[发明专利]一种高光谱遥感仪器在轨光谱定标方法

说明书

本发明提供一种高光谱遥感仪器在轨光谱定标方法，包括：S1，基于目标高光谱遥感仪器的在轨太阳观测数据和地面定标系数，计算所述目标高光谱遥感仪器的在轨太阳观测光谱各通道中心波长位置；S2，基于卫星精确定位速度信息，根据多普勒频移特性，对所述在轨太阳观测光谱各通道中心波长位置进行频移修正，获取在轨太阳观测光谱各通道有效中心波长位置；S3，基于所述在轨太阳观测光谱各通道有效中心波长位置和太阳标准光谱标准吸收线位置，计算所述目标高光谱遥感仪器的在轨光谱定标误差；S4，基于所述在轨光谱定标误差，进行所述目标高光谱遥感仪器的在轨光谱精确定标。本发明能够有效提高光谱定标的精确度和稳定性。

技术领域

本发明涉及遥感定标技术领域，更具体地，涉及一种高光谱遥感仪器在轨光谱定标方法。

背景技术

随着应用需求的不断提高，尤其是大气成分定量探测需求的不断提高，对卫星遥感的光谱分辨率的要求也越来越高。因此，现代卫星遥感仪器发展的方向之一是具有超高光谱分辨率。

我国发射成功的碳卫星，通过对弱CO2吸收带(1.6μm)、强CO2吸收带(2.06μm)以及O2-A吸收带(0.76μm)的观测光谱进行高精度的CO2浓度定量反演，最高分辨率可达0.03nm，在约15nm的范围内，具有1000多个通道。

高光谱仪器在轨运行后，由于受到环境温度变化影响，以及各种微小应力的作用，通道的中心波长位置会发生小的漂移。这种漂移对于宽通道仪器来说，影响不大，但是对于高光谱仪器却会产生严重影响。微小的漂移造成的通道光谱中心位置变化，会对定量反演的产品精度产生严重影响，因此，仪器在轨光谱定标成为高光谱遥感数据预处理工作的重要技术点，是精确辐射定标的重要前提。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供一种高光谱遥感仪器在轨光谱定标方法，用以有效提高光谱定标的精确度和稳定性。

本发明提供一种高光谱遥感仪器在轨光谱定标方法，包括：S1，基于目标高光谱遥感仪器的在轨太阳观测数据和地面定标系数，计算所述目标高光谱遥感仪器的在轨太阳观测光谱各通道中心波长位置；S2，基于卫星精确定位速度信息，根据多普勒频移特性，对所述在轨太阳观测光谱各通道中心波长位置进行频移修正，获取在轨太阳观测光谱各通道有效中心波长位置；S3，基于所述在轨太阳观测光谱各通道有效中心波长位置和太阳标准光谱标准吸收线位置，计算所述目标高光谱遥感仪器的在轨光谱定标误差；S4，基于所述在轨光谱定标误差，进行所述目标高光谱遥感仪器的在轨光谱精确定标。

其中，所述S3的步骤中太阳标准光谱的选取原则包括：所述太阳标准光谱的分辨率高于所述目标高光谱遥感仪器的分辨率。

其中，所述太阳标准光谱进一步具体选取为Kurucz R.L.数据。

其中，步骤S3中所述标准吸收线的选取步骤进一步包括：选取吸收深度达到设定级别且两翼的宽度达到预设宽度的吸收线作为所述标准吸收线。

其中，所述标准吸收线进一步具体为夫朗禾费吸收线。

其中，所述S1的步骤进一步具体包括：提取所述目标高光谱遥感仪器在轨运行中通过漫反射板获取的在轨太阳观测数据；通过对所述目标高光谱遥感仪器的地面定标试验，计算所述地面定标系数；基于所述在轨太阳观测数据和所述地面定标系数，利用给定拟合公式，计算所述在轨太阳观测光谱各通道中心波长位置。

其中，所述S2的步骤进一步包括：基于所述卫星精确定位速度信息，利用多普勒频移特性公式，计算所述目标高光谱遥感仪器的在轨多普勒频率漂移；消去所述在轨太阳观测光谱各通道中心波长位置中的在轨多普勒频率漂移分量，获取所述在轨太阳观测光谱各通道有效中心波长位置。