一种色散型高光谱成像遥感器的在轨光谱定标方法
【专利摘要】一种色散型高光谱成像遥感器的在轨光谱定标方法，(1)从高光谱成像遥感器过场地的遥感图像中提取DN值，并转换为高光谱成像遥感器场地入瞳辐亮度；(2)将地面同步测量光谱数据带入高分辨率大气辐射传输模型模拟计算超高光谱分辨率入瞳辐亮度；(3)根据实验室光谱定标参数构建不同偏移量下各通道光谱响应函数；(4)将超高光谱分辨率入瞳辐亮度与不同偏移量下各通道光谱响应函数卷积，将超高光谱分辨率降至高光谱成像遥感器的光谱分辨率，得到不同偏移量下的超高光谱降光谱分辨率曲线；(5)利用步骤(1)中场地入瞳辐亮度曲线与不同偏移量下的超高光谱降光谱分辨率曲线进行光谱匹配得到高光谱成像遥感器在轨运行中的中心波长偏移和带宽变化。
【专利说明】一种色散型高光谱成像遥感器的在轨光谱定标方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于色散型高光谱成像遥感器的在轨场地光谱定标方法，特别涉 及TG-I色散型高光谱成像遥感器的在轨场地光谱定标方法。
【背景技术】
[0002] 高光谱成像遥感器能够获取视域中观测到的各种地物的连续的光谱曲线，其光谱 分辨率可以达到纳米数量级。其提供的丰富的光谱信息，能确定特殊的光谱特征，实现地物 的精细识别与定量反演。
[0003] 高光谱成像遥感器数据的可靠性及应用的深度和广度在很大程度上取决于光谱 定标精度。只有经过光谱定标的高光谱成像遥感器才能从图像中提取真实的地物光谱曲 线。
[0004] 光谱定标主要包括实验室定标、星上定标、和在轨场地定标。实验室中常利用单色 遥感器进行光谱定标，定标精度最1?。星上定标与实验室定标类似，但是实验室定标的一系 列设备都不可能照搬移植到卫星上，而必须通过简化来达到定标的目的，常选择太阳作为 基准光源。由于星上定标遥感器器的衰减，需要利用在轨定标方法进行校正。
【发明内容】
[0005] 本发明的技术解决问题是：解决了色散型高光谱成像遥感器的在轨场地光谱定标 问题，提供了一种可准确获取高光谱成像光谱遥感器中心波长和波段带宽的定标方法。本 方法利用在轨场地同步观测，开展高光谱成像遥感器在轨光谱定标，能够同时反演中心波 长偏移量和带宽变化量，有效提高在轨光谱定标精度。
[0006] 本发明的技术解决方案是：一种色散型高光谱成像遥感器的在轨光谱定标方法， 步骤如下：
[0007] (1)从高光谱成像遥感器过场地的遥感图像中提取DN值，并转换为高光谱成像遥 感器场地入瞳辐亮度；
[0008] (2)将地面同步测量光谱数据带入高分辨率大气辐射传输模型模拟计算超高光谱 分辨率入瞳辐亮度；
[0009] (3)根据实验室光谱定标参数构建不同偏移量下各通道光谱响应函数；
[0010](4)将超高光谱分辨率入瞳辐亮度与不同偏移量下各通道光谱响应函数卷积，将 超高光谱分辨率降至高光谱成像遥感器的光谱分辨率，得到不同偏移量下的超高光谱降光 谱分辨率曲线；
[0011] (5)利用步骤（1)中场地入瞳辐亮度曲线与不同偏移量下的超高光谱降光谱分辨 率曲线进行光谱匹配得到高光谱成像遥感器在轨运行中的中心波长偏移和带宽变化。
[0012]所述步骤（3)中的各通道光谱响应函数Si(λ，δδ2)为：
[0013]
【权利要求】
1. 一种色散型高光谱成像遥感器的在轨光谱定标方法，其特征在于步骤如下： (1) 从高光谱成像遥感器过场地的遥感图像中提取DN值，并转换为高光谱成像遥感器 场地入瞳辐亮度； (2) 将地面同步测量光谱数据带入高分辨率大气辐射传输模型模拟计算超高光谱分辨 率入瞳辐亮度； (3) 根据实验室光谱定标参数构建不同偏移量下各通道光谱响应函数； (4) 将超高光谱分辨率入瞳辐亮度与不同偏移量下各通道光谱响应函数卷积，将超高 光谱分辨率降至高光谱成像遥感器的光谱分辨率，得到不同偏移量下的超高光谱降光谱分 辨率曲线； (5) 利用步骤（1)中场地入瞳辐亮度曲线与不同偏移量下的超高光谱降光谱分辨率曲 线进行光谱匹配得到高光谱成像遥感器在轨运行中的中心波长偏移和带宽变化。
2. 根据权利要求1所述的一种色散型高光谱成像遥感器的在轨光谱定标方法，其特征 在于：所述步骤（3)中的各通道光谱响应函数Si (λ,δδ2)为：
式中：λ是波长； 入。(i)，〇i分别为实验室光谱定标参数中提供的各通道i的中心波长和半波宽； δpδ2分别为中心波长偏移量和带宽变化量。
3. 根据权利要求1所述的一种色散型高光谱成像遥感器的在轨光谱定标方法，其特征 在于：所述步骤（5)通过对光谱匹配价值函数X2(δ1;δ2)求解最小值，确定光谱响应函 数，进而得到中心波长偏移量和带宽变化量，其中X2(S1,δ2)函数如下：
式中，δδ2)为不同偏移量下的超高光谱分辨率入瞳辐亮度降分辨率光谱曲线； Sj为场地提取的高光谱成像遥感器入瞳处光谱辐亮度曲线； Ν1、Ν2分别为所选特征吸收峰值边界波段。
【文档编号】G01J3/28GK104457985SQ201410469988
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】张学文, 傅俏燕, 韩启金, 潘志强, 刘李, 杨磊 申请人:中国资源卫星应用中心