發(fā)布時(shí)間：2022-02-20 09:26

　　隨著熱紅外遙感技術(shù)的發(fā)展,大批具有熱紅外波段探測(cè)能力的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星遙感器陸續(xù)發(fā)射升空。衛(wèi)星遙感器在軌運(yùn)行期間,除了利用星載黑體進(jìn)行星上定標(biāo)外,還需要開(kāi)展校正場(chǎng)定標(biāo)來(lái)檢驗(yàn)或替代星上定標(biāo)結(jié)果,以保障數(shù)據(jù)產(chǎn)品的精度。目前我國(guó)衛(wèi)星遙感器熱紅外波段的校正場(chǎng)定標(biāo),主要通過(guò)人工野外測(cè)量的方式獲取場(chǎng)地?zé)峒t外輻射特性,這種測(cè)量方式耗費(fèi)高,效率低,受到天氣條件等因素的限制,難以有效保障定標(biāo)頻次和有效數(shù)據(jù)量,無(wú)法及時(shí)提供用于分析遙感器衰變的觀測(cè)數(shù)據(jù)。開(kāi)展衛(wèi)星遙感器熱紅外波段場(chǎng)地自動(dòng)化定標(biāo)方法的研究,對(duì)于提高衛(wèi)星遙感器熱紅外波段校正場(chǎng)定標(biāo)的時(shí)效性和精度具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文結(jié)合衛(wèi)星遙感器熱紅外波段在軌校正場(chǎng)定標(biāo)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),改進(jìn)了熱紅外波段場(chǎng)地輻射定標(biāo)技術(shù)流程,設(shè)計(jì)并研制了具備自動(dòng)化觀測(cè)能力的多通道自校準(zhǔn)紅外輻射計(jì)（Muli-channel Self-calibrated Infrared autonmous Radiometer,MSIR）。論文完成了以下幾個(gè)方面的研究工作。為設(shè)計(jì)合理的場(chǎng)地自動(dòng)化定標(biāo)流程,比較了場(chǎng)地輻射定標(biāo)過(guò)程中的不同物理參量獲取方法的精度,設(shè)計(jì)了以溫度基法為核心的場(chǎng)地自動(dòng)化定標(biāo)技術(shù)流... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省211工程院校985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－３輻亮度基法定標(biāo)流程圖??輻亮度基法中，為減小星地光譜匹配引入的輻射計(jì)算誤差，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的熱紅??

第１章緒論??探空和常規(guī)１１衛(wèi)星觀測(cè)?Ｉ衛(wèi)星過(guò)境??氣象數(shù)據(jù)?幾何數(shù)據(jù)?星歷表??Ｉ?Ｉ?????Ｉ?，，??！?｜同步觀測(cè)地ｋ?｜輻射傳輸模式?｜衛(wèi)星＾步??！表輻亮度ＭＯＤＴＲＡＮ?觀測(cè)＿數(shù)據(jù)??＇：?Ｉ?１?￣Ｉ￣??ｉ現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量ｉ?｜大氣透ｋ率和?｜衛(wèi)星影像??［＿?」?大氣程輻射?計(jì)數(shù)值??士??星地光譜匹配??衛(wèi)■會(huì)璧處?？定標(biāo)系數(shù)??圖１－３輻亮度基法定標(biāo)流程圖??輻亮度基法中，為減小星地光譜匹配引入的輻射計(jì)算誤差，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的熱紅??外輻射計(jì)與目標(biāo)遙感器的通道光譜函數(shù)盡可能的匹配。如１９９９年，ＪＰＬ?（Ｊｅｔ??Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ?Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）聯(lián)合日本茨城大學(xué)（Ｉｂａｒａｋｉ?Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）和?ＮＩＥＳ?（Ｎａｔｉｏｎａｌ??Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ?ｆｏｒ?Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ?Ｓｔｕｄｉｅｓ）等機(jī)構(gòu)，在美國(guó)塔霍湖（Ｌａｋｅ?Ｔａｈｏｅ）水表福??射校正場(chǎng)和內(nèi)華達(dá)州鹽湖（Ａｌｋａｌｉ?Ｌａｋｅ）陸表輻射校正場(chǎng)，如圖１－４所示，布設(shè)??了法國(guó)Ｃｉｍｅｌ公司生產(chǎn)的ＣＬＩＭＡＴ３１２－ｌｎ型多通道式熱紅外輻射計(jì)（簡(jiǎn)稱(chēng)??ＣＥ３１２），獲取了水／陸表輻亮度，開(kāi)展了?ＡＳＴＥＲ遙感器熱紅外波段的在軌輻射??定標(biāo)工作［２５］。ＣＥ３１２采用旋轉(zhuǎn)濾光輪分光的方式設(shè)置了?６個(gè)與ＡＳＴＥＲ熱紅外通??道相似的光學(xué)通道，ＡＳＴＥＲ和ＣＥ３１２通道參數(shù)比較如表１－２所示。??（ａ）?＿?鐘?＿??＇＾?Ｗｅａｔｈｅｒ?＇，二??ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ?■?＊??Ｓｏｌａｒ?ｐａｎｅｌ．?Ｗｅａｔｈｅｒ?ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ?ｊｆＪ?＾??Ｍｕｌｔｉ－ｂａｎ

作，限制了紅外輻射計(jì)的適用性。??１．３．２溫度基法??溫度基法（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｂａｓｅｄ?Ｍｅｔｈｏｄ）是一種通過(guò)測(cè)量場(chǎng)地表面動(dòng)力學(xué)溫度??和發(fā)射率來(lái)預(yù)測(cè)傳感器入瞳處輻亮度的技術(shù)。利用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)設(shè)備獲得場(chǎng)地表面動(dòng)??力學(xué)溫度和發(fā)射率數(shù)據(jù)，借助輻射傳輸模型（如，ＭＯＤＴＲＡＮ）計(jì)算出大氣透過(guò)??率和大氣程輻射，推算出衛(wèi)星入瞳處輻亮度，建立同步觀測(cè)遙感器輸出數(shù)字量化??值與接收輻亮度值的定量關(guān)系，實(shí)現(xiàn)遙感器熱紅外波段的輻射定標(biāo)完成遙感器的??輻射定標(biāo)工作，溫度基法定標(biāo)流程圖如圖１－５所示。??探空和常規(guī)１１衛(wèi)星觀測(cè)?｜衛(wèi)星過(guò)境??氣象數(shù)據(jù)?幾何數(shù)據(jù)?星歷表??？￣Ｉ?Ｉ??］????］丨?——?ｉ．?－??�。�???Ｉ?ｍｍｕｒｎｍ?；?ＭＯＤＴＲＡＮ?刪數(shù)據(jù)??＿?ｌ＿－?￣Ｘ：??！?ｔｏｍ＊側(cè)裼?地表光譜！大氣透過(guò)率和?｜衛(wèi)星影像??｜現(xiàn)功劚？?｜ｊ?｜大氣＆射??￣衛(wèi)星又瞳處??—１福亮ｓ?—１熱雜??圖１－５溫度基法定標(biāo)流程圖??溫度基法中，場(chǎng)地表面動(dòng)力學(xué)溫度和發(fā)射率是在軌輻射定標(biāo)中的兩個(gè)關(guān)鍵因??子。根據(jù)場(chǎng)地表面動(dòng)力學(xué)溫度的獲取方法的不同，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)設(shè)備分為紅外輻射計(jì)??和接觸式溫度傳感器。??１．３．２．１輻射測(cè)溫法??采用熱紅外輻射計(jì)對(duì)場(chǎng)地目標(biāo)進(jìn)行輻射測(cè)量時(shí)，根據(jù)輻射傳輸理論可知［２６】，??熱紅外輻射計(jì)接收到的輻亮度可表示為：??４（７；）?＝?［＾４（７；）?＋?０－＾）４］ｒｔ＋４?（１－２）??式中，表示熱紅外輻射計(jì)通道；ｔ接收到的輻亮度，ｒｂ為等效黑體亮溫，《??表示熱紅外輻射計(jì)通道；ｔ的地表發(fā)射率，心（ＴＪ表示熱紅外輻射計(jì)通道々接收到??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高精度海表皮溫紅外輻射測(cè)量系統(tǒng)[J]. 張凱臨,楊銘倫,曲利芹,管磊.  中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(05)
[2]基于NPP-VIIRS夜間燈光的洪水災(zāi)害損失評(píng)估[J]. 郭磊,舒全英,李軍.  水利發(fā)展研究. 2020(02)
[3]基于北斗短報(bào)文通信的新能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳慧,譚志強(qiáng),鮑捷.  電測(cè)與儀表. 2020(19)
[4]NCEP震前異常增溫?cái)?shù)據(jù)插值及可視化方法[J]. 徐俊波,周?chē)?guó)祥,沈軼杰,周波.  合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(09)
[5]VIIRS與MODIS海表面溫度產(chǎn)品觀測(cè)能力對(duì)比分析[J]. 劉伊格,苗俊偉,孫偉富,張杰,孟俊敏.  海洋科學(xué)進(jìn)展. 2019(03)
[6]基于多通道溫度與發(fā)射率分離算法的敦煌場(chǎng)地紅外特性研究[J]. 張?jiān)氏?李新,韋瑋,翟文超,張艷娜,鄭小兵.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(10)
[7]風(fēng)云三號(hào)D星真彩色影像合成方法研究及應(yīng)用[J]. 韓秀珍,王峰,單天嬋.  海洋氣象學(xué)報(bào). 2019(02)
[8]自校準(zhǔn)地表/水表面紅外輻射測(cè)溫儀的研制[J]. 常稼強(qiáng),郝小鵬,呂彪,胡朝云,宋健,李凱,韓啟金.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2019(02)
[9]地基遙感大氣溫濕風(fēng)垂直廓線觀測(cè)方法綜述[J]. 王志誠(chéng),張雪芬,茆佳佳,季承荔.  氣象水文海洋儀器. 2018(02)
[10]密封裝置的分類(lèi)及應(yīng)用研究[J]. 劉曉芳.  機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2016(04)

博士論文
[1]紅外探測(cè)器組件雜散光分析及抑制研究[D]. 汪洋.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016

碩士論文
[1]空間相機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性分析[D]. 馬潔.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3634751