本公开提供了一种卫星在轨辐射定标方法、装置及电子设备，包括：获取与定标场相关联的大气参数集；利用大气参数集和第一卫星传感器在定标场区域的第一影像数据集，构建定标场的双向反射分布函数模型；根据第一卫星传感器中各通道的中心波长，对双向反射分布函数模型的系数进行线性插值，得到具有目标系数的目标模型，其中，目标模型为光谱连续的双向反射分布函数模型；利用第二卫星传感器在定标场区域的第二影像数据集、大气参数集以及目标模型，确定目标模型模拟的模拟表观辐亮度与实际表观辐亮度的校正关系；利用待定标卫星传感器在定标场区域的第三影像数据集、大气参数集、目标模型以及校正关系计算待定标卫星传感器的辐射定标系数。射定标系数。射定标系数。
【技术实现步骤摘要】
卫星在轨辐射定标方法、装置及电子设备
[0001]本公开涉及卫星定标
，更具体地，涉及一种卫星在轨辐射定标方法、装置及电子设备。
技术介绍
[0002]卫星传感器在轨辐射定标是遥感数据定量化应用的前提，卫星传感器绝对辐射定标精度直接影响遥感参数定量反演的准确性。对于搭载太阳反射谱段传感器的国产卫星，通常没有配备星上定标器，难以像国外卫星传感器(如TERRA/AQUA MODIS、Landsat
‑
8OLI、Sentinel
‑
2A/2B MSI等)那样依赖星上定标器完成业务化在轨辐射定标。目前，我国太阳反射谱段卫星传感器主要使用外场替代定标完成业务化在轨辐射定标，依赖于卫星过境时刻地面同步测量数据，尤其是国产陆地卫星传感器，卫星运管部门每年前往敦煌场开展卫星过境地面同步测量，或者采用国外卫星传感器一起开展交叉定标也是目前国产陆地卫星补充业务化外场替代定标的方式。
[0003]然而，在研究中发现目前的定标方式仍存在的缺陷有：受星
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地时空匹配、大气辐射传输模拟误差等影响，外场替代定标精度受限；人工测量定标场地表、大气参数，需要耗费大量的人力、物力，且受天气影响，难以实现高频次、高稳定性业务化辐射定标；与国外卫星传感器一起开展交叉定标时，会受参考卫星和待定标卫星之间时间、角度差异影响，且两颗卫星交叉机会有限，同样难以保证高频次、高稳定性的国产陆地卫星传感器在轨辐射定标。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本公开实施例提供了一种卫星在轨辐射定标方法、装置、电子设备、存储介质以及计算机程序产品。
[0005]本公开实施例的一个方面提供了一种卫星在轨辐射定标方法，包括：
[0006]获取与定标场相关联的大气参数集；
[0007]利用上述大气参数集和第一卫星传感器在定标场区域的第一影像数据集，构建上述定标场的双向反射分布函数模型；
[0008]根据上述第一卫星传感器中各通道的中心波长，对上述双向反射分布函数模型的系数进行线性插值，得到具有目标系数的目标模型，其中，上述目标模型为光谱连续的双向反射分布函数模型；
[0009]利用第二卫星传感器在上述定标场区域的第二影像数据集、上述大气参数集以及上述目标模型，确定上述目标模型模拟的模拟表观辐亮度与实际表观辐亮度的校正关系；
[0010]利用待定标卫星传感器在上述定标场区域的第三影像数据集、上述大气参数集、上述目标模型以及上述校正关系计算待定标卫星传感器的辐射定标系数。
[0011]本公开实施例的另一个方面提供了一种卫星在轨辐射定标装置，包括：
[0012]参数获取模块，用于获取与定标场相关联的大气参数集；
[0013]模型构建模块，用于利用上述大气参数集和第一卫星传感器在定标场区域的第一影像数据集，构建上述定标场的双向反射分布函数模型；
[0014]目标模型确定模块，用于根据上述第一卫星传感器中各通道的中心波长，对上述双向反射分布函数模型的系数进行线性插值，得到具有目标系数的目标模型，其中，上述目标模型为光谱连续的双向反射分布函数模型；
[0015]关系确定模块，用于利用第二卫星传感器在上述定标场区域的第二影像数据集、上述大气参数集以及上述目标模型，确定上述目标模型模拟的模拟表观辐亮度与实际表观辐亮度的校正关系；
[0016]定标系数确定模块，用于利用待定标卫星传感器在上述定标场区域的第三影像数据集、上述大气参数集、上述目标模型以及上述校正关系计算待定标卫星传感器的辐射定标系数。
[0017]本公开实施例的另一个方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的方法。
[0018]本公开实施例的另一个方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。
[0019]本公开实施例的另一个方面提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。
[0020]根据本公开的实施例，因为采用了利用已定标卫星传感器的影像数据集构建双向反射分布函数模型，又利用具有较高辐射定标精度的卫星影像数据集确定双向反射分布函数模型模拟的模拟表观辐亮度与实际表观辐亮度的校正关系，使得待定标卫星传感器的辐射定标系数可利用待定标传感器在定标场区域的影像数据集、无需人工测量的大气参数集、双向反射分布函数模型以及校正关系计算得到，所以至少部分地克服了卫星传感器定标时需要依赖地面同步测量数据的技术问题，进而达到了可实现高频次、业务化的卫星在轨辐射定标；同时，由于利用了模拟表观辐亮度与实际表观辐亮度的校正关系对待定标卫星传感器的模拟表观辐亮度进行校正，所以至少部分的消除了模拟表观辐亮度存在的系统误差，进而使得定标结果具有高精度和高稳定性。
附图说明
[0021]通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0022]图1示意性示出了根据本公开实施例的卫星在轨辐射定标方法流程图；
[0023]图2示意性示出了根据本公开实施例的卫星在轨辐射定标装置的框图；以及
[0024]图3示意性示出了根据本公开实施例的适用于实现卫星在轨辐射定标方法的电子设备的方框图。
具体实施方式
[0025]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细
节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0026]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0027]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0028]在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种卫星在轨辐射定标方法，包括：获取与定标场相关联的大气参数集；利用所述大气参数集和第一卫星传感器在定标场区域的第一影像数据集，构建所述定标场的双向反射分布函数模型；根据所述第一卫星传感器中各通道的中心波长，对所述双向反射分布函数模型的系数进行线性插值，得到具有目标系数的目标模型，其中，所述目标模型为光谱连续的双向反射分布函数模型；利用第二卫星传感器在所述定标场区域的第二影像数据集、所述大气参数集以及所述目标模型，确定所述目标模型模拟的模拟表观辐亮度与实际表观辐亮度的校正关系；利用待定标卫星传感器在所述定标场区域的第三影像数据集、所述大气参数集、所述目标模型以及所述校正关系计算待定标卫星传感器的辐射定标系数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述利用所述大气参数集和第一卫星传感器在定标场区域的第一影像数据集，构建所述定标场的双向反射分布函数模型，包括：根据预知的定标场区域坐标，从第一卫星传感器在定标场区域的第一影像数据中提取第一遥感影像像元亮度值、第一观测几何参数以及第一卫星成像时间；利用所述第一遥感影像像元亮度值和第一卫星传感器的辐射定标系数计算第一表观辐亮度；根据所述定标场区域坐标和所述第一卫星成像时间，从所述大气参数集中提取第一大气参数集；利用大气校正模型对所述第一表观辐亮度、所述第一观测几何参数和所述第一大气参数集进行大气校正，得到定标场的地表反射率；按照目标时间段对所述地表反射率进行划分，得到多个目标时间段的第一地表反射率；利用所述第一地表反射率和半经验双向反射分布函数模型构建定标场的双向反射分布函数模型。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述双向反射分布函数模型基本形式为：其中，f0、f1、f2分别表示地表散射中的各向均一散射部分的核函数，分别表示通道b
i
对应的半经验双向反射分布函数模型系数，θ
s
、θ
v
、分别表示太阳天顶角、卫星观测天顶角和相对方位角。4.根据权利要求1所述的方法，所述利用第二卫星传感器在所述定标场区域的第二影像数据集、所述大气参数集以及所述目标模型，确定所述目标模型模拟的模拟表观辐亮度与实际表观辐亮度的校正关系，包括：利用第二卫星传感器在所述定标场区域的第二影像数据集，提取第二遥感影像像元亮度值、第二观测几何参数以及第二卫星成像时间；利用所述第二遥感影像像元亮度值和第二卫星传感器的辐射定标系数计算第二卫星传感器各通道的实际表观辐亮度；根据所述第二卫星成像时间，将所述第二观测几何参数输入到对应的所述目标模型
中，得到第一定标场光谱反射率；根据定标场区域坐标和所述第二卫星成像时间，从所述大气参数集中提取第二大气参数集；将所述第一定标场光谱反射率、所述第二大气参数集以及第二卫星传感器的光谱响应函数输入到大气辐射传输模型中，得到第二卫星传感器各通道的模拟表观辐亮度；根据所述实际表观...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵永光，马灵玲，李婉，王宁，王任飞，鲁鑫，王新鸿，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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