第30卷，第11期 2010年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol- 30,No. 11.pp3149-3155
November, 2010
环境卫星HJ1A超光谱成像仪在轨辐射定标及光谱响应函数敏感性分析
高海亮1.2.3，顾行发1.3*，余涛1,3，李小英1.3，巩慧12.3，李家国1,2,3，朱光辉
1.中国科学院遥感应用研究所逐感科学国家重点实验室，北京100101
2.中国科学院研究生院，北京100049 3.国家航天局航天遥感论证中心，北京
100101
4.河南大学，河南开封475001
谱成像仪缺乏各通道光谱响应函数这一问题，对传统的反射率基法予以改进，提出一种不使用光谱明应函数的场地定标方法。利用敦煌场地2009年8月定标实验数据，实现超光谱成像仪在轨辐射定标。通过构建不同形状的光谱响应函数，分析光谱应函数形状对最终辐射定标结果产生的误差。结果表明，利用新提出的场地定标方法可以实现超光谐成像仪能对输射定标，除水汽和氧气吸收通道外，光谱响成函数对定标结
果的影响小于3%，采用新定标方法得到的定标系数可以满足应用的需求。关键词超光谱成像仪；辐射定标；光谱响应函数；敏感性分析；敦煌校正场
中图分类号：TP722.4
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn.1000-0593(2010)11-3149-07
际相关专家的认可，该方法已经成为卫在轨期间必然采用的定标方法之一，成功对LandsatTM/ETM十，MODIS， ASTER，MISR，SPOT和SeaWiFS等多颗卫星实现在轨辐
环境卫星HJ1A是我国环境减灾系列卫星的第一题星，于2008年9月6日成功发射。卫星轨道高度为650km，轨道倾角约为98°，回归周期为31d，上面搭载的传感器有两台相同的CCD相机和一台超光谱成像仪。其中，CCD相机的幅宽约为360km，重访周期为4d，共有4个波段，分别为蓝、绿、红和近红外通道，空闻分辨率为30m。超光谱成像仪的光语范围为450～950nm，共有115个波段，图像的空间分辨率为100m，幅宽约为50km。超光谱成像仪采用傅里叶于涉原理成像，不同波段的光谱分辨率有所不同， 450nm通道的光谱分辨率最高，约为2.08nm，950nm通道的光谱分辨率最低，为8.92mm，所有通道的平均光谱分辨率约为5nm。超光谱成像仪具有侧摆功能，可实现士30°的侧强。发射前超光谐成像仪实验室相对辐射定标精度为5%，绝对定标精度为10%。
超光谱成像仪的在轨辐射定标主要采用辐射校正场同步测量的方法实现，该方法也称为反射率基法。场地定标方法自1987年美国业利桑那大学Slater提出以来[")，受到了国
收稿日期：2009-12-22，修订日期：2010-03-26
射定标[8。国内从上个世纪末开始，建立了敦煌和青海湖两个国家级辐射校正场，分别对可见近红外卫星及热红外卫星开展在轨定标实验，经过10多年的发展，对我国的 CBERS系列卫星、FY系列卫星和HJ系列卫星进行多次在轨辐射定标(912)。结果表明，场地定标方法可以得到卫星在轨运行期间的各传感器绝对辐射定标系数，在一定程度上满足定量化遇感的需求。
同其他卫量的多光谱传感器相比，超光谱成像仪的一个特点是光谱分辨率非常高，且在成像过程中需要进行傅单叶变换，导缴在卫星发射前无法测量得到超光谱成像仪各通道光谱响应函数。而常规的场地定标方法，其中重要的一个环节即将传感器各通道的光谱响应函数代入辐射传输模型，通过卷积等处理，得到各通道等效辐充度，实现传感器的在轨辑射定标。本文改进了常规的“反射率基法”，通过对表观输亮度曲线的桶值处理，省略了光谱响应函数计算这一环节，实现了超光谐成像仪在轨辐射定标。
虽然利用插值方法可以得到超光谱成像仪各通道的定标
基金项目：国际科技合作项目(2008DFA21540)，国防科技工业民用专项科研技术研究项目(07K00100KJ)，国家高技术研究发展计划项目
(2006AA12Z113)和中国科学院遇感应用研究所所长奖学金资助
作者简介：高海亮，1982年生，中国科学院逐感应用研究所遥感科学国家重点实验室博士研究生
*通讯联系人
万方数据
e-mail; xfgu@irsa, ac, cn
e-mail; jlu_ghi@126, com