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光学学报 2024年

作者：鲁鑫赵永光马灵玲王宁韩启金陶醉赵江洪李婉王任飞张栩源中国科学院大学电子电气与通信工程学院中国资源卫星应用中心中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程实验室北京建筑大学测绘与城市空间信息学院

基于伪不变定标场(PICS)的辐射定标利用高精度遥感载荷建立的大气层顶(toa)反射率模型直接计算入瞳辐亮度而无需地面同步测量，能够实现光学遥感载荷的高精度高频次辐射定标。然而，目前针对国内陆表稳定目标的研究，多是直接使用长时... 详细信息

基于伪不变定标场(PICS)的辐射定标利用高精度遥感载荷建立的大气层顶(toa)反射率模型直接计算入瞳辐亮度而无需地面同步测量，能够实现光学遥感载荷的高精度高频次辐射定标。然而，目前针对国内陆表稳定目标的研究，多是直接使用长时间序列的高精度卫星历史数据，构建出通道式toa反射率模型，在进行其他卫星绝对辐射定标时往往使用交叉定标的方式。本文提出一种针对稳定场toa通道式反射率模型的光谱拓展方法，引入GF5B/AHSI高光谱数据提取参考光谱，与稳定场toa通道式反射率联合求解光谱缩放因子，实现通道式toa反射率模型在光谱维上的拓展，所构建的稳定场toa反射率光谱模型适用于光谱响应各异的不同卫星光学载荷绝对辐射定标。进一步地，本文还利用Sentinel2/MS I数据和Landsat8/OLI数据对稳定场toa反射率光谱模型进行了验证，并基于GF6/WFV的定标过程给出绝对辐射定标结果的不确定度分析。结果表明，模型预测值和Sentinel2/MSI,Landsat8/OLI观测值的平均相对差异在±5%以内，GF6/WFV的8个波段定标不确定度小于5.4%，充分证明了构建光谱拓展模型的有效性。

关键词：辐射定标稳定场模型 toa反射率光谱拓展不确定性分析

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中国陆表稳定目标toa反射率模型构建方法及验证——以格尔木沙地场景为例

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遥感学报 2023年第5期27卷 1099-1113页

作者：宋培兰马灵玲赵永光王宁李婉韩启金刘耀开姚微源张贝贝任璐牛沂芳中国科学院空天信息创新研究院中国科学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 中国资源卫星应用中心北京100094

基于伪不变定标场(PICS)的大气层顶反射率(toa)模型直接计算卫星过境入瞳辐亮度而无需地面测量,为高频次在轨辐射定标及长期性能监测提供了有效技术手段。然而由于严格的空间均匀性、时间稳定性和大气条件要求,现有的PICS定标场均分布... 详细信息

基于伪不变定标场(PICS)的大气层顶反射率(toa)模型直接计算卫星过境入瞳辐亮度而无需地面测量,为高频次在轨辐射定标及长期性能监测提供了有效技术手段。然而由于严格的空间均匀性、时间稳定性和大气条件要求,现有的PICS定标场均分布在境外而难以满足多在境内成像的国产陆地卫星等定标需求。借鉴PICS的定标思路,本文开展了放宽场地、大气稳定性约束条件的中国陆表稳定目标toa反射率模型构建方法研究。以中国西北区域的格尔木沙地稳定目标为例,将约束条件放宽至场地面积>3 km×3 km、云覆盖率toa反射率的规律性影响,引入地表/大气辐射传输模型中定义的散射角,进一步表征toa反射率模型中地表—大气间多次散射贡献,构建了一种适用于中国陆表稳定目标的toa反射率模型。该模型系统偏差小于-0.10%,均方根误差小于0.0084;将Sentinel-2A/B MSI和Landsat 8 OLI的toa反射率与本文模型计算toa反射率进行比较,模型计算toa反射率与Sentinel2A/B MSI观测toa反射率的平均相对误差小于1.44%,标准差小于1.59%;与Landsat 8 OLI观测toa反射率的平均相对误差小于1.77%,标准差小于2.11%。验证结果表明本文提出模型的计算值与卫星观测值具有较高的一致性和稳定性,能够应用于其他太阳反射谱段卫星载荷的在轨辐射定标和长期辐射特性监测。

关键词：陆表稳定目标辐射定标伪不变定标场 toa反射率观测几何 ECMWF

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基于Landsat影像的柴达木盆地湖泊提取方法

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干旱区研究 2022年第3期39卷 774-786页

作者：文广超李兴吴冰洁王晓鹤谢洪波河南理工大学资源环境学院河南焦作454000

柴达木盆地内的湖泊对维系区域生态平衡、满足生产及生活用水、保护生态环境具有重要的作用。随着区域气候变化和人类活动影响的增强,盆地内湖泊格局发生了一系列变化,为了分析湖泊变化特征,查明变化原因,以快速、精确、适用性强为目标... 详细信息

柴达木盆地内的湖泊对维系区域生态平衡、满足生产及生活用水、保护生态环境具有重要的作用。随着区域气候变化和人类活动影响的增强,盆地内湖泊格局发生了一系列变化,为了分析湖泊变化特征,查明变化原因,以快速、精确、适用性强为目标,基于Landsat系列遥感影像,通过分析可鲁克湖流域湖泊水体toa(Top-of-atmosphere)反射率与其他地物toa反射率的差异,提出了一种湖泊水体自动提取方法--湖泊水体差分模型。利用该模型处理了柴达木盆地的近百个Landsat图像场景,提取了不同时间节点、不同空间位置的湖泊水体,使用总体分类精度、Kappa系数及用户精度对其精度进行评价,并与NDWI(Normalized Difference Water Index)、MNDWI(Modified Normalized Difference Water Index)方法对该地区湖泊水体提取结果进行了比较分析。结果表明:(1)利用toa反射率差异,可区分目标与非目标地物;(2)基于稳定的阈值,湖泊水体差分模型可实现湖泊水体信息快速提取,与NDWI、MNDWI等水体信息提取方法相比,能够更加有效抑制地表河流、冰雪、阴影、沼泽湿地等干扰因素,在模型应用的区域内,平均总体分类精度与用户精度均达到99%以上,Kappa达到0.9877;(3)湖泊水体差分模型的输入数据既可以是toa反射率,也可以是Landsat(Level-2)的地表反射率数据;(4)湖泊水体差分模型适用于柴达木盆地内大范围区域的湖泊水体提取,能够为湖泊水体动态变化规律研究提供技术支持。

关键词： Landsat 湖泊 toa反射率湖泊水体差分模型柴达木盆地

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