陆表温度（LST）在地-气相互作用过程中扮演着重要的角色， 是全球变化研究的关键参数。 陆表发射率是陆表温度反演的关键输入参数之一。 中红外谱区（3~5 μm）介于可见光-近红外谱区（038~25 μm）与热红外谱区（8~14 μm）之间， 地物的发射率在该谱区表现出独特的光谱特性， 可用于霜冻监测、 矿物成分分析等研究。 由于传感器在中红外谱区探测到的能量既有来自于地物自身发射的热辐射能量， 又有反射的太阳辐射能量， 这两部分的能量分离机理比较复杂， 因此中红外谱区发射率特性分析的相关文献较少。 本文针对单一均匀地表和具有混合像元的复杂地表计算了MODIS红外通道的有效发射率， 发现通道有效发射率在单一均匀地表下与温度的耦合效应不强烈； 但在复杂地表下， 通道有效发射率与混合像元内的成分比例以及成分的地表温度具有耦合效应。 在误差允许的范围内， 混合像元的有效发射率可以忽略成分地表温度的影响。 发射率误差对陆表温度反演精度的敏感性随着波长的变化而变化。 在热红外波段， 敏感性是其在中红外波段的2倍左右， 说明利用中红外波段进行陆表温度反演具有一定的优势。

将美国NPP卫星可见光红外成像辐射仪(Visible Infrared Imaging Radiometer, VIIRS)的中红外通道(中心波长3.697 μm)作为检验基准, 使用菲涅尔反射定理建立中红外和被验证通道的海表反射率关系, 对四个太阳反射通道(中心波长位于0.672、0.862、1.238和1.602 μm)进行了基于海水表面耀斑区反射率精度验证并深入分析该方法的不确定度.结果表明:VIIRS四个通道的验证不确定度分别为3.8%、3.9%、4.1%和4.1%, 这一方法可实现VIIRS部分光学通道的在轨较高精度验证.

传感器入瞳处接收到的中红外波段(3~5 μm)能量包含反射的太阳能量与地物自身的发射能量。 通常该波段反射的太阳能量很弱, 但在海面太阳耀斑区等特定情况下, 被中红外通道探测到的反射太阳能量是比较可观的, 且其对大气影响的敏感性较低, 同时, 对于搭载有在轨定标系统的卫星传感器, 使用黑体定标后的中红外波段的在轨辐射性能相当稳定的。 因此, 考虑将中红外波段的海面耀斑区反射率作为用于反射太阳波段交叉定标的基准。 基于这个想法, 构建了改进的、 适用于VIIRS(visible infrared imaging radiometer)中红外波段的非线性劈窗模型来计算南印度洋海面耀斑区中红外反射率。 首先统计得到VIIRS M12和M13波段海面反射率的限定关系, 然后使用非线性劈窗算法模拟计算海面反射率, 模拟模型的不确定度为083%。 在此基础上使用VIIRS的M12波段（中心波长为3697 μm)太阳耀斑区数据计算选取的样本区的海面反射率。 然后使用两种方法对反射率精度进行验证, 精度分别为029%和023%, 假设M12和M13波段海面反射率相等的反射率计算结果精度分别为248%和103%。 该计算模型大大提高了精度, 说明该模型用于VIIRS M12中红外波段计算海洋耀斑区反射率是有效可行的, 其精度能够满足中红外波段海面反射率作为波段间定标基准的需求。Window Model

偏振是电磁波的重要特性, 利用偏振信息研究地物的状态和性质被证明是一种有效的手段。 地物属性研究是地球观测中重要的课题, 偏振技术作为一种新兴手段, 逐渐得到国内外遥感界的关注。 目前, 国际上普遍缺乏使用广、 精度高的偏振传感器。 AirMSPI（Airborne Multiangle Spectro Polarimetric Imager）作为新型机载偏振传感器, 能够获取多波段多角度的偏振数据, 空间分辨率可达10 m。 选取2013年美国Tracy地区的航飞数据, 分析了线偏振度（degree of linear polarization, DOLP）与偏振二向反射因子（polarized bidirectional reflectance factor, pBRF）在470, 660和865 nm三个波段、 九个探测天顶角的变化规律。 研究发现, 地物前向散射方向包含大量偏振光, 其在入射主平面附近表现出强烈的非朗伯体效应。 同时, DOLP与pBRF和入射天顶角及探测天顶角的相对位置有关。 DOLP在入射及探测天顶角90°夹角附近最大, pBRF随着探测天顶角的增大而增大。 受大气影响, 蓝光波段的DOLP及pBRF数值相对较高, 但红光及近红外波段可有效减弱大气分子偏振散射效应, 包含更多地物偏振细节。 水体、 人工建筑、 居民区、 裸土和绿地偏振特性迥异, 偏振图像中地物甄别度高。 且由于分子多次散射的退偏作用, 传感器接收到的地物辐射中, 线偏振度与反射比具有高度负相关性, 相关系数普遍大于-0.8。 因此, AirMSPI能够提供高质量偏振数据, 作为地面、 星载偏振数据的有力验证, 为大气及地物参数反演提供重要支持。

利用2010年11月14日于内蒙古乌拉特前旗开展的无人机遥感载荷综合验证场科学实验数据, 对航飞中搭载的高光谱成像仪进行了场地绝对辐射定标。 采用朗伯性较好、 且光谱性能均一, 反射率分别为4.5%, 20%, 30%, 40%, 50%和60%的6块高光谱辐射性能灰度靶标, 利用反射率基法对高光谱成像仪进行绝对辐射定标。 为了验证辐射定标结果, 实验中另外铺设了四块高光谱性能辐射刃边靶标用以模拟在自然地物中出现反射峰或吸收峰时采用辐射定标系数计算表观辐亮度所产生的差异。 结果表明因仪器噪声较大, 在前15个波段(蓝光波段)误差较大。 在靶标光谱较为均一的波段定标反演误差较小, 一般小于10%, 而在靶标光谱出现反射峰区段则误差较大, 但一般在10%~25%之间。