發(fā)布時間：2021-07-05 07:33

　　2016年9月15日發(fā)射的TG-2空間實驗室上搭載的MAI是我國首個在軌運行的多角度偏振成像儀,主要用于獲取云和氣溶膠等大氣環(huán)境信息。星載遙感儀器的定標(biāo)是觀測資料定量應(yīng)用的關(guān)鍵前提且貫穿儀器的整個壽命期。MAI發(fā)射前已經(jīng)進(jìn)行了實驗室定標(biāo),且精度較高。為了監(jiān)測MAI發(fā)射后的在軌運行情況,針對其未配置在軌定標(biāo)裝置的問題,利用Metop-B/GOME-2可見光波段的高光譜分辨率和較高探測精度的優(yōu)勢,提出了基于GOME-2對MAI 565,670以及763nm通道進(jìn)行在軌監(jiān)測及交叉定標(biāo)的方法。該方法首先通過時空匹配、視線幾何匹配等獲取MAI與GOME-2相近時刻、相近視線幾何條件下的同目標(biāo)觀測數(shù)據(jù),再將GOME-2反射率按照MAI可見光通道光譜響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行卷積,得到各通道的參考反射率,與MAI反射率進(jìn)行對比分析,從而實現(xiàn)對MAI的定標(biāo)。利用不同反照率特性目標(biāo)的匹配觀測數(shù)據(jù),該方法能夠?qū)崿F(xiàn)儀器的高、中、低端觀測的全覆蓋定標(biāo)。定標(biāo)過程主要包括:（1）對2016年12月到2017年2月期間TG-2和Metop-B的運行軌道進(jìn)行預(yù)報,獲取二者交叉觀測的整軌數(shù)據(jù);設(shè)置觀測時間差為900s,初步匹配得到8... 

【文章來源】：光譜學(xué)與光譜分析. 2019,39(01)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

圖１ＭＡＩ光譜響應(yīng)函數(shù)和ＧＯＭＥ－２反射率Ｆｉｇ．１Ｓｐｅｃｔｒａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆ

２：１７７．４２２９．６１５６７５２０１７．０１．２９０９：５１：５５－２．１３８．４３４０４６２０１７．０１．３００５：４６：５９５３．７４８．０４８７６７２０１７．０２．０１０６：５２：５１３６．１７－４．１３６９４８２０１７．０２．２２１６：３５：３４－１１１．７６－２３．８４４６１２交叉定標(biāo)方法交叉定標(biāo)需要保證兩個儀器在同一時刻同一視線幾何條件下觀測相同的目標(biāo)，因此兩個儀器的數(shù)據(jù)需要滿足多項指標(biāo)［１５－１７］，具體流程如圖２所示。圖２ＭＡＩ與ＧＯＭＥ－２交叉定標(biāo)流程Ｆｉｇ．２Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｉｎｔｅｒ－ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＭＡＩａｎｄＧＯＭＥ－２（１）數(shù)據(jù)預(yù)處理利用ＳＧＰ４軌道預(yù)報軟件預(yù)報ＴＧ－２和Ｍｅｔｏｐ－Ｂ的軌道交叉點［１８］，根據(jù)交叉點信息獲�。停粒珊停牵希停牛蚕鄳�(yīng)的整軌數(shù)據(jù)。圖３（ａ）給出了ＭＡＩ和ＧＯＭＥ－２一次交叉觀測的反射率圖。為了確保兩個儀器交叉觀測時能夠在相同天頂角下觀測同一目標(biāo)，需要進(jìn)一步對獲取的整軌數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，只保留兩個儀器對應(yīng)像元時間差在９００ｓ之內(nèi)的數(shù)據(jù)，初步得到匹配樣本，如表４。（２）匹配像元空間位置檢驗ＧＯＭＥ－２像元大小為８０ｋｍ×４０ｋｍ，ＭＡＩ像元大小為３ｋｍ×３ｋｍ，故認(rèn)為當(dāng)中心坐標(biāo)在ＧＯＭＥ－２像元內(nèi)的ＭＡＩ像元數(shù)超過３３８個的交叉樣本即為ＭＡＩ完全填充樣本。對匹配像元空間位置進(jìn)行檢驗，保留ＭＡＩ完全填充的交叉樣本。圖３（ｂ）給出了ＭＡＩ和ＧＯＭＥ－２像元空間匹配樣

圖３ＭＡＩ與ＧＯＭＥ－２交叉樣例（ａ）：ＭＡＩ與ＧＯＭＥ－２交叉觀測情況；（ｂ）：ＭＡＩ像元與ＧＯＭＥ－２像元空間匹配情況Ｆｉｇ．３Ｉｎｔｅｒ－ｃｒｏｓｓｃａｓｅｂｅｔｗｅｅｎＭＡＩａｎｄＧＯＭＥ－２（ａ）：Ｃｒｏｓｓ－ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆＭＡＩａｎｄＧＯＭＥ－２；（ｂ）：Ｐｉｅｘｌｓｏｆｓｐａｔｉａｌｐｏｓｉｔｉｏｎｍａｔｃｈｉｎｇ（３）匹配像元視線幾何檢驗在匹配像元空間位置檢驗的基礎(chǔ)上，為了盡可能減�。拢遥模茖Χ�(biāo)結(jié)果的影響，給定ＧＯＭＥ－２觀測天頂角小于３０°的條件。同時為了保證兩個儀器觀測視角相同，進(jìn)一步給定如下的匹配像元視線幾何的檢驗條件ｃｏｓθＭｃｏｓθＧ－１＜０．０５其中，θＭ代表ＭＡＩ觀測天頂角，θＧ代表ＧＯＭＥ－２觀測天頂角。ＭＡＩ最多可以在１４個不同角度下觀測同一目標(biāo)。因此對于匹配像元視線幾何檢驗，首先計算每個ＧＯＭＥ－２像元所覆蓋的全部ＭＡＩ像元１４個觀測天頂角θＭ對應(yīng)的ｃｏｓθＭｃｏｓθＧ－１值；對于每個ＭＡＩ像元，僅保留ｃｏｓθＭｃｏｓθＧ－１值最小的一組觀測（即：ＭＡＩ和ＧＯＭＥ－２觀測天頂角最接近的一個觀測方向）；最后，保留符合ｃｏｓθＭｃｏｓθＧ－１＜０．０５條件的ＭＡＩ像元能完全填充ＧＯＭＥ－２的樣本。（４）觀測目標(biāo)均勻性檢驗為了盡可能減小觀測目標(biāo)均勻性對定標(biāo)結(jié)果的影響，對通過視線幾何檢驗的匹配像元進(jìn)行觀測目標(biāo)均勻性檢驗，檢驗條件設(shè)置為σＩａｖｅ＜０

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3265653