0. 引 言
卫星遥感的发展使得人类能够以新的视角去认知地球，遥感信息的定量化是其必然趋
势。星载相机对地表信息的观测数据混杂着大气信息，面对遥感图像分辨率的提高和大气
环境污染的矛盾，如何消除大气对卫星遥感图像的影响，是遥感数据定量应用的关键问题
之一。基于实测大气参数和辐射传输模型的大气校正是该领域的研究热点，而大气情况随
时间和空间变化剧烈，通过在同平台搭载专用仪器，获取与星载相机图像同时刻和同区域
的高精度大气参数，逐渐成为大气校正的重要措施和环节
[1-2]
，典型的仪器主要为国外 EO-
1 卫星搭载的 LEISA Atmospheric Corrector ( LAC)以及 WorldView-3 卫星 Clouds，
Aerosols， Water Vapor， Ice and Snow (CAVIS)
[1]
，国内为双角度偏振大气校正仪航空样
机
[3]
。
2020 年 7 月发射入轨的高分辨率多模综合成像卫星，是我国首颗分辨率跨入亚米级的
民用光学遥感卫星，该平台搭载了中国科学院安徽光学精密机械研究所研制的大气同步校
正仪（Synchronous Monitoring Atmospheric Corrector, SMAC）作为业务载荷之一，用于主
相机高分辨率遥感图像的大气校正。SMAC 设置了覆盖可见、短波红外波段的 8 个波段，
获取的目标辐射、偏振信息可用于：（1）反演关键的大气参数，包括气溶胶参数、水汽柱
含量等；（2）云识别，区分云像元和晴空像元，去除云对大气参数反演精度的影响。其
中，云识别对象包括中低云和高层卷云，中低云通过复用大气参数探测波段所测反射率进
行识别，而该方法对高层卷云不适用。卷云位于大气中的大部分水汽之上，由冰晶粒子构
成，对太阳辐射有较强的散射作用。SMAC 设置了对水汽有强吸收作用的 1380 nm 波段
（带宽 40 nm），专门用于卷云的识别。天空中无卷云时，大气中的水汽将该波段能量几
乎全部吸收，1380 nm 波段观测信号几乎为 0；天空中存在卷云时，“遮住”下方水汽，卷云
对太阳的强散射作用会使 1380 nm 波段能量升高，1380 nm 波段观测信号增大
[4-8]
。
为保证大气参数反演精度，要求 SMAC 卷云识别波段的实验室绝对辐射定标不确定
度优于 6%，稳定性误差作为其重要不确定度来源需控制在 1%以内。国内 FY-2 B 星载扫
描辐射计水汽通道为 6.3~7.6 μm，其定标在真空罐内进行，采用自身星上黑体作为定标
源，不受水汽影响
[9]
；美国中分辨率成像光谱仪（Moderate Resolution Imaging
Spectroradiometer，MODIS）定标采用积分球光源，研究人员指出不同湿度环境对水汽吸
收波段能量的影响可达 25%
[10]
。考虑 SMAC 卷云识别波段的水汽强吸收特性，理想情况下
其稳定性测试应该设置在干燥无水汽干扰的环境下完成。但由于实验室测试条件限制，无
论是增设真空罐内可用的均匀面光源，或为测试系统营造专用的无水汽环境，都将大大提
高时间、经济成本。SMAC 卷云识别波段辐射定标源为积分球，位于真空罐外，水汽强吸
收特性使 SMAC 卷云识别波段极易受到辐射传输路径上水汽含量波动的影响，如何控制或
消除稳定性测试期间水汽对卷云识别波段的辐射吸收效应，是有效评估 SMAC 卷云识别波
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