摘要：大视场偏振多光谱相机比传统的光谱相机多探测角度和偏振两个维度的信息,尤其在气溶胶遥感监测领域,具有很大优势,所以在2020年前后全球将大量发射搭载该类载荷的卫星。作为定量化程度很高的光学载荷,在轨定标一直受到很大的重视。因受限于缺乏星上定标设备和低空间分辨率特点,使用自然景物作为替代参考光源进行在轨辐射定标。多角度偏振相机内部的辐射传递过程复杂,需要进行辐射定标的相机参数有多个。辐射定标系数包括辐射强度和偏振两种类型多个参数,使用的自然景物类型多,导致多种定标方法组合、并行发展。2018年新发射的高分五号卫星是我国第一颗,也是同期国际上唯一搭载偏振运行载荷的卫星,在其后国际上也会有多颗卫星搭载同类型传感器上天,有必要梳理替代定标的研究进展情况。文章系统介绍了大视场偏振多光谱相机的一般光学结构及其光谱设置等重要技术参数,梳理了相机的辐射传递模型。划分了绝对辐射强度、相对辐射强度和偏振参数三类来描述不同定标系数的在轨定标方法和原理。针对特定的待定标系数,介绍了在轨替代定标所需选用的自然景物目标和定标的流程方法。形成了大视场偏振多光谱相机在轨辐射定标的方法系统。并汇总了定标结果检验的一般方法。新的大视场偏振多光谱相机的在轨辐射定标,将继承原有研究基础,使用特殊自然景物开展定标。在后续的同类遥感相机在轨定标工作中,也可以充分借助同一个卫星平台上的其他载荷及其星上定标器、借助地面人工光源等方法开展新形式的在轨辐射定标。我国、欧洲以及美国等规划了新型偏振相机航天发射计划,面向未来几年的我国和欧美诸多同类相机,结合作者研究基础,对未来在轨定标方法进行了初步设计和展望。偏振类型的多光谱相机主要服务于大气颗粒物遥感监测,对我国当前关注的大气环境问题非常重要。卫星发射后持续的在轨辐射定标是保障卫星遥感产品反演精度的必要条件。系统的在轨定标研究梳理和在轨定标未来方法的初步设计将为后续卫星遥感应用系统提供方法和模型参考。

摘要：高分五号卫星上搭载的我国自主研发的全谱段光谱成像仪是从可见光到长波红外光谱范围的星载多光谱成像仪,具有广泛的应用前景。对卫星影像进行质量评价,既是对遥感卫星是否满足设计指标的验证与检验,也可以为影像的处理与应用提供参考。利用信噪比、清晰度、信息量、辐射不均一性4个指标对高分五号全谱段光谱成像仪进行影像质量评价,并以美国陆地卫星Landsat 8影像为参考进行对比分析。结果表明:高分五号卫星全谱段光谱成像仪短波红外谱段的信噪比(320.44~388.42)略高于可见近红外谱段(208.24~238.03);近-短波红外谱段的清晰度(0.82~0.91)要高于其余谱段,尤其是长波红外谱段(0.01~0.21);可见短波红外谱段的信息量(9.01~9.97)要高于中长波红外谱段(5.71~8.31);所有12个谱段的辐射不均一性均小于2%。与Landsat 8的比较结果表明:在清晰度方面,全谱段光谱成像仪可见近红外谱段优于Landsat 8,其他谱段接近Landsat 8;在信息量方面,可见短波红外谱段与Landsat 8比较接近,但是B11、B12两个分裂窗谱段差距较大,分别相差5.23和5.61;在信噪比方面GF-5 VIMI仍有待进一步改善,又以B1、B2、B63个谱段落后Landsat 8最大,分别相差280.41、226.84和151.92。

摘要：文章基于“高分五号”卫星大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪(AIUS)数据,采用最优化反演算法,建立了大气成分廓线反演的业务化处理系统,并对反演结果进行了精度验证。该系统采用分层设计思想和模块化设计思路,具有手动和自动业务化处理的功能。将系统反演结果与微波临边探测仪(MLS)的2级官方产品和先验数据进行对比分析,O3反演产品在14~50km范围与MLS产品的相对偏差小于15%;H2O反演产品在18~70km范围与MLS产品的相对偏差小于15%;HCl反演产品在14~40km范围与MLS产品的相对偏差小于10%;N2O反演产品在10~35km范围与MLS产品的相对偏差小于10%;CO反演产品在14~55km范围与先验廓线的相对偏差小于15%。上述结果表明,反演系统具有良好的准确性和稳定性,能够为中国进行大气环境监测和全球气候变化研究提供算法和技术支持。