风云三号卫星微波载荷历史数据再定标

本文在综述国际上星载微波辐射计历史数据再定标技术基础上,介绍了风云三号卫星微波载荷特点,综述业务辐射定标和历史数据再定标共性技术,阐述风云三号卫星微波载荷通过仪器系统全链路辐射传递仿真构建在轨特殊工况辐射修正模型后,以国际参考载荷为参考消除代际间辐射差异的历史数据再定标技术路线;简介了风云三号卫星微波载荷在轨基本业务状态以及历史数据再定标研究成果,再定标生成的风云三号微波长时序L1科学数据集,经与国际同类载荷交叉比对表明氧气吸收通道长时间序列亮温数据RMSE为0.77 K,标准差为0.28 K;水汽吸收通道再定标后长时间序列数据的RMSE最优达到0.80 K,标准差为0.20 K;窗区通道以23.8 GHz的V极化通道为例再定标后长时间序列数据的RMSE最优达到1.29 K,标准差为0.15 K;在定标后最大RMSE不超过1.5 K。风云卫星微波载荷与参考载荷之间具有非常好的辐射一致性。风云三号卫星微波载荷历史数据再定标结果为后续建立风云卫星微波载荷基础气候数据集(FCDR)、和包含关键气候变量的网格化气候数据集(CDR)提供了基础性支撑。

星载光学载荷历史数据再定标综述

经过三十多年努力,中国气象、陆地、海洋、环境减灾星座等已经形成了系列化、业务化发展的态势,国产多系列遥感卫星积累了较长时间连续观测资料,这为气候变化研究和环境变化检测提供了可能性。要发挥卫星观测历史数据在气候变化研究中的巨大潜力,必须解决不同卫星之间、同一卫星全寿命期遥感载荷的高精度一致性辐射再定标问题,构建统一的历史辐射基准和精细再定标模型,使得不同仪器、不同时期的观测资料具有可比性。本文综述了星载光学遥感仪器历史数据再定标的方法和思路,包括发展地球稳定目标和天体月球的辐射基准模型,重构长序列历史数据再定标精细算法模型。论文系统介绍了如何构建历史数据再定标的地球稳定目标—沙漠、冰雪、深对流云(DCC)等辐射基准模型,以及用于交叉定标及基准溯源的典型参考仪器及基准数据评价。本文还综述了光学载荷历史数据再定标模型重构需要综合考虑的几个关键方面,包括影响辐射定标不确定性的杂散光、串光、偏振等要素的影响机理,并采用仪器定标全链路仿真和关键定标参数精细重构,建立仪器响应的短周期波动订正模型和长周期衰变模型;构建仪器响应与空间、光谱、热学、轨道等内外要素关联的精细定标机理模型;开展仪器响应的多目标跟踪和长序列宽动态综合定标系数推算,并采用计算智能的相对定标技术,实现卫星长序列历史资料的自动再定标和长周期衰减订正,建立同一仪器寿命期内辐射响应及衰变特征模型。本文综述的历史辐射基准、再定标模型及定标的影响机理等最新研究进展,为中国历史遥感数据再定标提供了系统性解决思路,为进一步提高遥感数据长期定标质量和可靠性奠定了理论方法基础。