光学遥感基础实验过程

敦煌辐射校正场,是我国为实现对地观测卫星传感器的辐射校正于１９９６年确定的陆地校正场,校正场实验的目的是准确把握场的遥感光学特性,用于校正模式模型的建立以及实施卫生传感器的校正的同步观测。校正均实验是光学遥感基础实验过程较为系统和完整的范例之一。     

遥感、遥测、遥控

TP7 01021570光学遥感基础实验过程/乔延利,王乐意(中国科学院安徽光机所)11光电子技术与信息一2000,13(4)一12一17敦焊辐射校正场是我国为实现对地观测卫星传感器的辐射校正于1 996年确定的陆地校正场.校正场实验的目的是准确把握场地的遥感光学特性,用于校正模式模型的建立以及实施卫星传感器的校正的同步观测.校正场实验是光学遥感基础实验过程较为系统和完整的范例之一图2表1参5(许)立足于地理信息系统的开放性和可重用性,运用基于组件的软件工程技术,提出了组件开放式地理信息系统结构,少仁分析了各组件的功能和它们之间的联系.采用组…     

敦煌地区气溶胶光学厚度的反演研究

1999年,敦煌遥感卫星辐射校正场开始业务化运行。随着敦煌的城市建设和经济发展,辐射校正场周边环境发生较大的变化。为了了解辐射场的气溶胶光学厚度变化情况,2013年6月至7月,中国资源卫星应用中心在敦煌地区进行了为期15天的野外观测实验,采用法国CMEL公司研制的太阳分光光度计CE318对敦煌地区的大气进行测量,获得了4天晴空的大气光学数据。反演结果表明敦煌遥感卫星辐射校正场的气溶胶光学厚度日变化和逐日变化情况不大,550 nm处的光学厚度均值在0.3左右,符合遥感卫星辐射定标大气条件。     

安光所成功参与中国遥感卫星辐射校正场联合试验

近日,在中国气象局国家卫星气象中心的牵头组织下,安光所光学遥感中心参加了中国遥感卫星辐射校正场试验,开展了敦煌辐射校正场地面方向反射特性及大气光学特性的连续观测,顺利地完成了测试任务。     

基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标

辐射定标是光学卫星传感器遥感信息定量化的关键技术之一。基于多灰阶靶标的星载多光谱相机在轨绝对辐射定标方法,以地面漫射辐射/总辐射比、大气光学厚度等参数的实际测量代替气溶胶散射特性假设,通过参照目标反射辐射与大气程辐射及地气耦合辐射的分离,简化定标流程,并突破大面积辐射校正场受时空条件的限制,实现高分辨率多光谱遥感器全动态范围内的高精度、高频次、业务化定标。试验结果表明:基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标不确定度优于3.5%,与反射率基法定标结果的差异优于5%,且适应于复杂环境条件下在轨定标的应用需求。     

我国遥感卫星辐射校正技术研究通过验收

据中国气象局网站报道,今年4月12日,国防科工委系统一司组织召开了卫星应用预先研究项目“中国遥感卫星辐射校正场辐射校正技术发展研究”验收会。     

利用南海水面开展我国静止气象卫星红外通道在轨辐射定标

中国遥感卫星辐射校正场以青海湖水面作为遥感卫星红外探测通道外场辐射定标的场地.我国静止气象卫星风云二号(FY-2)系列是自旋稳定卫星,其红外通道无法进行在轨时的星上绝对定标,而青海湖对于位于东经105°赤道上空的FY-2卫星来说,卫星天顶角有36°,超过了外场辐射校正测量规范要求.本文介绍了利用我国南海海面水体辐射,进行与静止气象卫星的同步测量试验,开展卫星红外通道在轨外场辐射定标处理的可行性研究.在分别对FY-2B与FY-2C的测量数据处理后,初步确定我国南海海面可以作为我国静止气象卫星在轨辐射定标的场地.     

资源一号02C PMS传感器在轨场地绝对辐射定标研究

资源一号02C全色/多光谱传感器数据在国民经济建设中有着广泛的应用, 而精确的绝对辐射定标系数决定着其应用的广度与深度。在轨场地定标方法是获取高精度定标系数的有效方法之一。利用敦煌辐射校正场,基于地面同步测量实验,通过两点法对资源一号 02C卫星全色/多光谱传感器进行在轨绝对辐射定标。并使用新疆靶标2012年7月23日实测数据进行定标系数的验证工作。结果表明：利用两点法所得定标系数可靠性高,可满足遥感数据定量化应用的需要。     

遥感试验数据确定大气气溶胶类型的方法研究

以太湖为研究区,通过水面光谱实验采集,地基太阳光度计大气测量,和当天的MODIS遥感影像,联合遥感太湖地区的大气光学特性,提出了一种实验确定气溶胶类型的方法.通过与卫星影像准同步的地面光谱和太阳光度计试验,利用辐射传输模式6S,变化气溶胶类型各组分,建立关于星上辐射的查找表,并利用定义的相对误差参量,在其总误差最小时确定气溶胶类型.将其用于改进后的Mie散射程序来计算大气气溶胶粒子群包括偏振散射相函数等的光学特性,并用于太湖地区大气气溶胶光学厚度的反演中,所得结果参考CE318实测值,反演精度有了较大的提高.该研究方法与结果可为大气气溶胶光学特性计算,大气辐射传输方程,气溶胶光学厚度反演,卫星数据大气校正等遥感应用提供支持.     

利用NOAA/AVHRR卫星资料进行海域表面特征提取

从70年代开始，遥感技术获得了突飞猛进的发展，地球资源卫星获得的大量遥感图像中包含着有关地球表面、海洋表面等的大量信息，因此利用遥感图像卫星资料来研究地面及目标的光学特性（热红外的反射率、辐射度及反射特性、温度及随时间的变化），是一种极其有应用价值的方法和手段。NOAA／AVHRR2有5个通道，通道1和通道2位于可见光波段，用于观测可见光的反射太阳能，通道4和通道5是位于10～12μm的热红外通道，用于探测地面、海面及目标的辐射信息。通道3兼有上述两种特性，是一个比较复杂的通道。我们仅选用了通道4和通道5的遥感卫星图像进行了研究，从黑体辐射公式出发，反演出传感器的探测温度Td，并对其进行了传感器定标校正、温度的大气校正，从而得到比较精确的表面温度Ts。同时利用双红外通道4和5相关度大的特性，对其进行了组合，用回归统计分析法进行了反演精度比较。研究结果表明，本文的技术和方法可以进行大面积区域目标特征的提取，把传统的点研究推广到面的研究。     

Potential of Getis statistics to characterize the radiometric uniformity and stability of test sites used for the calibration of Earth observation sensors

The calibration of airborne and satellite remote sensing sensors is a fundamental step for the rigorous validation of products derived from satellite data. Because of the inaccessibility of Earth Observation Satellites on orbit, the direct calibration method based on a test site with ground reference data is often considered necessary. However, the problem of radiometric spatial uniformity and temporal stability of test sites constitutes an important issue in the accuracy achieved in calibration operations and the long-term characterization of satellite sensor radiometry. Generally, the coefficient of variation and semivariograms are the most widely used tools for evaluating the radiometric uniformity and stability of a calibration site. In this study, we analyze for the first time the potential of Getis statistics compared to the coefficient of variation for the study of the radiometric spatial uniformity and temporal stability of the Lunar Lake Playa, Nevada (LLPN) test site. The results obtained show the potential and the importance of the synergy generated by these two methods for analyzing the radiometric temporal stability of the LLPN site. Getis statistics provide an excellent spatial analysis of the site while the coefficient of variation provides complementary information on the temporal evolution of the site.     

高分一号卫星PMS 相机多场地宽动态辐射定标

为克服卫星遥感器常规定标方法不足,实现GF-1 卫星PMS 相机高精度在轨定标,提出了多场地宽动态辐射定标方法,分析了新方法的不确定度。首先,介绍宽动态辐射定标原理和试验场区概况,设计开展了GF-1 卫星多场地同步观测试验;接着,基于试验数据和宽动态定标模型,实现了GF-1 卫星PMS 相机的在轨辐射定标;最后,讨论GF-1 卫星PMS 相机多场地定标的不确定度和模型的稳定性。结果表明:GF-1 卫星PMS 相机自发射以来辐射响应特性与实验室定标结果相比发生了一定变化,最大变化量达到了7.72%;PMS 相机多场地辐射定标的综合不确定度为5.35%。所获取的PMS 相机定标系数满足遥感辐亮度产品生产的精度要求,且多场地定标可作为后续高分卫星的在轨定标的方法参考。     

场地自动化定标技术进展

场地自动化替代定标是光学遥感卫星定标发展的新方向。自动化定标通过在场地布设无人值守的全自动观测仪器获取地面和大气光学参数,实施对卫星遥感器的高频次定标,从而提升定标精度。论文分析了自动化定标的方法和技术发展现状,针对自动定标的应用需求,提出了自动化定标设备的设计方案和关键技术,讨论了自动化定标的未来发展前景。     

视频卫星在轨相对辐射定标方法

视频卫星利用敏捷姿态性能对地凝视成像,实现对目标的动态监测。为了消除视频卫星获取时序图像中由探测元件响应差异引起的非均匀性,获得清晰的图像和准确的辐射信息,需要针对视频卫星传感器进行相对辐射定标。由于成像机理不同,基于统计的在轨辐射定标方法并不适用于视频卫星,提出采用均匀场景的视频卫星在轨相对辐射定标方法,分别对云层、海洋和沙漠三种典型的均匀场景进行凝视视频成像,解算相对辐射定标系,其中,沙漠场景的处理取得了较好的相对辐射定标系数,校正吉林一号视频单帧影像。该方法能够有效修复图像缺陷,图像的非均匀性由3.7%降低至1.2%。     

红外相机实时绝对辐射定标技术研究

辐射定标技术是实现定量遥感的关键环节。近年来,随着红外遥测技术愈发成熟,星上红外辐射定标已成为空间定量遥感技术的重要发展方向。文中从红外相机实时绝对辐射定标的背景出发,提出了半光路星上绝对辐射定标和基于多温度场的场地绝对辐射定标方法,结合实验数据,分别采用星上定标、场地定标、交叉定标三种方案进行在轨绝对辐射定标实验验证,并对其适用场景进行了分析。结果表明,通过结合半、全光路定标数据处理和转换技术,利用水面场和陆面场的场地绝对辐射定标方法,优选合适的定标场地,同时在陆面场中增加典型地物场景实现多温度场定标的方法,所提出的辐射定标方法实现了实时高精度绝对辐射定标,定标精度优于1.5 K。     

高精度中远红外辐射定标技术研究

红外辐射定标是红外遥感信息定量化的关键技术之一。从我国空间红外传感器的发展要求出发,结合国外基于绝对低温辐射计的红外辐射定标技术研究状况,提出了利用宽波段可调谐激光器和球状InSb、HgCdTe光电探测器以及薄膜热电堆探测器TS-76来实现高精度中远红外辐射定标的技术方案。     

中国（嵩山）固定式靶标场建设及其应用

中国（嵩山）固定式靶标场,是我国目前建成并投入使用的第一个用于星载遥感器在轨性能检测的固定式靶标场,该场地具备满足高分辨率陆地观测卫星在轨MTF、空间分辨率、响应线性度、动态范围、辐射分辨率等指标的在轨性能实时检测功能,以及相机在轨绝对辐射定标功能。介绍了中国嵩山固定式靶标场的总体设计思路、建设及其目前在高分一号卫星型号任务中的具体应用情况,并对未来中国嵩山固定式靶标场的业务化运行进行了分析与展望。     

Absolute calibration of VEGETATION derived from an interband method based on the Sun glint over ocean

Absolute radiometric calibration is one of the main elements that contribute to the quality of measurements obtained with optical remote sensing instruments, but maintaining a good calibration accuracy during the whole life of an instrument is a difficult task. Since the sensitivity of an instrument generally changes after launch and degrades with time, many sensors have been equipped with onboard calibration devices. But these devices being not perfectly reliable, independent calibration methods based on natural targets are necessary to validate the results. The Sun glint calibration method is an interband calibration method that uses the specular reflection of the Sun on the ocean surface to transfer the absolute calibration of one reference spectral band to other spectral bands, from visible to short wave infrared wavelengths. Despite the drawback of relying on the absolute calibration of a reference spectral band, this method is one of the rare methods that can provide accurate calibration results for near-infrared spectral bands up to 1650 nm, without requiring costly in situ measurements simultaneously to the satellite overpass. This paper details the Sun glint calibration method and its error budget, and gives the results obtained with the VEGETATION instrument that was recently launched onboard the Systeme Pour l'Observation de la Terre 5 (SPOT-5) satellite. These results compare very well with the results of other calibration methods.