基于光谱响应差异的HJ-1B热红外通道星上定标系数验证-论文.pdf

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1、第34卷，第8期光谱学与光谱分析Vo1．34，No．8，pp2212—22172014年8月SpectroscopyandSpectralAnalysisAugust，2014基于光谱响应差异的I-IJ-1B热红外通道星上定标系数验证刘李，傅俏燕，史婷婷，王爱春，张学文l_中国资源卫星应用中心，北京1000942．中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101摘要HJ一1B卫星热红外通道自发射以来共进行了7次星上黑体定标，然而针对星上定标系数的验证工作开展较少。通过半高宽法、矩方法和查找表法计算得到2009年9月14日星上

2、定标系数。以具有较高定标精度的MODIS为参考源，基于MODIS第31，32通道和HJ一1B热红外通道的光谱响应特性，改进对应热红外通道的光谱匹配算法，建立两传感器表观辐亮度的匹配关系，进而通过Planck公式计算出HJ一1B热红外通道的等效水表亮温，通过与HJ一1B热红外通道基于星上定标系数得到的反演水表亮温进行比较，实现对星上定标系数的验证。以光谱响应差异计算的等效亮温值为285．97K，半高宽法、矩方法和查找表法星上定标系数反演亮温值分别为288．77，274．52和285．97K。结果显示，半高宽法、矩方法和查找表法

3、星上定标系数反演亮温与光谱响应差异计算的等效亮温偏差分别为2．8，一11．46和0．02K。结果表明，HJ—lB热红外通道星上定标方法中以查找表法星上定标系数计算结果精度较高。同时证明了基于光谱响应差异的HJ一1B热红外通道星上定标系数验证方法有效可行。关键词星上定标；热红外；光谱响应；验证中图分类号：TH744．1文献标识码：ADOI：10．3964~．issn．1000—0593(2014)08—2212—06在星上定标系数的验证方面，韩启金等_7利用MODIS引言第31通道与HJ—lB热红外通道进行交叉定标，通过与HJ

4、—lB星上定标结果对比分析，证明星上定标精度较高。并于传感器在轨辐射定标是遥感定量化反演的基础⋯。国产2010年使用MODIS第31和32通道的合成辐亮度对HJ一1BHJ一1B卫星热红外传感器自发射以来，分别在2008年一热红外通道星上定标结果进行检验，认为星上定标系数精度2009年间进行了7次星上黑体辐射定标。由于星上定标系统下降了1．5l6]。李家国l8]利用由2OO9年8月12日青海湖的稳定性下降，自2009年未采用星上黑体开展在轨星上定星地同步观测实验数据和TerraMODIS第31，32波段数据标。因此，基于青海湖

5、和内蒙古达里湖水体的场地定标及计算的表观辐亮度对星上定标结果进行验证，认为查找表法MODIS等国外高定标精度载荷的交叉定标被用来对HJ一1B星上定标结果精度更高。热红外通道开展定标。目前，定标系数的验证工作开展较可见，目前HJ一1B热红外通道星上定标系数的验证主要少，主要包括基于场地实测数据和参考卫星两种方法l2]，是通过与MODIS临近的单一通道或两通道简单组合的表观由于受到测量条件、自然因素和人力、物力等影响，场地实辐亮度值进行比较分析。本文基于MODIS第31，32通道与测数据的获取局限性较大。相比较而言，参考卫星的无

6、场地HJ一1B热红外通道的光谱响应差异，对HJ一1B热红外通道星交叉验证优势明显l4]。上定标系数进行验证。首先，通过查找表法、半高宽法和矩在HJ一1B热红外通道星上定标方面，韩启金等l6通过半方法计算HJ一1B热红外通道星上定标系数。以光谱响应差异高宽法有效波段宽度计算实现辐照度与辐亮度的转换。李家计算两传感器表观辐亮度的匹配关系，进而计算出HJ一1B热国等构建了在轨星上定标有效波段宽度的查找表法。分别利红外通道的等效水表亮温，通过与以星上定标系数得到的反用查找表法、半高宽法和矩方法对2009年8月5日和8月演水表亮温进行

7、比较分析，实现HJ一1B热红外通道星上定标14日星上定标数据进行处理获取其定标系数。系数的验证。收稿日期：2013—10l】。修订日期：2014—01—18基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2012AA12A3o2)资助作者简介：刘李，1984年生，中国资源卫星应用中心工程师e-mail：liulicugb@126．tom第8期光谱学与光谱分析22131．2流程1原理与流程依据上述原理，使用如下流程实现使用MODIs数据对HJ一1B卫星热红外通道的星上定标系数的验证与评价_1。星载传感器间的交叉验证需要考虑

8、不同传感器间的时间一方面，通过HJ一1B卫星过境时刻的同步影像，获取实差异、几何差异及光谱差异l9]。通过选择临近时间成像和大验区域计数值，根据星上定标系数将计数值转化为表观辐亮面积均匀场地规避了时间和几何差异，重点针对光谱差异进度。根据辐射传输模型计算大气程辐射和卫星观测路径的大行分析。