[發明專利]一種光學遙感衛星的在軌絕對輻射定標方法及系統

有效

• 申請號: 201910434517.4
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110006463B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 徐偉偉;李鑫;司孝龍;胡運優;張黎明
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

1.一種光學遙感衛星的在軌絕對輻射定標方法，其特征在于，包括：

獲取定標場區的場區信息；所述場區信息包括海拔高度、氣象參數和背景環境信息；

根據所述場區信息，利用輻射傳輸模型確定第一高光譜大氣透過率和第二高光譜大氣透過率；所述第一高光譜大氣透過率為太陽路徑的高光譜大氣透過率，所述第二高光譜大氣透過率為光學遙感衛星觀測路徑的高光譜大氣透過率；

獲取反射點源的參數；所述反射點源的參數包括反射點源目標鏡面反射率和反射點源曲率半徑；

根據所述第一高光譜大氣透過率、所述第二高光譜大氣透過率和所述反射點源的參數，確定反射點源目標反射至光學遙感衛星的入瞳輻亮度；

獲取所述光學遙感衛星對每單位反射點源目標的輻射響應值；

根據所述反射點源目標反射至光學遙感衛星的入瞳輻亮度和所述光學遙感衛星對每單位反射點源目標的輻射響應值，利用光學遙感衛星的定標方程確定所述光學遙感衛星基于反射點源的在軌絕對輻射定標系數，完成定標過程；所述光學遙感衛星的定標方程為其中，A_gain,i為光學遙感衛星第i通道的響應度定標系數，A(λ)為反射點源目標反射至光學遙感衛星的入瞳輻亮度，ρ(λ)為反射點源目標鏡面反射率，R_i(λ)為光學遙感衛星第i通道的光譜響應函數，DN_ρ(λ)≠0,i為光學遙感衛星第i通道對定標場區內的反射點源目標的響應值，DN_ρ(λ)＝0,i為光學遙感衛星第i通道對定標場區背景環境的響應值；

所述根據所述反射點源目標反射至光學遙感衛星的入瞳輻亮度和所述光學遙感衛星對每單位反射點源目標的輻射響應值，利用光學遙感衛星的定標方程確定所述光學遙感衛星基于反射點源的在軌絕對輻射定標系數，完成定標過程的具體過程為：

根據光學遙感衛星傳感器定標方程，結合反射點源的遙感圖像計數值與不同能級，將不同能級的反射點源與不同能級反射點源目標遙感影像的響應統計值進行線性回歸計算得光學遙感衛星基于反射點源的在軌絕對輻射定標系數：

其中，L_epu,i是光學遙感衛星第i通道入瞳的等效輻亮度，DN_i是光學遙感衛星第i通道對反射點源目標的響應值，DN_0,i是光學遙感衛星第i通道暗電流響應值；

當光學遙感衛星第i通道內反射點源目標反射率ρ(λ)＝0時，光學遙感衛星的入瞳輻亮度L(λ)＝B(λ)，B(λ)為大氣程輻射與地-氣耦合輻射之和，根據公式(1)得：

當光學遙感衛星第i通道內反射點源目標反射率ρ(λ)≠0時，光學遙感衛星入瞳輻亮度L(λ)＝A(λ)ρ(λ)+B(λ)，根據公式(1)得：

根據公式(2)與(3)，將不同能級的反射點源與不同能級反射點源目標遙感影像的響應統計值進行線性回歸計算，確定光學遙感衛星第i通道的響應度定標系數為：

2.根據權利要求1所述的光學遙感衛星的在軌絕對輻射定標方法，其特征在于，所述根據所述場區信息，利用輻射傳輸模型確定第一高光譜大氣透過率和第二高光譜大氣透過率，具體包括：

通過輻射傳輸模型計算大氣透過率；

獲取太陽光度計測量的太陽-反射點源目標路徑的通道大氣透過率；

當所述輻射傳輸模型計算的大氣透過率與所述太陽光度計測量的太陽-反射點源目標路徑的通道大氣透過率匹配時，將所述輻射傳輸模型計算的大氣透過率確定為所述第一高光譜大氣透過率；

利用太陽入射與光學遙感衛星觀測的幾何關系改變幾何因子，通過所述輻射傳輸模型計算得到所述第二高光譜大氣透過率。