高分一号_高分三号_高分一号四个波段(2)

PMSsensor;

testsite;

radiometriccalibration;

uncertainty

收稿日期：2014-05-14；修订日期：2014-06-03

基金项目：国家863计划重点项目(2012AA12A302)

作者简介：韩启金(1983-)，男，工程师,硕士,主要从事卫星性能检测与遥感应用方面的研究。高分一号Email:cresda_hanjin@126.com

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红外与激光工程第44卷

使得定标频次和业务化程度相对较高，而陆地观测

0引言

高分一号卫星作为我国高分辨率对地观测系统国家科技重大专项的首颗卫星，已于2013年4月26日中午在酒泉卫星发射中心成功发射，标志着高分专项工程取得了阶段性成果。GF-1卫星是我国首颗设计考核寿命要求大于5年的低轨遥感卫星，轨道高度为645km，轨道倾角为97.96°，星上搭载有2台全色/多光谱相机(简称“PMS相机”)和4台宽视场成像仪(简称“WFV相机”)，其中PMS相机设置有2m全色、8m多光谱波段，2台相机拼接覆盖宽度大于

卫星由于分辨率高、幅宽小、重访周期长，且主要利用可见光-近红外光谱波段，因此星上定标和交叉定标资源相对不足，主要基于地面辐射校正场同步观测试验实现在轨绝对辐射定标工作[4-5]，方法相对单一、定标的精度和稳定性相比国外同类遥感器均存在一定差距，有必要针对高分卫星遥感器开展新的定标技术研究，提高定标精度和结果的可靠性。

为解决现有单场地定标方法的局限性和定标动态范围问题，基于多种光学特性的地面场地目标开展GF-1卫星PMS相机的多场地宽动态辐射定标研究。通过多场地星-地联合同步观测试验数据，实现了GF-1卫星PMS相机的宽动态范围在轨辐射定标，并对GF-1卫星PMS相机发射前后的辐射探测性能进行分析。最后讨论了多场地宽动态辐射定标的不确定性和可行性，为后续高分卫星遥感器的精确在轨定标提供方法参考，由于篇幅所限，文中以

70km，该遥感器突破了高空间分辨率、多光谱与宽覆盖相结合的光学遥感等关键技术，将为我国资源调查、环境监测、精准农业等重点领用提供有效的遥感数据资源。

高分卫星遥感器系统的科学应用，已不再局限于定性地描绘地表基本特征，而是深入到定量地解译地球物理参量和地球环境的演变规律。GF-1卫星研制过程中采用了多项新技术、新器件，其中PMS相机是迄今为止分辨率最高、拼接幅宽最大的新型光学遥感器，为实现遥感数据的连续性、稳定性和可靠性，提高GF-1卫星数据的遥感定量化应用水平，必须确保卫星数据的产品质量，尤其是辐射测量精度，即在轨绝对辐射定标的精度。卫星遥感器在发射之前均会利用实验室定标手段对其辐射测量性能进行定标，即获取发射前绝对辐射定标系数，但由于受发射时的振动、在轨空间环境及工作状态变化等因素的影响，会使卫星遥感器绝对辐射定标系数发生一定变化，同时考虑到GF-1卫星不具备星上定标系统功能，必须借助于替代定标的方式实现卫星在轨绝对辐射定标工作。

经过20多年的努力，航天遥感与应用领域的研究人员提出了许多替代定标方法，如瑞利散射定标、场地定标、海洋场景定标、交叉定标和恒星源定标等，这些新方法也广泛用于各类卫星，如LANDSAT、

PMS1(2m/8m)相机为例进行研究讨论。

1方法与试验

1.1方法原理

卫星遥感器过顶地面场区上空时，地面同步测量地表反射率(反射比因子)、场地上空大气气溶胶光学厚度和大气廓线数据，然后基于处理获得的地表光谱数据、大气光学特性参数、大气廓线数据和星地匹配辅助参数，如采样点定位信息、太阳观测角度、卫星遥感器观测几何路径信息等，利用辐射传输模型(6S、MODTRAN等)模拟计算出卫星遥感器入瞳处等效辐亮度或反射率，并结合卫星遥感器同步观测图像匹配区域提取的观测通道计数值DN，拟合出卫星遥感器输入输出之间的定量关系，即绝对辐射定标系数。

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