光学学报, 2020, 40 (23): 2328001, 网络出版: 2020-11-23   

高分五号多角度偏振探测仪可见光波段在轨辐射定标研究 下载: 1010次

In-Flight Radiation Calibration of a Directional Polarimetric Camera at Visible Bands Onboard GF-5
陈斐楠 1,3樊依哲 1,2,3洪津 1,3,*黄禅 1,2,3李双 1,3杨本永 1,3涂碧海 1,3韩琳 1,3孙斌 1,3
作者单位
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230031
3 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
摘要
对于无星上定标系统的大视场大气探测载荷,利用广阔的海洋无监测定标场(SNES)进行基于统计方法的在轨替代定标,是国际上公认和推荐的方法。基于大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC)的载荷工作原理和一级数据产品的特点,在确定反射率基定标的基础上,通过海表双向反射率分布函数(BRDF)的大气传输仿真计算确定了合适的角度阈值,以降低非大气分子散射的干扰;同时对定标场的环境参量进行了统计分析,解决了统计定标中数据筛选与误差评估的核心问题,最终实现了DPC可见光波段在轨定标系数变化的精确评估。在考虑定标源和仪器实验室定标误差合成后,绝对辐射定标系数的最终定标误差在1.24%~4.76%之间。
Abstract
The in-flight calibration of large-field atmosphere sensors without the onboard calibration system using broad sea-non equipped sites (SNES) is a recommended method. Herein, based on the working principle of the Directional Polarimetric Camera (DPC) and the characteristics of its level-1 data products and the reflection base method, the simulation of sea surface bidirectional reflectance distribution function (BRDF) transfer to the top of the atmosphere is processed to determine the appropriate threshold angle to reduce nonatmospheric molecular scattering interference. At the same time, the statistical analysis of the calibration sites’ environmental parameters is analyzed to solve the data selection and incorrect budget problems. Finally, the accurate evaluation of the in-flight calibration coefficient changes of DPC at visible bands is achieved. The final calibration error of the absolute radiation calibration coefficient is between 1.24% and 4.76% subsequent to considering the calibration source and instrument laboratory calibration error synthesis.

陈斐楠, 樊依哲, 洪津, 黄禅, 李双, 杨本永, 涂碧海, 韩琳, 孙斌. 高分五号多角度偏振探测仪可见光波段在轨辐射定标研究[J]. 光学学报, 2020, 40(23): 2328001. Feinan Chen, Yizhe Fan, Jin Hong, Chan Huang, Shuang Li, Benyong Yang, Bihai Tu, Lin Han, Bin Sun. In-Flight Radiation Calibration of a Directional Polarimetric Camera at Visible Bands Onboard GF-5[J]. Acta Optica Sinica, 2020, 40(23): 2328001.

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