中国遥感卫星辐射校正场陆表热红外发射率光谱野外测量 被引量：13

1

作者 张勇 李元 +3 位作者 戎志国 胡秀清 张立军 刘京晶 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1213-1217,共5页

中国遥感卫星辐射校正场陆表发射率光谱是利用陆表场地进行遥感器红外通道绝对辐射定标的关键因子之一。基于光谱平滑的温度与发射率分离反演迭代算法,利用高精度的BOMEMMR154傅里叶变换红外光谱仪和红外标准板,对敦煌戈壁陆表发射率光... 中国遥感卫星辐射校正场陆表发射率光谱是利用陆表场地进行遥感器红外通道绝对辐射定标的关键因子之一。基于光谱平滑的温度与发射率分离反演迭代算法,利用高精度的BOMEMMR154傅里叶变换红外光谱仪和红外标准板,对敦煌戈壁陆表发射率光谱进行测量。获得了不同时间和地点测量的陆表发射率光谱数据,并与利用CE312通道式红外辐射计在相同区域的测量结果进行比较分析。结果表明各个通道发射率的差别均在0.012以内,具有较好的一致性。利用该发射率光谱测量结果,可以在敦煌戈壁——中国遥感卫星辐射校正陆面场,对目前国内外主流的遥感卫星热红外通道进行在轨场地绝对辐射定标。 展开更多

关键词 遥感 辐射校正场 热红外 发射率光谱 野外测量

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可在轨溯源的太阳反射波段光学遥感仪器辐射定标基准传递链路 被引量：16

2

作者 王玉鹏 胡秀清 +2 位作者 王红睿 叶新 方伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1807-1812,共6页

分析了现行光学遥感仪器辐射定标方法的局限性,以满足定量化遥感的精度及多数据融合比对研究的需求。设计了以空间低温辐射计为初级辐射基准,以太阳为光源,包括太阳单色仪、太阳光谱仪、传递辐射计、太阳漫反射板等组件在内的可在轨溯... 分析了现行光学遥感仪器辐射定标方法的局限性,以满足定量化遥感的精度及多数据融合比对研究的需求。设计了以空间低温辐射计为初级辐射基准,以太阳为光源,包括太阳单色仪、太阳光谱仪、传递辐射计、太阳漫反射板等组件在内的可在轨溯源的光学遥感仪器辐射定标基准传递链路。首先以低温辐射计和太阳光源建立的光谱辐射基准定标传递辐射计和太阳光谱仪;然后利用传递辐射计定标太阳漫反射板,建立对地光谱辐亮度基准;继而将基准传递至地球光谱成像仪作为对地观测标准,从而实现对其它卫星光学遥感器的交叉定标。对光学遥感仪器辐射定标基准传递链路各个环节的分析显示,辐射定标基准传递链路的测量相对不确定度为0.75%。结果表明,以此辐射基准传递链路构建覆盖我国空天一体的遥感定标网络可为建立平行于地面基准体系的空间数据质量保障体系奠定技术基础。 展开更多

关键词 空间辐射度学 光学遥感仪器 遥感定标 基准溯源

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利用大洋浮标数据和NCEP再分析资料对FY-2C红外分裂窗通道的绝对辐射定标 被引量：14

3

作者 张勇 李元 +2 位作者 戎志国 胡秀清 许健民 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期188-193,234,共7页

介绍利用大洋浮标数据和NCEP再分析资料对FY-2C红外分裂窗通道进行在轨绝对辐射定标的方法,并选择了2006年10个时次的卫星数据进行辐射定标试验.将利用这种方法获得的定标结果与FY-2C卫星数据产品中提供的定标查找表进行比较分析,结果... 介绍利用大洋浮标数据和NCEP再分析资料对FY-2C红外分裂窗通道进行在轨绝对辐射定标的方法,并选择了2006年10个时次的卫星数据进行辐射定标试验.将利用这种方法获得的定标结果与FY-2C卫星数据产品中提供的定标查找表进行比较分析,结果表明两套不同的定标系数反演的大气层顶(TOA)亮度温度的主要差别集中在云顶、冰雪覆盖区域等低温像元;而在常温区的陆表和海表像元定标结果差别较小,反演的TOA亮温差在2K左右.提出的替代定标方法可以极大地提高定标频次,为实现FY-2C红外分裂窗通道的实时绝对辐射定标提供了重要的方法基础. 展开更多

关键词 遥感 辐射定标 大洋浮标数据 NCEP再分析资料 分裂窗通道

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利用MODIS对FY-2E/VISSR红外窗区和水汽通道的交叉绝对辐射定标 被引量：14

4

作者 徐娜 胡秀清 +1 位作者 陈林 张玉香 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期319-324,384,共7页

介绍了利用高精度的TERRA/MODIS观测资料对FY-2E红外窗区和水汽吸收通道进行绝对交叉定标的方法,并选用2010年5、7和12三个月的卫星数据进行了交叉定标计算。结果表明,交叉定标系数计算亮温与MODIS匹配点处实测结果非常接近,约90%的亮... 介绍了利用高精度的TERRA/MODIS观测资料对FY-2E红外窗区和水汽吸收通道进行绝对交叉定标的方法,并选用2010年5、7和12三个月的卫星数据进行了交叉定标计算。结果表明,交叉定标系数计算亮温与MODIS匹配点处实测结果非常接近,约90%的亮温偏差小于1K,其中高温区结果更稳定,偏差小于低温区,这主要是由于低温区杂散光影响显著造成的。总的说来,借助TERRA/MODIS可以实现对FY-2E/VISSR的高频次高精度的绝对定标,为FY-2E在轨替代定标提供重要的方法基础. 展开更多

关键词 静止气象卫星 交叉绝对定标 红外通道 时空匹配 光谱匹配

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红外高光谱干涉仪辐射定标误差敏感性因子的仿真分析 被引量：2

5

作者 陆其峰 徐一树 +1 位作者 吴春强 漆成莉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期867-877,共11页

鉴于对高精度高时空分辨率大气探测资料日益增长的科研和业务需求,我国正大力发展星载红外高光谱探测系统。星载红外高光谱干涉仪光机结构复杂,仪器状态会显著影响其定标精度。本文通过理论分析和仿真实验,分别讨论了内黑体发射率、低... 鉴于对高精度高时空分辨率大气探测资料日益增长的科研和业务需求,我国正大力发展星载红外高光谱探测系统。星载红外高光谱干涉仪光机结构复杂,仪器状态会显著影响其定标精度。本文通过理论分析和仿真实验,分别讨论了内黑体发射率、低温黑体发射率、内黑体与环境温度差、非线性系数以及直流电压演算等误差敏感性因子影响辐射定标精度的特征。分析表明定标辐射偏差的绝对值与内黑体/低温黑体发射率呈线性关系,且与内黑体与环境温度差、非线性系数、直流电压呈正相关;提高内黑体发射率和低温黑体发射率到0.985以上、控制内黑体与环境温度差在0.6 K左右、控制干涉仪的非线性效应系数低于0.04,这些方案均是实现0.1 K辐射定标精度的必要条件;辐射定标参数对定标辐射的影响特征结合地面真空实验的定标参数估计,可以迭代得到已测得和未知的定标参数的最优估计,从而提高定标精度。本文的研究结果对于红外高光谱干涉仪的参数设计以及辐射定标误差来源的识别和订正有着十分重要的意义。 展开更多

关键词 红外高光谱干涉仪 辐射定标 敏感性因子 仿真分析

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FY-3C/可见光红外扫描辐射计中红外通道太阳污染的识别和修正 被引量：18

6

作者 徐寒列 胡秀清 +1 位作者 徐娜 闵敏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1874-1879,共6页

基于风云-3C/可见光红外扫描辐射计（FY-3/CVIRR）的中红外通道（3.7μm）的太阳污染现象和发生规律,分析了太阳污染出现的时空特征,提出了初步判识并修正北半球太阳污染数据的方法,并就太阳污染对定标系数和黑体亮温的影响做了定量的... 基于风云-3C/可见光红外扫描辐射计（FY-3/CVIRR）的中红外通道（3.7μm）的太阳污染现象和发生规律,分析了太阳污染出现的时空特征,提出了初步判识并修正北半球太阳污染数据的方法,并就太阳污染对定标系数和黑体亮温的影响做了定量的评估。结果表明,对于FY-3C/VIRR的中红外通道,太阳光线照射到定标黑体时所形成的北半球高纬度太阳污染主要出现在太阳天顶角在85°~118°之间的位置时;由太阳污染导致的该区域地球观测亮温日平均偏差为4.5K左右,最大偏差达到15K左右。通过对逐日太阳污染数据进行识别,并采用污染前后定标系数进行线性求差值,可以初步修正太阳污染对定标系数带来的异常影响。 展开更多

关键词 风云-3C/可见光红外扫描辐射计(FY-3C/VIRR) 太阳污染 中红外通道 在轨定标

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风云三号红外高光谱探测仪的光谱定标 被引量：18

7

作者 漆成莉 周方 +2 位作者 吴春强 胡秀清 顾明剑 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期747-755,共9页

风云三号D星(FY-3D)于2017年11月15日成功发射,是我国第二代极轨气象卫星,其上搭载了红外高光谱大气探测仪(HIRAS),实现了地气系统的高光谱分辨率红外高精度观测,由于光谱频率的精确性会直接影响辐射精度,红外干涉仪器必须进行逐通道的... 风云三号D星(FY-3D)于2017年11月15日成功发射,是我国第二代极轨气象卫星,其上搭载了红外高光谱大气探测仪(HIRAS),实现了地气系统的高光谱分辨率红外高精度观测,由于光谱频率的精确性会直接影响辐射精度,红外干涉仪器必须进行逐通道的光谱定标。首先对干涉图数据进行傅里叶变换获得粗定标结果,再基于仪器参数计算仪器线型函数,进行光谱精校正,开发了风云三号D星HIRAS的光谱定标技术,并用发射前和在轨数据进行了精度验证。光谱定标方法能有效订正由于仪器离轴探元设计引起的光谱位置偏差,基于地面单色激光测量数据验证,长波4个探元20×10^(-6)左右的偏差可订正到0.5×10^(-6)(1和2探元)和7×10^(-6)(3和4探元)以内;中波1四个探元50×10^(-6)左右的偏差可分别订正到6×10^(-6)(1和3探元)、8×10^(-6)(2探元)和13×10^(-6)(4探元)以内;基于在轨数据验证三个波段光谱订正后光谱精度偏差和标准差均可达到5×10^(-6)以内。三个波段光谱定标结果均满足卫星使用技术指标10×10^(-6)的要求,有效保证了辐射精度评估和后端遥感产品开发应用的要求。 展开更多

关键词 光谱定标 红外高光谱大气探测仪 离轴效应 LBLRTM

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FY-2D红外探测器窗区通道非线性特性及其定标订正方案 被引量：8

8

作者 徐娜 陈林 +1 位作者 胡秀清 陆风 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期337-343,共7页

利用实验室定标与基于高光谱探测器IASI的交叉匹配样本,分析了FY-2D红外探测器在窗区通道的非线性特征,结果显示,VISSR在信号两端都存在非线性特征,但对低信号端的影响最为显著.与实验室测量结果比较,线性定标在低温端会带来大于10 K的... 利用实验室定标与基于高光谱探测器IASI的交叉匹配样本,分析了FY-2D红外探测器在窗区通道的非线性特征,结果显示,VISSR在信号两端都存在非线性特征,但对低信号端的影响最为显著.与实验室测量结果比较,线性定标在低温端会带来大于10 K的亮温偏差.为了同时保证定标结果的质量及其稳定性,采用分段定标方案,高温端为线性定标而中低温端为非线性.从一致性以及台风个例分析等方面对定标方案进行了验证,分析结果表明,分段定标方案稳定,对低温端的定标精度改进显著,与线性结果比较台风监测亮温精度提升大于7K. 展开更多

关键词 静止气象卫星 红外高光谱传感器 交叉定标 非线性订正

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锡林浩特草原陆表热红外发射率光谱野外测量 被引量：5

9

作者 张勇 杨虎 +4 位作者 郑照军 张立军 陆其峰 李贵才 杨忠东 《草业学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期31-39,共9页

锡林浩特草原陆表发射率光谱是利用陆表场地进行卫星遥感器红外通道绝对辐射定标和产品真实性检验的关键因子之一。基于光谱平滑的温度与发射率分离反演迭代算法,利用高精度的波曼(BOMEM MR154)傅立叶变换红外光谱仪和红外标准板,对锡... 锡林浩特草原陆表发射率光谱是利用陆表场地进行卫星遥感器红外通道绝对辐射定标和产品真实性检验的关键因子之一。基于光谱平滑的温度与发射率分离反演迭代算法,利用高精度的波曼(BOMEM MR154)傅立叶变换红外光谱仪和红外标准板,对锡林浩特草原陆表发射率光谱进行测量。获得了不同时间和观测条件下测量的陆表发射率光谱数据。利用该发射率光谱测量结果,可以利用锡林浩特草原对目前国内外主流的遥感卫星热红外通道进行在轨场地绝对辐射定标,并对热红外遥感产品进行真实性检验。 展开更多

关键词 草原 热红外遥感 发射率光谱 野外测量 真实性检验

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FY-2水汽通道光谱响应测量大气污染评估和订正 被引量：3

10

作者 徐娜 胡秀清 陈林 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2325-2330,共6页

由于无法实现真空测量,大气吸收作用会对实验室光谱响应(SRF)测量产生污染。为了提高光谱定标精度,通过敏感性试验定量评估了大气污染对水汽通道实验室光谱响应测量的影响,并以FY-2D为例进行了光谱响应污染订正,分析了光谱污染带来的通... 由于无法实现真空测量,大气吸收作用会对实验室光谱响应(SRF)测量产生污染。为了提高光谱定标精度,通过敏感性试验定量评估了大气污染对水汽通道实验室光谱响应测量的影响,并以FY-2D为例进行了光谱响应污染订正,分析了光谱污染带来的通道辐射计算误差。不同测量环境的敏感性模拟结果表明:大气吸收导致光谱测量曲线产生显著波动,强吸收光谱处的响应减弱,致使依赖于SRF的通道辐射计算结果被高估。光谱污染带来的通道亮温偏差随着水汽含量的增加呈指数增长趋势,偏差大于0.5K且仅在等效水平路径小于1m相对湿度低于15%的干燥环境下小于1K。4m水平路径35%相对湿度的情况下,亮温偏差可大于4K。FY-2系列卫星水汽通道的光谱响应都存在不同程度的大气污染现象。利用水平大气透过率光谱,通过光谱比值的方法,对FY-2D的SRF进行订正。订正后SRF的异常波动被基本消除,曲线分布更加光滑合理。理论分析结果表明:大气污染导致FY-2D在典型大气条件下大气层顶的通道亮温模拟偏高2.2K,黑体辐射进而辐射定标高估7.6%。大气吸收对实验室光谱定标的影响非常显著,不仅对水汽通道对所有气体吸收通道都不能忽略。实验室光谱定标不能忽略大气吸收的影响,应该通过扣除大气透过率的影响的方式对测量光谱响应进行订正。 展开更多

关键词 FY-2 红外吸收通道 光谱定标 大气污染 光谱订正

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温室气体吸收带重叠对CO_2红外辐射效应的影响 被引量：4

11

作者 徐娜 石广玉 +1 位作者 戴铁 杨溯 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2011年第4期441-451,共11页

利用精确的逐线积分模式,研究了大气主要温室气体H2O、CO2、O3、N2O和CH4吸收带重叠对红外冷却率的影响。同时,通过CO2浓度加倍的敏感性试验,详细讨论了重叠效应对CO2辐射效应的影响。结果表明:气体吸收带重叠对大气红外辐射计算具有重... 利用精确的逐线积分模式,研究了大气主要温室气体H2O、CO2、O3、N2O和CH4吸收带重叠对红外冷却率的影响。同时,通过CO2浓度加倍的敏感性试验,详细讨论了重叠效应对CO2辐射效应的影响。结果表明:气体吸收带重叠对大气红外辐射计算具有重要的影响。在这5种大气主要的吸收气体中,N2O和CH4的重叠效应对总冷却率影响很小,在实际应用中可以忽略两者的重叠作用,采用近似方法处理其贡献。重叠效应对CO2辐射效应影响的总趋势是减弱由于其浓度增加而导致的温室效应的增强,主要贡献来自于CO215μm带的两翼,以及以960 cm-1和1064 cm-1为中心的次级弱吸收区。在垂直方向上,重叠效应主要表现在减弱了地表大气的增温强度,并使对流层大气由原来的冷却作用转变为增暖作用,而对平流层大气的影响很小。此外,由于大气H2O含量的变化,重叠效应还表现出明显的季节性和纬度变率。 展开更多

关键词 辐射计算 温室效应 气体吸收带重叠 逐线积分

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三峡库区森林叶面积指数多模型遥感估算 被引量：7

12

作者 董立新 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2019年第2期73-81,共9页

叶面积指数(leaf area index,LAI)是定量研究森林生态系统能量交换的一个重要结构参数。本文利用野外观测LAI,以及Landsat TM计算的7种常用植被指数和5个自定义植被指数,通过筛选建立了不同森林类型的LAI估算模型,其中,针叶林采用多元... 叶面积指数(leaf area index,LAI)是定量研究森林生态系统能量交换的一个重要结构参数。本文利用野外观测LAI,以及Landsat TM计算的7种常用植被指数和5个自定义植被指数,通过筛选建立了不同森林类型的LAI估算模型,其中,针叶林采用多元逐步回归模型,阔叶林与混交林采用主成分分析模型,最终通过多个模型估算三峡库区区域尺度森林LAI。利用样地实测LAI数据进行精度验证,针叶林、阔叶林和混交林的均方根误差分别为0.829 4,1.111 5 和1.790 9,判定系数 R 2 均达到了0.77以上。研究结果将为森林生态系统和碳循环研究提供基础数据。 展开更多

关键词 森林叶面积指数 植被指数法 主成分分析 三峡库区 遥感

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FY-3A陆表温度反演及高温天气过程动态监测 被引量：18

13

作者 董立新 杨虎 +2 位作者 张鹏 唐世浩 陆其峰 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期214-222,共9页

采用FY-3A/VIRR数据,利用Becker局地分裂窗改进算法反演得到逐日陆表温度(LST),对2009年一次高温天气过程进行动态监测,并分析不同下垫面的热环境变化。结果显示:此过程中可见光红外扫描辐射计(VIRR)陆表温度产品在敦煌辐射校正场地两... 采用FY-3A/VIRR数据,利用Becker局地分裂窗改进算法反演得到逐日陆表温度(LST),对2009年一次高温天气过程进行动态监测,并分析不同下垫面的热环境变化。结果显示:此过程中可见光红外扫描辐射计(VIRR)陆表温度产品在敦煌辐射校正场地两次验证的误差为-0.17 K和1.77 K,与同时间过境的MODIS产品均方根误差为2.64 K,直方图对比陆表温度的频数分布基本一致;对高温天气过程监测发现,此次出现以华北的石家庄、郑州、北京等地和西北地区东部的西安等地为中心的两个陆表温度高值区,部分地区达到了320.2 K以上;城市剖面资料证实城市热岛现象存在,并发现工矿用地的热岛效应不容忽视,主要是大面积的工矿用地周围植被破坏严重,地表增温更为显著。 展开更多

关键词 FY-3A/VIRR 陆表温度 局地分裂窗算法 高温天气过程 动态监测

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激光雷达GLAS与ETM联合反演森林地上生物量研究 被引量：20

14

作者 董立新 吴炳方 唐世浩 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期703-710,共8页

在实现大脚印激光雷达GLAS森林冠顶高度反演算法基础上,建立了复杂地形条件下森林地上生物量神经网络反演模型,制作了研究区森林地上生物量分布图。总体上,激光雷达GLAS森林冠顶高度和地上生物量估算精度较高。森林冠顶高度针叶林精度最... 在实现大脚印激光雷达GLAS森林冠顶高度反演算法基础上,建立了复杂地形条件下森林地上生物量神经网络反演模型,制作了研究区森林地上生物量分布图。总体上,激光雷达GLAS森林冠顶高度和地上生物量估算精度较高。森林冠顶高度针叶林精度最好(R2=0.692);阔叶林次之(R2=0.5062);地上生物量反演结果与实测结果十分接近,在空间分布上与土地覆盖分布特征非常一致。 展开更多

关键词 森林冠顶高度 地上生物量 星载激光雷达 GLAS ETM

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FY-2E与FY-2C红外分裂窗通道光谱响应差异的对比分析 被引量：10

15

作者 张勇 李元 戎志国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1634-1637,共4页

在遥感数据定量应用中,卫星通道的光谱响应函数是影响定量产品反演算法、精度和获取的地球特征物理量的关键因素之一。针对FY-2E红外分裂窗通道光谱响应函数的调整,利用NOAA AVHRR卫星相应通道的定标查找表、青海湖实测的水面辐亮度和... 在遥感数据定量应用中,卫星通道的光谱响应函数是影响定量产品反演算法、精度和获取的地球特征物理量的关键因素之一。针对FY-2E红外分裂窗通道光谱响应函数的调整,利用NOAA AVHRR卫星相应通道的定标查找表、青海湖实测的水面辐亮度和大气状态数据,以及利用PLANK方程模拟的全动态范围内的辐亮度等数据对FY-2E与FY-2C红外分裂窗通道的差异进行了深入分析,发现由于光谱响应调整导致通道的探测波段发生变化,将影响到卫星探测的下垫面物理特性反演。同时,由于对FY-2E光谱响应函数的调整,使其红外分裂窗通道的亮温差相对于FY-2C在整个动态范围内都明显的增加,将进一步提高FY-2E卫星红外分裂窗通道的定量反演能力。 展开更多

关键词 风云二号 热红外 分裂窗通道 光谱响应函数

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FY-3D星红外高光谱大气探测仪的在轨光谱精度评估 被引量：12

16

作者 陆其峰 周方 +3 位作者 漆成莉 胡秀清 徐寒列 吴春强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2105-2115,共11页

风云三号D星(FY-3D)于2017年11月15日成功发射,搭载了国内第一颗自主研制的极轨红外高光谱大气探测仪(High-spectral Resolution Infrared Atmospheric Sounder,HIRAS),数据将在数值天气预报、大气温/湿廓线反演、大气成分探测等方面得... 风云三号D星(FY-3D)于2017年11月15日成功发射,搭载了国内第一颗自主研制的极轨红外高光谱大气探测仪(High-spectral Resolution Infrared Atmospheric Sounder,HIRAS),数据将在数值天气预报、大气温/湿廓线反演、大气成分探测等方面得到广泛应用。为满足高精度的探测能力需求,HIRAS的光谱分辨率达到0.625 cm^-1,辐射定标精度要求达到1.0 K,光谱定标精度要求达到10×10^-6,均为目前国内星载红外仪器最高精度指标。由于光谱频率的精确性会直接影响辐射精度,红外干涉仪器在数据应用之前必须进行光谱定标精度的精确评估和监测。以晴空视场下的高精度逐线辐射传输模拟光谱作为参考基准,利用互相关法计算光谱频率偏差,对发射后的HIRAS在轨数据的光谱定标精度进行了全面评估和验证研究。HIRAS在长波、中波1和中波2的光谱精度达到3×10^-6,其中长波和中波1光谱偏差标准差小于2×10^-6,远优于仪器设计指标要求;长期的光谱精度稳定性显示HIRAS中波1和中波2的光谱定标精度较稳定,在半年时间内频率变化小于5×10^-6,长波波段在半年的时间内有往负频率偏差变化的趋势,变化量约为7×10^-6,需要进行持续监测。HIRAS在轨光谱精度可满足后端产品反演和同化用户的使用需求。 展开更多

关键词 光学遥感 晴空检测 光谱精度 逐线积分辐射传输模式

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