[发明专利]一种基于伪不变目标的遥感器反射波段在轨角度响应评估方法

说明书

本发明公开了一种基于伪不变目标的遥感器反射波段在轨角度响应评估方法，包括以下步骤：伪不变目标区域筛选；伪不变目标数据提取；伪不变目标大气顶方向模型构建；伪不变目标大气顶方向特性订正；仪器辐射响应角度依赖关系RVS构建；RVS在轨时间变化特性分析，本发明适用于卫星载荷定标技术领域，通过进行伪不变目标区域筛选，数据提取，再进行模型构建，方向特性订正，进而得到不同伪不变目标的大气顶方向特性订正后的归一化反射率时间序列，经过数据分析可得出仪器辐射响应角度依赖关系RVS,以及RVS在轨时间变化特性，基于所获得的辐射响应的角度依赖关系可为卫星载荷定标校正优化提供有效依据,获得更为可靠的辐射响应,提高在轨定标质量。

技术领域

本发明属于卫星载荷定标技术领域，具体是一种基于伪不变目标的遥感器反射波段在轨角度响应评估方法。

背景技术

卫星遥感器的研究显示太阳反射波段的辐射响应对入射角度存在依赖关系，在遥感器在轨辐射定标处理过程中，需要使用辐射响应角度依赖RVS查找表LUT来校正不同入射角AOI下的辐射响应差异，RVS一般在发射前通过实验室测量获得，在轨可以利用太阳+漫反射板星上定标装置，以及稳定的月球定标观测，获得特定角度下的RVS。

RVS特性在轨存在变化，如，MODIS Terra和Aqua在波段8在轨响应衰变的影响下，RVS变化分别高达35％和20％，对卫星产品精度产生严重影响，若遥感仪器没有太阳+漫反射板星上定标装置，以及稳定的月球定标观测，则无法按照上述技术方案在轨获得辐射响应的角度依赖特性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于伪不变目标的遥感器反射波段在轨角度响应评估方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于伪不变目标的遥感器反射波段在轨角度响应评估方法，包括以下步骤：

伪不变目标区域筛选，其中，区域筛选原则为覆盖区域的范围具有代表性、区域长期稳定性好、且覆盖不同扫描角度；

伪不变目标数据提取；

伪不变目标大气顶方向模型构建；

伪不变目标大气顶方向特性订正；

仪器辐射响应角度依赖关系RVS构建；

RVS在轨时间变化特性分析。

优选的，所述伪不变目标区域包括但不仅限于沙漠Libya1、Libya4、Sonora、Algeria5。

优选的，所述伪不变目标数据提取，包括以下步骤：

获取有效晴空数据；

扫描角度分为若干个角度区间；

将有效晴空数据基于扫描角度的若干个角度区间分为若干个有效晴空数据组，若干个有效晴空数据组分别进行冷空背景、日地距离和太阳天顶角校正，并基于辐射定标系数，获得对应扫描角度下有效晴空数据组的大气顶反射率Ref时间序列，计算公式为：

Ref＝Slope*(EV-SV)/(cos(solz)*dss)，

其中，solz为太阳天顶角，dss为日地距离校正因子，SV为冷空背景值，EV为对地观测数码值，Slope为定标系数。

优选的，所述获取有效晴空数据，包括以下步骤：

提取伪不变目标中心点N*N窗口的对地观测数据，筛选近天底观测数据；

以窗口内变异系数作为晴空判据，对窗口数据进行均匀性检测，以变异系数小于阈值TH的窗口均值数据形成时间序列；

设置云检测反射率阈值MaxRef，剔出波段反射率大于MaxRef的数据；