[發明專利]輻射定標訂正系數序列構建方法、系統及電子設備

有效

• 申請號: 202010431132.5
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111695085B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 吳榮華;孫凌;吳鵬;陳維璽;袁明鴿;徐娜;胡秀清;張鵬;楊軍
• 申請（專利權）人: 國家衛星氣象中心（國家空間天氣監測預警中心）
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張秀程

本發明提供了一種輻射定標訂正系數序列構建方法、系統及電子設備。其中，輻射定標訂正系數序列構建方法，包括：獲取多個單日內遙感器對地的觀測數據，并根據多個單日內遙感器對地的觀測數據確定等效地球單日計數值序列；根據日地距離對等效地球單日計數值序列進行訂正，并根據訂正后的等效地球單日計數值序列確定趨勢子序列；根據趨勢子序列得到用于訂正遙感器的歷史觀測數據的輻射定標訂正系數。本發明的方法在不依賴于其它替代輻射定標源的條件下，可基于遙感器對地觀測的數據，解決遙感器輻射響應在軌的變化的跟蹤問題，實現輻射定標系數的訂正。

技術領域

本發明涉及衛星遙感技術領域，具體涉及一種輻射定標訂正系數序列構建方法、系統及電子設備。

背景技術

遙感數據的輻射定標是遙感定量化應用的前提，經過輻射定標的遙感數據才具備進一步人機交互或自動化定量反演的條件。衛星遙感資料的應用從定性分析階段發展到定量應用階段，對遙感器的定標精度提出了越來越高的要求。例如全球氣候監測定量要求越來越明確(每百年零點幾度的溫度變化，每十年臭氧層百分之一的波動)，使得提高衛星遙感器定標精度面臨巨大的挑戰。跟蹤和評估遙感器長時間序列數據的輻射定標已經成為制約衛星觀測資料應用進一步提高的障礙。

太陽反射波段是應用最早的遙感譜段，在提取云、氣溶膠、陸表參數、海洋水色等地球物理要素信息方面應用廣泛。這一波段的替代定標是對遙感器星上輻射定標方法的重要補充和備用手段。通過替代定標，可以完善遙感器在輻射定標過程中溯源至SI標準的傳遞鏈條，從而實現對遙感器輻射響應的長期衰減和短期波動的監測跟蹤。例如比較典型的同時星下點觀測方法(Simultaneous?Nadir?Observation，SNO)。

同時星下點觀測方法，以兩衛星同時通過軌道交叉點，并以星下點的觀測數據為共同觀測目標物定標數據，實現參考遙感器的輻射定標基準傳遞到待定標遙感器的方法，同時星下點觀測，保證了兩個遙感器的觀測目標是相同的，而且光照和觀測幾何條件是完全一致的，遙感器輸出數據的差異主要取決于兩個遙感器的光譜響應(Spectrum?ResponseFunction，SRF)差異和輻射響應差異。發生SNO時，衛星星下點的目標對象是不固定的，比如太陽同步極軌氣象衛星間的SNO往往發生在南北極區附近，下墊面目標類型可能為冰雪、水體或者云。SNO這種下墊面對象的隨機性，會通過遙感器間SRF差異，導致誤差的產生。另一方面，依賴于參考遙感器的數據精度和穩定性。

發明內容

基于現有技術中存在的問題，本發明提出一種輻射定標訂正系數序列構建方法、系統及電子設備。

第一方面，本發明提供了一種輻射定標訂正系數序列構建方法，包括：

獲取多個單日內遙感器對地的觀測數據，并根據所述多個單日內遙感器對地的觀測數據確定等效地球單日計數值序列；

根據日地距離對所述等效地球單日計數值序列進行訂正，并根據訂正后的等效地球單日計數值序列確定趨勢子序列；

根據所述趨勢子序列得到用于訂正遙感器的歷史觀測數據的輻射定標訂正系數。

在一些示例中，所述根據所述多個單日內遙感器對地的觀測數據確定等效地球單日計數值序列，包括：

對單日內遙感器對地的觀測數據進行單日數據質量標識；

根據所述單日數據質量標識確定極端數據，并從所述單日內遙感器對地的觀測數據移除所述極端數據；

計算移除所述極端數據后的單日內遙感器對地的觀測數據的平均值；

確定暗電流計數值，并從所述平均值中移除所述暗電流計數值；

以最近鄰法對移除所述暗電流計數值的平均值進行缺失數據的補充，將補充后的平均值作為所述等效地球單日計數值。