遙感載荷外場自動化輻射定標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 編制說明

1《遙感載荷外場自動化輻射定標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)術(shù)規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)制定項目，標(biāo)準(zhǔn)計劃項目編號為“2022（2）2019年8月-2019年11月，資料收集，主要包括：收集與陸地觀測衛(wèi)星可見光-短波紅外遙感器在軌場地自動輻射定標(biāo)相關(guān)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、相關(guān)（3）2019年12月-2020年7月，初稿編寫，主要包括整理、匯總相關(guān)資料；地觀測衛(wèi)星可見光-短波紅外遙感器在軌場地自動輻射定標(biāo)相關(guān)技術(shù)要求等內(nèi)容，逐條編制陸地觀測衛(wèi)星可見光-短波紅外遙感器在軌場地自動輻射定標(biāo)相關(guān)2（4）2020年8月，形成《陸地觀測衛(wèi)星可見光-短波紅外遙感器在軌場地自據(jù)委員意見（附件1）修改完善后提交至遙感標(biāo)委會秘書處，并上報國家標(biāo)準(zhǔn)化輻射定標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》工作組討論稿及建議書，參加審評會的回復(fù)，最終將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為《遙感載荷外場自動化輻射定標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)3總體負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的起草、修改和編制說明撰議書、標(biāo)準(zhǔn)第1-10章、附錄A以及編制說明45我國已經(jīng)發(fā)布了陸地觀測衛(wèi)星可見光近紅外以及熱紅外遙感器在軌場地定光學(xué)遙感輻射傳輸基本術(shù)語》,全國宇航技術(shù)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的《GB/T34509.1-2017陸地觀測衛(wèi)星光學(xué)遙感器在軌場地輻射定標(biāo)方法第1部分標(biāo)方法第2部分熱紅外》等一系列標(biāo)準(zhǔn)文件。最終編撰了本文件，用于規(guī)范遙感6國內(nèi)外單位和機(jī)構(gòu)在遙感載荷外場自動化輻射定標(biāo)方面的長期工作實驗和最新的可操作性和普適性，作為與遙感載荷外場自動化輻射定標(biāo)相關(guān)行業(yè)共同的標(biāo)動處理、載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率自動計算、遙感載荷自動化輻射起草組在編寫術(shù)語和定義時，主要參考了來自《GB/T36299-2018光學(xué)遙方法可見光-短波紅外》、《GB/T34509.1-2017陸地觀測衛(wèi)星光學(xué)遙感器在軌場地輻射定標(biāo)方法第1部分可見光近紅外》、《GB/光學(xué)遙感器在軌場地輻射定標(biāo)方法第2部分熱紅外》等國家標(biāo)準(zhǔn)和資料，并查閱利用自動觀測設(shè)備對輻射定標(biāo)場地面均勻目標(biāo)及大氣光學(xué)特性進(jìn)行常態(tài)化目標(biāo)反射特性自動測量系統(tǒng)automaticmeareflectivecharacterist7地面均勻目標(biāo)groundhomog載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度sensor-independenttop-of-atmosphere載荷無關(guān)大氣層頂光譜反射率sensor-independenttop-of-atmosphere它與遙感載荷具體通道的光譜響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行卷積獲得的遙感載荷入瞳處通道反本文件在對國內(nèi)外遙感載荷自動化輻射定標(biāo)場進(jìn)行充分調(diào)研的分析的基礎(chǔ)測量分系統(tǒng)、外場測量數(shù)據(jù)自動處理分系統(tǒng)、載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率自動計算分系統(tǒng)、遙感載荷自動化輻射定標(biāo)及不確定度計算分系統(tǒng)五個部8取的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動預(yù)處理，得到載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率計算所需d）載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率自動計算分系統(tǒng)：基于外場測量感載荷通道光譜響應(yīng)函數(shù)，對匹配的載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率進(jìn)行光譜卷積運(yùn)算，得到遙感載荷對應(yīng)通道的大氣層頂通道輻亮度/反射率，并結(jié)合度對最終定標(biāo)結(jié)果不確定度的貢獻(xiàn)，主要包括遙感載荷入瞳處輻亮度/反射率不確定度、遙感載荷觀測數(shù)據(jù)相對輻射校正、場地多角度效應(yīng)、地面-影像空間匹地面測量目標(biāo)分系統(tǒng)技術(shù)要求參考了《GB/T39學(xué)遙感器在軌場地輻射定標(biāo)方法第1部分可見光近紅外》中對輻射定標(biāo)場地表特a)目標(biāo)反射特性自動測量系統(tǒng)不少于1套，且滿足光譜范圍覆蓋400nm～2500nm，光譜輻亮度測量精度優(yōu)于3%，時間采樣頻率優(yōu)于b)全自動太陽分光光度計不少于1套，且滿足光譜波段至少包括340nm、380nm、440nm、500nm、675nm、870nm、936nm、1020nm和0.01°,時間采樣頻率優(yōu)于10min；~（+60±0.2）℃,相對濕度測量范圍0%~100%，時間采樣頻率優(yōu)于m/s)，風(fēng)向測量范圍0°~360°,時間采樣頻率優(yōu)于1min；a)布設(shè)位置：目標(biāo)反射特性自動測量系統(tǒng)應(yīng)布設(shè)于地面均勻目標(biāo)的中分光光度計、自動溫濕壓測量儀、風(fēng)向風(fēng)速測量儀以及全天空成像c)測量精準(zhǔn)性：定期采用人工或自校準(zhǔn)方式進(jìn)行標(biāo)定，并確定測量不e)溫度敏感性：性能對溫度變化的響應(yīng)小或者能夠自動實時測定溫度h)可傳輸性：支持遠(yuǎn)程測控和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，如支持移動通信終端通i)可維護(hù)性和安全性：具備工作狀態(tài)自動監(jiān)測功能，方便工作人員檢a)目標(biāo)反射特性：采用目標(biāo)反射特性自動測量系統(tǒng)測量地面均勻目標(biāo)b)大氣參數(shù)：采用全自動太陽分光光度計自動測量太陽直射輻照度，c)氣象參數(shù)：包括地面溫度、濕度和大氣壓強(qiáng)，地面風(fēng)向、風(fēng)速，云結(jié)束是A否輻照度光譜目標(biāo)/標(biāo)準(zhǔn)參考板 反射輻亮度光譜大氣輻射傳輸模型計算結(jié)束是A否輻照度光譜目標(biāo)/標(biāo)準(zhǔn)參考板 反射輻亮度光譜大氣輻射傳輸模型計算開始開始77氣象、大氣、地面均勻目標(biāo)反射光譜輻亮度數(shù)據(jù)自動讀取是否異常是否異常否氣溶膠光學(xué)厚度/氣溶膠光學(xué)厚度/垂直柱水汽含量太陽直射和天空散射太陽直射和天空散射地面均勻目標(biāo)地面均勻目標(biāo)地表反射率光譜計算地面均勻目標(biāo)地面均勻目標(biāo)地表反射率光譜結(jié)束結(jié)束（6）載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率自動計算分系統(tǒng)技術(shù)要求本文指出了載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率自動計算分系統(tǒng)技術(shù)要（7）載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率自動計算分系統(tǒng)技術(shù)要求本文指出了載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率自動計算分系統(tǒng)技術(shù)要（8）遙感載荷自動化輻射定標(biāo)及不確定度計算分系統(tǒng)技術(shù)要求氣層頂光譜輻亮度/反射率標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品文件中匹配和提取所需數(shù)據(jù)，并應(yīng)結(jié)合遙感載荷的通道光譜響應(yīng)函數(shù)，計算得到遙感載荷對應(yīng)通道的大氣層頂通道輻亮度/本文指出了遙感載荷外場自動化輻射定標(biāo)系統(tǒng)的檢查項應(yīng)包括但不限于下檢查地面測量目標(biāo)分系統(tǒng)的完備性和正確檢查外場自動化測量分系統(tǒng)關(guān)于儀器設(shè)備配置的完備性和性能滿足度，應(yīng)符合6.1要檢查外場自動化測量分系統(tǒng)關(guān)于儀器設(shè)備檢查外場自動化測量分系統(tǒng)關(guān)于數(shù)據(jù)獲取檢查外場測量數(shù)據(jù)自動處理分系統(tǒng)基本功檢查外場測量數(shù)據(jù)自動處理分系統(tǒng)測量數(shù)檢查外場測量數(shù)據(jù)自動處理分系統(tǒng)地面均勻目標(biāo)地表反射率光譜自動計算的技術(shù)要檢查載荷無關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率檢查遙感載荷自動化輻射定標(biāo)及不確定度本文件的起草是凝練遙感載荷外場自動化輻射定標(biāo)的長期工作實驗和最新本文件是課題來源:科技部國家搞技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）課題（遙感載荷性能與數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測技術(shù)，項目編號2013AA122102，起止日期規(guī)范的設(shè)定重點(diǎn)參考了國際對地觀測委員會（CEOS）發(fā)起的全球自主輻射定標(biāo)場網(wǎng)（RadCalNet）關(guān)于自動化輻射定標(biāo)系統(tǒng)的技術(shù)要求，我國的國家高分辨遙光學(xué)衛(wèi)星遙感載荷進(jìn)行了在軌絕對輻射定標(biāo)和質(zhì)量評價，這包括國際上的MODIS、Landsat、Sentinel-2等光學(xué)衛(wèi)星遙感載荷以及國內(nèi)ZY-3、ZY-3-02、荷外場自動化輻射定標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范對GF1和GF6的多類型遙感載荷進(jìn)行外場自圖2GF1載荷定標(biāo)系數(shù)試驗情況分析本文件的預(yù)期作用包括：1）標(biāo)準(zhǔn)與基于同步測量的在軌輻射定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)相互結(jié)合，相互驗證，對提高輻射定標(biāo)精度大有益處；2）標(biāo)準(zhǔn)旨在推動在軌場地自（3）《GB/T34509.1-2017陸地觀測衛(wèi)星光學(xué)遙感器在軌場地輻射定標(biāo)作為支撐光學(xué)衛(wèi)星遙感載荷外場自動輻射定標(biāo)的基礎(chǔ)性國家標(biāo)準(zhǔn)目前我國還沒有關(guān)于遙感載荷自動化輻射定標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范方面的國家標(biāo)1.建議本文件執(zhí)行過程中，應(yīng)結(jié)合并遵循《GB/T38935-2020光學(xué)遙感器陸地觀測衛(wèi)星光學(xué)遙感器在軌場地輻射定標(biāo)方法第2部分熱紅外》的規(guī)傳和培訓(xùn)，與遙感載荷研制和數(shù)據(jù)處理等團(tuán)隊溝通推動其應(yīng)用。建議標(biāo)委會及相關(guān)單位倡導(dǎo)行業(yè)相關(guān)部門自覺遵守本文件規(guī)范，以保證標(biāo)準(zhǔn)的IannoneRQandBocciaV.2019.SentinvicariousmethodsfromDIMITRItoolboxandfieldmeasurementsfromRadCalNetdatabase.IEEEJournalofSelectedTopics[2]BarsiJA,Alhradiometriccrosscomparisonoverdesertsites.EuropeanJournalofRemote[3]BouvetM,ThomeK,Berthelo[4]陳林,徐娜,胡秀清,陸風(fēng),張鵬.2016.基于深對流云目標(biāo)的風(fēng)云二號可見[5]Czapla-MyersJandAndersonN.2020.Calibrationandvalidationof[6]Czapla-MyersJ,McCorkelJ,AndersonN,ThocalibrationoflandsatS,ThfreferencevaluefrommultiplefieldcalibrationofSentinel-2B/MSIoverthe[10]HolbenBN,EckTF,SlutskerI,TanréD,BuisJP,SetzerA,VermoteE,Reagan[11]黃建文,李增元,陳爾學(xué),趙磊,莫冰萍.2021.高分六號寬幅多光譜數(shù)據(jù)人ValidationexperimentofthereflectanceproductsfKOMPSAT-3AbasedonRadCalNetdataanditsapplicabilitytovegeta感的高分辨遙感綜合定標(biāo)場及其應(yīng)用.遙感學(xué)報,25(1):198-219)[DOI:L.2021.TemporalvicariousradiometriccalibrationofZYtofBaotousandf—基于機(jī)器學(xué)習(xí)的溫帶疏林草原木本和草本植被蓋度估算.遙感學(xué)報[DOI:[17]LiY,RongZG,LiYQ,ZhangWandSunL.2019.SolarreflectionbDunhuangsiteautomaticobservationradio[18]梁繼,鄭鎮(zhèn)煒,夏詩婷,張曉彤,唐媛媛.2020.高分六號紅邊特征的農(nóng)作物[19]LiuYK,LiCreflectance-basedapproachtovicariousoperationallandimager//ProceediRemoteSensingSymposium.FVicariousradiometriccalibrationusingagroundradiance-basedstudyofSentinel2AMSI//ProceedingsofandRemoteSensingUncertaintyanalysisofvicariousradiometriccalibrationofopticalsensorusinga[22]呂佳彥,何明元,陳林,胡秀清,李新.2017.基于敦煌輻射校正場的自動化輻射定標(biāo)方法.光學(xué)學(xué)報,37(8):08[23]MaLL,ZhaoYG,WoolliamsERnamibia:installationoftheinstrumentationandfirstresults//Proceedingsof2018IEEatmosphereandsurfacecharacterizationcalibration//ProceedingsofSPIE8153,[26]龐博,馬靈玲,劉耀開,王寧,趙永光,韓啟金,孟志明,王國珠.2019.陸地衛(wèi)星光學(xué)載荷地基自動輻射定標(biāo)[27]邱剛剛,李新,韋瑋,張權(quán),鄭小兵.2016.基于場地自動化觀測技術(shù)的遙感Sentinel-2Aand2Babsolutecalibrationmonitoring.EuropeanJournalofRemotemodeloftheearth'ssurfaceforthecorrecautomaticground-basedopticalmeasurements:applicationstoSPOT-HRV//ProceedingsofSPIE4891,OpticalRemoteSeground-basedstationforvicariouscalibration//ProceedingsofSPISystems,an