海洋水色遥感交叉定标精度分析与仿真

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1、航天返回与遥感第37卷第2期116SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2016年4月海洋水色遥感交叉定标精度分析与仿真高慧婷马越刘薇何红艳（北京空间机电研究所，北京100094）摘要交叉定标是解决海洋水色遥感器在轨高频次、业务化绝对辐射定标问题的重要手段，为了研究交叉定标方法对定标精度的影响，文章介绍了基于谱段匹配和光谱重构两种交叉定标方法并分析其影响因素。仿真方案针对我国“海洋一号”系列卫星海洋水色水温扫描仪（COCTS）可见近红外谱段交叉定标，结合国际典型参考遥感器光谱响应特性，基于实测水体光谱反射率数据，对比了在不同水体反射特性、大气条件及遥感

2、器光谱响应下两种交叉定标模型引入的误差。仿真结果表明：光谱重构法交叉定标精度总体上优于谱段匹配法，参考遥感器光谱分辨率为5nm时，光谱重构法模型引入误差小于0.05%，对比结果为海洋水色遥感器交叉定标方法选择提供支持。关键词海洋水色遥感交叉定标谱段匹配光谱重构航天遥感中图分类号:TP714文献标志码:A文章编号:1009-8518(2016)02-0116-10DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2016.02.015AnalysisandSimulationofCrossCalibrationPrecisionofOceanColorRemoteSens

3、ingGAOHuitingMAYueLIUWeiHEHongyan（BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094,China）AbstractCrosscalibrationisanimportantmethodforsolvingthehigh-frequencyoperationalon-orbitcalibrationofoceancolorremotesensor.Inordertoanalysestheinfluenceoftwodifferentkindsofcrosscalibrationme

4、thodoncalibrationprecision,spectralmatchingandspectralreconstructionmethodandtheirinfluencefactorsareintroduced.AimingatcrosscalibrationforCOCTSof“HY-1”seriessatellites,andbasedonexistingreferencesensorandmeasuredreflectanceofocean,crosscalibrationuncertaintyofthetwomethodsindifferenceocean、

5、atmosphereandspectralresponseconditionsarecompared.Resultsshowthatprecisionofspectralreconstructionmethodisbetterthanthatofspectralmatchingmethodasawhole,andwhenspectralresolutionofreferencesensoris5nm,errorintroducedbyspectralreconstructionmodelislessthan0.05%,providingareferenceforselectio

6、nofcrosscalibrationmethod.Keywordsoceancolorremotesensing;crosscalibration;spectralmatching;spectralreconstruction;spaceremotesensing0引言海洋卫星水色遥感是海洋环境与灾害监测数据的重要获取手段，遥感器在轨绝对辐射定标精度直接[1]影响遥感数据的定量化应用水平。我国已经发射了2颗海洋水色遥感卫星“海洋1A”（2002年5月）收稿日期：2015-10-20基金项目：国家重大科技专项工程第2期高慧婷等:海洋水色遥感交叉定标精度分析与仿真117和“海洋1

7、B”（2007年4月），计划2017年后发射后续海洋水色卫星“海洋1C”和“海洋1D”，主载荷水色水温扫描仪继承了“海洋1A/1B”星水色水温扫描仪（COCTS）谱段设置，在我国水色遥感卫星目前没有配置载荷专用星上定标系统的情况下，场地定标无法满足水色遥感器高频次业务化定标需求，[2][3]交叉定标成为水色遥感在轨绝对辐射定标的主要手段之一，蒋兴伟等、潘德炉利用美国宽视场扫描仪SeaWiFS对“海洋1A/1B”星COCTS进行交叉定标，并对交叉定标后COCTS数据反演与准同步[4]SeaWi