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《环境卫星热红外通道星上定标的真实性检验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、HJ-1BB08在轨星上定标有效波段宽度计算查找表法李家国1-2,顾行发仁,*,余涛1,2,韩启金3,郭宏4,王苏颖51.中国科学院遥感应用研究所，北京100101；2.中国科学院研究生院，北京100049；3.中国资源卫星应用中心，北京100094；4.河南理工大学测绘学院，河南焦作454003；5•福建师范大学地科学院，福州350007摘要：通过构建适用于HJ-1B热红外通道(B08)特性的有效波段宽度计算方法，提高HJ-1BB08在轨星上绝对辐射定标的精度。根据HJ/B星上定标原理、利用卫星发射前地面实验数据和Planck方程，建立基于定标黑体温度的有效波段宽
2、度计算的查找表法，结果表明查找表法得到的有效波段宽度为2.01pi左右，介于半高宽法1.940和矩方法2.394®之间，且与定标黑体温度的关联性很小，在低温点和高温点之间的相对差异在0.3%以内。半高宽法和矩方法分别低估和高估有效波段宽度，导致定标后的表观辐射亮度分别偏高和偏低，不适用于HJ/BB08特点，查找表法定标的表观辐亮度与星地同步实验结果非常相近，绝对误差为0.04W?m-2-1M对应的亮度温度误差为?sr?m辐射定标。关键词：遥感，热红外，HJ「，定标，有效波段宽度1引言HJ-1卫星是我国专门为环境保护和防灾减灾而发射的小卫星星座，设计为2颗光学卫星和1
3、颗雷达卫星的组合，即“2+1”模式，其中编号为B(简称“HJ-1B”)的光学卫星已于2008年9月发射升空。HJ-4B载荷为两台光学CCD传感器和一台红外成像仪IRS,其中热红外波段(B08)参数设计如表1所示。精确的绝对辐射定标是遥感影像定量应用的前提条件(M.LEFEVRE,Oetc,2000),新一代卫星热红外传感器都具有星上定标系统，如美国MODIS和TM传感器的全光路星上定标系统，中国FY・2的半光路星上定标系统等(张勇，2006)oHJ-1B采用的是全光路星上定标系统，发射前，HJ-缶热红外传感器测量的是黑体的辐照度Nc(单-2位：W?m),而在定量遥感
4、的实际应用过程中，使用的是辐射亮度L(单位：-2?m-i?sri),Nc与L之间的相互转换需W?m0.4K左右，能很好的应用于HJ-4BBO8在轨星上绝对Palmer(1984)提出的矩方法(MomentsMethod),这些方法各有其特点和适用性。峰值归一化法以通道响应的最大值作为有效波长，通过通道响应的积分面积除以有效波长求有效波宽，误差较大，不能估算波长界限；半高宽法以通道响应峰值的一半(0.5Rmax)作为波长界限，以波长上界和下界之间的距离来计算有效波宽，中心波长即为有效波长；矩方法融合了通道响应的特点，以通道响应和波长的积分形式来求有效渡比宽，有效波长
5、现遊长界限均有明确的计算公式(LiangShunlin,2009)。本文针对HJ-4BB08通道响应函数(CRF)的特点，以2009年8月5日和8月14日的星上定标数据为研究对象，分析这些方法的适用性，并对的计算方法进行改进，桁建适卑手CRF―特点白勺讣算方;总―提高在轨星上绝对辐射定标精度。表1HJ-1BB08设计参数Table1DesigningparametersofHJ-1BB08要考虑到传感器通道的有效波段宽度△入，△入的计算精度直接影响到定标精度。目前，的计算主要有峰值归一化法(PeakMethod)、半高宽法(FullWidthatHalfMaximu
6、m)和载波段光谱空间幅宽重访荷号范围/m分辨率/m/km周期/dIRSB0810.5-12.530072042HJ-1B在轨星上定标理卫星发射前先通过在地面真空罐内的式⑴中，L为辐亮度，单位-2?nm-1?srDN为记数值。Nc为辐照度，W?m，3①•是有效波段宽度，单位^mo单位W?m实验，建立定标黑体温度与传感器接受到的辐照度之间的函数关系，如下文式（2）所示,在轨星上定标朗，通过观测外太空的冷空间来确定仪器背景辐射，从而实现辐射基准，即系统观测冷空间时的信号幅在理上为零电平但HJ-1BIRS传感器由于受到太阳帆板的遮挡作用无法观测冷空间，因此利用星上两个黑体
7、来实现星上定标，其中基准黑体用来实现辐射基准，校正黑体用来实b为定标偏移，单位DN,g为定标增益，单-1?m??sr?mo位DN?W定标流程及第3.1计数值计算HJ-1BB08波段共有10个扫描探元，每次星上定标时共进行225帧测控，测控参数主要记录在黑体状态文件（「cp格式）和传现辐射校正，系统观测基准黑体时探测器癒器状态文件（cal格式）中。cal文件记录了传感器对热辐射胞的计数值DN,定标时出的信号值是相对于零辐射的一个绝对量,两个黑体相对于光学系统扫描镜的位轴分坯录8次每帧每个探元的DN值，对应图所示。探测器于cal文件的最后8列，定标计算时馭个先采集校
