留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标

徐伟伟 张黎明 李鑫 杨宝云 王戟翔

徐伟伟, 张黎明, 李鑫, 杨宝云, 王戟翔. 基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 417005-0417005(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0417005
引用本文: 徐伟伟, 张黎明, 李鑫, 杨宝云, 王戟翔. 基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 417005-0417005(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0417005
Xu Weiwei, Zhang Liming, Li Xin, Yang Baoyun, Wang Jixiang. On-orbit absolute radiometric calibration of high resolution satellite optical sensor based on gray-scale targets[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 417005-0417005(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0417005
Citation: Xu Weiwei, Zhang Liming, Li Xin, Yang Baoyun, Wang Jixiang. On-orbit absolute radiometric calibration of high resolution satellite optical sensor based on gray-scale targets[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 417005-0417005(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0417005

基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标

doi: 10.3788/IRLA201847.0417005
基金项目: 

国家自然科学基金(41301374,41601388)

详细信息
    作者简介:

    徐伟伟(1983-),男,副研究员,博士,主要从事光学遥感器辐射定标及成像质量分析等方面的研究。Email:weilxu@aiofm.ac.cn

  • 中图分类号: TP79;TP722.4

On-orbit absolute radiometric calibration of high resolution satellite optical sensor based on gray-scale targets

  • 摘要: 辐射定标是光学卫星传感器遥感信息定量化的关键技术之一。基于多灰阶靶标的星载多光谱相机在轨绝对辐射定标方法,以地面漫射辐射/总辐射比、大气光学厚度等参数的实际测量代替气溶胶散射特性假设,通过参照目标反射辐射与大气程辐射及地气耦合辐射的分离,简化定标流程,并突破大面积辐射校正场受时空条件的限制,实现高分辨率多光谱遥感器全动态范围内的高精度、高频次、业务化定标。试验结果表明:基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标不确定度优于3.5%,与反射率基法定标结果的差异优于5%,且适应于复杂环境条件下在轨定标的应用需求。
  • [1] Qiao Yanli, Zheng Xiaobing, Wang Xianhua, et al. Whole-process radiometric calibration of optical remote sensors[J]. Journal of Remote Sensing, 2006, 10(5):606-623. (in Chinese)
    [2] Biggar S F. In-flight methods for satellite sensor absolute radiometric calibration[D]. Tucson:University of Arizona, 1990.
    [3] Slater P N, Biggar S F, Holm R G, et al. Reflectance and radiance-based methods for the inflight absolute calibration of multispectral sensors[J]. Remote Sensing of Environment, 1987, 22(1):11-37.
    [4] Thome K J. Absolute radiometric calibration of Landsat-7 ETM+ using the reflectance-based method[J]. Remote Sensing of Environment, 2001, 78(2):27-38.
    [5] Biggar S F, Slater P N, Gellman D I. Uncertainties in-flight calibration of sensors with reference to measured ground sites in the 0.4 to 1.1m range[J]. Remote Sensing of Environment, 1994, 48(2):245-252.
    [6] Slater P N, Biggar S F, Thome K J, et al. Vicarious radiometric calibrations of EOS sensors[J]. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 1996, 13(2):349-359.
    [7] Han Qijin, Fu Qiaoyan, Pan Zhiqiang, et al. Absolute radiometric calibration and validation analysis of ZY-3 using artificial targets[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(1):167-173. (in Chinese)
    [8] Zheng Xiaobing, Zhang Liming, Wu Haoyu, et al. Advanced radiometric calibration techniques for optical remote sensing[J]. Advances in Marine Science, 2004, 22(21):16-22. (in Chinese)
    [9] Fu Qiaoyan, Min Xiangjun, Li Xingchao, et al. In-flight absolute calibration of the CBERS-02 CCD sensor at the Dunhuang test site[J]. Journal of Remote Sensing, 2006, 10(4):433-439. (in Chinese)
    [10] Zhang Yuxiang, Zhang Guangshun, Huang Yibin, et al. In-flight vicarious radiometric calibration for VIS-NIR channels of FY-1C satellite sensor at Dunhuang site[J]. Acta Meteorologica Sinica, 2002, 60(6):740-747. (in Chinese)
    [11] Hu Xiuqing, Zhang Yuxiang, Qiu Kangmu. In-flight radiometric calibration for VIR channels of FY-1C satellite sensor by using irradiance-based method[J]. Journal of Remote Sensing, 2003, 7(6):458-464. (in Chinese)
    [12] Han Qijin, Fu Qiaoyan, Zhang Xuewen, et al. High-frequency radiometric calibration for wide field-of-view sensor of GF-1 satellite[J]. Optics and Precision Engineering, 2014, 22(7):1707-1714. (in Chinese)
    [13] Denis N, Andreas B, Jeff C M, et al. Absolute radiometric calibration of the RapidEye multispectral imager using the reflectance-based vicarious calibration method[J]. Appl Remote Sensing, 2011(5):053-54.
    [14] Holekamp K. Radiometric characterization of the IKONOS, QuickBird, and OrbView-3 sensors[C]//2006 Civil Commercial Imagery Evaluation Workshop, 2006:SSTI-2220-0076.
    [15] Pagnutti M. Atmospheric correction of high spatial resolution commonercial satellite imagery products using MODIS atmospheric products[C]//3rd International Workshop on the Analysis of Multi-temporal Remote Sensing Images, 2005:SSTI-2220-0036.
    [16] Xu Qiuyun, Zheng Xiaobing, Zhang Wei, et al. Advanced calibration method for sun radiometers[J]. Acta Optica Sinica, 2010, 30(5):1337-1342. (in Chinese)
    [17] Chen Hongyao, Zhang Liming, Shi Jiading, et al. High accuracy gonioreflectometer for solar diffuser spectral BRDF measurement[J]. Journal of Atmospheric and Environmental Optics, 2014, 9(1):72-80. (in Chinese)
    [18] Huang Honglian, Yi Weining, Du Lili, et al. Multi-spectral remote sensing image true color synthesis technique based on artificial target[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(11):11260021. (in Chinese)
    [19] Zhang Xuewen, Fu Qiaoyan, Han Qijin, et al. The field radiometric calibration and validation of ZY-3 multispectral sensor[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2014, 34(9):2476-2480. (in Chinese)
  • [1] 王腾飞, 傅雨田.  红外光场成像中的辐射定标与校正 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210646-1-20210646-7. doi: 10.3788/IRLA20210646
    [2] 吕原, 丛明煜, 赵旖旎, 牛凯庆, 路子威.  红外相机实时绝对辐射定标技术研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20220395-1-20220395-14. doi: 10.3788/IRLA20220395
    [3] 魏合理, 戴聪明, 武鹏飞, 李建玉, 孙凤萤, 唐超礼, 黄宏华, 李学彬, 朱文越, 饶瑞中, 王英俭.  通用大气辐射传输软件CART在场景计算中的应用(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210916-1-20210916-10. doi: 10.3788/IRLA20210916
    [4] 谢臣瑜, 翟文超, 郝小鹏, 谢琳琳, 刘延, 李健军, 郑小兵.  超连续谱激光-单色仪在偏振遥感器定标中的影响因素分析 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20200313-1-20200313-10. doi: 10.3788/IRLA20200313
    [5] 李周, 李铭扬, 余毅, 何锋赟, 蔡立华.  基于二次修正提高宽动态红外辐射测量精度 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200142-1-20200142-6. doi: 10.3788/IRLA20200142
    [6] 李永强, 赵占平, 徐彭梅, 王静怡, 郭永祥.  大动态范围微光相机的辐射定标 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 78-82. doi: 10.3788/IRLA201948.S117002
    [7] &陈双远, &张芳, 齐琳琳, 韩成鸣, 曾丽, 许方宇.  国内典型天文台站大气红外背景辐射实测分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1203010-1203010(9). doi: 10.3788/IRLA201948.1203010
    [8] 陈双远, 王飞翔, 许方宇, 郭杰, 肖建国, 贾钰超, 徐稚, 赵志军, 王远方舟.  基于辐射传输的M'波段大气透过率实测和误差分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1203006-1203006(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1203006
    [9] 盛一成, 顿雄, 金伟其, 郭一新, 周峰, 肖思.  星上红外遥感相机的辐射定标技术发展综述 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 904001-0904001(13). doi: 10.3788/IRLA201948.0904001
    [10] 李波, 王祥凤, 孙丽娜, 崔妍.  中波红外高光谱仿真中的辐射影响模型 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 304003-0304003(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0304003
    [11] 提汝芳, 孙晓兵, 李树, 陈震霆.  近地面水平方向大气偏振辐射传输仿真与验证 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1111001-1111001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1111001
    [12] 韩启金, 张学文, 乔志远, 杨磊, 潘志强, 刘李.  高分一号卫星PMS 相机多场地宽动态辐射定标 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 127-133.
    [13] 龚绍琦, 孙海波, 王少峰, 国文哲, 李云梅.  热红外遥感中大气透过率的研究(一):大气透过率模式的构建 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1692-1698.
    [14] 韩光宇, 曹立华, 张文豹.  地基目标光学辐射特性测量系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 551-556.
    [15] 孙志远, 常松涛, 朱玮.  中波红外探测器辐射定标的简化方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2132-2137.
    [16] 白军科, 刘学斌, 闫鹏, 胡炳樑.  Hadamard变换成像光谱仪实验室辐射定标方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 503-506.
    [17] 罗茂捷, 周金梅, 傅景能, 廖胜.  考虑积分时间变量的红外系统辐射响应定标 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 36-40.
    [18] 刘丹丹, 黄印博, 戴聪明, 魏合理.  中红外波段高空大气传输透过率及热辐射计算 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2324-2329.
    [19] 金伟其, 刘崇亮, 修金利.  基于U形边框黑体光阑的红外成像动态辐射定标与校正技术 . 红外与激光工程, 2012, 41(2): 273-278.
    [20] 闵敏, 张勇, 胡秀清, 董立新, 戎志国.  FY-3A中分辨率光谱成像仪红外通道辐射定标的场地评估 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 1995-2001.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  324
  • HTML全文浏览量:  48
  • PDF下载量:  31
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-10
  • 修回日期:  2017-12-20
  • 刊出日期:  2018-04-25

基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标

doi: 10.3788/IRLA201847.0417005
    作者简介:

    徐伟伟(1983-),男,副研究员,博士,主要从事光学遥感器辐射定标及成像质量分析等方面的研究。Email:weilxu@aiofm.ac.cn

基金项目:

国家自然科学基金(41301374,41601388)

  • 中图分类号: TP79;TP722.4

摘要: 辐射定标是光学卫星传感器遥感信息定量化的关键技术之一。基于多灰阶靶标的星载多光谱相机在轨绝对辐射定标方法,以地面漫射辐射/总辐射比、大气光学厚度等参数的实际测量代替气溶胶散射特性假设,通过参照目标反射辐射与大气程辐射及地气耦合辐射的分离,简化定标流程,并突破大面积辐射校正场受时空条件的限制,实现高分辨率多光谱遥感器全动态范围内的高精度、高频次、业务化定标。试验结果表明:基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标不确定度优于3.5%,与反射率基法定标结果的差异优于5%,且适应于复杂环境条件下在轨定标的应用需求。

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回