FY-3B MERSI短波红外波段温度响应与在轨定标分析

作     者：孙凌 胡秀清 徐娜 SUN Ling;HU Xiuqing;XU Na

作者机构：国家卫星气象中心中国遥感卫星辐射测量与定标重点开放实验室 

出 版 物：《大气与环境光学学报》 (Journal of Atmospheric and Environmental Optics)

年 卷 期：2019年第14卷第5期

页      面：374-384页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 09[农学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0903[农学-农业资源与环境] 0816[工学-测绘科学与技术] 081602[工学-摄影测量与遥感] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家重点研发计划,2018YFB0504900、2018YFB0504905 国家自然科学基金,41471303 

主　　题：温度校正 辐射响应 冷空观测 多目标定标 交叉比对 短波红外波段 

摘      要：风云三号B星(FY-3B)中分辨率光谱成像仪(Medium resolution spectral imager,MERSI)的两个短波红外波段(1.64和2.13μm)采用光伏碲铬汞探测器,由于辐冷问题导致短波红外波段探测器的实际工作温度远高于设计值,影响了其在轨辐射特性。对处于高温工作状态的FY-3B MERSI短波红外波段的长时间序列在轨辐射特性进行了较为系统的研究分析。采用冷空观测和遥测温度时间序列数据开展了工作温度对遥感器响应的影响分析,发现短波红外波段的冷空值与探测器温度之间存在正相关关系。采用线性模型描述仪器响应的温度依赖性,获得了温度校正因子;温度每变化1度,1.64和2.13μm波段冷空观测值分别变化约0.7%和5%。进行温度校正后,冷空观测时间序列的波动显著降低。采用全球多目标定标方法获得了短波红外波段的在轨辐射响应变化,在参考温度下,2011年11月至2016年12月,1.64和2.13μm波段的总衰减分别约为6%和11%。通过与Aqua中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)的多年交叉比对分析,发现不管是否在定标过程中进行温度校正,采用基于长时间序列趋势建模的日定标更新后MERSI与MODIS的辐射偏差较为稳定,可以满足7%的定标指标要求。