基于包头场TOA反射率的卫星在轨辐射定标方法

作     者：杨敏 刘照言 赵永光 马灵玲 李婉 王宁 李传荣 唐伶俐 Yang Min;Liu Zhaoyan;Zhao Yongguang;Ma Lingling;Li Wan;Wang Ning;Li Chuanrong;Tang Lingli

作者机构：中国科学院空天信息创新研究院定量遥感信息技术重点实验室北京100094 中国科学院大学光电学院北京100049 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2021年第41卷第18期

页      面：231-239页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 09[农学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0903[农学-农业资源与环境] 0816[工学-测绘科学与技术] 081602[工学-摄影测量与遥感] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB0504800,2018YFB0504801) 中国科学院国际合作大科学计划培育专项(181811KYSB20160040) 中国科学院先导项目(XDA17040518) 中欧龙计划五期项目(59166) 

主　　题：遥感 在轨辐射定标 大气顶层反射率 Sentinel-2 包头场 

摘      要：自动辐射定标是卫星载荷外场定标的最新发展趋势,其核心在于常态化地获得可与卫星观测数据比对的大气顶层(TOA)反射率。本文提出了一种基于包头场TOA反射率的卫星载荷在轨辐射定标方法,基于高精度参考卫星对自动辐射定标场的长时间序列观测数据构建TOA反射率经验模型,利用该模型对自动辐射定标场其他时间的TOA反射率进行校正,以降低其不确定度,提高卫星载荷辐射定标精度。以Sentinel-2A/2B卫星作为参考卫星,以包头场沙地靶标TOA反射率作为研究对象,对本文提出的方法进行验证和分析。结果表明:建立的包头场沙地TOA反射率模型具有较高的模型精度,模型预测值与Sentinel-2卫星观测值的平均相对偏差基本在2%以内(蓝色波段在3%以内);利用该模型能够有效降低包头场TOA反射率与Sentinel-2卫星实际观测的TOA反射率之间的相对偏差,二者之间的不一致性由5%~6%降低至3%以内,从而验证了本文所提方法的有效性。