基于南极地影区观测的FY-3E微光通道交叉定标研究

作     者：高宇 胡秀清 何玉青 徐寒列 

作者机构：微光夜视技术重点实验室 许健民气象卫星创新中心 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室 国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 中国气象局遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB3902900,2022YFB3902901) 国防科技重点实验室基金（J20230401） 

主　　题：FY-3E 微光通道 交叉定标 地影区 多月相 

摘      要：微光遥感可以弥补光学遥感在夜间、晨昏等弱光条件下的信息采集能力，为了将微光通道的对地观测数据应用于定量遥感，需要进行精确的在轨辐射定标。然而，我国首颗黎明轨道卫星FY-3E卫星的中分辨率成像光谱仪-微光型(MERSI-LL)微光通道受到太阳杂散光影响，以及无星上定标手段，在轨微光通道定标存在挑战。通过分析FY-3E/MERSILL对地观测数据发现在冬季南极区域存在杂散光影响较小的地影区（极夜，无太阳照射），使用地影区观测数据与其他微光遥感器进行交叉定标，可避免杂散光在定标过程中的干扰。本文基于南极地影区内的稳定冰雪目标Dome C为研究区域，采用美国NOAA-20卫星可见光红外成像辐射计(VIIRS)的DNB通道为参考基准，对FY-3E卫星微光通道进行交叉定标，筛选VIIRS和MERSI-LL交叉观测数据，同时极夜期间不同日期的月光照射条件差异提供了微光通道亮度的较宽动态范围，利用月球辐照度模型计算多天不同月相下的月球辐射，对VIIRS数据进行光谱和角度修正，反演MERSI-LL微光通道的参考辐亮度，与MERSILL微光通道DN值进行线性回归求出交叉定标系数，并与业务定标结果进行对比分析。结果表明，该交叉定标方法能较好的订正FY-3E卫星微光通道定标偏差，提升定标精度。