交叉定标

摘要： 利用经过交叉定标处理后的多源被动微波遥感数据,结合我国"雪龙船"科考船和"永盛轮"商船东北航道航行资料,对北极东北航道夏季的海冰冰情进行分析,探讨东北航道2002～2016年7～10月的适航性.结果表明:多源被动微波遥感数据经过交叉定标处理后,可有效减小其数据间的系统差异,获得一致性更好的长时序卫星观测资料;北极东北航道海冰冰情在逐年减轻,航道适航性愈加良好;航道开通时间窗口集中在8月上旬至10月上旬.北极东北航道中段受海冰影响较大,但海冰影响呈减小趋势,可通航天数不断增加,其中维利基茨基海峡是影响通航的关键区域.北极东北航道夏季海冰冰情与适航性分析可为我国科考船和商船北极安全航行提供参考.

摘要： 嫦娥一号(CE-1)和嫦娥二号(CE-2)卫星分别于2007年和2010年发射,其上搭载着相同的微波探测仪(CELMS).由于在轨定标和探测时间不同,两星的CELMS数据存在差异.为了提高数据的一致性,基于月球极区永久阴影区(PSR),利用两步定标法对两星的CELMS数据进行交叉定标和时间校正.通过对不同纬度的亮温进行分析可知:两星的CELMS数据在3 GHz,19.35 GHz和37 GHz通道的一致性良好;在中低纬度区域,CE-2卫星7.8 GHz通道的亮温较CE-1卫星高,随着纬度的升高,差异逐渐变小并趋于一致.为避免经度跨度大对亮温的影响,选取云海盆地对交叉定标结果进行定量分析,结果表明两星在该区域的一致性良好,平均误差小于0.2 K.由此可知,交叉定标和时间校正明显提高了两次观测数据的一致性,减小了由测量误差和时间变化引起的差异.

摘要： 无人机交叉定标中,时间匹配、空间匹配、观测几何、光谱匹配以及观测设备都会对数据点对的质量产生影响,从而降低传统最小二乘法计算定标系数的有效性.将灰色模型引入无人机交叉定标研究中,利用灰色模型的任意非线性函数逼近能力对数据点对中各辐射基准值的不确定度进行分析,同时将灰色模型与传统最小二乘法相结合确定定标系数的权重.基于无人机多光谱影像和高分4号卫星影像开展试验,结果表明,所提方法的定标结果相对于传统最小二乘法更优,并且具备更强的噪声鲁棒性.

摘要： 国产卫星仪器的定标精度与国外仍存在一定差距.基于交叉定标原理,将Aqua/MODIS的反射率作为真值,分析了中分辨率光谱成像仪太阳反射波段反射率与它之间误差的分布特征,发现反射率误差随着卫星天顶角的变化而变化,呈现"碗状"分布,且这种反射率与波长相关,认为这种误差是一种非线性误差.

摘要： 定标轨道预报是空间辐射基准传递定标的前提,通过利用卫星的轨道参数和定标场地信息,结合联合观测约束条件,预报出两颗卫星的时间信息和位置信息.简单介绍了空间辐射基准传递定标的轨道规划流程,研究了用于轨道预报的卫星空间位置计算方法.通过分析限定联合观测交叉频次的观测时间间隔、观测角度差异等约束条件,选取TERRA和Landsat8作为辐射基准卫星,GF-1、GF-2、GJ-1等作为待定标卫星进行了针对全球6个地面定标场地的联合观测交叉匹配约束机制分析.仿真、分析的结果有助于开展以2次/月交叉频次的基准载荷轨道优化设计,为实现我国卫星在轨高频次、高精度辐射定标提供技术支持.

摘要： 为了使搭载在风云三号B星上的微波成像仪MWRI (Microwave Radiation Imager)与搭载在GCOM-W1(Global Change Observation Mission 1st-Water)卫星上的AMSR-2 (Advanced Microwave Scanning Radiometer 2)的数据可以衔接使用,并为以后FY-3B/MWRI北极地区遥感参数反演研究提供基础,以GCOM-W1/AMSR-2数据为对比数据,北极海洋区域为研究区域,对两传感器对应的10个通道的升、降轨亮温数据进行交叉定标.首先,对MWRI和AMSR-2各通道逐月在研究区域进行偏差分析;其次,对MWRI和AMSR-2各通道逐月在海冰区域和开阔水域进行偏差分析;最后,对MWRI和AMSR-2各通道逐月在研究区域进行交叉定标,并对定标结果进行评价.研究结果表明:(1) MWRI各通道亮温数据小于AMSR-2,且相同频率下,垂直极化各通道逐月平均偏差的绝对值大于水平极化各通道,升、降轨数据在各通道的差异较小,逐月平均偏差的差值小于1K;(2)在海冰区域,升、降轨各通道逐月平均偏差相差小于1K,在开阔水域则介于0-1.5 K;(3)通过进行线性回归分析,MWRI和AMSR-2各通道相关系数大于0.99,具有强相关性,并得到升、降轨各通道各月份交叉定标的斜率和截距;(4)定标后MWRI的亮温值与AMSR-2的亮温值一致性较好,说明交叉定标的效果较好.

摘要： 为了实现中分辨率光谱成像仪(Medium Resolution Spectral Imager,MERSI)太阳反射波段的星上绝对辐射定标,本文采用国际通用的6个北非沙漠目标即伪不变目标,以高质量的SeaWiFS数据为参考,对FY-3C MERSI数据进行交叉定标.首先利用高质量的SeaWiFS数据构建天顶双向反射分布函数模型;其次,构建两个传感器的参数化光谱匹配因子;最后,基于前两部分工作进行交叉定标.本文构建的天顶反射模型可以准确地表达伪不变目标的天顶反射率,波段预测误差基本都在3％之内;考虑观测几何条件和吸收气体含量的参数化光谱匹配因子可以有效地预测MERSI的天顶反射率;交叉定标结果的时间序列十分稳定且无明显趋势,与伪不变目标的天顶辐射信号长期稳定且规律性变化的特点相一致,与L1定标结果存在一个系统偏差.该方法充分考虑和解决了交叉定标研究中轨道漂移、观测几何条件和光谱响应差异带来的不确定性问题,能够对卫星辐射性能进行有效的在轨监测和订正.

摘要： 一般交叉定标方法是利用普通最小二乘法的回归方式对时间、空间、观测几何、光谱匹配得到的近一致观测数据点对来计算定标系数,该方法忽略了各数据点对的质量差异,降低了定标系数的有效性.针对此问题,本文提出了基于不确定度计算的定标改进方法,利用不确定度分析方法计算数据点对中各辐射基准值的不确定度并给出权重系数,采用加权最小二乘法回归定标系数.选取与在研的基准载荷参数最为接近的HYPERION作为辐射基准替代载荷,分别利用普通最小二乘法和加权最小二乘法对MODIS CH1～7进行了定标,采用MODIS官方定标系数作为真值对定标结果进行验证.结果 表明,采用加权最小二乘法对MODIS的1、2、4、5、6、7通道回归的定标系数更接近真值,定标结果的最大相对误差与传统方法相比降低了3％～5％,平均相对误差降低了0.5％～1.5％,说明本文的加权最小二乘法可进一步提升交叉定标精度.

摘要： 本文简要介绍了国外典型遥感卫星在轨辐射定标系统及交叉定标的发展现状及发展趋势，阐述了建立我国独立自主的空间辐射定标基准和交叉定标系统重要现实意义，为进一步发掘遥感信息的潜力，实现精细化遥感定量化水平，缩短遥感数据更新周期，全面提升我国的载荷研制水平和遥感定量反演技术水平，建议进行特殊优化的轨道设计，实现多星与定标星间的高频次交叉定标，保证交叉定标的观测几何的近同步性，提高定标精度;光谱谱段应尽可能覆盖被定标卫星的光谱谱段，减小光谱谱段配准对定标精度的影响;应具备较高的在轨辐射定标精度和在轨辐射稳定性;应具备在轨自主定标能力(对天体定标)，可通过在轨自主定标和在轨场地定标联合保证在轨辐射稳定性和辐射定标精度;应具备测量大气光学特性的能力，需搭载大气水汽和气溶胶测量的光学载荷，通过辐射反演提高交叉定标的精度;满足定量化遥感对地观测的需求，包括陆地和海洋表面的温度，海洋彩色，水中沉积物和叶绿素，全球植被测绘和变化探测，云层表征，汽溶胶的浓度和特性，大气温度和湿度的探测，雪的覆盖和表征，海洋流等。建议积极大力推进遥感卫星的辐射交叉定标工作，建立更行之有效的在轨交叉定标的方案，大幅度提高定标的精度和频次，促进定量化应用的跨越式发展。

摘要： 资源一号卫星02星自2003年10月21日成功发射，其在农业、林业、地质、水利等方面已得到广泛的应用，为深入开展定量化的研究，需作定期更新在轨绝对辐射定标。场地定标法是一种极有效的方法，中国资源卫星应用中心于2004年8月19和25日在敦煌绝对辐射校正场地进行了地面同步测量，获取CBERS-02 CCD传感器4个波段的绝对辐射标定系数。rn 本文主要是利用2004年8月25日的Landsat-5 TM对CBERS-02 CCD传感器进行辐射特性分析的基础上，开展了交叉定标研究，利用当天地面测量的不同地物光谱数据，模拟计算出不同地物的光谱匹配因子，最后将CBERS-02 CCD不同地物的辐亮度和相对应的灰度值即DN进行线性拟合，得到的定标系数及截距，并与场地定标结果进行比较，说明它们的结果趋势一致，但还存在一定的差异，并分析其可能存在的原因。

摘要： 受大气吸收与散射的影响,电磁波沿大气-目标物-遥感器途径传输过程中发生失真,造成目标地物反射辐射能量到达遥感器时被衰减,从而导致计算地表反射率和地表温度等关键参数带来较大的误差.利用LANDSAT-5的TM对CBERS-2的CCD1～4波段进行交叉定标计算,得到了CCD1～4波段的参考辐射定标系数,并对这组定标系数进行了验证.交叉定标计算结果显示CBERS-2中的CCD1,4波段的定标系数要好于CCD2,3波段,且CCD1～4波段平均误差分别为4.01﹪、5.21﹪、5.38﹪和3.94﹪,最大误差为7.16﹪.初步研究结论是应用交叉定标方法对国产中巴02星CCD图像辐射定标后,获得的结果较为理想并具有较高的参考价值.

摘要： 不同卫星水色遥感器之间的交叉定标是目前海洋水色遥感研究领域的热点,本文给出了利用SeaWiFS数据对CMODIS进行在轨定标的原理及具体的算法实现.利用准同步的SeaWiFS数据及CMODIS数据,得到CMODIS的定标系数.结果表明利用SeaWiFS模拟得到的辐亮度与CMODIS原始辐亮度呈二次多项式关系,且CMODIS原始辐亮度明显偏大.分别利用遥感数据及水面实测数据对定标系数进行了检验,结果表明该定标系数具有较高的精度.

摘要： 神舟3号飞船(SZ23)搭载的中分辨率成像光谱仪(CMOD IS)是我国下一代对地环境卫星遥感器的试验仪器,能获取地气系统30个可见光2近红外通道观测数据,这些高光谱数据应用,特别是定量遥感产品反演受到辐射定标的严重制约.文章在传统的在轨遥感器场地辐射校正基础上,提出了星地准同步观测场地辐射校正新方法,在缺少足够地面同步观测数据情况下,实现了CMOD IS场地辐射校正,并达到了预期辐射校正精度要求.同时基于敦煌场地反射率光谱光滑的特点,利用EOS/MOD IS大气订正后的通道反射比进行光谱内插,开展一种新的交叉定标方法试验.文章针对SZ23/CMOD IS数据,用此两种方法独立进行场地替代定标,试验结果能够相互验证,表明这两种定标方法切实可行,定标精度可靠,为我国下一代环境气象卫星传感器在轨辐射定标提供了新的定标方法和技术.

摘要： 本文结合发射前实验室定标和与基准传感器的交叉匹配样本,分析了FY-2D扫描辐射计10.8μm窗区通道的非线性特征,并且根据分析结果给出了非线性订正方案.分析表明:1)该通道说明在高和低信号端都存在非线性,但是由于亮温随辐亮度的变化率在低温端远远大于高温端,非线性对低温端亮温的影响最显著.实验室数据分析显示,亮温在180K附近,线性拟合偏差约12K,亮温大于300K时,线性拟合偏差基本小于1K.2)不同拟合方法比较可见,三次项拟合的误差最小为最佳拟合方案.为了保证定标结果的稳定性,这里采用分段非线性拟合的方法进行定标计算.利用台风个例对低温端定标进行了验证,结果显示非线性订正对低温端的定标精度改进非常显著,与线性结果比较亮温提升大于7K,非线性订正结果与MTSAT和MODIS相近时刻的观测结果比较更为接近.

摘要： 本文结合发射前实验室定标和与基准传感器的交叉匹配样本,分析了FY-2D扫描辐射计10.8μm窗区通道的非线性特征,并且根据分析结果给出了非线性订正方案.分析表明:1)该通道说明在高和低信号端都存在非线性,但是由于亮温随辐亮度的变化率在低温端远远大于高温端,非线性对低温端亮温的影响最显著.实验室数据分析显示,亮温在180K附近,线性拟合偏差约12K,亮温大于300K时,线性拟合偏差基本小于1K.2)不同拟合方法比较可见,三次项拟合的误差最小为最佳拟合方案.为了保证定标结果的稳定性,这里采用分段非线性拟合的方法进行定标计算.利用台风个例对低温端定标进行了验证,结果显示非线性订正对低温端的定标精度改进非常显著,与线性结果比较亮温提升大于7K,非线性订正结果与MTSAT和MODIS相近时刻的观测结果比较更为接近.

摘要： 本文结合发射前实验室定标和与基准传感器的交叉匹配样本,分析了FY-2D扫描辐射计10.8μm窗区通道的非线性特征,并且根据分析结果给出了非线性订正方案.分析表明:1)该通道说明在高和低信号端都存在非线性,但是由于亮温随辐亮度的变化率在低温端远远大于高温端,非线性对低温端亮温的影响最显著.实验室数据分析显示,亮温在180K附近,线性拟合偏差约12K,亮温大于300K时,线性拟合偏差基本小于1K.2)不同拟合方法比较可见,三次项拟合的误差最小为最佳拟合方案.为了保证定标结果的稳定性,这里采用分段非线性拟合的方法进行定标计算.利用台风个例对低温端定标进行了验证,结果显示非线性订正对低温端的定标精度改进非常显著,与线性结果比较亮温提升大于7K,非线性订正结果与MTSAT和MODIS相近时刻的观测结果比较更为接近.

摘要： 本文结合发射前实验室定标和与基准传感器的交叉匹配样本,分析了FY-2D扫描辐射计10.8μm窗区通道的非线性特征,并且根据分析结果给出了非线性订正方案.分析表明:1)该通道说明在高和低信号端都存在非线性,但是由于亮温随辐亮度的变化率在低温端远远大于高温端,非线性对低温端亮温的影响最显著.实验室数据分析显示,亮温在180K附近,线性拟合偏差约12K,亮温大于300K时,线性拟合偏差基本小于1K.2)不同拟合方法比较可见,三次项拟合的误差最小为最佳拟合方案.为了保证定标结果的稳定性,这里采用分段非线性拟合的方法进行定标计算.利用台风个例对低温端定标进行了验证,结果显示非线性订正对低温端的定标精度改进非常显著,与线性结果比较亮温提升大于7K,非线性订正结果与MTSAT和MODIS相近时刻的观测结果比较更为接近.

摘要： 本文结合发射前实验室定标和与基准传感器的交叉匹配样本,分析了FY-2D扫描辐射计10.8μm窗区通道的非线性特征,并且根据分析结果给出了非线性订正方案.分析表明:1)该通道说明在高和低信号端都存在非线性,但是由于亮温随辐亮度的变化率在低温端远远大于高温端,非线性对低温端亮温的影响最显著.实验室数据分析显示,亮温在180K附近,线性拟合偏差约12K,亮温大于300K时,线性拟合偏差基本小于1K.2)不同拟合方法比较可见,三次项拟合的误差最小为最佳拟合方案.为了保证定标结果的稳定性,这里采用分段非线性拟合的方法进行定标计算.利用台风个例对低温端定标进行了验证,结果显示非线性订正对低温端的定标精度改进非常显著,与线性结果比较亮温提升大于7K,非线性订正结果与MTSAT和MODIS相近时刻的观测结果比较更为接近.

摘要： 本发明公开了一种针对宽视场角多光谱传感器的自动交叉辐射定标方法，分别模拟不同地物在参考传感器和待定标传感器各波段上的反射率，并利用多元线性回归模型计算模拟反射率转换系数，根据反射率转换系数和参考传感器真实的地表反射率获得模拟的待定标传感器地表反射率；对模拟的待定标传感器地表反射率进行BRDF校正，获得模拟的校正后的待定标传感器方向反射率。本发明不依赖于固定野外定标场实测结果的定标，因而具有高频次的定标能力。不依赖于具有相同观测时间和角度的影像对，因而能够针对具体的应用场景自动的开展定标工作。不依赖于对具体的地面目标的观测，因而能够广泛选取样本，提高待定标传感器辐射定标系数的稳定性。

摘要： 本公开提供了一种基于交叉辐射定标的气象遥感数据精度检验分析系统，涉及气象数据处理技术领域。其中，系统包括：匹配模块，用于对遥感器和参考遥感器进行时空交叉匹配；标准化模块，用于对时空交叉匹配后的遥感观测数据进行数据标准化，生成标准化数据；接收模块，用于接收客户端通过标准化接口设置的筛选参数；分类模块，用于根据筛选参数对标准化数据进行分类；筛选模块，用于根据客户端设置的筛选阈值对分类的标准化数据进行筛选处理；发送模块，用于将筛选处理后的标准化数据发送至客户端进行可视化分析。通过本公开的技术方案，提高了对遥感观测数据的统一存储、管理、访问与分析的处理效率，进而快速地定制化分析评估气象数据的质量。

摘要： 本发明一种人工地物和自然地物交叉辐射定标与验证方法，步骤为：对有源定标器进行雷达截面积校准，测量其标称RCS；将已知标称RCS的有源定标器和三面角反射器布设于测绘带内，获取GF‑3卫星过顶后定标场原始数据；对原始数据进行成像处理得到单视复数SAR图像，在图像中标定各人工地物定标器位置，并提取点目标响应能量和计算绝对辐射定标常数；基于该定标常数，使用同模式同波位的热带雨林自然地物数据测量后向散射系数并计算绝对辐射精度。本方法基于卫星实测数据，采用人工地物和自然地物交叉辐射定标方法对卫星部分波位定标结果进行周期性更新与验证，有效增加绝对辐射定标常数测量值的准确性，实现定量化监测GF‑3卫星在轨运行的性能状态和稳定性。

摘要： 本发明公开一种高空间分辨率全色通道绝对定标系数模拟及交叉定标方法，通过全色通道和多光谱通道样本计算关系因子和质量因子，求二者的积并进行归一化处理得到拟合权重，采用该权重对多光谱通道绝对定标系数加权求和即得到全色通道绝对定标系数模拟结果；针对资源三号全色DN值影像，基于该模拟结果进行定标，并采用相似传感器空间分辨率参数计算能量因子进行校正，即可得到较为准确的全色通道辐射亮度值。本发明基于统计学原理，仅基于原始数据和多光谱通道绝对定标系数即可快速、简单并且有效地模拟得到全色通道的绝对定标系数并进行定标，对于高空间分辨率全色影像，尤其是部分资源三号全色数据，可以弥补其缺失绝对定标系数而无法定标的不足。

摘要： 本发明涉及一种基于AERONET气溶胶数据的在轨交叉辐射定标方法，包括：选取定标区域以及确定交叉定标影像；使用大气辐射传输模型反演出定标区域的各景影像以及各谱段的地表反射率；三次样条插值得到地表反射率光谱；计算参考卫星各谱段的第一模拟表观反射率以及假定参考卫星在与待定标卫星观测条件完全相同情况下的各谱段的第二模拟表观反射率；计算参考卫星在待定标卫星观测条件下定标区域各谱段的第一表观反射率参考真值和待定标卫星各谱段的第二表观反射率参考真值；最后计算得到待定标卫星各谱段的在轨绝对辐射定标增益系数。本发明定标方法的定标结果整体精度较高，且不需要定标人员亲自前往定标区域进行地面同步测量，定标成本低。

摘要： 本发明公开了一种合成孔径雷达交叉定标方法，针对合成孔径雷达绝对辐射定标时效性不足的问题，首先分析待定标数据照射区域内的散射稳定性，寻找待定标数据范围内散射特性随时间变化最为稳定的区域作为均匀目标区域。然后对Oh模型进行分析，基于Oh模型对此均匀目标范围下的待定标数据后向散射系数进行计算，通过参考卫星SAR数据反演出不同入射角下、待定标图像的后向散射系数。最后将反演出的待定标卫星数据后向散射系数值和待定标卫星数据的数字图像值进行拟合，得到定标系数K。本发明主要的实施对象是未定标的星载合成孔径雷达图像，主要工作是对其进行绝对辐射定标。

摘要： 本发明公开一种高空间分辨率全色通道绝对定标系数模拟及交叉定标方法，通过全色通道和多光谱通道样本计算关系因子和质量因子，求二者的积并进行归一化处理得到拟合权重，采用该权重对多光谱通道绝对定标系数加权求和即得到全色通道绝对定标系数模拟结果；针对资源三号全色DN值影像，基于该模拟结果进行定标，并采用相似传感器空间分辨率参数计算能量因子进行校正，即可得到较为准确的全色通道辐射亮度值。本发明基于统计学原理，仅基于原始数据和多光谱通道绝对定标系数即可快速、简单并且有效地模拟得到全色通道的绝对定标系数并进行定标，对于高空间分辨率全色影像，尤其是部分资源三号全色数据，可以弥补其缺失绝对定标系数而无法定标的不足。

摘要： 基于多元变量检测和不同辐射传输模型的交叉定标方法，涉及遥感应用技术领域，解决现有针对大气模式和地表BRDF特性等均使用默认模式和经验参数，并且没有考虑到不同观测时间地物变化所带来的影响和不同辐射传输模型带来的不确定度，存在具有较大的不合理性和不确定性等问题，本发明获取了真实的大气廓线、地表BRDF以及不变地物，并考虑到了多种辐射传输模型带来的影响，针对传统使用经验大气模式、不考虑BRDF特性、使用单一辐射传输模型和不考虑地物变化实现交叉定标进行了改进，获取了真实的大气廓线以及BRDF等参数，根据多元变量检测法提取实验区域内的不变地物，同时结合了MODTRAN和6S辐射传输模型计算光谱匹配因子，进而更加科学的实现交叉定标的计算。

摘要： 本发明公开了中国HY2系列卫星微波散射计观测数据的交叉定标方法，步骤依次为，构建两个HY2系列卫星微波散射计的配对数据集；计算两个HY2系列卫星观测数据的概率密度函数和累积分布函数；采用CDF配准法计算两个HY2系列卫星微波散射计观测数据的交叉定标系数。本发明解决现有定标方法只能得到总体偏差的问题，通过使用累积分布函数配准法计算随观测数值变化的非线性定标结果，从而提升HY2系列卫星微波散射计观测数据的一致性，结果能够提高HY2系列卫星散射计数据的联合应用价值。

摘要： 本发明涉及一种基于稳定辐射源的光学遥感卫星辐射交叉定标方法，包括以下步骤：a、利用星载黑体对光学遥感卫星进行定标，得到定标系数；b、根据定标系数计算稳定辐射源的辐射值；c、重复所述步骤(a)和所述步骤(b)，获得一系列定标系数和辐射值；d、根据光学遥感卫星的辐射测量性能的衰变情况选择性地进行辐射修正。本发明可以实现光学遥感卫星在轨绝对辐射基准的稳定校正，为遥感数据定量化处理与应用提供支撑。