基于交叉比对的风云三号D星红外高光谱大气探测仪辐射定标性能评估

论文摘要

红外高光谱探测仪的高精度辐射定标是其定量化应用的关键。基于欧洲气象卫星MetOp-A/B星红外大气探测干涉仪（IASI）与风云三号D星（FY-3D）,采用瞬时星下点交叉比对方法,评估FY-3D搭载的红外高光谱大气探测仪（HIRAS）辐射定标的相对偏差。根据两个仪器严格的空间和时间匹配观测数据,采用与FY-3D同一平台但空间分辨率更高的中分辨率光谱成像仪MERSI-II的数据,筛选匹配样本的均匀背景。在交叉比对前,将IASI数据光谱分辨率用傅里叶正逆变换转换为与HIRAS相同的光谱分辨率。由于满足匹配规则的比对样本基本分布在目标温度较低的南北极区域,因此用光谱亮温的平均偏差和偏差标准差评价交叉比对结果。结果表明,HIRAS与MetOp-A/B星的IASI比对结果相似,在相对温度较高的北极区域的一致性整体优于南极区域。低温目标环境下,长波、中波红外的亮温平均偏差小于1 K,多数通道小于0.5 K,一致性良好,各通道无明显温度依赖,偏差标准差小于2 K,且随光谱通道而变,在吸收线剧烈的位置处稍大。短波红外HIRAS光谱的亮温整体低于IASI光谱,多数通道的平均偏差小于1.5 K,偏差对温度的依赖较明显,偏差标准差随目标温度升高而减小。亮温偏差长期趋势（2018年4—12月）的分析表明,其长期整体稳定,短波偏差在较低目标温度下稍大。

论文目录

• 1 引 言
• 2 仪器及数据集
• 3 交叉比对方法
•   3.1 数据匹配
•     3.1.1 空间时间匹配
•     3.1.2 观测几何匹配
•     3.1.3 均匀性检验
•   3.2 光谱匹配
•   3.3 匹配样本分布特征
• 4 交叉比对结果评估
•   4.1 HIRAS-IASI/A和HIRAS-IASI/B样本分析
•   4.2 偏差长期序列监测
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨天杭,胡秀清,徐寒列,吴春强,漆成莉,顾明剑

关键词: 光谱学,交叉比对,红外高光谱大气探测仪,低温目标,辐射一致性

来源: 光学学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 气象学,仪器仪表工业

单位: 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室,中国科学院大学,中国科学院上海技术物理研究所,国家卫星气象中心中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室

基金: 国家重点研发计划(2018YFB0504900,2018YFB0504901,2018YFB0504800,2018YFB0504802),国家自然科学基金(41871249,41471302)

分类号: TH765

页码: 377-387

总页数: 11

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