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基于IR-MAD不变像元的风云三号光学成像仪同平台交叉定标

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遥感学报 2023年第10期27卷 2337-2349页

作者：李国荣何玉青胡秀清王俊伟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北京100081 国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)中国气象局北京100081

现有基于稳定目标场的交叉定标方法受限于卫星同步过境人工选取定的伪不变目标且靶场光谱特性较为单一,难以进行多频次、高精度的交叉定标,而传感器的精确在轨校准对其数据产品的有效性至关重要。本文提出了一种基于迭代重加权多变量变... 详细信息

现有基于稳定目标场的交叉定标方法受限于卫星同步过境人工选取定的伪不变目标且靶场光谱特性较为单一,难以进行多频次、高精度的交叉定标,而传感器的精确在轨校准对其数据产品的有效性至关重要。本文提出了一种基于迭代重加权多变量变化检测(IR-MAD)的交叉定标方法,以风云三号B星(FY-3B)光学成像仪的中分辨率成像光谱仪(MERSI)为参考基准,展开对同平台的可见光红外扫描辐射计(VIRR)的交叉定标研究。该方法通过IR-MAD算法自动识别两探测器同时相场景中的不变像元,基于不变像元的反射率信息,经过光谱匹配和正交回归获得交叉定标系数。本文以FY-3B/VIRR、MERSI中国西北地区和北非地区数据展开研究,获取长时间序列的定标斜率系数。结果表明,IR-MAD方法与业务定标、敦煌沙漠场地定标结果有很好的一致性,VIRR经定标校正后与MERSI的辐射信息相对偏差优于2%,中国西北地区和北非地区获取的IR-MAD交叉定标结果吻合(多数通道优于2%)。此方法可在卫星观测场景内自动高效的选取伪不变目标,并基于所选取的伪不变目标实现交叉定标。

关键词：可见光红外扫描辐射计中分辨率成像光谱仪迭代重加权多变量变化检测不变像元交叉定标

一种光学载荷在轨杂散光效应全链路自动仿真方法

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红外与毫米波学报 2023年第6期42卷 925-931页

作者：殷恺钮新华张锷中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室上海200083

针对极轨气象卫星FY-3C载荷可见光扫描辐射计(VIRR)在轨红外定标时存在温度反演不一致的现象展开分析,提出了一种全链路自动化仿真分析方法,将仪器结构与卫星轨道参数和卫星平台环境相结合,通过对光机模型的高精度光线追迹来得到杂散光... 详细信息

针对极轨气象卫星FY-3C载荷可见光扫描辐射计(VIRR)在轨红外定标时存在温度反演不一致的现象展开分析,提出了一种全链路自动化仿真分析方法,将仪器结构与卫星轨道参数和卫星平台环境相结合,通过对光机模型的高精度光线追迹来得到杂散光影响的定量化结果。仿真模拟了在轨红外定标和太阳光入射两种情况,确定了太阳杂散光的入射路径,解释了温度反演不一致的原因。将仿真结果与卫星在轨数据进行比对,验证了仿真方法的有效性。该方法可用于同类型载荷的在轨杂散光分析仿真工作,同时也为历史数据的再定标修正提供参考。

关键词：可见光红外扫描辐射计太阳杂散光在轨红外定标仿真自动化

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基于自动化方法的光学载荷定标跟踪

航天返回与遥感 2020年第6期41卷 103-113页

作者：何灵莉胡秀清王玲陈林徐娜张鹏中国气象科学研究院中国气象局北京100081 中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室中国气象局北京100081 国家卫星气象中心中国气象局北京100081

为了实现对光学传感器在轨性能的连续监测,文章使用敦煌场地的自动化观测数据对"风云三号"卫星可见光红外扫描辐射计(Visible and Infrared Radiometer,VIRR)近三年的数据进行了连续定标跟踪,推算VIRR各通道的定标斜率,基于敦煌辐射校... 详细信息

为了实现对光学传感器在轨性能的连续监测,文章使用敦煌场地的自动化观测数据对"风云三号"卫星可见光红外扫描辐射计(Visible and Infrared Radiometer,VIRR)近三年的数据进行了连续定标跟踪,推算VIRR各通道的定标斜率,基于敦煌辐射校正场自动化观测的定标相较于传统现场试验定标方法具有明显提高定标频次优势。采用搭载于Aqua卫星的高精度的中分辨率成像光谱仪(Aqua Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,Aqua MODIS)观测对自动观测定标方法进行精度验证,表明该方法在可见光近红外(Visible and Near Infrared,VNIR)具有3%的定标精度,在短波红外(Short Wave Infrared,SWIR)具有5%的定标精度。将该方法的结果与业务多场地方法的结果进行比较,在3年尺度上均值相对偏差整体低于2%。对VIRR的跟踪结果表明:基于场地自动化观测能够实现长期定标监测,可将该方法推广应用于其他卫星光学载荷以真正实现多载荷的场地自动化定标业务化。

关键词：可见光红外扫描辐射计太阳反射波段自动化辐射定标反射率基法 “风云三号”卫星航天遥感

基于敦煌辐射校正场的FY3B/VIRR反射太阳波段衰减分析

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光谱学与光谱分析 2017年第8期37卷 2397-2401页

作者：吕佳彦陈林何明元胡秀清解放军理工大学气象海洋学院江苏南京211101 中国气象局国家卫星气象中心北京100081 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

VIRR是搭载在我国最新一代极轨气象卫星FY-3B上的可见光红外扫描辐射计,发射后的遥感器需要进行不断的辐射定标校准以提高数据质量,更好的满足用户需求。为了研究FY3B/VIRR入轨后辐射响应的衰变规律,利用2011年—2015年敦煌辐射校正场... 详细信息

VIRR是搭载在我国最新一代极轨气象卫星FY-3B上的可见光红外扫描辐射计,发射后的遥感器需要进行不断的辐射定标校准以提高数据质量,更好的满足用户需求。为了研究FY3B/VIRR入轨后辐射响应的衰变规律,利用2011年—2015年敦煌辐射校正场同步试验数据,采用反射率基法计算其反射太阳波段的辐射定标系数,除受水汽吸收影响的波段10,其余各波段定标系数相对标准差均小于1.5%。以Aqua/MODIS为辐射基准验证了该方法的精度,结果表明,正演大气顶辐射与卫星观测值的平均偏差均小于2.5%。基于上述五年的VIRR定标结果,结合发射前定标系数,计算了遥感器的年际衰变率,结果表明:仪器衰减显示出一定的波长依赖性,波长越短的波段衰减越大;与发射前定标系数相比,入轨第一年的仪器定标系数有较大程度的变化;随着在轨运行时间变长,仪器衰减趋势开始减缓,在轨运行的第二和第三年衰减均大幅减小;从第四年开始波长0.8μm的波段部分年份出现了响应增加的现象;与孙凌等的FY3A/MERSI衰减变化规律相比,衰减率和波长的相关性是一致的,但MERSI在0.65μm的波段3和13均出现相应增加的现象,而VIRR在该波长处的波段1却有衰减增大的趋势;综合历年的衰减率可以看出,波长较短的波段7,8和9年衰减率基本大于5%。

关键词：风云三号B星可见光红外扫描辐射计反射率基法衰减分析

基于实测数据的FY-3A海表温度业务化算法研究

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红外与毫米波学报 2014年第2期33卷 200-205页

作者：赵冬至王祥杨建洪国家海洋环境监测中心海洋遥感室辽宁大连116023

建立适于FY-3A卫星的海表温度业务化反演算法并验证其精度.采用覆盖我国渤海及北黄海的长时间序列现场观测数据及相应FY-3A VIRR数据,建立了适于FY-3A VIRR海表温度反演的分裂窗算法.独立样本数据验证表明,算法平均误差为0.78℃,RMSE为0... 详细信息

建立适于FY-3A卫星的海表温度业务化反演算法并验证其精度.采用覆盖我国渤海及北黄海的长时间序列现场观测数据及相应FY-3A VIRR数据,建立了适于FY-3A VIRR海表温度反演的分裂窗算法.独立样本数据验证表明,算法平均误差为0.78℃,RMSE为0.93.

关键词：风云三号A星分裂窗算法可见光红外扫描辐射计海表温度