第33卷，第2期 2013年2月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.33,No.2,pp571-574 February, 2013
基于光谱吸收靶标的成像光谱仪光谱定标方法研究勾志阳1.2，晏磊1.2，陈伟1.2，赵红颖1.2，尹中义1.2，段依妮1,2
1，北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所，北京100871 2.北京大学空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室，北京
100871
摘要中心波长和带宽是影响成像光谱仪数据定量化应用水平的两个重要光谱性能参数。针对覆盖光谱范国较窄的可见光与近红外波段成像光谱仪，提出了一种利用人工光谱吸收靶标进行光谱定标的方法，论证和建立光谱吸收靶标光谱定标方法的数学模型。在同一环境下利用成像光谱仪和ASD光谐仪对地面光诺吸收祀标进行准同步光谱测量，并进行反射率计算，然后通过光谱匹配计算中心波长偏移量和带宽变化量。利用该方法对设计带宽为6nm的可见光与近红外波段的成像光谱仪进行了地面定标实验。实验结果表明，该方法能够作为外场光谱定标的辅助手段，提高成像光谱仪的定量化应用水平。
成像光谱仪；光谱吸收；光谱定标；靶标
关键词
中图分类号：TP701
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2013)02-0571-04
光诺仪，例如本文所使用的成像光谱仪的光谱范围在400～ 1000nm，760nm附近的氧吸收、430nm附近的太阳夫琅和费线、940nm附近的水汽吸收峰较深，可以作为光谱定标
成像光谱仪从20世纪80年代间世到现在已历经了30 年的发展历程，由于对地观测中高光谱遥感影像提供了丰富的地球表面信息，受到国内外学者的很大关注，并有了快速发展，被广泛的应用于地学，农业，军事等多个领域[14]。随着逐感在各领域应用的逐步深入，逐感数据的定量化已成为遥感技术进一步发展的必然趋势。成像光谱仪定标技术是其数据定量化应用的前提。由于仪器在飞行前需要经过运输、安装和调试以及飞行中所受的大气条件影响，仅器的光谱参数会发生相应的变化(S)，除了实验室定标，飞行中光谱定标对于获取探测元的实际中心波长和光谱带宽是不可或缺的。
典型的带宽5～15nm的星载或机载成像光谱仪，例如： MERIS,Hyperion，ROSIS,AVIRIS,HyMap,CHRIS和 CASI等，覆盖了很大部分的太阳光诺，其测量信号包含大气的主要吸收特征（例如，760nm处氧气吸收，940，1140， 1380和1880nm处水汽吸收，2010和2060nm附近的二氧化碳吸收线)。另外，430nm处的太阳弗朗和费线也很明显(%7)，对于这一些成像光谱仪，目前外场光谐定标主要通过大气吸收线及太阳夫琅和费线为参考的光谱匹配技术对飞行中成像光谱仪进行光谱定标[-13]
但对于覆盖光谱范围较窄的可见光与近红外波段的成像收稿日期：2011-09-29，修订日期：2012-05-08
基金项目：国家重点（863计划)项目(2008AA121806)资助
主要波段，但在实际处理中，只有760nm的氧吸收波段可以使用。其余的430nm的太阳夫琅和费线相对较弱，940 nm附近的水汽吸收特征线受温度、气压等影响比较分散，只能作为光谱定标次要波段。对于飞行中的光谱定标，更多的参考值可以保证更高的定标精度。本文针对覆盖可见光和近红外波段的成像光谱仪，提出了基于地面光谱吸收靶标的光谱定标方法，通过实验验证了方法的可行性，为成像光谱仪外场定标提供了新的辅助手段，
研究方法
作为波长定标的参照，地面光谱吸收靶标必须具有明显可识别的光谱特征，且不易被其他光谱捷盖。本文采用的地面光谱吸收杞标是经过特殊工艺加工制成的具有强吸收特性的光谱参考板，光讲吸收波段对光谱漂移策感
基于光谐吸收肥标的成像光诺仪光谱定标数学模型表示为
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作者简介：勾志阳，1982年生，北京大学地球与空间科学学院博士研究生
*通讯联系人
万方数据
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