[发明专利]宽波段遥感器在轨光谱定标方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种宽波段遥感器在轨光谱定标方法及装置，所述方法包括：获取光谱观测矩阵、卫星观测数据和预设光谱响应向量；通过所述光谱观测矩阵和所述卫星观测数据得到光谱响应向量的目标函数，计算得到所述目标函数相对于所述预设光谱响应向量的梯度；根据所述目标函数，计算得到目标光谱响应向量，且所述目标光谱响应向量使所述梯度和/或目标函数达到预先设定的标准，实现了在轨对光谱响应的计算进而完成光谱定标，对所有通道式探测器数据质量的提高有重要意义。

技术领域

本发明实施例涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种宽波段遥感器在轨光谱定标方法及装置。

背景技术

卫星资料从星上下发的原始数据到提供给用户应用使用的卫星观测辐射产品，中间必须经过严格的解码、定位、定标等的数据预处理过程。卫星资料的定标精度是其定量化应用的基本保障。卫星资料的观测精度除了与卫星及仪器制造工艺水平有关，地面数据预处理过程中的定标问题是其中一个关键环节，直接影响卫星资料的定量应用能力。定标过程主要包括辐射定标和光谱定标。光谱定标是为了确定遥感器对辐射的光谱响应向量特征，是仪器各光学部件反射和透射特性以及探测器光谱响应向量特性的综合表现，通常以归一化的光谱响应向量函数(Spectral Response Function，SRF)的形式表示。光谱响应向量特性决定了遥感器能够探测到目标辐射的光谱位置及其宽度，直接影响观测到的地球目标辐射及星上定标装置的反射或发射辐射。大多定量应用都需要借助SRF确定通道的模拟辐射。因此，光谱定标精度不仅直接影响卫星观测精度，同时也影响卫星资料在数值预报模式、产品反演等方面的定量应用精度。

确定光谱响应向量函数的标准方法是利用单色仪和标准光源测量遥感器光学系统对每个单色光源的响应,但是这在卫星入轨后很难实现。一是由于对于大部分在轨遥感器没有用于光谱定标的单色光源装置。二是即使有星上的光谱定标装置，也可能会发生衰变从而影响绝对测量结果，而这种变化是无法在轨进行评估的。因此，卫星发射后通常采用发射前实验室测量结果来表征仪器在轨光谱响应向量状态。然而受各种因素的影响，仪器的在轨光谱响应向量特性可能会发生显著变化，发射前测量结果无法真实反映仪器的在轨特征。光谱响应向量函数的变化带来的是观测辐射的变化。卫星红外通道特别是气体吸收通道接收到的辐射能量对光谱响应向量十分敏感，光谱定标的不确定性对卫星辐射观测精度有重要影响。

发明内容

本发明实施例提供一种宽波段遥感器在轨光谱定标方法及装置，用以解决现有技术中无法在轨对光谱响应向量进行测量的缺陷。

第一方面，本发明实施例提供一种宽波段遥感器在轨光谱定标方法，包括：

获取光谱观测矩阵、卫星观测数据和预设光谱响应向量；

通过所述光谱观测矩阵和所述卫星观测数据得到光谱响应向量的目标函数，计算得到所述目标函数相对于所述预设光谱响应向量的梯度；

根据所述目标函数，计算得到目标光谱响应向量，且所述目标光谱响应向量使所述梯度和/或目标函数达到预先设定的标准。

第二方面，本发明实施例提供一种宽波段遥感器在轨光谱定标装置，包括：

获取模块，用于获取光谱观测矩阵、卫星观测数据和预设光谱响应向量；

计算模块，用于通过所述光谱观测矩阵和所述卫星观测数据得到光谱响应向量的目标函数，计算得到所述目标函数相对于所述预设光谱响应向量的梯度；

优化模块，用于根据所述目标函数，计算得到目标光谱响应向量，且所述目标光谱响应向量使所述梯度和/或目标函数达到预先设定的标准。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：

获取光谱观测矩阵、卫星观测数据和预设光谱响应向量；