光谱响应差异在高精度交叉定标中的影响分析 ——以FY-3A/MERSI与EOS/MODIS为研究实例

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我国新一代气象卫星FY-3A在轨测试期间,国家卫星气象中心对其载荷之一的中分辨率光谱成像仪(MEdium Resolution Spectral Imager MERSI)进行了与EOSTERRAMODIS的同步星下点观测(Simultaneously Nadir Observation——SNO)交叉定标。在SNO交叉定标过程中,两遥感器对同一目标的测量在时间和空间匹配上可以达到比较高的精度,两遥感器对应通道光谱响应函数上的微小差异成为影响定标精度的重要因素。本文的研究重点就是:针对典型下垫面,定量研究遥感器通道光谱响应函数差异引起的表观反射比差异及其对SNO交叉定标精度的影响。论文第一章介绍了研究背景;第二章介绍了相关理论和方法;第三章和第四章是本文的重点。第三章在敏感性实验之后,分别针对冰雪、植被、水体和沙地进行了正演模拟,分析了光谱响应函数对通道表观反射比的影响。由模拟结果的数据分布可见,对于冰雪、水体和沙地一般能对光谱响应差异拟合出修正曲线,对于植被只能给出这种差异的范围。同时对MERSL通道1和通道2近红外谱段的光谱响应进行了研究,分析了不同下垫面条件下的影响范围。第四章从获取卫星数据入手,分别收集了冰雪、植被、水体和沙地的FY-3A MERSI/EOS TERRAMODIS SNO数据,对这些数据进行了光谱响应差异的修正。分析了修正前后表观反射比差异的变化。第五章总结了本项研究的主要结论,并提出了需要进一步探讨的问题。
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