一種色散型高光譜成像遙感器的在軌光譜定標方法
【專利摘要】一種色散型高光譜成像遙感器的在軌光譜定標方法，(1)從高光譜成像遙感器過場地的遙感圖像中提取DN值，并轉(zhuǎn)換為高光譜成像遙感器場地入瞳輻亮度；(2)將地面同步測量光譜數(shù)據(jù)帶入高分辨率大氣輻射傳輸模型模擬計算超高光譜分辨率入瞳輻亮度；(3)根據(jù)實驗室光譜定標參數(shù)構(gòu)建不同偏移量下各通道光譜響應函數(shù)；(4)將超高光譜分辨率入瞳輻亮度與不同偏移量下各通道光譜響應函數(shù)卷積，將超高光譜分辨率降至高光譜成像遙感器的光譜分辨率，得到不同偏移量下的超高光譜降光譜分辨率曲線；(5)利用步驟(1)中場地入瞳輻亮度曲線與不同偏移量下的超高光譜降光譜分辨率曲線進行光譜匹配得到高光譜成像遙感器在軌運行中的中心波長偏移和帶寬變化。
【專利說明】一種色散型高光譜成像遙感器的在軌光譜定標方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于色散型高光譜成像遙感器的在軌場地光譜定標方法，特別涉 及TG-I色散型高光譜成像遙感器的在軌場地光譜定標方法。

【背景技術】
[0002] 高光譜成像遙感器能夠獲取視域中觀測到的各種地物的連續(xù)的光譜曲線，其光譜 分辨率可以達到納米數(shù)量級。其提供的豐富的光譜信息，能確定特殊的光譜特征，實現(xiàn)地物 的精細識別與定量反演。
[0003] 高光譜成像遙感器數(shù)據(jù)的可靠性及應用的深度和廣度在很大程度上取決于光譜 定標精度。只有經(jīng)過光譜定標的高光譜成像遙感器才能從圖像中提取真實的地物光譜曲 線。
[0004] 光譜定標主要包括實驗室定標、星上定標、和在軌場地定標。實驗室中常利用單色 遙感器進行光譜定標，定標精度最1?。星上定標與實驗室定標類似，但是實驗室定標的一系 列設備都不可能照搬移植到衛(wèi)星上，而必須通過簡化來達到定標的目的，常選擇太陽作為 基準光源。由于星上定標遙感器器的衰減，需要利用在軌定標方法進行校正。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的技術解決問題是：解決了色散型高光譜成像遙感器的在軌場地光譜定標 問題，提供了一種可準確獲取高光譜成像光譜遙感器中心波長和波段帶寬的定標方法。本 方法利用在軌場地同步觀測，開展高光譜成像遙感器在軌光譜定標，能夠同時反演中心波 長偏移量和帶寬變化量，有效提高在軌光譜定標精度。
[0006] 本發(fā)明的技術解決方案是：一種色散型高光譜成像遙感器的在軌光譜定標方法， 步驟如下：
[0007] (1)從高光譜成像遙感器過場地的遙感圖像中提取DN值，并轉(zhuǎn)換為高光譜成像遙 感器場地入瞳輻亮度；
[0008] (2)將地面同步測量光譜數(shù)據(jù)帶入高分辨率大氣輻射傳輸模型模擬計算超高光譜 分辨率入瞳輻亮度；
[0009] (3)根據(jù)實驗室光譜定標參數(shù)構(gòu)建不同偏移量下各通道光譜響應函數(shù)；
[0010](4)將超高光譜分辨率入瞳輻亮度與不同偏移量下各通道光譜響應函數(shù)卷積，將 超高光譜分辨率降至高光譜成像遙感器的光譜分辨率，得到不同偏移量下的超高光譜降光 譜分辨率曲線；
[0011] (5)利用步驟（1)中場地入瞳輻亮度曲線與不同偏移量下的超高光譜降光譜分辨 率曲線進行光譜匹配得到高光譜成像遙感器在軌運行中的中心波長偏移和帶寬變化。
[0012]所述步驟（3)中的各通道光譜響應函數(shù)Si(λ，δδ2)為：
[0013]

【權利要求】
1. 一種色散型高光譜成像遙感器的在軌光譜定標方法，其特征在于步驟如下： (1) 從高光譜成像遙感器過場地的遙感圖像中提取DN值，并轉(zhuǎn)換為高光譜成像遙感器 場地入瞳輻亮度； (2) 將地面同步測量光譜數(shù)據(jù)帶入高分辨率大氣輻射傳輸模型模擬計算超高光譜分辨 率入瞳輻亮度； (3) 根據(jù)實驗室光譜定標參數(shù)構(gòu)建不同偏移量下各通道光譜響應函數(shù)； (4) 將超高光譜分辨率入瞳輻亮度與不同偏移量下各通道光譜響應函數(shù)卷積，將超高 光譜分辨率降至高光譜成像遙感器的光譜分辨率，得到不同偏移量下的超高光譜降光譜分 辨率曲線； (5) 利用步驟（1)中場地入瞳輻亮度曲線與不同偏移量下的超高光譜降光譜分辨率曲 線進行光譜匹配得到高光譜成像遙感器在軌運行中的中心波長偏移和帶寬變化。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種色散型高光譜成像遙感器的在軌光譜定標方法，其特征 在于：所述步驟（3)中的各通道光譜響應函數(shù)Si (λ,δδ2)為：
式中：λ是波長； 入。(i)，〇i分別為實驗室光譜定標參數(shù)中提供的各通道i的中心波長和半波寬； δpδ2分別為中心波長偏移量和帶寬變化量。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種色散型高光譜成像遙感器的在軌光譜定標方法，其特征 在于：所述步驟（5)通過對光譜匹配價值函數(shù)X2(δ1;δ2)求解最小值，確定光譜響應函 數(shù)，進而得到中心波長偏移量和帶寬變化量，其中X2(S1,δ2)函數(shù)如下：
式中，δδ2)為不同偏移量下的超高光譜分辨率入瞳輻亮度降分辨率光譜曲線； Sj為場地提取的高光譜成像遙感器入瞳處光譜輻亮度曲線； Ν1、Ν2分別為所選特征吸收峰值邊界波段。
【文檔編號】G01J3/28GK104457985SQ201410469988
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權日:2014年9月15日
【發(fā)明者】張學文, 傅俏燕, 韓啟金, 潘志強, 劉李, 楊磊 申請人:中國資源衛(wèi)星應用中心