一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法技术

本发明专利技术公开了一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法，利用多星绝对辐射定标系数，求取多星目标点处表观反射率；利用多星目标点处地表真实反射率和多星目标点处表观反射率拟合出线性关系；通过多次线性关系确定多个时间下的线性斜率偏差值。本发明专利技术公开的遥感卫星多时相绝对辐射定标方法，通过监测多星不同定标时期的绝对辐射定标精度以评估遥感器响应度的稳定性。的稳定性。的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法


[0001]本专利技术属于一种航天遥感卫星
，涉及一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法。

技术介绍

[0002]遥感卫星在轨服役期间，需进行绝对辐射定标，国内外学者主要通过外场同步试验大气光学特性参数测量，地表光学特性测量、气象参数测量、场地经纬度信息测量、遥感器参数的卫星同步测量参数，获取表观辐射度值与遥感卫星影像DN值的线性关系，从而获取各载荷的绝对定标参数，以进行卫星影像地物反演。而针对遥感卫星多时相绝对辐射定标，尚未找到有效文献与著作。
[0003]遥感卫星的多时相绝对辐射定标作用在获取绝对辐射定标参数后，确定卫星在轨期间各时段内绝对辐射定标结果是否满足业务使用要求，同时可监测不同定标时期内遥感器响应度的稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法，以评定不同定标时间下遥感各载荷绝对辐射定标精度及监测不同定标时期内遥感器响应度的稳定性。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法，包括：
[0006]利用多星绝对辐射定标系数，求取多星目标点处表观反射率；
[0007]利用多星目标点处地表真实反射率和多星目标点处表观反射率拟合出线性关系；
[0008]通过多次线性关系确定多个时间下的线性斜率偏差值。
[0009]所述利用多星绝对辐射定标系数，求取多星目标点处表观反射率，包括：通过多星同一天同一时间段内绝对辐射定标外场试验测量参数，基于辐射传输模型，求取多星绝对辐射定标系数；同时利用多星同步过境影像测量试验目标点处DN值，结合得到的多星绝对辐射定标系数，获取得到多星目标点入瞳处等效辐亮度值，再根据太阳天顶角计算得到多星目标点处表观反射率。
[0010]所述外场试验参数包括：气象参数、大气光学特征参数、地面反射率、观测几何参数数据。
[0011]所述计算得到多星目标点处表观反射率ρ
λ
，包括：
[0012][0013]其中，L
λ
为卫星载荷通道入瞳处等效辐亮度，d为日地距离，ESUN
λ
为太阳辐照度，θ为太阳高度角。
[0014]所述利用多星目标点处地表真实反射率和多星目标点处表观反射率拟合出线性关系，包括：利用绝对辐射定标试验外场仪器测量多星同一天同一时间段内外场场地实地
同一目标点处地表真实反射率，通过与多星目标点处表观反射率拟合出线性关系。
[0015]所述利用多星目标点处地表真实反射率和多星目标点处表观反射率拟合出线性关系，包括：在同一天同一时间段内进行N颗多场定标试验，在每颗卫星过境的时间段内靶标区的同一目标点采用外场定标仪器地物光谱仪ASD进行地表真实反射率测量，根据N颗星的地表真实反射率和表观反射率拟合出线性关系，实现多星目标点地表真实反射率测量。
[0016]所述N≥2。
[0017]通过多次线性关系确定多个时间下的线性斜率偏差值，包括：通过多个时间下进行的绝对辐射定标外场试验，根据多次拟合的多星目标点处地表真实反射率和多星目标点处表观反射率的多组线性关系，确定多个时间下的线性斜率偏差值。
[0018]所述确定多个时间下的线性斜率偏差值，具体过程为：经过对连续3年期间的4月份、9月份进行的N颗卫星绝对辐射定标外场试验监测获得的同一目标点的地表真实反射率和表观反射率，多星多时相的线性斜率偏差值可通过以下公式表示：
[0019]k＝ρ
’
B
‑
(ρ
B
+ρ)*k
B
[0020]其中，ρ
’
B
为B波段地表真实反射率，ρ
B
为B波段表观反射率，ρ为反射率理论偏差值，k
B
为B波段地表真实反射率与对应表观反射率的线性斜率。
[0021]本专利技术具有以下优点：当前遥感卫星都是通过卫星自身的绝对辐射定标试验和辐射特性参数测量卫星的稳定性和响应度，本专利技术通过多星多时相的绝对辐射定标试验，采用了多星多时相的地表真实反射率与表观反射率的关系确定多时相线性斜率偏差，通过对多星多时相的线性斜率偏差结果监测，确定遥感器的稳定性和载荷的灵敏度响应性；同时将多时相绝对辐射定标结果应用到遥感卫星预处理中，确定不同定标时间下遥感各载荷绝对辐射定标结果是否满足业务使用要求；并对卫星辐射特性参数测量的准确性提供可靠依据。
附图说明
[0022]图1为本专利技术方法的流程图。
具体实施方式
[0023]以下结合附图1对本专利技术的具体实施进行详细说明。主要步骤如下：
[0024](1)利用多星绝对辐射定标系数，求取多星目标点处表观反射率。
[0025]多星目标点处表观反射率的获取包括多星绝对辐射定标系数、多星同步过境影像DN值、多星入瞳处等效辐亮度和多星表观反射率求取。
[0026]1)多星绝对辐射定标系数的计算，通过对同一天同一时间段内过境的N(N≥2)颗卫星测量外场试验参数，包括气象参数、大气光学特征参数、地面反射率、观测几何参数的测量，并对所述同步测量参数进行处理。
[0027]2)多星同步过境影像DN值通过当天N(N≥2)颗卫星同一时间段内过境卫星影像对目标区域选取10米＊10米的窗口计算DN均值获取。
[0028]3)多星表观反射率通过多星载荷通道入瞳处等效辐亮度计算。
[0029]N(N≥2)颗卫星同一时间段内目标区DN值与其对应绝对辐射定标系数拟合获取卫星载荷入瞳处等效辐亮度，求取其对应的表观反射率。公式如下：
[0030][0031]这里，L
λ
为卫星载荷通道入瞳处等效辐亮度，d为日地距离，ESUN
λ
为太阳辐照度，θ为太阳高度角。
[0032](2)利用多星目标点处地表真实反射率和多星目标点处表观反射率拟合出线性关系。
[0033]在试验当天2颗卫星过境的同一时间段内，分别对靶标区的同一目标点采用外场定标仪器地物光谱仪ASD进行地表真实反射率测量，根据N(N≥2)颗星的地表真实反射率和表观反射率拟合出线性关系。
[0034](3)通过多次线性关系确定多个时间下的线性斜率偏差值。
[0035]经过对连续3年期间的4月份、9月份进行的N(N≥2)颗卫星绝对辐射定标外场试验监测获得的同一目标点的地表真实反射率和表观反射率，多星多时相的线性斜率偏差值k可通过以下公式表示：
[0036]k＝ρ
′
B
‑
(ρ
B
+ρ)*k
B
[0037]其中，ρ
’
B
为B波段地表真实反射率，ρ
B
为B波段表观反射率，ρ为反射率理论偏差值，k
B
为B波段地表真实反射率与对应表观反射率的线性斜率。
[0038]需说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法，其特征在于，包括：利用多星绝对辐射定标系数，求取多星目标点处表观反射率；利用多星目标点处地表真实反射率和多星目标点处表观反射率拟合出线性关系；通过多次线性关系确定多个时间下的线性斜率偏差值。2.根据权利要求1所述的一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法，其特征在于，所述利用多星绝对辐射定标系数，求取多星目标点处表观反射率，包括：通过多星同一天同一时间段内绝对辐射定标外场试验测量参数，基于辐射传输模型，求取多星绝对辐射定标系数；同时利用多星同步过境影像测量试验目标点处DN值，结合得到的多星绝对辐射定标系数，获取得到多星目标点入瞳处等效辐亮度值，再根据太阳天顶角计算得到多星目标点处表观反射率。3.根据权利要求2所述的一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法，其特征在于，所述外场试验参数包括：气象参数、大气光学特征参数、地面反射率、观测几何参数数据。4.根据权利要求2所述的一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法，其特征在于，所述计算得到多星目标点处表观反射率ρ
λ
，包括：其中，L
λ
为卫星载荷通道入瞳处等效辐亮度，d为日地距离，ESUN
λ
为太阳辐照度，θ为太阳高度角。5.根据权利要求2所述的一种遥感卫星的多时相绝对辐射定标方法，其特征在于，所述利用多星目标点处地表真实反射率和多星目标点处表观反射率拟合出线性关系，包括：利用绝对辐射定标试验外场仪器测量多星同一天同一时间段内外场场地实地同一目标点处地表真实反射率，通过与多星目标点处表观反射率拟合出线性关系。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：常露，陈璐，李国新，贺誉，李博，靳峰，张琪，陈佳龙，王苗，赵文聪，白丽，刘扬，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：