国内外卫星遥感器辐射定标场地特性比较分析

合集下载

遥感影像辐射定标

遥感影像辐射定标
遥感影像辐射定标是一个复杂的过程，具体步骤如下：
1.确定定标参数：辐射定标所需的参数通常存放在元数据文件中，用户可以从元数据文件中直接读取参数，从而完成定标。

2.绝对定标：把卫星传感器接收到的视场中已知反射率的地面目标作为参考，通过卫星传感器观测这类地面目标，从卫星传感器得到的测量值计算出该卫星传感器的定标系数，以此实现传感器的绝对定标。

3.相对定标：利用卫星同步观测的在轨绝对定标场地数据来计算卫星载荷不同探测器之间的相对光谱响应，并利用得到的在轨绝对辐射定标系数进行卫星载荷的星上亮温定标，从而得到卫星载荷红外通道的相对定标系数。

4.场地替代定标：在没有合适的在轨绝对辐射定标场地时，可以采用场地替代定标。

该方法是利用与在轨绝对辐射定标场地具有相似光谱特性并易于获取的场地作为替代场地，通过选择替代场地、获取替代场地的地表反射率数据、大气参数和同步卫星观测数据，计算得到在轨绝对辐射定标系数。

遥感影像辐射定标的目的是消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值。

CBERS-04卫星宽视场成像仪在轨场地辐射定标

CBERS-04卫星宽视场成像仪在轨场地辐射定标CBERS-04卫星宽视场成像仪在轨场地辐射定标的论文摘要：本文利用CBERS-04卫星宽视场成像仪在轨数据和地面辐射定标数据，通过大气透过率模型的建立和实验测量数据的处理，完成了CBERS-04卫星宽视场成像仪在轨场地辐射定标。

结果表明，CBERS-04卫星宽视场成像仪在轨场地辐射定标精度符合要求，可为遥感应用提供有效数据支持。

关键词：CBERS-04；宽视场成像仪；场地辐射定标；大气透过率模型1. 前言CBERS-04卫星宽视场成像仪作为中国与巴西国际合作项目的一部分，于2014年成功发射。

该设备采用多光谱和波段对地观测，对土地利用、资源调查和环境监测等领域具有广泛的应用价值。

然而，卫星数据的定量分析需要在地面进行辐射定标，通常利用大气透过率模型完成宽视场成像仪光谱响应的估算。

因此，CBERS-04卫星宽视场成像仪在轨场地辐射定标是实现精准遥感应用的重要基础。

2. 大气透过率模型的建立大气透过率模型是用来描述大气对太阳辐射和地球表面反射辐射的吸收和散射情况的数学模型。

本文采用了MODTRAN软件模型和实验测量数据相结合的方法，建立CBERS-04卫星宽视场成像仪光学长光程大气透过率模型。

模型中包括对流层、平流层和臭氧吸收等五种离子吸收，准确地模拟了光线在穿过大气时的吸收和散射情况。

模型的出模精度经过对比实际测量数据检验，符合CBERS-04卫星宽视场成像仪精度要求。

3. 场地辐射定标的方法CBERS-04卫星宽视场成像仪在轨场地辐射定标主要包括反射率定标和辐射温度定标。

反射率定标主要通过选取已知地物，如稳定的混凝土路面和建筑物顶面等，计算它们的地表反射率。

通过经典的黑体辐射源法和码装法，测量已知地物的表面温度和CBERS-04卫星宽视场成像仪对应的亮度温度，得出辐射温度定标系数。

4. 实验结果本文将建立的大气透过率模型和反射率、辐射温度定标系数应用于CBERS-04卫星宽视场成像仪在轨数据处理中，取得了显著成果。

高精度卫星光学遥感器辐射定标技术

１引言
光学辐射定标主要研究光辐射传感器的输出与已知的、用Ｓ单位表述的输入光辐射之间的定量关系，Ｉ包括各种光辐射效应的定量化、光辐射的精确测量及其不确定度评估，辐射传感器的综合特性表征，光以及光辐射传感器的工作条件对其性能影响的评估等方面的内容。光辐射是光学遥感信息的基本载体。各种平台上光学传感器的几何和光谱分辩能力都与其光辐射的准
确测量能力直接相关。辐射定标在空间对地观测观测过程中所发挥的主要作用表现为：１现各类光学传感器从预研一）实工程研制一轨运行的全过程定标，证传感器的精度能够满足应用需在保
求：
２）统一不同平台、同传感器的辐射量化标准，不同时间、间条件下获得的遥感信息可以比对、不使空转
第５期
郑小兵：高精度卫星光学遥感器辐射定标技术
３７
量结果真实反映目标和背景的特征。
光辐射定标是一项多学科交叉的技术，及辐射与光度学、量学、与介质的相互作用、电精密仪器涉计光光
设计等基础研究和工程研发内容。
ＨｉｈＡｃｕａｙＲａｉｍｅｒｃＣａｉｒｔｎｏａｅｌｅＯｐｉａｍｏｅＳｎｏｓｇ－ｃｒｃｄｏｔｉｌａｉｆＳｔｌｔｔｃｌＲｅｔｅｓｒｂｏｉ

民用遥感卫星载荷在轨辐射定标与定量应用

ｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｔｉｐｕｌａｔｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒｉｓａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｔｏｉｎ — ｏｒｂｉｔｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｖａｌｉｄａｔｉｏｎｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｐａｙｌｏａｄｓ，ａｎｄｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｓａｒｅａｃｃｕｒａｔｅｆｏｒｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｂａｓｅｄｏｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｄａｔａｉｓｖｅｒｙｗｅｌ１．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｌａｎｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓａｔｅｌｌｉｔｅ；ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；ｑｕａｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ；
ｓｔａｔｕｓｏｆｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ，ａｎｄａｓｃｅｒｔａｉｎｓｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｌｏｆｗｔｈａｔｓｕｉｔｓＣｈｉｎａ ’ Ｓｃｉｖｉｌｓａｔｅｌｌｉｔｅｐａｙｌｏａｄｓ．Ｗｅｐｅｒｆｏｒｍｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｖａｌｉｄａｔｉｏｎｏｆｃｉｖｉｌｓａｔｅｌｌｉｔｅｂｙｕｓｉｎｇａｂｏｖｅｍｅｎｔｉｏｎｅｄｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅｒｅｔｒｉｅｖａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｌａｎｄｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｐｅｒｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｓｕｃｈａｓｒｅｌｅｆｃｔａｎｃｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｕｒｔｅ，ａｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ

星载遥感器的可见和近红外波段的绝对定标

星载遥感器的可见和近红外波段的绝对定标孙毅义;郭常忠;董浩;李治平【期刊名称】《测试技术学报》【年(卷),期】1999(013)001【摘要】在洁净海洋上空,卫星遥感器在可见光谱区中接收到的信号主要来自于大气分子散射.根据大气辐射传输机理利用观测海洋的方法,对星载遥感器的可见和近红外通道进行绝对辐射定标.为了克服大气气溶胶散射对辐射定标精度的影响,利用组合可见和近红外通道同时观测高亮云层和洁净海面对NOAA-14 AVHRR作出了精确的辐射定标.而Landsat-5 TM遥感器,由于飞行前标定辐射设置过低,无法使用高反射目标进行辐射定标.本研究利用大气散射辐射以及大气和海洋宏观平均特征进行辐射定标,同样得到了好的结果.为了证实定标结果,与中国格尔木沙漠地区的光谱反射率实际测量进行了对比.【总页数】7页(P1-7)【作者】孙毅义;郭常忠;董浩;李治平【作者单位】烟台大学环境特性研究所,山东,烟台,264005;烟台大学环境特性研究所,山东,烟台,264005;烟台大学环境特性研究所,山东,烟台,264005;烟台大学环境特性研究所,山东,烟台,264005【正文语种】中文【中图分类】TP7【相关文献】1.星载遥感器在飞行时的绝对辐射定标方法 [J], 顾名Li2.星载多光谱遥感器太阳定标技术的进展 [J], 顾名澧3.星载光学遥感器可见近红外通道辐射定标研究进展 [J], 高海亮;顾行发;余涛;李小英;巩慧;李家国4.星载微光遥感器外场辐射定标光源的研制和检测 [J], 甘涛; 袁银麟; 翟文超; 郑小兵; 孟凡刚; 吴浩宇5.NOAA-14星载可见光和近红外遥感器的绝对定标(英文) [J], 孙毅义;李治平;郭常忠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

内蒙古辐射校正场特性评价与应用潜力分析

内蒙古辐射校正场特性评价与应用潜力分析马晓红;余涛;高海亮;陈兴峰;谢玉娟;韩杰【摘要】利用2010年6月在内蒙古贡格尔辐射校正场(简称内蒙古辐射校正场)实测的地表反射率和大气气溶胶数据,分析了该辐射校正场的地表反射率和大气气溶胶特性,并与敦煌辐射校正场相关数据进行了对比分析.结果表明:内蒙古辐射校正场地表反射率的相对方差小于5％,表现出较好的均一性；在天气晴朗的情况下,各通道的大气气溶胶光学厚度可达0.1 ～0.2；内蒙古辐射校正场地理条件优越,交通便利且定标成本低,可作为我国备用的卫星传感器辐射校正场,用于开展卫星传感器的在轨辐射定标及遥感数据真实性检验实验,以进一步提高国产卫星遥感数据定量化应用的可靠性与精度.%Using surface reflectance data and atmosphere aerosol data measured at the Inner Mongolia radiometric site in June, 2010, this paper analyzed the surface reflectance characteristics, atmosphere aerosol properties and geography conditions and made a comparison between the Inner Mongolia test site and the Dunhuang radiometric calibration site. The results show that the relative deviation of reflectance is less than 5% , indicating that the site has good uniformity, that the aerosol optical thickness of each channel is up to 0.1 ~0.2 during the fine weather, that the transportation is very convenient and that the cost of the calibration experiment is low. Therefore, the Inner Mongolia radiometric site not only can be used to carry out on - orbit radiometric calibration and validation experiments as the spare radiometric calibration site, but also can improve reliability and accuracy of homemade satellite remote sensing data.【期刊名称】《国土资源遥感》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】6页(P31-36)【关键词】辐射校正场;内蒙古辐射校正场;地表反射率;大气气溶胶光学厚度【作者】马晓红;余涛;高海亮;陈兴峰;谢玉娟;韩杰【作者单位】河南理工大学测绘与国土信息工程学院,焦作454000;中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;河南理工大学测绘与国土信息工程学院,焦作454000;中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;河南理工大学测绘与国土信息工程学院,焦作454000;中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101【正文语种】中文【中图分类】TP722.4随着对地观测卫星数量的不断增加，遥感数据的应用已经进入到定量化阶段，而卫星传感器的辐射定标是遥感数据定量化应用的前提。

国外遥感卫星发展现状概述

国外遥感卫星发展现状概述遥感卫星是指通过卫星传感器获取地球表面信息的一种技术手段。

随着科技的不断进步，国外各国在遥感卫星领域展开了广泛的研究和开发工作，取得了许多重大的成果。

本文将对国外遥感卫星发展现状进行概述。

一、美国遥感卫星发展美国是全球遥感卫星领域的领军国家，已经发射了多颗卫星以获取地球的遥感数据。

其中，最早的一颗遥感卫星是在1972年发射的LANDSAT-1，成为了美国遥感卫星的代表。

此后，美国陆续发射了多颗LANDSAT卫星，目前已经发射至LANDSAT-8此外，美国还发射了SPOT卫星，这是由法国、比利时和瑞典共同研制的一种遥感卫星系统。

SPOT卫星具有较高的分辨率和较大的覆盖范围，可以提供高质量的遥感数据。

美国的遥感卫星不仅在地球观测方面具有重要意义，还广泛应用于气象预报、环境监测、农业和林业等领域。

美国还建立了全球地球观测系统（GEOSS），整合了多个卫星数据源，提供全球范围内的遥感数据。

二、欧洲遥感卫星发展欧洲也在遥感卫星领域取得了重要进展。

欧洲空间局（ESA）是欧洲遥感卫星的主要研发机构，其最重要的遥感卫星是欧空局地球观测卫星（ERS）和欧洲高分辨率卫星（ERS）。

欧空局地球观测卫星是一颗多用途的遥感卫星，可以获取包括海洋、大气、陆地和冰层在内的地球各部分的遥感数据。

这些数据对于气象预报、气候变化研究和环境监测等方面都有重要意义。

欧洲高分辨率卫星是欧洲自主研制的一种高分辨率合成孔径雷达（SAR）系统，可以获得具有高分辨率和更强的穿透能力的遥感影像。

该卫星已经成功应用于数字地形模型制作、城市规划和土地利用研究等领域。

三、其他国家遥感卫星发展除了美国和欧洲，其他国家也在遥感卫星领域投入了大量的研究和开发工作。

俄罗斯自上世纪60年代起就开始发射静止遥感卫星，用于监测天气和资源等方面。

中国也在遥感卫星领域实现了重大突破。

中国的遥感卫星包括环境一号卫星、资源一号卫星和天鹰一号卫星等。

这些卫星在环境监测、农业、林业和城市规划等方面发挥了重要作用。

一种基于月球的卫星光学遥感器辐射定标方法

一种基于月球的卫星光学遥感器辐射定标方法说实话基于月球的卫星光学遥感器辐射定标方法这事儿，我一开始也是瞎摸索。

我试过不少办法呢。

最开始我就想啊，月球的光那么稳定，肯定能直接拿来做参考，于是我就简单地去测量月球的辐射值，然后跟遥感器接收到的值做对比。

结果发现呀，完全不是那么回事儿。

我忽略了很多复杂的因素。

比如说，地球大气对月球光线的吸收、散射啥的，这就好比是在有雾的天气看远处的灯，灯光的强度看起来就变弱了。

后来我又想，那我得把大气的影响考虑进去。

我就开始找各种大气模型，想根据模型来校正这个大气的影响。

可是这操作起来超级麻烦，不同的地区、不同的天气状态，大气模型都不一样。

我就像掉进了一个泥坑，越挣扎越糊涂。

有一次我突然悟到，我是不是可以找一些相对稳定的数据来进行间接推算呢。

我就去查找以往很多次测量月球的辐射数据，建立了一个小数据库。

通过对比遥感器拍摄的月球图像和数据库里的数据，来定标。

这就有点像对比不同时期拍的照片，找出不同之处好来修正。

但是这里面也有限制，因为之前的数据来源可能也存在不准确的地方。

再后来经过各种尝试，我发现结合多种方法是比较靠谱的。

先测量月球的大致辐射总量，这个时候粗略一点没关系，就像看个大概轮廓。

然后利用大气校正模型进行初步校正，把大气这个捣乱分子给控制一下。

接着再比对数据库里的数据，进行精确的调整。

这个就像是先用大刷子画个轮廓，再用小画笔慢慢雕琢细节。

我还得跟你说一个我犯的错，我之前觉得只要数据多就好，忽略了数据的准确性。

我收集了很多不可靠的数据来源的数据，结果整个定标全乱套了。

所以一定要确保数据的真实性和可靠性。

还有就是不同卫星的轨道高度、角度这些都会影响光学遥感器接收月球辐射的情况。

比较准确的方式是根据卫星的具体情况，选择合适的时间段，就像挑个阳光正好的时候拍照一样，这个时候大气状态相对稳定。

我还在不断摸索和完善这个方法呢，但目前这样做已经有了一些成功的案例。

我这一路的尝试虽然曲折，但也积累了不少经验，希望对你们也能有所帮助。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ｓｃｉｂｒｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｓｅｓｉｔｅｓａｒｅａｎｌｙａｚｅｄａｎｄｓｕｍｍａｉｚｒｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｐｐｒｏａｃｈｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕ — ｒａｃｙｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐａｙｌｏａｄ；ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃｃｌｉａｂｒａｔｉｏｎ；ｒａｄｉａｎｃｅ；ｒａｄｉｏｍｅｔｉｃｒｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｔｅ；ｒｅｌｆｅｃｔｉｖｉｔｙ
ＷＡＮＧＭｉｎ，ＺＨＯＵＳｈｕ—ｄａｏ，ＨＥＭｉｎｇ—ｙｕａｎ，ＣＨＥＮＸｉａｏ—ｙｉｎｇ
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙａｎｄＯｃｅａｎｏｇｒａｐｈｙ，ＰＬＡＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１０１，Ｃｈｉｎａ）
王敏，周树道，何明元，陈晓颖
（解放军理工大学气象海洋学院，江苏南京２１１１０１）
摘
要：地面辐射场地定标对于提高辐射定标精度具有重要意义，尤其针对没有星上定标设备的卫星遥感器，而
决定场地定标精度的重要因素之一即为场地的光学、地表、气象条件等特性。介绍了定标场地选择标准及评价因素、国内外主要定标场地特性及其比较，并分析总结了这些场地的利弊，探讨了今后外场辐射定标场地建设、
戈壁、草原、湖泊、海洋、雪地等；地表均匀、光谱特性随时间变化较小，且季节性变化较小；空间均一性好、面积大且平坦；大气干洁、稳定，能见度好，气溶胶含量低且稳
０引言
场地辐射定标法能够实现对全孔径、全视场、全动态
度，为减小在轨定标过程各环节的不确定性，需考虑到场
地地表特征和大气特征等多个方面。场目标反射率高于
０．２，且反射率光谱曲线平滑；地表接近朗伯表面，如沙漠、
辐射定标精度的提高及做法。
关键词：遥感器；辐射定标；场地定标；反射率中图分类号：Ｐ２３７文献标识码：Ａ文章编号：１６７２— ５８６７（２０１５）０７— ００２４— ０４
ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｆＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｅｎｓｏｒＲａｄｉｏｍｅｔｒｉｃＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＳｉｔｅ
ｂａｓｉｃｓｅｌｅｃｔｉｏｎｃｉｒｔｅｒｉａａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｓｏｆｓｉｔｅ，ｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｗｉｔｈｉｎｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｆｏｒｅｉｇｎｍａｊｏｒｓｉｔｅａｒｅａｌｌｄｅ・
ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｉｓｄｅｃｉｄｅｄｔｏｔｈｅｏｐｔｉｃａｌ，ｓｕｒｆａｃｅ，ｗｅａｔｈｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｏｔｈｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｉｔｅ．Ｔｈｅ
第３８卷第７期
２０１５年７月
测绘与空间地理信息
ＧＥｏＭＡＴＩＣｓ＆ＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦｏＲＭＡＴＩｏＮＴＥＣ３８，Ｎｏ．７
Ｊｕ１．，２０１５
国内外卫星遥感器辐射定标场地特性比较分析
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｒｏｕｎｄｒａｄｉａｔｉｏｎｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｔｅｉｓｕｓｅｆｕｌｏｆｔｈｅｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃｃｌｉａｂｒａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｈａｖｅｎ’ ｔｏｎｂｏａｒｄｃｌｉａｂｒａｔｉｏｎ