[发明专利]一种基于高光谱载荷的多光谱载荷无场地交叉定标方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多光谱载荷无场地交叉定标方法，属于定量遥感中的传感器在轨辐射定标领域。

背景技术

在轨辐射定标主要包括星上定标、场地定标和交叉定标。星上定标以高精度的星上定标系统为基础，定标精度最高，是国外传感器定标的主流，以MODIS、Landsat系列卫星为代表。国产卫星的星上定标技术目前还有较大差距。国产卫星在轨定标所依赖的场地定标由于受到耗时、费力等局限性的影响，制约着在轨定标频次和精度的提高。

交叉定标是当前国内外辐射研究的热点之一。以沙漠、植被、极地等不同场景为研究区域的交叉定标被广泛应用于不同载荷。国产卫星通常以具有较高精度的国外载荷作为参考目标，实现绝对辐射校正。但是目前国产卫星的交叉定标存在一定缺陷：目前国产卫星的交叉定标方法以多光谱载荷之间的交叉定标为主，由于不同传感器之间的光谱特性差异明显，由此导致在计算光谱匹配，进而获取等效入瞳辐亮度的过程中会引入明显误差。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于高光谱载荷的多光谱载荷无场地交叉定标方法，解决了目前在轨辐射定标受限于场地实测数据的问题。

本发明的技术方案是：一种基于高光谱载荷的多光谱载荷无场地交叉定标方法，包括以下步骤：

(1)分别获取高光谱载荷和多光谱载荷在某试验区域的遥感图像，并在两幅遥感图像上选择同一个感兴趣区域，记为第一感兴趣区域；

(2)根据该感兴趣区域的高光谱载荷遥感图像数据得到高光谱载荷各波段的等效入瞳处辐亮度值；根据该感兴趣区域的多光谱载荷遥感图像数据得到多光谱载荷每个波段在感兴趣区域的像素值；

(3)根据高光谱载荷和多光谱载荷各波段的波长范围，确定多光谱载荷的每个波段与高光谱载荷各波段的对应关系；

(4)根据高光谱载荷和多光谱载荷各波段的光谱响应函数，结合热红外光谱仪对该感兴趣区域实测的热红外光谱，计算得到在该感兴趣区域多光谱载荷每个波段相对于高光谱载荷对应波段群的光谱匹配因子；

(5)根据步骤(2)得到的高光谱载荷各波段在该感兴趣区域的等效入瞳处辐亮度值，结合步骤(4)得到的多光谱载荷每个波段相对于高光谱载荷对应波段群的光谱匹配因子，计算得到多光谱载荷每个波段在该感兴趣区域的等效入瞳处辐亮度值；

(6)在步骤(1)得到的两幅遥感图像上同时选择另一个感兴趣区域，记为第二感兴趣区域，重复步骤(2)—(5)，得到多光谱载荷每个波段在另一个感兴趣区域的像素值和等效入瞳处辐亮度值；

(7)根据多光谱载荷每个波段在两个不同感兴趣区域的像素值和等效入瞳处辐亮度值，计算得到多光谱载荷每个波段的辐射定标系数，从而完成多光谱载荷的无场地交叉定标。

所述步骤(4)中，设在某感兴趣区域，多光谱载荷的第i个波段与高光谱载荷第i₁,i₂,…,i_n个波段相对应，则在该感兴趣区域多光谱载荷第i个波段相对于高光谱载荷对应波段群的光谱匹配因子的计算方式为：

(2.1)根据多光谱载荷第i个波段的光谱响应函数，结合热红外光谱仪对该感兴趣区域实测的热红外光谱，利用公式

LBi=∫LM(λ)fB(λ)dλ∫fB(λ)dλ]]>

计算得到多光谱载荷的第i个波段在该感兴趣区域的模拟入瞳处辐亮度值L_Bi；