适用于火星就位探测光谱在轨定标和反射率确定方法技术

本发明专利技术提供了一种适用于火星就位探测光谱在轨定标和反射率确定方法

【技术实现步骤摘要】
适用于火星就位探测光谱在轨定标和反射率确定方法


[0001]本专利技术涉及探测
，更具体地涉及一种适用于火星就位探测光谱在轨定标和反射率确定方法
。

技术介绍

[0002]短波红外光谱仪
(SWIR
，
Short
‑
Wave Infrared Spectrometer)
是祝融号火星车上搭载的火星表面成分探测仪
(MarSCoDe
，
Mars Surface Composition Detector)
有效载荷的一个组成部分，用于获取火星地表短波红外波段的就位探测光谱，定性识别被探测对象的矿物种类，以及定量反演矿物的含量信息
。SWIR
是一台单点探测光谱仪，波长范围
850
‑
2400nm
，光谱分辨率约
5nm
，共
311
个波段，视场大小为
36.5mrad
，在
2m
处对应的视场直径为
7.3cm。
[0003]短波红外光谱仪
SWIR
获取的原始数据是无物理意义的
DN
值，需要利用地面实验室获取的定标参数，经过暗电流扣除
、
仪器温度校正以及辐射定标
(
包括相对定标与绝对定标
)
等预处理过程，转换成具有物理意义的辐亮度值
。
然而，地面实验室很难真实模拟火星环境及其变化情况，并且火星大气环境与光照条件也会随着祝融号火星车位置及探测时间的变化而改变，因此实验室定标参数不再完全适用，给处理结果带来误差，影响探测对象的矿物种类确定与定量反演
。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种适用于火星就位探测光谱在轨定标和反射率确定方法
。
[0005]根据本专利技术的第一个方面，提供了一种适用于火星就位探测光谱在轨定标和反射率确定方法，包括：在相同探测条件下，利用火星表面成分探测仪中的短波红外光谱仪所携带的第一定标板和第二定标板，获取与所述第一定标板对应的第一遥感影像像元亮度值和与所述第二定标板对应的第二遥感影像像元亮度值；根据所述第一遥感影像像元亮度值和所述第二遥感影像像元亮度值，采用回归分析法确定各波段对应的在轨辐射定标系数比值；针对目标探测对象，利用所述火星表面成分探测仪中的短波红外光谱仪，获取与所述目标探测对象对应的第三遥感影像像元亮度值；以及根据所述在轨辐射定标系数比值和所述第三遥感影像像元亮度值，确定目标反射率
。
[0006]根据本专利技术的实施例，所述根据所述第一遥感影像像元亮度值和所述第二遥感影像像元亮度值，采用回归分析法确定各波段对应的在轨辐射定标系数比值，包括将满足以下公式的
δ
(
λ
)
作为在轨辐射定标系数比值：
[0007]DN
G
(
λ
)
＝
m(
λ
)
×
DN
W
(
λ
)+(m(
λ
)
‑
1)
δ
(
λ
)
[0008]其中，
λ
为波长值，
DN
G
(
λ
)
为第一遥感影像像元亮度值，
DN
W
(
λ
)
为第二遥感影像像元亮度值，
m(
λ
)
为实验室测定的第二定标板和第一定标板的反射率的比值
。
[0009]根据本专利技术的实施例，所述根据所述在轨辐射定标系数比值和所述第三遥感影像
像元亮度值，确定目标反射率，包括将满足以下公式的
R(
λ
)
作为目标反射率：
[0010][0011]其中，
λ
为波长值，
DN(
λ
)
为第三遥感影像像元亮度值，
δ
(
λ
)
为在轨辐射定标系数比值，
DN
standard
(
λ
)
为第一遥感影像像元亮度值或第二遥感影像像元亮度值，
R
standard
(
λ
)
为地面实验室标定的第一定标板反射率值或地面实验室标定的第二定标板反射率值
。
[0012]根据本专利技术的实施例，所述方法还包括：根据所述目标反射率，确定与所述目标探测对象匹配的矿物种类，和定量反演矿物的含量信息
。
[0013]根据本专利技术的实施例，所述相同探测条件包括大气条件和光照几何条件
。
附图说明
[0014]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述内容以及其他目的
、
特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0015]图1示意性示出了根据本专利技术实施例的适用于火星就位探测光谱在轨定标和反射率确定方法的流程图
。
具体实施方式
[0016]以下，将参照附图来描述本专利技术的实施例
。
但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围
。
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专利技术实施例的全面理解
。
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专利技术的概念
。
[0017]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本专利技术
。
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
。
[0018]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
。
[0019]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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于火星就位探测光谱在轨定标和反射率确定方法，包括：在相同探测条件下，利用火星表面成分探测仪中的短波红外光谱仪所携带的第一定标板和第二定标板，获取与所述第一定标板对应的第一遥感影像像元亮度值和与所述第二定标板对应的第二遥感影像像元亮度值；根据所述第一遥感影像像元亮度值和所述第二遥感影像像元亮度值，采用回归分析法确定各波段对应的在轨辐射定标系数比值；针对目标探测对象，利用所述火星表面成分探测仪中的短波红外光谱仪，获取与所述目标探测对象对应的第三遥感影像像元亮度值；以及根据所述在轨辐射定标系数比值和所述第三遥感影像像元亮度值，确定目标反射率
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述第一遥感影像像元亮度值和所述第二遥感影像像元亮度值，采用回归分析法确定各波段对应的在轨辐射定标系数比值，包括将满足以下公式的
δ
(
λ
)
作为在轨辐射定标系数比值：
DN
G
(
λ
)
＝
m(
λ
)
×
DN
W
(
λ
)+(m(
λ
)
‑
1)
δ
(
λ
)
其中，
λ
为波长值，
DN
G
(
λ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭林，任鑫，陈王丽，刘斌，刘大卫，徐睿，刘建军，李春来，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：