● 摘要
为了满足遥感数据定量化应用的需求，必须对星载遥感数据进行辐射定标，以确保星载遥感数据能真实地反映被观察地物目标特征及其变化规律。目前常用的星载遥感器在轨定标方法，包括星上定标、场地定标和交叉定标，都存在其自身的局限性，难以满足高精度与高频次的辐射定标要求。本文在场地定标方法的基础上，提出了利用同步过境的卫星数据反演像元尺度大气参数取代地面单点大气参数测量的方法，对环境卫星成像光谱仪进行了在轨辐射定标。主要内容包括：1. 研究了大气参数遥感反演算法，利用同步过境的卫星数据，选择适合于研究区地物类型和卫星数据的算法，分别反演了大气水汽柱含量、气溶胶光学厚度、臭氧柱含量和二氧化碳柱含量的空间分布。2. 基于大气参数反演结果利用MODTRAN大气辐射传输模型模拟了大气顶表观辐亮度曲线，根据模拟结果精确计算成像光谱仪入瞳辐亮度，并分析了不同数学模型下的光谱响应函数对模拟结果的影响。针对高光谱成像仪的特点，利用区域均值拟合和基于单个像素拟合两种方法拟合定标结果，并对其进行了分析比较。3. 研究了大气参数对大气顶表观辐亮度的影响，根据误差理论对定标结果进行精度评价，并利用场地定标结果和Hyperion遥感器作为参考传感器的交叉定标结果进行对比验证。结果表明本研究方法结果精度上与场地定标结果接近，明显高于交叉定标方法，并且定标系数中包含了大气参量空间分布异质性和不同像素定标系数的不均匀性，为星载遥感器在轨定标技术提供了新的方法。