1.概述 80 年代初由美国Arizona 大学光学中心的P. N. Slater 先生首先提出来的。该方法是在卫星飞越试验场地上空时,在若干选好的像元内测定探测器对应波段内的地物反射率ρ,同时测出气象要素和大气光学特征。再根据卫星过顶时太阳几何位置、仪器视场角、探测器光谱响应函数等,通过大气辐射传输模式正演出到达传感器入瞳处各光谱通道的辐射亮度Lt。 基本原理
1)VIS/NIR:
C为探测器的输出信号数字量。 2)TIR:清洁水面作为目标。
2.辐射校正场的国外发展概况
美国NASA 和亚利桑那(Arizona)
大学在美国新墨西哥州的白沙(WSMR和加利福尼亚州的爱德华空军基地的干湖床( EAFB) 建立了辐射校正场,并已对多颗卫星进行了场地标定工作。 法国在马塞市附近也建立了La crau 辐射校正场,并开展了多次辐射校正工作。 欧空局在非洲撒哈拉沙漠,日本与澳大利亚合作在澳大利亚北部沙漠地区建立了地面辐射校正场,通过星地同步观测,实现对卫星遥感仪器的定标。 根据美、法公布的资料,目前用辐射校正场的方法对可见光和近红外波段的标正精度可达6~3 %左右。除成功地对Landsat - 4 、5 的TM,SPOT 的HRV,NOAA - 9、10 、11 的AVHRR,Nimbus - 7 的CZCS 进行辐射校正外,目前正在进一步研究高分辨率成像光谱仪(AVIRIS) 和中分辨率成像光谱仪(MODIS) 的辐射校正,并对法国偏光照相机(POLDER)
进行辐射校正。加拿大在北部大草原也开展卫星、飞机积雪同步观测,以便对卫星传感器作出客观评价。
3.建立辐射校正场的目的 1)遥感数据的定量化要求
建立遥感器测量数字信号与对应的辐射能量之间的数量关系。对于一种遥感器来说,就是确定一个灰度值(DN) 对应多少辐射度值(L);或者确定一个辐射度(L) 对应多少灰度值(DN)。 2)监测在轨传感器变化并不断提供修正系数
遥感卫星在发射前,卫星研制单位已利用地面设备对遥感器进行了绝对辐射校正。然而遥感卫星在轨运行后,由于元器件所处空间环境的改变和随卫星运行时间的增加而使光器件老化,使灵敏度下降。例如,1979
年美国根据海色扫描仪(CZCS)
的工作特性,以海水作为绝对校正场,,重新对CZCS 辐射特性进行了评价。根据船上和飞机上的测量结果发现,CZCS 短波部分在4年后其灵敏度下降了25 %;1984 年美国在白沙试验场对Landsat - 5 进行大气辐射校正,发现卫星在轨运行600 d 后,TM2 、TM3 、TM4 波段的灵敏度分别变化了6. 6 %、2. 0 %和12. 9 %;SPOT 卫星探测器也有同样的结果。所以,遥感卫星探测器在轨飞行标定是具有实用价值的。
3)补充星上定标的不足
4)多种遥感器和不同时间遥感资料的综合运用
4.我国的辐射校正场
在国家计委、原国防科工委和原航天总公司领导的支持下,于1993 年和1994 年先后组织有关专家通过现场考察,确定甘肃省敦煌市西部党和洪积扇区为可见光和近红外波段的绝对辐射校正场,青海省的青海湖为热红外波段的绝对辐射校正场。


|