超光谱比值辐射仪光机系统设计与外场实验分析 |
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引用本文: | 张权,李新,刘恩超,张艳娜,翟文超,郑小兵.超光谱比值辐射仪光机系统设计与外场实验分析[J].光子学报,2019,48(3). |
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作者姓名: | 张权 李新 刘恩超 张艳娜 翟文超 郑小兵 |
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作者单位: | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,合肥 230031;中国科学技术大学,合肥 230026;中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,合肥,230031 |
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基金项目: | 航天预研项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金 |
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摘 要: | 针对我国光学遥感卫星高频次和高精度定标的技术需求,以及目前人工定标的不足,研制了超光谱比值辐射仪系统.该仪器具备长期自动观测功能,光谱范围为400~2 500nm.光机系统主要由前置光学系统和光谱模块组成.根据场地定标中的参数需求与自动化定标的目标,设计积分球测量总辐照度,并通过遮挡的方式实现漫射辐照度的测量,获得卫星定标中的漫总比数据;设计光学镜头测量地面辐亮度,从而实现大气-地表辐射特性的自动观测.同时仪器集成了定标数据实时预处理和远程传送等功能.为验证仪器的野外环境适应性和自动化测量数据的可靠性,与传统人工测量地表反射率与漫总比的方式进行了外场对比实验.实验结果表明,两种方式所测的总辐照度、漫射辐照度和直射辐照度的相对偏差均小于5%,漫总比的绝对偏差均小于0.025%;所测反射率整体趋势相同,且二者的偏差普遍在±1%以内,最大偏差小于±2.5%.超光谱比值辐射仪具有较高的自动化测量精度,能够替代人工测量大气辐射特性参数和地表反射率,实现较高的测量频次,在遥感卫星自动化定标领域具有广阔的应用前景.
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关 键 词: | 辐射定标 反射率 辐照度 漫总比 光机设计 |
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