环境卫星CCD传感器的场地辐射定标和交叉定标对比研究*(2011年)

简介：
本文针对环境卫星上的CCD传感器，探讨了其场地辐射定标与交叉定标的对比分析方法及结果，旨在提升遥感图像数据的质量。 利用2009年8月在敦煌定标场采集的实测光谱数据及大气参数数据，并采用反射率定标法获得环境卫星CCD传感器的定标系数。同时，通过LANDSAT-5 TM影像对环境卫星CCD传感器进行交叉定标，以验证所得定标系数的有效性。对比两组结果并与中国资源卫星应用中心公布的定标系数相比较后发现，两者之间的差异保持在10%以内，表明该方法具有较高的可靠性。此外，研究还揭示了自发射以来环境卫星CCD传感器各波段的退化情况，在3.4%至6.7%之间。 ### 环境卫星CCD传感器场地辐射定标与交叉定标分析 #### 一、研究背景与目的 中国近年来发射了一组用于灾害监测和预防的重要卫星，即环境卫星（HJ-IAIB）。每颗该系列的卫星都装备了两台覆盖可见光及近红外波段的CCD传感器。为了确保这些数据的应用精度，必须定期进行辐射定标。 #### 二、研究方法与过程 本项研究采用了反射率法定标法和交叉定标法来获取环境卫星CCD传感器的准确系数。 ##### 2.1 反射率法定标的原理 此方法基于地面标准目标光谱反射率及大气参数，通过计算建立地物反射比值与传感器输出数字量（DN）之间的定量关系。该过程需要精确测量地表反射率和相关的大气特性如气溶胶含量等。 ##### 2.2 交叉定标的原理 此方法使用已知辐射特性的其他卫星影像来校准目标卫星的传感器，本研究中采用LANDSAT-5 TM影像作为参考。 #### 三、实验设计与数据处理 在敦煌定标场收集到的数据用于通过反射率法定标法计算环境卫星CCD传感器系数。与此同时，利用同一时期过境的LANDSAT-5卫星TM影像完成了交叉校准工作。 #### 四、结果分析 对比两种方法所得的结果表明它们之间的一致性良好，并且差异控制在10%以内。这证明了交叉定标可以作为一种有效的替代定标手段使用。 此外，将这两种方法得出的数据与中国资源卫星应用中心发布的数据进行了比较，进一步确认了本研究所取得的校准结果的有效性和准确性。 #### 五、退化分析 研究还发现自环境卫星发射以来其CCD传感器各波段存在不同程度的性能衰退，在3.4%到6.7%之间变化。其中蓝光通道表现出最明显的下降趋势。 #### 六、结论 通过上述研究，验证了反射率法定标法和交叉定标方法的有效性及一致性，并且揭示出环境卫星CCD传感器自发射以来出现的退化情况。这对于后续的数据处理应用具有重要的参考价值。 #### 七、建议 1. **持续监测与更新**：定期进行校准以监控传感器性能变化，确保及时调整。 2. **技术改进**：探索新的定标技术和方法提高精确度和可靠性。 3. **数据融合**：考虑使用不同来源的数据进行联合处理以提升整体观测能力。 通过以上分析可以看出本研究不仅提供了环境卫星CCD传感器的校准系数，并且对后续应用具有重要的指导意义。