ICS 17.180.01 N 30
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T31010—2014
色散型高光谱遥感器实验室光谱定标
Spectral calibration in laboratory for dispersive hyperspectral sensor
2015-02-01实施
2014-09-03发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 31010—2014
前言
本标准按照GB/T1.1--2009给出的规则起草。 本标准由中国科学院提出。 本标准由全国遥感技术标准化技术委员会（SAC/TC327)归口。 本标准起草单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中国科学院安徽光学精密机械研究
所、中国科学院上海技术物理研究所。
本标准主要起草人：颜昌翔、邵建兵、郑小兵、马艳华。
- GB/T31010—2014
色散型高光谱遥感器实验室光谱定标
1范围
本标准规定了色散型高光谱遥感器实验室光谱定标的设备条件和实验方法本标准适用于工作波段为0.4μm～2.5μm的色散成像型（如滤光片型、光栅衍射型、棱镜色散型）
机载/星载高光谱遥感器的实验室光谱定标。其他色散型遥感器的实验室光谱定标可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GJB2700-1996卫星遥感器术语 GJB3007A一2009防静电工作区技术要求
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高光谱遥感器hyperspectralremotesensor 光谱分辨率在10-2入数量级的光学遥感器，入是工作波长。
3.2
光谱定标 spectralcalibration 确定高光谱遥感器各光谱通道的峰值波长和光谱带宽的过程。
3.3
实验室光谱定标 laboratory spectral calibration 在实验室内对高光谱遥感器进行的光谱定标。
3.4
光谱带宽 spectralbandwidth 高光谱遥感器各光谱通道相对光谱响应曲线中，光谱响应为最大值一半时所对应的波长之差值。
4一般要求
4.1定标实验室
定标实验室的环境条件要求如下： a) 洁净度等级应优于十万级。待定标高光谱遥感器对洁净度有特殊要求时，应按要求执行； b) 在遥感器工作波段和视场内，抑制杂散光； c) 温度20℃士3℃，相对湿度50%士10%。待定标高光谱遥感器对温湿度有特殊要求时，应按
要求执行； d) 应具有良好的防静电条件，防静电工作区应符合GJB3007A一2009的相关规定。
1 GB/T31010—2014
4.2待定标遥感器
待定标高光谱遥感器应工作正常且定标状态与设计工作状态一致。 4.3定标装置要求 4.3.1基本要求
高光谱遥感器实验室光谱定标装置包括单色仪、宽谱照明光源、标准参考谱线光源、高分辨率光谱仪、光谱辐照度计、平行光管、调整台和数据采集处理系统，基本要求是：
a) 定标装置应配套且在计量检定有效期内； b) 定标装置的性能参数应满足高光谱遥感器光谱定标所需的精度要求； c) 光谱定标可在光学隔振平台上进行，平台固有频率不大于2Hz。
4.3.2 详细要求 4.3.2.1 单色仪
单色仪使用要求如下： a) 输出光谱范围应覆盖待定标高光谱遥感器的工作谱段； b） 使用前应进行校准，波长不确定度应小于光谱定标峰值波长允许偏差的三分之一； c) 输出光谱带宽应小于待定标高光谱遥感器光谱定标峰值波长允许偏差的三分之一； d) 最小扫描步长应不大于待定标高光谱遥感器光谱定标峰值波长允许偏差。
4.3.2.2 宽谱照明光源
输出光谱范围应覆盖待定标高光谱遥感器的工作谱段，可选用溴钨灯、氙灯等。采用稳压电源确保输出稳定。 4.3.2.3 标准参考谱线光源
具有确定的特征谱线，可采用低压汞灯、稳频激光器等。 4.3.2.4 4高分辨率光谱仪
高分辨率光谱仪使用要求如下： a） 测量光谱范围应覆盖待定标高光谱遥感器的工作谱段； b) 光谱分辨率应优于单色仪输出带宽的十分之一； c) 波长不确定度应优于单色仪的波长不确定度； d) 使用前应校准波长不确定度。
4.3.2.5 光谱辐照度计
光谱辐照度计的使用要求如下： a） 测量光谱范围应覆盖待定标高光谱遥感器的工作谱段； b) 光谱分辨率应优于待定标高光谱遥感器光谱定标峰值波长允许偏差； c) 重复性应优于99%。
4.3.2.6 6平行光管
平行光管的使用要求如下：
2 GB/T31010—2014
a) 通光光谱范围应覆盖待定标高光谱遥感器的工作谱段； b) 出射光瞳应大于待定标高光谱遥感器人射光瞳； c) 对于视场特别大的高光谱遥感器，可通过视场拼接实现全视场覆盖。
4.3.2.7 调整台
应满足定标过程中待定标高光谱遥感器的姿态和位置调整自由度和精度要求。 4.3.2.8 数据采集处理系统
应满足单色仪输出波长的控制、待定标高光谱遥感器输出图像数据的实时显示、采集和处理等要求。
5定标方法
5.1 光路调整
按图1所示布置实验室光谱定标的光路，其中单色仪、平行光管和待定标遥感器应调整为共光轴。
光源
待定标遥感器
单色仪
平行光管
调整台
单色仪控制
遥感器控制与数据采集
数据采集处理系统
图1高光谱遥感器实验室光谱定标光路图
5.2定标步骤
定标步骤如下： a） 确认待定标高光谱遥感器和所有定标设备已充分预热，达到正常工作状态。 b) 调节单色仪人射狭缝和出射狭缝的宽度，并利用标准参考谱线光源、高分辨率光谱仪测量单色
仪的输出波长和带宽，确认单色仪满足4.3.2.1的要求。 调节定标光源的电流，使待定标高光谱遥感器的输出达到其满量程的1/22/3。
c)
d) 采用如图2所示的测量光路，在定标谱段范围内连续调节单色仪的输出波长，利用光谱辐照度
计测量单色平行光的相对光谱辐照度分布。 e) 使待定标高光谱遥感器工作在暗背景成像模式，利用数据采集处理系统采集50次以上的暗背
景图像数据，并取平均值。
3 ICS 17.180.01 N 30
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T31010—2014
色散型高光谱遥感器实验室光谱定标
Spectral calibration in laboratory for dispersive hyperspectral sensor
2015-02-01实施
2014-09-03发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 31010—2014
前言
本标准按照GB/T1.1--2009给出的规则起草。 本标准由中国科学院提出。 本标准由全国遥感技术标准化技术委员会（SAC/TC327)归口。 本标准起草单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中国科学院安徽光学精密机械研究
所、中国科学院上海技术物理研究所。
本标准主要起草人：颜昌翔、邵建兵、郑小兵、马艳华。
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色散型高光谱遥感器实验室光谱定标
1范围
本标准规定了色散型高光谱遥感器实验室光谱定标的设备条件和实验方法本标准适用于工作波段为0.4μm～2.5μm的色散成像型（如滤光片型、光栅衍射型、棱镜色散型）
机载/星载高光谱遥感器的实验室光谱定标。其他色散型遥感器的实验室光谱定标可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GJB2700-1996卫星遥感器术语 GJB3007A一2009防静电工作区技术要求
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高光谱遥感器hyperspectralremotesensor 光谱分辨率在10-2入数量级的光学遥感器，入是工作波长。
3.2
光谱定标 spectralcalibration 确定高光谱遥感器各光谱通道的峰值波长和光谱带宽的过程。
3.3
实验室光谱定标 laboratory spectral calibration 在实验室内对高光谱遥感器进行的光谱定标。
3.4
光谱带宽 spectralbandwidth 高光谱遥感器各光谱通道相对光谱响应曲线中，光谱响应为最大值一半时所对应的波长之差值。
4一般要求
4.1定标实验室
定标实验室的环境条件要求如下： a) 洁净度等级应优于十万级。待定标高光谱遥感器对洁净度有特殊要求时，应按要求执行； b) 在遥感器工作波段和视场内，抑制杂散光； c) 温度20℃士3℃，相对湿度50%士10%。待定标高光谱遥感器对温湿度有特殊要求时，应按
要求执行； d) 应具有良好的防静电条件，防静电工作区应符合GJB3007A一2009的相关规定。
1 GB/T31010—2014
4.2待定标遥感器
待定标高光谱遥感器应工作正常且定标状态与设计工作状态一致。 4.3定标装置要求 4.3.1基本要求
高光谱遥感器实验室光谱定标装置包括单色仪、宽谱照明光源、标准参考谱线光源、高分辨率光谱仪、光谱辐照度计、平行光管、调整台和数据采集处理系统，基本要求是：
a) 定标装置应配套且在计量检定有效期内； b) 定标装置的性能参数应满足高光谱遥感器光谱定标所需的精度要求； c) 光谱定标可在光学隔振平台上进行，平台固有频率不大于2Hz。
4.3.2 详细要求 4.3.2.1 单色仪
单色仪使用要求如下： a) 输出光谱范围应覆盖待定标高光谱遥感器的工作谱段； b） 使用前应进行校准，波长不确定度应小于光谱定标峰值波长允许偏差的三分之一； c) 输出光谱带宽应小于待定标高光谱遥感器光谱定标峰值波长允许偏差的三分之一； d) 最小扫描步长应不大于待定标高光谱遥感器光谱定标峰值波长允许偏差。
4.3.2.2 宽谱照明光源
输出光谱范围应覆盖待定标高光谱遥感器的工作谱段，可选用溴钨灯、氙灯等。采用稳压电源确保输出稳定。 4.3.2.3 标准参考谱线光源
具有确定的特征谱线，可采用低压汞灯、稳频激光器等。 4.3.2.4 4高分辨率光谱仪
高分辨率光谱仪使用要求如下： a） 测量光谱范围应覆盖待定标高光谱遥感器的工作谱段； b) 光谱分辨率应优于单色仪输出带宽的十分之一； c) 波长不确定度应优于单色仪的波长不确定度； d) 使用前应校准波长不确定度。
4.3.2.5 光谱辐照度计
光谱辐照度计的使用要求如下： a） 测量光谱范围应覆盖待定标高光谱遥感器的工作谱段； b) 光谱分辨率应优于待定标高光谱遥感器光谱定标峰值波长允许偏差； c) 重复性应优于99%。
4.3.2.6 6平行光管
平行光管的使用要求如下：
2 GB/T31010—2014
a) 通光光谱范围应覆盖待定标高光谱遥感器的工作谱段； b) 出射光瞳应大于待定标高光谱遥感器人射光瞳； c) 对于视场特别大的高光谱遥感器，可通过视场拼接实现全视场覆盖。
4.3.2.7 调整台
应满足定标过程中待定标高光谱遥感器的姿态和位置调整自由度和精度要求。 4.3.2.8 数据采集处理系统
应满足单色仪输出波长的控制、待定标高光谱遥感器输出图像数据的实时显示、采集和处理等要求。
5定标方法
5.1 光路调整
按图1所示布置实验室光谱定标的光路，其中单色仪、平行光管和待定标遥感器应调整为共光轴。
光源
待定标遥感器
单色仪
平行光管
调整台
单色仪控制
遥感器控制与数据采集
数据采集处理系统
图1高光谱遥感器实验室光谱定标光路图
5.2定标步骤
定标步骤如下： a） 确认待定标高光谱遥感器和所有定标设备已充分预热，达到正常工作状态。 b) 调节单色仪人射狭缝和出射狭缝的宽度，并利用标准参考谱线光源、高分辨率光谱仪测量单色
仪的输出波长和带宽，确认单色仪满足4.3.2.1的要求。 调节定标光源的电流，使待定标高光谱遥感器的输出达到其满量程的1/22/3。
c)
d) 采用如图2所示的测量光路，在定标谱段范围内连续调节单色仪的输出波长，利用光谱辐照度
计测量单色平行光的相对光谱辐照度分布。 e) 使待定标高光谱遥感器工作在暗背景成像模式，利用数据采集处理系统采集50次以上的暗背
景图像数据，并取平均值。
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