【科普閱讀】什麼是衛星輻射定標?

2020-11-23 中國氣象局

　　 中國氣象報記者 張靜

　　由中國遙感衛星輻射校正場管理辦公室組織，2014年中國遙感衛星輻射校正及「風雲三號」C星輻射定標與真實性檢驗聯合試驗（以下簡稱衛星輻射定標外場試驗）已於8月12日拉開序幕。衛星輻射定標外場試驗預計持續一個月，同時在甘肅省敦煌市和青海湖兩個輻射校正場觀測基地進行。

　　什麼是衛星輻射定標？輻射定標的必要性以及外場試驗的方式方法等一系列問題讓讀者有所不解。近日，記者走進了這個試驗隊，一窺衛星輻射定標外場試驗的真面目。

　　如同尺子上有度量標準、秤有計量標準一樣，衛星觀測需要有個精確的數據標準。為了讓衛星觀測到的數據更加真實地反映實際物理量，需要對衛星觀測的數據進行定標。「確定定標係數，把衛星觀測數據換算為真實輻射量的過程稱之為輻射定標。」該試驗隊領隊唐世浩說，「就是把衛星觀測的數據定到標準值。簡單來說，相當於給衛星觀測這杆「秤」加上準星。如果沒有準星，就無法進行定量遙感應用。輻射定標精度要求非常高，因而對外場實驗觀測設備、觀測人員、觀測條件有極其嚴格的要求。實驗前必須對儀器進行精密校準，實驗期間必須保證晴空、無雲，太陽入射角度、衛星觀測角度必須在一定範圍內。能夠滿足上述條件的觀測時機十分有限。

　　記者了解到，常規星載遙感儀器的主要通道有太陽反射波段和紅外波段、微波通道等，其中，敦煌輻射較正場主要承擔星載儀器的太陽反射波段輻射定標，青海湖輻射校正場主要承擔星載儀器的紅外波段輻射定標。目前，風雲三號衛星紅外波段的星上定標系統發展相對成熟，青海湖輻射校正場主要用於衛星星上定標的檢驗。

　　一般來說，所有衛星在發射之前，已經對星載儀器做過定標。對於太陽反射波段的輻射定標，唐世浩表示，「衛星發射後，星載儀器的工作環境與地面大不相同，加之時間的演變、儀器的老化，響應度將有所變化，需要及時對星載儀器的定標係數進行調整。」

　　可以說，衛星定標是提高衛星數據定量應用最關鍵的環節。唐世浩表示：「外場試驗是獲取衛星遙感儀器定標係數，檢驗定標結果的有效手段。沒有外場實驗，就無法確保衛星觀測數據的正確性,對於缺少星上定標系統或星上定標系統不完善的有效載荷更是如此。」

　　試驗隊隊員陳林介紹：「外場定標指的是星載儀器處於正常運行條件下，通過選擇典型的均勻穩定目標，用精密儀器進行地面同步測量衛星過境時的大氣環境參量和地物反射率/輻射亮度，利用輻射傳輸方程，建立圖像與實際地物間的數學關係，得到定標參數以完成精確的傳感器定標。」

　　記者了解到，目前衛星定標外場試驗敦煌試驗場主要定標方法有反射率基法、輻照度基法和輻亮度基法。


    （責任編輯：張永）

　　

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