什么是机上和星上定标?高分三号 无人机航拍 国土调查

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什么是机上和星上定标?

在成像光谱仪装机、准备飞行之前,都要对它进行实验室的辐射定标,这样它在飞行中就能进行地物反射辐射的定量测量。但是成像光谱仪的性能通常随着光学元件和电子元件的老化及空间环境的变化而变化,而且在搬运、安装和操作过程中,成像光谱仪可能会承受非常大的压力。如果在实验室定标之后、飞行之前这些压力使得成像光谱仪校准失效,实验室辐射定标得到的参数就不能作为飞行得到的图像数据的定标依据。此外,场地定标设备也不能完全模拟空间环境的情况,所以飞行前辐射定标不是一劳永逸的,进行飞行中的机上辐射定标是十分必要的。

机上辐射定标用来经常性的检查飞行中的遥感器定标情况,一般采用内定标的方法,即辐射定标源、定标光学系统都在飞行器上。机上内定标系统的组成和原理与实验室辐射定标系统相似,它们都使用人造光源。理想的情况是这些光源到达遥感器的路径与地面物体相似,即光线通过所有光学路径,并且充满仪器口径。飞行上存在着很多不稳定因素,其中光源的稳定性是决定机上内定标系统稳定性的主要因素。

星上定标又称为在轨定标或飞行定标,其内容和作用与实验室定标类似,对仪器的光谱特性和绝对辐射特性加以标定,用于对星上获得的数据进行校正。由于卫星载荷、空间、能耗等因素的诸多限制,实验室定标的一系列设备都不可能照搬移植到卫星上,而必须通过简化或寻找别的方法来达到定标的目的。目前的星上定标主要是实现辐射定标,因为辐射定标的定标系统相对容易满足星载的要求。而对于光谱定标还比较少,但已有部分仪器采用了星上光谱定标。星载成像光谱仪除了可以配备星上内定标系统,同时也可以配备星上太阳定标系统。大气层外,太阳辐照度可以认为是一个常数,因此可以选择太阳作为基准光源,通过太阳定标系统对星载成像光谱仪进行绝对定标,也可以作为对内定标系统中的人造光源的检测和校正。