[发明专利]一种星载成像光谱仪紫外波段的辐照度定标方法

说明书

本发明公开了一种星载成像光谱仪紫外波段的辐照度定标方法，首先选取高精度标准卤钨灯作为辐照度定标光源，使其直接照射成像光谱仪的星上定标板，基于照射距离、照射角度可得到星上定标板上不同位置处的辐照度值，然后设置成像光谱仪为定标模式以实现对星上定标板的观测，设置紫外通道为高曝光、高增益工作参数以保证定标数据具有较高信噪比，基于星上定标板处辐照度值、紫外通道观测的定标数据可得到每个探测像元对应的辐照度定标系数，其次选取高功率紫外增强型氙灯照射星上定标板，基于获取的辐照度定标系数可标定出氙灯在星上定标板上不同位置处的辐照度值，获取到此辐照度值后，基于氙灯在紫外波段的高辐射强度可实现紫外通道低曝光、低增益下的高精度辐照度定标。本发明以高精度标准卤钨灯作为标准辐照度源，以星载成像光谱仪作为中介将辐照度标准传递到高功率紫外增强型氙灯，实现了紫外通道全工作参数下的高信噪比高精度辐照度定标。

技术领域

本发明属于星载成像光谱仪紫外波段遥感数据应用领域，具体涉及一种星载成像光谱仪紫外波段的辐照度定标方法。

背景技术

星载成像光谱仪在轨运行时通过漫反射板获取太阳参考谱，太阳参考谱的辐照度值由成像光谱仪的辐照度定标系数得到，因此高精度的辐照度定标系数是获取精确太阳参考谱的前提和保证。

目前常用的辐照度定标方法为，选取标准卤钨灯作为定标光源，获取成像光谱仪不同入射角度下的辐照度定标系数，但卤钨灯在紫外波段辐射强度较弱，很难对成像光谱仪紫外通道进行高精度的辐照度定标，而高功率紫外增强型氙灯没有提供标准辐照度值，无法单独使用，因此有必要结合标准卤钨灯和氙灯，提出一种星载成像光谱仪紫外波段的辐照度定标方法，实现紫外波段的高精度辐照度定标。

目前国外同类型的具有紫外通道探测的成像光谱仪OMI(Ozone MonitoringInstrument)的辐照度定标时，采用NIST标定后的1000W石英卤钨灯，石英卤钨灯直接照射到星上定标板上，灯和定标板的距离为1363±2mm，入射方位角和俯仰角为标称值(参见Marcel R.Dobber,et al.Ozone Monitoring Instrument Calibration.IEEETRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING,44(5),2003:1209-1238.)，TROPOMI(Tropospheric Monitoring Instrument)在辐照度定标时，采用NIST校准的1000W石英卤钨灯，将FEL灯置于三个位置重复绝对辐照度测量(参见Quintus Kleipool,et al.Pre-launch calibration results of the TROPOMI payload on-board the Sentinel-5Precursor satellite,11,2018:6439–6479)。

综上所述，目前对成像光谱仪进行辐照度定标时，由于氙灯无法提供标准的辐照度值，通常采用1000W标准卤钨灯对紫外探测通道进行标定，因卤钨灯在紫外波段辐射强度较弱，无法保证紫外探测通道在低曝光时间、低增益下的辐照度定标精度

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用标准卤钨灯和高功率紫外增强型氙灯相结合，以星载成像光谱仪作为中介将辐照度标准传递到高功率紫外增强型氙灯，提供星载成像光谱仪紫外波段的辐照度定标方法，实现了紫外通道全工作参数下的高信噪比高精度辐照度定标。该方法采用标准卤钨灯和高功率紫外增强型氙灯相结合，以星载成像光谱仪作为中介将辐照度标准传递到高功率紫外增强型氙灯，实现了紫外通道全工作参数下的高信噪比高精度辐照度定标。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种星载成像光谱仪紫外波段的辐照度定标方法，首先选取高精度标准卤钨灯作为辐照度定标光源，得到星上定标板上不同位置处的辐照度值，获取到紫外通道高曝光、高增益工作参数下每个探测像元对应的辐照度定标系数，其次标定高功率紫外增强型氙灯，以星载成像光谱仪作为中介将辐照度标准传递到高功率紫外增强型氙灯，以实现紫外通道全工作参数下的高信噪比高精度辐照度定标。