### 2018年国产陆地观测卫星绝对辐射定标系数详解
#### 概述
本文档提供了2018年中国自主研发的陆地观测卫星的绝对辐射定标系数数据。这些卫星主要用于对地球表面进行高分辨率成像,以便监测环境变化、自然灾害评估以及资源管理等方面的应用。绝对辐射定标是指将卫星传感器接收到的数字计数值(Digital Number, DN)转换为物理意义上的辐射亮度值的过程。这一过程对于确保卫星图像数据的准确性和可靠性至关重要。
#### 主要知识点
##### 1. 辐射定标概念与意义
- **定义**:辐射定标是指通过校准将遥感器记录的数字计数值转换为实际的物理量(如反射率或辐射亮度),从而使得不同时间和不同空间获取的数据具有可比性。
- **目的**:确保遥感数据的质量,提高其在科学研究和应用中的价值。
##### 2. 绝对辐射定标公式
- **公式**:\[L_e = Gain \times DN + Bias\]
- **解释**:其中,\(L_e\) 表示卫星载荷通道入瞳处等效辐射亮度(单位为 W·m\(^{-2}\)·sr\(^{-1}\)·μm\(^{-1}\)),\(Gain\) 和 \(Bias\) 分别为定标系数增益和偏移量(单位均为 W·m\(^{-2}\)·sr\(^{-1}\)·μm\(^{-1}\))。
##### 3. 卫星传感器与定标系数
文档列出了多个卫星型号及其对应的传感器(例如 HJ-1A、HJ-1B、ZY-3 等),并提供了每种传感器的绝对辐射定标系数。具体包括:
- **HJ-1A/1B**: 两颗卫星都配备了 CCD 传感器,用于获取可见光到近红外波段的图像。
- **ZY-3**: 包括 ZY-3 和 ZY-3 02 两个型号,主要采用 MUX 传感器,用于多光谱成像。
- **GF-1/2/4/6**: 这一系列卫星覆盖了多种传感器类型,如 PMS、WFV 等,能够获取从全色到多光谱的图像。
- **CB04**: 采用 Pan 和 WFI 传感器,适用于宽幅成像任务。
##### 4. 定标系数的具体应用
- **不同传感器之间的差异**:不同的传感器因其设计原理和技术参数的不同,其绝对辐射定标系数也有所区别。
- **时间依赖性**:以 GF-6 PMS 载荷为例,其定标系数仅适用于2018年11月14日之前的数据处理。这表明随着时间的变化,传感器性能可能会有所下降,需要定期更新定标系数以保持数据准确性。
#### 详细分析
- **HJ-1A/1B CCD 传感器**:从表格中可以看出,HJ-1A 的两个 CCD 传感器(CCD1 和 CCD2)的 \(Gain\) 值分别为 0.6217 和 0.7964,而 \(Bias\) 值分别为 7.3250 和 4.6344。这意味着即使在同一颗卫星上,不同传感器之间的定标系数也会有所不同。
- **ZY-3 MUX 传感器**:ZY-3 和 ZY-3 02 的 MUX 传感器具有相似但不完全相同的定标系数。例如,ZY-3 的 \(Gain\) 值为 0.2440、0.2150、0.1750 和 0.1890,而 ZY-3 02 的 \(Gain\) 值则为 0.2160、0.1910、0.2190 和 0.2030。这些细微的差别反映了传感器在制造和校准时可能存在的微小差异。
- **GF 系列卫星**:GF 系列卫星覆盖了多种传感器类型和不同的技术参数。例如,GF-1 系列卫星中,GF-1A 的 PMS1 和 PMS2 传感器的 \(Gain\) 值分别为 0.1428 和 0.1490,而 GF-1B 的 \(Gain\) 值则为 0.0399。这表明即使是同一型号的卫星,其搭载的不同传感器也可能具有显著差异的定标系数。
- **CB04 卫星**:CB04 卫星的 Pan 传感器 \(Gain\) 值为 0.6141,WFI 传感器的 \(Gain\) 值为 0.1636。这显示了宽幅成像传感器与传统成像传感器在定标系数上的明显区别。
本文档详细列举了2018年中国自主研发陆地观测卫星的绝对辐射定标系数,并对其进行了深入解析。通过对这些数据的分析,可以更好地理解不同卫星传感器的特点以及如何利用绝对辐射定标系数来提高遥感数据的准确性和可靠性。这对于从事遥感影像处理的研究人员来说是非常宝贵的资源。