[发明专利]一种在轨运行的宽波段卫星遥感器的光谱响应获取方法

摘要

遥感器光谱响应是评价遥感器光谱性能的必要参数，是遥感器把接收到的地物辐射量转换到遥感信号的关键参数，在遥感数据定量处理和应用中必不可少。本发明从理论上提出、并形成一种不依赖于实验室测试数据和星上光谱定标数据的在轨运行宽波段卫星遥感器的光谱响应获取方法。本发明通过分析遥感器成像机理和辐射传输过程，结合优化计算方法建立宽波段卫星遥感器光谱响应解算模型；利用地物光谱库和模拟图像来分析模型解算对数据要求与解算规则；利用同步高光谱遥感图像获取满足模型解算要求的解算样本，并最终实现宽波段卫星遥感器光谱响应的数学解算。

主权项

1.一种在轨运行宽波段卫星遥感器的光谱响应获取方法，其特征在于，不依赖于卫星发射前的实验室测试数据和卫星发射后的星上光谱定标数据，利用卫星自身和同步影像及观测条件参数来计算获取卫星遥感器光谱响应，实现对在轨运行宽波段遥感器光谱响应的实际测量和更新，具体包括以下步骤：A.根据遥感器成像原理，确定光谱响应在遥感器入瞳辐亮度和遥感图像DN值之间转换过程中的能量传递关系；B.依据光谱响应在遥感信号转换过程中的作用和光谱响应具有的曲线特性，将其分解为高斯函数形式的快变函数和待求的慢变函数，建立光谱响应的物理模型和解算方程；C.在Philips光滑约束条件和在上述步骤B中光谱响应解算方程解的2阶导数平方和最小的条件下，综合得到光谱响应解的表达式；根据终得到光谱响应解的表达式，采用迭代方法计算其最优解，该最优解即为遥感器的光谱响应解算值；D.依据上述A－C的原理和方法，用已知光谱响应遥感器为实验对象，从光谱库中选取在待解算遥感器波段范围内差异较大的不同地物光谱；依据辐射传输方程，模拟得到上述步骤C中光谱响应解算方程的观测样本；通过改变方程观测样本条件，分析建立观测样本个数、观测样本之间的相关性、以及待求解光谱响应被离散的个数与最终解算获取的光谱响应函数之间的内在联系，并形成利用同步卫星影像进行光谱响应解算的先验知识；E.获取待解算宽波段卫星遥感器卫星影像、同步高光谱遥感影像、同步测量大气参数、待解算卫星和参考高光谱卫星的观测条件参数，依据上述D中获取的先验知识，采用交叉辐射定标的方法，利用同步的高光谱影像计算得到待解算遥感器卫星影像的入瞳辐亮度；以计算得到的入瞳辐亮度和待解算遥感器图像DN值为解算样本，按照上述步骤A的方法计算得到待解算遥感器的光谱响应。