检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：包诗薇中国科学技术大学

学位级别：博士

辐射定标是应用遥感技术实现光学遥感信息定量化的重要途径,是遥感体系中关键环节之一。光学遥感器在轨运行期间,需要对其辐射响应变化进行持续监测和修正,以保障遥感器在轨全寿命期的数据质量。场地替代定标、星上定标以及交叉定标等... 详细信息

辐射定标是应用遥感技术实现光学遥感信息定量化的重要途径,是遥感体系中关键环节之一。光学遥感器在轨运行期间,需要对其辐射响应变化进行持续监测和修正,以保障遥感器在轨全寿命期的数据质量。场地替代定标、星上定标以及交叉定标等在轨定标技术发挥了重要作用,遥感器在轨定标精度始终是定量遥感领域关注的科学问题。反射率基法是经典场地替代定标方法,其中场地反射率是影响方法不确定度的重要因素,其贡献约为定标不确定度的一半。场地反射率测量存在时间跨度大、测量密度低与测量范围小等问题,难以实现大范围高精度测量,制约了场地替代定标精度的提升。目前,国内可用的大面积均匀场数量有限,场地反射率偏低,在计算高反射率目标时需要单点外推;遥感器暗电流等偏置需要通过观测冷空等方式获得,与对地观测时状态不一致,进一步影响在轨辐射定标精度的提升。针对当前场地替代定标方法中存在的问题,本文从定标方法涉及的场地反射率、遥感器暗电流以及漫总比等影响因素入手,开展了太阳反射波段改进场地替代定标理论方法研究,并进行了外场实验验证。在总结分析现有方法的基础上,本文提出了一种改进场地替代定标方法,建立了基于灰阶靶标的辐射定标-反射率反演迭代模型。分别以灰阶靶标线性回归的斜率与截距实时计算相机的定标系数与暗电流数值,通过反射率反演的方式弥补反射率测量范围的不足,并将结果反馈至定标过程,实现了定标系数、相机暗电流与等效环境反射率的迭代求解。定量分析了靶标及环境反射率、大气透过率、辐射传输计算等因素对定标方法的影响,结果表明,改进定标方法不确定度为3.8%。从理论分析与初步实验结果来看,改进定标方法与反射率基法相比,精度提高了 1%左右。为验证改进场地替代定标方法,对“巴基斯坦一号”光学卫星开展了多次外场定标试验。首先,以反射率基法对均匀场与灰阶靶标计算定标系数,结果表明两者差异较大。将灰阶靶标定标方法计算出的偏置值应用到均匀场后,两者差异降低至3.5%以内。这一结果表明,相机在对地观测时存在暗电流偏置,并且偏置的存在会使得均匀场的定标结果在低端应用时出现较大误差,有必要对其进行实时评估与计算。其次,对靶标实验场区影像应用了辐射定标-反射率反演迭代模型,以反射率基法计算的定标系数与暗电流、实测的环境反射率为迭代初值,以定标系数相对误差小于0.1%,反演像元反射率差值小于0.001为迭代终止条件,结果表明,靶标反演反射率与实测反射率的绝对差值在0.014以内。并通过不同模型参数对结果的影响分析了模型在不同环境下的适应性。最后,结合哨兵二号卫星影像进行了对比验证。对巴遥卫星分别应用灰阶靶标法与辐射定标-反射率反演迭代模型所得定标系数,与哨兵卫星对戈壁进行了交叉验证,结果表明模型应用后能够将辐亮度差异减小至3.7%;对实验影像数据应用辐射定标-反射率反演迭代模型,对哨兵二号卫星L1C影像应用了反射率反演模型,比较反演反射率差值。结果表明,在0.1～0.3反射率范围内,两者的绝对差值在0.012以内。本文以场地替代定标理论方法为出发点,建立了一种辐射定标-反射率反演迭代模型。通过定标与应用相结合的方式实现了高分辨光学卫星遥感器基于灰阶靶标的定标-反演一体化的定量遥感,有望进一步提升我国中低分辨率光学遥感器基于大面积均匀场的在轨替代定标精度。

关键词：光学遥感辐射定标场地定标反射率反演定量遥感

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卫星场地自动化定标技术研究

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测绘与空间地理信息 2025年第2期48卷 25-29页

作者：程威强曾健韩启金苏国中王金鑫郑州大学黄河实验室河南郑州450001 郑州大学水利与土木工程学院河南郑州450001 中国资源卫星应用中心北京100094 中国测绘科学研究院北京100830 郑州大学地球科学与技术学院河南郑州450001

为提高场地综合定标效率,针对我国当代定标技术的应用需求,设计了从数据的采集到定标系数计算与分析的全流程定标技术框架;在关键字识别、函数识别、数据识别等操作支撑下设计实现了面向定标业务的有效数据自动引接与分析、标准参数自... 详细信息

为提高场地综合定标效率,针对我国当代定标技术的应用需求,设计了从数据的采集到定标系数计算与分析的全流程定标技术框架;在关键字识别、函数识别、数据识别等操作支撑下设计实现了面向定标业务的有效数据自动引接与分析、标准参数自动处理、定标系数自动计算与分析等核心功能,构建了业务全流程自动化定标系统。以某定标场2021年7月30日热红外影像定标为例,验证了该系统的可行性与自动化性能,证明该系统在保证产品精度的同时,可以提高综合定标效率。

关键词：定量遥感场地定标自动化技术全流程信息系统

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CBERS-04卫星宽视场成像仪在轨场地辐射定标

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航天返回与遥感 2016年第1期37卷 89-96页

作者：刘李傅俏燕潘志强徐建艳李晓进韩启金张学文刘涛中国资源卫星应用中心北京100094 中国航天标准化研究所北京100071

CBERS-04卫星宽视场成像仪(WFI)自发射以来,广泛应用于国土、水利、林业资源调查等方面。考虑到卫星遥感器受发射时的振动、在轨空间环境变化以及元器件电路系统老化等因素的影响,各种辐射特性的变化,遥感器的性能和灵敏度不断下降,从... 详细信息

CBERS-04卫星宽视场成像仪(WFI)自发射以来,广泛应用于国土、水利、林业资源调查等方面。考虑到卫星遥感器受发射时的振动、在轨空间环境变化以及元器件电路系统老化等因素的影响,各种辐射特性的变化,遥感器的性能和灵敏度不断下降,从而导致整个遥感器辐射性能与原来的标定结果之间存在一定的偏差。2015年8月,通过在敦煌辐射校正场开展辐射定标同步观测试验获取了星地同步观测数据,根据反射率基法计算得到CBERS-04卫星WFI相机的场地定标系数。试验共获取了5次有效数据,根据2015年8月7日,10日,13日的定标试验数据拟合得到WFI的定标系数。同时,根据16日和19日两天的试验数据拟合得到一组新的定标系数作为准真值开展定标系数的验证。结果表明,WFI敦煌辐射定标结果的偏差小于4%。另外,在考虑WFI传感器光谱特性、辐射和空间分辨率、成像条件等差异的基础上,以具有较高辐射定标精度的Landsat-8 OLI作为参考传感器进行定标方法的相对验证,结果显示WFI与OLI的相对定标结果的不确定度在6%左右。

关键词：场地定标验证宽视场成像仪中巴地球资源卫星卫星应用

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地表反射率外场无人值守测量方法

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光学精密工程 2023年第16期31卷 2319-2332页

作者：夏志伟王硕衣小龙王玉鹏方伟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春

在轨运行载荷的性能不可避免地出现衰减,场地定标是一些卫星载荷在轨辐射定标主要手段之一,其精度主要取决于地表反射率的准确程度。本文介绍了地表反射率自动观测系统原理和系统组成,并在敦煌辐射校正场实现无人执守自动化、无间断的... 详细信息

在轨运行载荷的性能不可避免地出现衰减,场地定标是一些卫星载荷在轨辐射定标主要手段之一,其精度主要取决于地表反射率的准确程度。本文介绍了地表反射率自动观测系统原理和系统组成,并在敦煌辐射校正场实现无人执守自动化、无间断的地表光谱反射率测量,采用标准白板法和辐照度法两种方法同步观测,对两种方法获取的地表反射率数据分别进行了短期和长期稳定性的对比分析,地表反射率可直接溯源至标准白板反射率,减少了定标传递环节。结果表明:标准白板法测量地表反射率短期均值偏差为0.130%,长期测量350~600 nm波段均值偏差为4.996%,600~2500 nm波段均值偏差为2.104%。标准白板法测量地表反射率合理可行,测量曲线连续、平滑、抖动少,可通过定期清洁标准白板提高测量准确性。辐照度法短期测量与标准白板法具有相近的性能,350~1900 nm波段均值偏差为0.236%,1900~2500 nm波段均值偏差为0.443%。长期测量地表反射率整体漂移小,平均漂移为0.735%,但存在反射率曲线局部噪声大的缺点。可将两种方法相结合,获得更为准确的地表反射率数据。

关键词：标准白板法辐照度法地表反射率自动观测系统场地定标

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干涉型成像光谱仪在轨辐射定标技术应用

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哈尔滨工业大学学报 2022年第12期54卷 17-26页

作者：吕原丛明煜唐勇牛凯庆赵旖旎哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心哈尔滨150006 中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094

为提高干涉型成像光谱仪空间目标测量精度,降低传感器中各个探测元响应度差异,提升成像光谱仪在轨辐亮度测量准确性。提出了一种基于定标场反射率测量参数结合计算程序仿真与成像仪在轨测量数据比对的空间定标方法。首先在介绍高光谱定... 详细信息

为提高干涉型成像光谱仪空间目标测量精度,降低传感器中各个探测元响应度差异,提升成像光谱仪在轨辐亮度测量准确性。提出了一种基于定标场反射率测量参数结合计算程序仿真与成像仪在轨测量数据比对的空间定标方法。首先在介绍高光谱定标概念的基础上,提出了不同光谱响应函数、不同场地条件下的高精度入瞳亮度计算方法;其次对干涉型成像光谱仪进行在轨相对辐射修正,校正传感器中各探测元相应度差异,利用反射率基法开展了在轨绝对辐射定标试验,针对可见光、近红外波段建立在轨辐射定标计算模型。解决了包括多种反射率场地、高精度测试区域指示的试验方案优化设计问题,实现了星载高分辨率干涉型成像光谱仪的在轨高精度定标。研究结果表明,采用该定标技术使成像光谱仪的在轨测量精度达到5%。此外,定标场地环境条件对模型计算精度有一定影响,大面积均匀场适合采用反射率基法,小面积均匀场则引入邻近像元效应进行计算,通过布设人工指示目标,可提高反射率测量数据的准确性。所采用的定标技术已获得工程应用。

关键词：在轨定标干涉成像场地定标辐射定标相对辐射修正绝对辐射修正

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红外相机实时绝对辐射定标技术研究

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红外与激光工程 2022年第7期51卷 96-109页

作者：吕原丛明煜赵旖旎牛凯庆路子威哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001 中国空间技术研究院北京100094

辐射定标技术是实现定量遥感的关键环节。近年来,随着红外遥测技术愈发成熟,星上红外辐射定标已成为空间定量遥感技术的重要发展方向。文中从红外相机实时绝对辐射定标的背景出发,提出了半光路星上绝对辐射定标和基于多温度场的场地绝... 详细信息

辐射定标技术是实现定量遥感的关键环节。近年来,随着红外遥测技术愈发成熟,星上红外辐射定标已成为空间定量遥感技术的重要发展方向。文中从红外相机实时绝对辐射定标的背景出发,提出了半光路星上绝对辐射定标和基于多温度场的场地绝对辐射定标方法,结合实验数据,分别采用星上定标、场地定标、交叉定标三种方案进行在轨绝对辐射定标实验验证,并对其适用场景进行了分析。结果表明,通过结合半、全光路定标数据处理和转换技术,利用水面场和陆面场的场地绝对辐射定标方法,优选合适的定标场地,同时在陆面场中增加典型地物场景实现多温度场定标的方法,所提出的辐射定标方法实现了实时高精度绝对辐射定标,定标精度优于1.5 K。

关键词：红外遥感辐射定标星上定标场地定标交叉定标

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基于风云三号卫星的吉林一号光谱星交叉定标方法研究

基于风云三号卫星的吉林一号光谱星交叉定标方法研究

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作者：王凯司吉林大学

学位级别：硕士

卫星传感器由于受到在轨空间环境变化、元器件电路老化等因素的影响,其辐射性能会出现持续性衰变,从而直接影响卫星遥感数据的定量产品精度以及应用效果。吉林一号光谱星于2019年1月发射,目前已经获取大量数据,应用广泛。但由于其发射... 详细信息

卫星传感器由于受到在轨空间环境变化、元器件电路老化等因素的影响,其辐射性能会出现持续性衰变,从而直接影响卫星遥感数据的定量产品精度以及应用效果。吉林一号光谱星于2019年1月发射,目前已经获取大量数据,应用广泛。但由于其发射时间不久,目前没有对其开展系统的在轨定标研究,虽然其他国产卫星定标方法已经成熟,但能否适用于吉林一号光谱星仍需研究探讨。若采用传统的场地定标,需要开展星地同步测量试验,受卫星轨道和大气的影响大,开展的试验次数有限,且成本高;若采用传统的交叉定标法进行定标,由于其可见光近红外波段数达到20个,无法找到与其波段一一匹配的传感器,导致传统的交叉定标方法不适用。为探究如何对吉林一号光谱星进行高精度定标,本文开展以风云三号D星为参考,对吉林一号光谱星进行交叉定标的方法研究。首先,通过场地定标方法对参考星FY-3D进行定标精度研究。本文通过官方定标系数获取卫星影像表观辐亮度为相对真值;再利用无人机搭载的光谱仪构建场地BRDF模型校正地面同步实测反射率数据后,基于辐射传输方程拟合表观辐亮度作为计算值。通过比对二者辐亮度的相对差异研究参考卫星的精度。在此基础上,对吉林一号光谱星进行交叉定标方法研究。本文基于光谱响应与波段匹配方法建立传感器间的关联,对于两个卫星传感器的光谱响应不能“一对一”匹配的波段,构建两种多波段加权拟合方法计算定标后的表观反射率,进而推算定标系数,并对实验结果以变异系数作为相对差异进行分析。最后,在完成交叉定标后,对定标系数的检验。本文以交叉定标系数为基准,分别采用基于稳定目标的历史反射率定标方法和Landsat-8卫星影像获取表观反射率进行比对与精度检验。论文研究表明:(1)风云三号卫星可以作为参考卫星进行定标研究通过场地定标与卫星影像两种方法拟合的不同波段表观辐亮度平均相对差异的绝对值为2.24%,相对差异最大的波段为3.89%。上述结果说明风云三号卫星在轨运行稳定,无明显衰减,其作为参考卫星进行交叉定标的精度较高。同时对于此类观测天顶角较大的卫星,地面反射率进行BRDF校正后定标的精度可以提高。(2)通过交叉定标方法,可以获取高精度的吉林一号光谱星定标系数本文通过敦煌辐射定标场,以风云三号卫星为参考,获取2019-2021的7景吉林一号卫星影像进行交叉定标,结果表明所有波段在不同时相的定标系数相对差异在2%～6%之间变化,其平均相对差异为3.92%,说明吉林一号卫星在不同日期下的定标结果均具有较好的一致性,即交叉定标结果较为可靠。同时根据历史反射率数据和Landsat-8影像,通过相对差异分析验证了本文交叉定标方法的高精度。

关键词：吉林一号光谱星交叉定标定标系数验证风云三号卫星场地定标

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资源三号多光谱传感器场地辐射定标与验证

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光谱学与光谱分析 2014年第9期34卷 2476-2480页

作者：张学文傅俏燕韩启金潘志强杨磊中国资源卫星应用中心北京100094

基于敦煌辐射校正场,利用高、中两类定标场地,采用反射率基法对资源三号卫星多光谱传感器进行在轨场地绝对辐射定标,获取多光谱传感器的2013年绝对辐射定标系数,并与2012年定标结果进行对比分析。同时,利用2013年7月1日Landsat 8的opera... 详细信息

基于敦煌辐射校正场,利用高、中两类定标场地,采用反射率基法对资源三号卫星多光谱传感器进行在轨场地绝对辐射定标,获取多光谱传感器的2013年绝对辐射定标系数,并与2012年定标结果进行对比分析。同时,利用2013年7月1日Landsat 8的operational land imager(OLI)影像对资源三号卫星多光谱传感器进行交叉定标,验证定标系数的可靠性。结果表明,一年来资源三号卫星多光谱传感器各波段性能存在1%~8.5%的变化;交叉定标和场地定标的结果有较好的一致性,说明定标结果具有较高的可信度。

关键词：资源三号卫星多光谱传感器场地定标交叉定标

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敦煌辐射校正场春季BRDF特性分析

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光子学报 2018年第6期47卷 191-200页

作者：余谭其韦玮张艳娜张运杰李新郑小兵孙凌中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230031 中国气象局国家卫星气象中心北京100081 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

风云四号A星在轨替代定标试验于2017年4月下旬在敦煌辐射校正场正式开展,为满足地表反射率在遥感器视角方向上的校正需求,利用便携式定点测量装置对敦煌戈壁地表进行了方向特性测量.定性分析了敦煌场地春季的方向特性,并基于Ross Thick-... 详细信息

风云四号A星在轨替代定标试验于2017年4月下旬在敦煌辐射校正场正式开展,为满足地表反射率在遥感器视角方向上的校正需求,利用便携式定点测量装置对敦煌戈壁地表进行了方向特性测量.定性分析了敦煌场地春季的方向特性,并基于Ross Thick-Li SparseR核驱动模型反演了相应的双向反射分布函数模型参数,构建了场地方向特性定量描述模型.对模型的计算值与实测数据进行线性回归分析,得到2017年4月26日、27日和28日的修正决定系数分别在0.75、0.83和0.85左右,验证了该模型对实测数据具有良好的拟合优度.利用模型计算太阳方位面上的各向异性因子并与中分辨率成像光谱仪双向反射分布函数模型参数产品的历史数据进行对比发现,当观测天顶角小于40°时,二者相对偏差在波段2和波段4均小于1.56%,波段5小于3.12%.这说明构建的模型能较好地描述敦煌场地方向特性,验证了试验数据的可靠性.

关键词：遥感场地定标双向反射分布函数双向反射分布函数模型春季敦煌方向反射比 MODIS

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国内外卫星遥感器辐射定标场地特性比较分析

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测绘与空间地理信息 2015年第7期38卷 24-27页

作者：王敏周树道何明元陈晓颖解放军理工大学气象海洋学院江苏南京211101

地面辐射场地定标对于提高辐射定标精度具有重要意义,尤其针对没有星上定标设备的卫星遥感器,而决定场地定标精度的重要因素之一即为场地的光学、地表、气象条件等特性。介绍了定标场地选择标准及评价因素、国内外主要定标场地特性及其... 详细信息

地面辐射场地定标对于提高辐射定标精度具有重要意义,尤其针对没有星上定标设备的卫星遥感器,而决定场地定标精度的重要因素之一即为场地的光学、地表、气象条件等特性。介绍了定标场地选择标准及评价因素、国内外主要定标场地特性及其比较,并分析总结了这些场地的利弊,探讨了今后外场辐射定标场地建设、辐射定标精度的提高及做法。

关键词：遥感器辐射定标场地定标反射率

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