高频次BRDF模型在Suomi-NPP VIIRS卫星定标中的应用

"该文提出了一种基于场地高光谱BRDF模型的高频次绝对辐射定标方法，用于提升光学卫星遥感器如Suomi-NPP的VIIRS的定标频次，实现在2018年对VIIRS的长时序高频次绝对辐射定标。通过在2018年4月和8月对敦煌场地进行高光谱BRDF手动测量，获取地表BRDF模型参数，并以此计算全年各波段的表观反射率。结果证明，该方法提高了Suomi-NPP VIIRS的有效定标频次，M1至M7波段的表观反射率与卫星观测的偏差小于3.23%。" 本文详细探讨了基于场地高光谱BRDF模型的绝对辐射定标原理，该原理旨在解决卫星遥感器定标频次不足的问题。BRDF，即双向反射分布函数，描述了物体表面在不同入射和出射方向上的反射特性。在光学遥感领域，BRDF模型对于理解和模拟地表反射特性至关重要，因为它能够准确反映地表在各种光照条件下的反射行为。 在实际操作中，研究团队使用敦煌场地的高光谱BRDF手动测量系统，分别在2018年的4月和8月进行了实地测量，以获取敦煌场地的方向特性数据。这些数据随后被用于反演出敦煌场地的地表高光谱BRDF模型参数。模型参数的准确性直接影响到表观反射率的计算，进而影响到卫星遥感数据的定标精度。 基于这些BRDF模型参数，研究团队计算了2018年全年VIIRS的M1至M11波段的表观反射率，并将计算结果与卫星观测值进行对比分析。结果显示，Suomi-NPP VIIRS在2018年的有效定标频次显著增加，达到了51次，且M1至M7波段的模型计算与卫星观测的表观反射率相对偏差控制在3.23%以内，这表明这种方法有效地提高了定标频率和精度。 这种方法的优势在于，它能够及时跟踪卫星载荷的辐射特性变化，对于长期、连续的遥感监测有着重要意义。对于依赖遥感数据的环境监测、气候变化研究等应用，这种高频次定标可以提供更稳定、更准确的数据支持。同时，这种基于场地BRDF模型的方法也为其他光学卫星的辐射定标提供了新的思路和技术手段。 关键词: 辐射定标、长时序、BRDF模型、Suomi-NPP、表观反射、radiometer、long time、BRDF mode、Suomi-NPP apparent