[发明专利]一种遥感器中大气吸收通道在轨辐射定标方法及定标装置

说明书

本发明涉及一种遥感器中大气吸收通道在轨辐射定标方法及定标装置。本发明的方法包括以下步骤：分别获取遥感器中待定标通道与参考通道的月亮辐照度、太阳常数、瞬时视场角、对月观测有效计数值累计和以及参考通道定标系数；计算月亮辐照度比值、太阳常数比值、瞬时视场角比值、对月观测有效计数值累计和比值；根据月亮辐照度比值、太阳常数比值、瞬时视场角比值、对月观测有效计数值累计和比值以及参考通道定标系数输入待定标通道定标系数计算模型，计算出待定标通道定标系数。本发明的方法及装置通过对月观测数据来对大气吸收通道进行在轨辐射定标，避免在利用对地观测数据对大气吸收通道进行定标时，定标精度受到大气层的成分的影响。

技术领域

本发明涉及卫星在轨辐射定标技术领域，尤其涉及一种遥感器中大气吸收通道在轨辐射定标方法及定标装置。

背景技术

近年来，以月亮为参考辐射源为遥感器定标的方法取得很多成果。月亮也被用来作为参考辐射源对宽视场水色扫描仪、臭氧业务监测传感器、高光谱遥感仪等多种遥感器进行辐射定标和光谱定标。这些遥感器利用月亮数据进行绝对辐射定标时，均依赖于月亮辐射模型的绝对辐射(反射率或辐照度)精度。目前，描述月亮辐照光谱的辐照度模型，其绝对定标精度约为10％左右，该结果为辐照度模型与多颗在轨卫星遥感器的对比综合结果。

但是由于月亮辐射模型中加入了月球土壤反射率的信息，其给出的光谱形状相对更准确，数据回归残差约为1％左右。同时，月球表面物质成分稳定，其辐照度随波长的相关关系非常可靠，因此，可以用于解决目前遥感器大气吸收通道在轨辐射定标存在困难。月亮辐射模型可以参照Kieffer，H.H.and T.C.Stone(2005)，“The spectral irradiance ofthe moon”，Astronomical Journal 129(6):2887-2901。

例如，大气中的水汽是一种重要的温室气体，又是大气中最活跃的成分，随时间和空间有着复杂而快速的变化。随着遥感技术的不断发展，遥感数据可以高频次地获取全球水汽的空间分布及变化信息，弥补地面探空数据的不足。在940nm水汽吸收带及其附近的遥感通道，可以被用来反演整层大气水汽含量。水汽吸收通道的辐射定标是重要前提。然而，940nm附近通道由于受到地球大气层中水汽吸收的干扰，其定标结果的精度一直不甚理想。

因此，迫切需要一种可以避免大气影响的遥感器中大气吸收通道在轨辐射定标方法及定标装置，提高大气吸收通道的在轨辐射定标精度。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种遥感器中大气吸收通道在轨辐射定标方法及定标装置，该方法及装置能够解决由于大气影响而导致的遥感器中大气吸收通道在轨辐射定标不精确的问题。

根据本发明的一个方面，本发明提供的遥感器中大气吸收通道在轨辐射定标方法，包括以下步骤：

分别获取遥感器中待定标通道与参考通道的月亮辐照度、太阳常数、瞬时视场角、对月观测有效计数值累计和以及参考通道定标系数；

待定标通道与参考通道的月亮辐照度输入月亮辐照度比值计算模型，得到月亮辐照度比值；待定标通道与参考通道的太阳常数输入太阳常数比值计算模型，得到太阳常数比值；待定标通道与参考通道的瞬时视场角输入瞬时视场角比值计算模型，得到瞬时视场角比值；待定标通道与参考通道的对月观测有效计数值累计和比值输入对月观测有效计数值累计和比值计算模型，得到对月观测有效计数值累计和比值；

将月亮辐照度比值、太阳常数比值、瞬时视场角比值、对月观测有效计数值累计和比值以及参考通道定标系数输入待定标通道定标系数计算模型，计算出待定标通道定标系数，用于计算待定标通道反射率，进而用于目标物定量反演应用。

进一步地，待定标通道定标系数计算模型为以下公式：

k＝R_ModelR_EsR_ωR_Sensork₀