴＭ 数据辐射定标
张兆明 ， １，２，３ 何国金 ２
１． 中国科学院遥感应用研究所， 北京 １００１０１ ２． 中国科学院对地观测与数字地球科学中心， 北京 １００１９０ ３． 中国科学院研究生院， 北京 １０００３９