空间辐射基准传递定标方法与流程

技术特征：
1.一种空间辐射基准传递定标方法，包括：利用辐射基准卫星的观测数据对待定标卫星过境时自动辐射定标场对应的第一大气顶层反射率进行校正，得到第二大气顶层反射率；对所述第二大气顶层反射率进行角度转换，得到待定标卫星特定观测几何下的第三大气顶层反射率；将待定标卫星的通道光谱响应函数与所述第三大气顶层反射率进行卷积运算，得到所述待定标卫星各通道的参考大气顶层反射率；获取自动辐射定标场的区域影像的像元计数值的均值；根据所述参考大气顶层反射率和所述像元计数值的均值计算所述待定标卫星的载荷对应的定标系数。2.根据权利要求1所述的空间辐射基准传递定标方法，其中，所述利用辐射基准卫星的观测数据对待定标卫星过境时自动辐射定标场对应的第一大气顶层反射率进行校正，得到第二大气顶层反射率包括：根据所述观测数据计算所述辐射基准卫星各通道对应的观测大气顶层反射率；根据所述观测数据模拟所述辐射基准卫星过境时各通道对应的第一模拟大气顶层反射率；建立所述观测大气顶层反射率与所述第一模拟大气顶层反射率之间的校正关系；利用所述校正关系对所述第一大气顶层反射率进行校正，得到第二大气顶层反射率。3.根据权利要求2所述的空间辐射基准传递定标方法，其中，所述根据所述观测数据计算所述辐射基准卫星各通道对应的观测大气顶层反射率包括：获取所述观测数据中辐射基准卫星对所述自动辐射定标场的观测影像；根据所述自动辐射定标场的区域坐标从所述观测影像中提取所述自动辐射定标场的区域影像；计算所述自动辐射定标场的区域影像的像元计数值的均值；根据所述像元计数值的均值计算所述辐射基准卫星各通道对应的观测大气顶层反射率。4.根据权利要求2所述的空间辐射基准传递定标方法，其中，所述根据所述观测数据模拟所述辐射基准卫星过境时各通道对应的第一模拟大气顶层反射率包括：获取所述观测数据中所述辐射基准卫星过境时所述自动辐射定标场对应的第一地表反射率、第一大气参数以及所述辐射基准卫星对应的第一观测天顶角、第一观测方位角、第一太阳天顶角、第一太阳方位角；基于所述第一地表反射率、所述第一大气参数、所述第一观测天顶角、所述第一观测方位角、所述第一太阳天顶角、所述第一太阳方位角模拟所述观测数据对应的初始模拟大气顶层反射率将所述辐射基准卫星的通道光谱响应函数与所述初始模拟大气顶层反射率进行卷积运算，得到所述第一模拟大气顶层反射率。5.根据权利要求1所述的空间辐射基准传递定标方法，其中，所述对所述第二大气顶层反射率进行角度转换，得到待定标卫星特定观测几何下自动辐射定标场的第三大气顶层反射率包括：
获取所述待定标卫星成像时刻对应的第二太阳天顶角、第二观测天顶角、相对方位角和所述待定标卫星过境时自动辐射定标场对应的第二大气参数；根据所述第二太阳天顶角、第二观测天顶角以及相对方位角模拟计算所述自动辐射定标场的第二地表反射率；将所述第二观测天顶角以及相对方位角设置为零，所述第二太阳天顶角保持不变，模拟计算所述自动辐射定标场的第三地表反射率；保持所述第二太阳天顶角、所述第二观测天顶角和所述相对方位角不变，根据所述第二地表反射率和所述第二大气参数模拟所述待定标卫星对应的第二模拟大气顶层反射率；保持所述第二太阳天顶角和所述相对方位角不变，将所述第二观测天顶角设置为零，根据所述第三地表反射率和所述第二大气参数模拟所述待定标卫星对应的第三模拟大气顶层反射率；根据所述第二模拟大气顶层反射率与所述第三模拟大气顶层反射率计算角度转换因子；利用所述角度转换因子对所述第二大气顶层反射率进行角度转换，得到所述第三大气顶层反射率。6.根据权利要求5所述的空间辐射基准传递定标方法，其中，所述根据所述第二模拟大气顶层反射率与所述第三模拟大气顶层反射率计算角度转换因子包括：根据：计算所述角度转换因子，其中，k为所述角度转换因子，为所述第二模拟大气顶层反射率，ρ
toa
(θ
s
，0，0)为第三模拟大气顶层反射率，θ
s
为所述第二太阳天顶角、θ
v
为所述第二观测天顶角，为所述相对方位角。7.根据权利要求5所述的空间辐射基准传递定标方法，其中，所述利用所述角度转换因子对所述第二大气顶层反射率进行角度转换，得到所述第三大气顶层反射率包括：根据：对所述第二大气顶层反射率进行角度转换，其中，为所述第三大气顶层反射率，为所述第二大气顶层反射率。8.根据权利要求1所述的空间辐射基准传递定标方法，其中，所述将待定标卫星的通道光谱响应函数与所述第三大气顶层反射率进行卷积运算，得到所述待定标卫星各通道的参考大气顶层反射率包括：根据：
进行卷积运算，其中，为通道号为b的参考大气顶层反射率，ξ(λ)为所述待定标卫星通道号为b的通道光谱响应函数，λ为波长，为所述第三大气顶层反射率。9.根据权利要求1所述的空间辐射基准传递定标方法，其中，所述根据所述参考大气顶层反射率和所述像元计数值的均值计算所述待定标卫星的载荷的定标系数包括：将所述参考大气顶层反射率计算大气顶层的辐亮度；根据所述大气顶层的辐亮度和所述像元计数值的均值计算所述待定标卫星的载荷的定标系数。10.根据权利要求1所述的空间辐射基准传递定标方法，其中，所述根据所述大气顶层的辐亮度和所述像元计数值的均值计算所述待定标卫星的载荷对应的定标系数包括：根据计算所述定标系数，其中，g
b
为所述定标系数，为所述大气顶层的辐亮度，dn
b
为所述像元计数值均值，为大气外层太阳辐照度，d为日地距离校正因子，θ
s
为所述待定标卫星成像时刻对应的第二太阳天顶角，为通道号为b的参考大气顶层反射率。

技术总结
本发明提供一种空间辐射基准传递定标方法，包括：利用辐射基准卫星的观测数据对待定标卫星过境时自动辐射定标场对应的第一大气顶层反射率进行校正，得到第二大气顶层反射率；对所述第二大气顶层反射率进行角度转换，得到待定标卫星特定观测几何下的第三大气顶层反射率；将待定标卫星的通道光谱响应函数与所述第三大气顶层反射率进行卷积运算，得到所述待定标卫星各通道的参考大气顶层反射率；获取自动辐射定标场的区域影像的像元计数值的均值；根据所述参考大气顶层反射率和所述像元计数值的均值计算所述待定标卫星的载荷对应的定标系数。的定标系数。的定标系数。


技术研发人员：马灵玲 赵永光 王宁 王任飞 李婉 刘耀开 高彩霞 黎荆梅 刘照言 郑青川 侯晓鑫 李传荣
受保护的技术使用者：内蒙古北方重工业集团有限公司
技术研发日：2022.03.24
技术公布日：2022/6/28