近日，中科院合肥研究院安光所張黎明研究員團隊在海洋1C衛星星上定標光譜儀（Satellite Calibration Spectrometer，SCS）基于太陽漫反射板組件的絕對輻射定標應用研究方面取得新進展，相關成果以“Onboard absolute radiometric calibration and validation of the satellite calibration spectrometer on HY-1C（海洋1C星上定標光譜儀在軌絕對輻射定標及驗證）”為題發表在美國光學學會（OSA）學術期刊Optics Express。 

　　周期性星上絕對輻射定標是實現遙感觀測數據定量化應用的前提。SCS高光譜遙感器采用光柵分光的形式獲取400納米~900納米波段、光譜分辨率為5納米的101個通道的連續光譜圖像，作為輻射標準傳遞輻射計對同平臺水溫水色掃描儀和海岸帶成像儀等其他遙感器進行周期性交叉輻射定標。 

　　SCS可作為星上輻射標準傳遞輻射計的重要前提是具有極高的自定標精度，為此，研究團隊為其設計了星上太陽漫射板光譜輻射定標組件。首先，通過太陽衰減屏均勻衰減定標漫反射板面接收的光譜輻照度使定標板出射光譜輻亮度與SCS工作觀測目標能量匹配，減小定標系數應用誤差；然后根據稀土漫反射板特征吸收標準光譜曲線，進行星上光譜定標，確保光譜儀光譜響應函數模型的正確性；最后以穩定的太陽光作為參考光源照明雙向反射分布函數（BRDF）已精確測出的定標漫反射板，形成均勻的光譜輻亮度已知的星上參考輻射源，為SCS提供星上定標工作標準，實現其星上絕對輻射定標。 

　　在進行輻射標準傳遞應用前，需要對SCS星上定標精度進行驗證，與業內公認高精度的TERRA MODIS（中分辨率成像光譜儀）進行交叉定標比對。通過衛星“兩行報”對其軌道進行預測，選擇對海洋、森林和沙漠等不同場景的交叉同目標觀測數據，對SCS輻射定標精度進行比對驗證。通過兩顆遙感器對相同地物目標反演得到的等效表觀反射率絕對差值最大為0.0039，相對偏差最大為4.17%。 

　　驗證結果表明：SCS在軌輻射定標達到了與MODIS相當的精度水平，團隊研制的漫反射板星上光譜輻射定標組件可以對SCS在軌光譜輻射響應特性變化進行高精度定標。作為輻射標準傳遞輻射計，SCS不僅可滿足對同平臺其他遙感器的高精度交叉定標要求，還可以應用于其他衛星平臺搭載的可見近紅外波段光學遙感器的交叉輻射定標，對我國光學遙感器整體定量化水平的提高方式具有重要參考價值。 

　　文章鏈接：https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-28-20-30015&id=439912。 

　　SCS星上光譜定標后的測量光譜與參考光譜

　　SCS星上定標組件光路示意圖

　　交叉驗證結果