[发明专利]一种水色卫星大气层顶辐射产品质量评价与交叉定标方法

权利要求书

1.一种水色卫星大气层顶辐射产品质量评价与交叉定标方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、建立多源卫星准同步有效像元选择约束条件，并提取有效像元数据集：

通过辐射传输模拟和准同步卫星资料分析，量化建立判别准同步观测的光照-观测几何、水文气象、过境时间延迟、海面粗糙度和亮目标的约束条件，用于判别多源卫星观测数据的同步性；并在约束条件下，从多源卫星辐射产品数据中提取辐射产品质量评价与交叉定标所需的有效像元数据集；

步骤S2、构建误差解析方程：通过分析不同卫星准同步探测到的大气和海洋物质自然变化引起的信号异常的一致性特征，建立多源卫星辐射产品误差解析方程；

步骤S3、质量评价：根据有效像元数据集和多源卫星辐射产品误差解析方程，提取多源卫星辐射产品误差信息，进行辐射产品质量动态评价；

若误差方程获取的辐射产品误差信息满足质量要求，则判定辐射产品质量合理；若超出了质量要求范围，则执行步骤S4；

步骤S4、交叉定标：以约束条件下有效像元数据集为输入，对卫星辐射产品进行动态交叉定标校正。

2.根据权利要求1所述的水色卫星大气层顶辐射产品质量评价与交叉定标方法，其特征在于：所述步骤S1中，在确定光照-观测几何约束条件时，用太阳天顶角、卫星天顶角和相对方位角表征光照-观测几何，利用辐射传输模拟，满足IOCCG质量目标前提下，获取多源卫星准同步观测允许的像元光照-观测几何方面差异的最大值与最小值，作为判别准同步观测的光照-观测几何约束条件。

3.根据权利要求1所述的水色卫星大气层顶辐射产品质量评价与交叉定标方法，其特征在于：所述步骤S1中，在确定水文气象约束条件时，以水文气象资料为基础，结合多源卫星准同步辐射产品，绘制恶劣水文气象与辐射产品星际偏差的关系图，通过分析不同恶劣水文气象条件下两颗卫星辐射产品的星际偏差的统计特征，在满足IOCCG质量目标前提下，确定恶劣水文气象的上限，作为判别准同步观测的水文气象约束条件。

4.根据权利要求1所述的水色卫星大气层顶辐射产品质量评价与交叉定标方法，其特征在于：所述步骤S1中，在确定海面粗糙度约束条件时，通过分析卫星影像辐射产品空间变异系数与辐射产品星际偏差的量化关系，在满足IOCCG质量目标前提下，确定卫星影像最大空间变异系数，作为判别准同步观测的海面粗糙度的约束条件。

5.根据权利要求1所述的水色卫星大气层顶辐射产品质量评价与交叉定标方法，其特征在于：所述步骤S1中，在确定过境时间延迟时，通过分析卫星过境的时间差异与影像辐射产品星际偏差的定量关系，在满足IOCCG质量目标前提下，确定多源卫星的最大过境时间延迟，作为判别准同步观测的过境时间延迟的约束条件。

6.根据权利要求1所述的水色卫星大气层顶辐射产品质量评价与交叉定标方法，其特征在于：所述步骤S1中，在确定亮目标的约束条件时，通过统计卫星影像亮目标辐射信号的直方图，确定影像中所有亮目标的最小辐射值作为约束条件。

7.根据权利要求1所述的水色卫星大气层顶辐射产品质量评价与交叉定标方法，其特征在于：所述步骤S2在建立误差解析方程时，具体通过以下方式：

S21，选定至少三颗过境卫星，基于步骤S1中的约束条件，获取误差解析方程所需的有效像元数据集；

S22，将卫星影像进行分割，建立N×N像元局部区域样本集，计算局部区域内像元辐射量与均值的偏差，作为局部异常信号；

S23，将局部异常信号转化为星际偏差，消除自然过程引起的异常信号对误差解析方程的影响；

S24，利用多源卫星辐射产品误差相互独立的假设，通过计算星际偏差的方差，建立多源卫星辐射产品误差解析方程，进行辐射产品质量动态监测。

8.根据权利要求1所述的水色卫星大气层顶辐射产品质量评价与交叉定标方法，其特征在于：所述步骤S4中，通过误差解析方程获取的某颗卫星辐射产品误差过大时，则进行交叉定标，具体以参考卫星的辐射数据为因变量，目标卫星的辐射数据为自变量，基于回归分析建立因变量与自变量的经验函数关系，并将经验函数关系应用于目标卫星的辐射数据，进而得到交叉定标后的辐射产品。