[发明专利]HJ-1B B08的有效波段宽度计算方法及定标方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轨星上有效波段宽度计算及定标方法，尤指一种HJ-1B B08在轨星上的有效波段宽度计算及定标方法。 

背景技术

通道有效波段宽度是星上定标实施过程中的重要参数，现有计算有效波段宽度的方法均以传感器通道响应CRF为基础，其中主要有半高宽法和矩方法。半高宽法以光谱最大响应的一半高度(0.5Rmax)来表示，经验化且简单，如图1所示。矩方法通过中心波长来计算有效波段宽度，但是由于以上两种方法没有充分考虑影响有效波段宽度的因素，以及HJ-1B B08通道响应的特性，因此半高宽法和矩方法计算出的通道有效波段宽度往往不准确，从而影响定标结果，半高宽法过低计算了通道有效波段宽度，定标结果偏高，而矩方法定标结果偏低，半高宽法和矩方法并不适用于HJ-1B B08通道有效波段宽度的计算。 

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于HJ-1B B08通道有效波段宽度计算，且计算准确，能很好的应用于星上定标的有效波段宽度计算方法及其定标方法。 

为实现上述目的，本发明的HJ-1B B08在轨星上定标有效波段宽度的方法，具体为：1)HJ-1B B08通道在发射前根据实验室里面的标准面源黑体数据建立面源黑体温度与辐照度转换方程，计算在不同面源黑体温度T_m时的辐照度N_Tm；2)根据地面标准面源黑体下的比辐射率ε_m、温度T_m和通道响应函数CRF，利用Planck方程，构建有效辐亮度L_m与面源黑体温度T_m的方程，并计算在特定面源黑体温度T_m时面源黑体的有效辐亮度L_m；3)根据光学物理学中，辐照度和辐亮度存在的基本关系，构建基于地面实验室数据的有效波段宽度和面源黑体温度的查找表，得到不同黑体温度T_m条件下的有效波段宽度Δλ。 

进一步，所述HJ-1B卫星的面源黑体温度与辐照度转换方程为 k₀，k₁，k₂，k₃是已知常数。 

进一步，所述有效辐亮度L_m与面源黑体温度T_m的方程为 式中h为Planck常数，k为玻耳兹曼常数，c为光速，f(λ)为传感器通道响应函数CRF，其中 为Planck万程。 

进一步，辐照度和辐亮度存在的基本关系为N＝π×Δλ×L。 

本发明的HJ-1B B08在轨星上的定标方法，具体为：1)卫星发射后根据面源黑体温度与辐照度转换方程，计算星上定标黑体在特定温度T_c时，定标黑体发射的辐照度N_Tc；2)根据上述建立的查找表，计算星上定标黑体在温度Tc时对应的有效波段宽度，再根据辐照度和辐亮度存在的基本关系，得到定标黑体的辐亮度L_Tc；3)利用星上定标黑体在高温点(328±5K)和低温点(293±5K)两点的L_定标黑体和DN_定标黑体，基于L＝(DN-b)/g回归得到星上定标系数：增益g和偏移b；4)根据得到的增益g和偏移b，利用式L＝(DN-b)/g对遥感影像进行计算，得到卫星观测地面时的辐亮度L。 

本发明的HJ-1B B08的有效波段宽度计算方法，不仅考虑了HJ-1B B08的通道响应函数CRF，还充分考虑了其它可能影响到有效波段宽度值的参数，得到的有效波段宽度和面源黑体温度的查找表，有效波段宽度Δλ从星上定标低温点293±5K到高温点328±5K，由2.010近似线性变化到2.016，相对差异在0.3％以内，非常稳定。根据本发明的方法计算出的有效波段宽度进行定标，在低温点时，探元本身的记数差异在4DN左右，辐射差异在0.02W·m^-2·μm^-1·sr^-1左右，探元之间的相对差异较大；在高温点时，探元本身的记数差异在2DN左右，辐射差异在0.02W·m^-2·μm^-1·sr^-1左右，线性变化较为稳定，探元之间也存在一定的相对差异。为了降低记数差异和辐射差异的影响，本发明的定标方法对所有探元的响应作均值处理，分别得到低温点和高温点的辐亮度L及计数值DN，再通过线性回归，得到在不同有效波段宽度下的定标系数，定标准确，能很好的应用于星上定标。 

附图说明