高分一号_高分三号_高分一号四个波段(3)

GF-1卫星PMS相机观测特定地物目标时，接收的入瞳处大气顶层光谱辐亮度主要由大气路径散射（主要包括瑞利散射和气溶胶散射），目标区反射辐亮度和邻近目标的散射辐亮度组成：

-τ/μ

·μ·T(θ)·td(θv)]+Ls(λ)=12{E+ρn[ρ(λ)·e

πd1-nS

v

SPOT、NOAA、POLDER、TERRA、CBERS和FY等

[1-3]

。

而国内近年来针对气象、海洋和陆地观测系列卫星遥感器开展了星上定标、场地定标和交叉定标等研究工作，其中气象、海洋系列卫星遥感器因其波段设置、低空间分辨率、重访周期短和覆盖宽度大等特点

·μs·ρp}Es(1)

式中：Ls(λ)是波长λ处的遥感器入瞳处辐亮度；d2是日地距离修正因子；Es是大气外太阳光谱辐照度；

第1期韩启金等：高分一号卫星PMS相机多场地宽动态

辐射定标

-τ/μv

129

μs=cosθs(θs为太阳天顶角)；T(θs)=e+td(θv)为向下

场地具备开展星-地同步观测试验的交通条件。

综合上述各中条件要求，选取了敦煌地区高、中、低三种反射特性地物目标作为试验场地，具体分布特点见图1。

方向(太阳到地面)大气散射透过率；τ为大气光学厚度；ρn为目标邻近区地表反射率；S为大气球面反照率，μv=cosθv(θv为观测天底角)；ρ(λ)是波长λ处目标反射率；td(θv)为向上方向(地面到卫星)大气透射散射因子；ρp为大气路径的反射率。

则GF-1卫星PMS相机通道i测量的特定目标等效辐亮度Li为：

Li=

L(λ)f(λ)dλ乙f(λ)dλ

λmin

s

i

λmax

λmax

(2)

λmin

i

式中：Li是PMS相机通道i的等效辐亮度；Ls(λ)为大气顶层卫星入瞳处光谱辐亮度；λi为PMS相机通道

图1试验场区空间分布图像

i的等效中心波长；fi(λ)为PMS相机通道i的光谱响应函数；λmin为通道i的最小波长；λmax为通道i的最长。高分一号

对于GF-1卫星PMS相机，其通道测量等效辐亮度Li与对应通道输出的计数值DN的关系为：

Fig.1Testsitesdistributingimages

(1)高反射试验场

高反射试验场(石膏)位于敦煌辐射校正场北侧，场区总面积约为6km×4km，试验区面积为400m×

400m，地理坐标为N40°28′，E94°22′，该区域可见

(3)

光-近红外波段反射率约为35%~45%，不同遥感器像元间光谱反射率变化小于1%[6]。

Li=Gain·DNi+Bias

式中：Gain为定标斜率；Bias为定标截距，单位均为

W·m-2·sr-1·μm-1；DNi为PMS相机同步图像目标区的通道计数值。

当GF-1卫星PMS相机观测多种反射率地物目标时，采用多个场地同步观测数据可推算出多组入瞳处等效辐亮度和通道观测计数值信息，从而基于公式(3)的等量关系拟合出GF-1卫星PMS相机在轨宽动态辐射定标系数。

(2)中等反射试验场

中等反射试验场(戈壁)选取敦煌辐射校正场资源卫星场区，该场位于敦煌市西侧约30km处的戈壁滩上，总面积约30km×35km，其中资源卫星场区为550m×550m，地理坐标为N40°05′27.75″，

E94°23′39″，海拔高度为1229m，该场区具有较高的稳定性和均匀性，可见光-近红外波段反射率约为

1.2试验场地选择与介绍

卫星遥感器多场地辐射定标的精度受多个环节的影响，其中场地的具体特征是该方法使用的首要前提，因此必须确保所选场地的表面特性、大气特点和均匀区面积符合在轨场地定标的具体要求，详细的选取原则如下：

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