【摘 要】
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高分四号(GF-4)卫星是中国第一颗地球同步轨道遥感卫星,通过指向控制实现对中国及周边地区的观测,主要应用于森林火灾、洪涝灾害、海洋、农业等领域。GF-4自2015年发射至今,
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高分四号(GF-4)卫星是中国第一颗地球同步轨道遥感卫星,通过指向控制实现对中国及周边地区的观测,主要应用于森林火灾、洪涝灾害、海洋、农业等领域。GF-4自2015年发射至今,由于太空环境的不断变化以及光学传感器光学性能的退化,使得传感器在辐射性能方面存在一定的偏差。而目前GF-4的定标工作每年只开展一次,不能实时的监测传感器性能变化以及及时更新定标系数。在此背景下,如何通过现有的技术和数据实现对GF-4的动态监测,GF-4数据精度提升,同时在更多领域与行业中运用该数据,成为本研究的主要内容。以下为本文完成的主要工作:1、从GF-4近红外谱段与可见光出发分析,选择的参考传感器为MODIS、GF-1及Land Sat8,以敦煌国家辐射定标场为实验区进行交叉辐射定标。对比三个参考传感器的定标结果,表明以Land Sat8影像数据基准影像的定标误差在3%左右,以MODIS、GF-1影像为基准影像的定标误差在5%左右。由此可见Land Sat8定标系数更接近官方定标系数,更能满足遥感定量化需求。2、针对GF-4中波红外谱段,提出了差异权重拟合法。本文利用大气红外探空仪(AIRS)作为参考传感器,选取8个定标场地为实验区,通过平均权重拟合法、差异权重拟合法以及三波段拟合法三种光谱匹配方式求解标定,得出定标系数对比标准定标系数,结果表明差异权重拟合法计算出的定标系数更接近官方定标系数。为了进一步证明该方法的有效性,分别通过这三种方法计算出表观辐射亮度和亮度温度值,与官方计算出的表观辐射亮度和亮度温度值进行比较。结果表明,差异权重拟合法计算出的表观辐射亮度更接近官方计算值,误差在10%以内,而亮温误差在1K左右,通过多场地法验证了差异权重拟合法的有效性及可行性。所以本文的研究为GF-4单波段与多波段定标提供一种有效的定标方法。
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