星载光学遥感系统偏振耦合误差分析与修正方法研究

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1、v01．20No．3航天器工程第20卷第3期44SPA(：E(：RAFTEN(；INEERING20l1年5月星载光学遥感系统偏振耦合误差分析与修正方法研究高军1’2王舒鹏1方莉1顾行发1余涛(1中国科学院遥感应用研究所，北京100101)(2国家国防科学技术工业局，北京100037)摘要星载遥感器偏振灵敏度带来的偏振测量误差会影响获取数据的准确性，该误差作为系统误差将直接影响到数据应用。文章采用矢量辐射传输模型模拟遥感器(以中等分辨率成像光谱仪为例)入瞳处信号偏振与遥感器偏振耦合特性，分析了遥感器偏振灵敏度分

2、别为2％、5％、7％时，遥感系统的测量误差分布情况，发现偏振耦合误差直接影响获取数据的真实性和一致性，视场内满足要求的数据随着偏振灵敏度指标的提高而减少，甚至不足30％。提出了采用补偿大气偏振误差的方法，可部分消除遥感器偏振测量引入的误差。关键词卫星；光学遥感系统；遥感器；偏振灵敏度；偏振耦合误差补偿中图分类号：V443文献标志码：A文章编号：1673—8748(2011)03—0044一07AnalysisandCorrectionMethodofthePoIarizationCouplingErrorinO

3、pticalRemoteSensingSystemonSatelliteGAOJunlt2WANGShupen91FANGLilGUXingfalYUTa01(1InstituteofRemoteSenSiIlgApplicatioIlsofCKneseAcad即够ofSciences，Beijing100101，(飙m)(2AdrIli血strationonScience，％chnology，andIndustryforNatiomlDefense，＆巧ing100037，C11im)Abstract：The

4、polarizationmeasurementerrorintroducedbypolarizationsensitivityofsatellitere—motesensorcaninfluencetheaccuracyofdata．ThissystematicerrorwiUdirectIyimpactonthequantitativeapplicationofremotesensingdata．Thepolarizationcouplingeffectbetweenthetopofatmosphere(TO

5、A)p01arized1ightandtheopticalremotesensingsystemonsatellitesissimu—latedbyusingvectorradiativetransfermodel(6SV)withtheimaginggeometryofMODIS．TheerrordistributionsoftheTOAradiancemeasurementswithdifferentpolarizationsensitivitiesof2％，5％and7％areanalyzed．There

6、sultsshowthatthepolarizationcouplingerrorcandirectlyinfluencethereliabilityandconsistencyofthesatelliteobservations．Theeffectivedatasetsinthefieldofviewdecreasewiththeincreaseofthepolarizationsensitivityandareevenlowerthan30％．Themethodofthecompensationforthe

7、p01arizationcouplingerrorduetotheatmosphereisproposed，whichprovestobeeffectiVe．Keywords：satellite；opticalremotesensingsystem；remotesensor；polarizationsensitiVity；com—pensationofp01arizationcouplingerror收稿日期：2011一03—11；修回日期：201l—04一lO基金项目：民用航天科研预先研究项目(编号：09K0

8、010036)作者简介：高军(1969一)，男，博士研究生，从事定量遥感研究与航天遥感重大工程论证工作。第3期高军等：星载光学遥感系统偏振耦合误差分析与修正方法研究451引言随着星载光学遥感数据定量化应用研究的不断深入，遥感器对目标信号的偏振特性的响应逐渐引起人们的重视口吨]。在遥感器设计中，有采用各种方案降低观测波段偏振灵敏度，来减少遥感器偏振测量误差，确保获取数据的准确性和唯一性L