基于万山定标场验潮数据的HY-2B/C雷达高度计定标检验

对雷达高度计测高数据进行持续的定标检验是高度计数据应用的前提。基于珠海万山定标场3个沿岸验潮仪(外伶仃岛验潮仪、担杆岛验潮仪、直湾岛验潮仪)现场验潮数据,利用本研究所提方法,对HY-2B卫星2019年9月至2022年4月过境轨道375和HY-2C卫星2021年5月至2022年4月过境轨道170,172,185,187星下点海面高数据进行定标检验。结果发现:HY-2B卫星相对于3个验潮仪现场验潮数据的海面高偏差与文献的定标结果符合较好,证明所提方法是可靠的。HY-2C卫星过境轨道170(172)星下点相对3个验潮站的海面高偏差均在5 cm以内;HY-2C卫星过境轨道185(187)星下点相对3个验潮站的海面高偏差均在4 cm以内。对相同卫星的相同轨道,不同验潮站的检验结果存在差异,这可能与验潮站水位数据处理和位置归算有关。结果表明,HY-2卫星绝对海面高观测精度较好,可以满足科学研究对海洋高度计数据的应用需要。

HY-2卫星定标检验场多波段微波辐射计系统设计

Oceanic Multiband Microwave Radiometer(OMMR)是针对中国HY-2卫星扫描微波辐射计的定标和检验而设计的五频段十通道微波辐射计.由于工作环境恶劣以及仪器长期稳定连续360°观测的需求,使其研制具有较大挑战.本文重点介绍该微波辐射计的系统构成、技术指标设计与实现,阐述了系统指标测试和定标过程.测试结果表明其满足设计要求.

干涉雷达高度计定标检验进展

卫星雷达高度计正从传统星下点的剖面测量向宽刈幅干涉测量发展,利用卫星观测二维的高分辨率、高精度海面高度正在成为可能,国外研究人员提出SWOT(Surface Water and Ocean Topography)干涉雷达高度计计划和我国新一代海洋科学卫星任务等计划有望实现海洋亚中尺度现象的观测。定标检验是评价卫星观测资料精度和质量的必要工作,传统高度计的定标检验均为基于验潮站、GNSS(Global Navigation Satellite System)浮标、有源定标器等方式的单点比对,难以满足干涉高度计的需求。目前国内外研究人员在干涉雷达高度计的定标检验中采用了全新的技术方案,并已利用机载试验和理论模拟开展了验证工作。对近10 a干涉雷达高度计定标检验的新技术方法进行介绍和总结,希望对我国的干涉雷达高度计卫星定标计划起到借鉴作用。

新一代天气雷达回波强度的定标检验

新一代天气雷达是大气监测的重要手段,在突发性、灾害性天气的监测、预警中具有极为重要的作用。新一代天气雷达定标就是消除测量系统误差,给出参量的真实值。天气雷达定标包括空间位置定标、回波强度定标、速度测量定标、天线精度定标、输出功率定标等。青海省地处青藏高原,气象条件复杂多变,生态环境脆弱,新一代天气雷达作为监测中小尺度灾害性天气的重要工具,在青海省灾害性天气预报、人工影响天气作业、定量估测降水及洪水监测预报中发挥着越来越重要的作用。所以,不断地开展天气雷达定标方法研究是非常必要的。

HY-2A卫星大气校正微波辐射计在轨数据定标和检验研究

海洋二号(HY-2A)卫星大气校正微波辐射计(ACMR)是为雷达高度计提供大气路径延迟校正的微波辐射计。本文针对ACMR热真空定标试验的原理、方法、实施过程及试验结果进行了阐述和分析,得到了ACMR 3个频率的辐射传输系数和非线性系数,并进行了天线订正的发射前算法分析,给出了天线温度系数。利用这些系数对在轨数据进行了处理,得到了在轨天线温度转换系数,并与Jason-1、Jason-2卫星上搭载的微波辐射仪(JMR)进行了匹配比较,结果表明一致性良好。

MODIS可见近红外波段定标与真实性检验

提高卫星遥感数据的质量,进而实现定量化应用,其基本前提和关键在于传感器的绝对辐射定标.为检验Terra卫星MODIS(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)传感器的星上定标系数的准确性和可靠性,2007-05在北京遥感综合实验场网内蒙二连浩特实验场,采用反射率基辐射定标方法对MODIS可见-近红外波段开展定标与真实性检验.结果表明,场地定标系数和MODIS的星上系数非常吻合,相对差异小于6%,证明场地反射率基辐射定标方法定标和MODIS星上定标得到的定标系数均准确、可信度高.

全球典型热带雨林的微波散射特征建模与验证

使用大面积且均匀的自然目标进行微波散射计的定标检验,有助于客观评价微波遥感的观测精度。热带雨林具有相对稳定的植被覆盖条件,可减小地表异质性对仪器测量的影响,是微波仪器定标评价的常用目标。利用2019年1月1日—2021年12月31日Met Op-B(the second meteorological operational satellite)卫星ASCAT(advanced scatterometer)散射计的观测数据,提出平均值、标准差与相对标准差联合的雨林目标稳定区优选算法,确定亚马逊雨林、刚果雨林和东南亚雨林的稳定区域,对稳定区内目标的自身特性开展包括季节、入射角和方位角影响建模。建模时综合考虑模型误差和时序变化,将目标特性与仪器波动导致的后向散射系数变化分离。结果表明:亚马逊雨林和刚果雨林稳定区的白天数据具有较低的模型误差和波动较小的变化趋势,适用于多星散射计的定标稳定性检验。基于亚马逊雨林和刚果雨林稳定区的白天数据模型,对Met Op-C卫星的ASCAT观测数据进行定标稳定性检验和分析,检验结果表明:Met Op-C卫星ASCAT散射计的观测数据略有波动,但变化幅度小于0.05 d B,定标稳定性较好。

多波段微波辐射计现场定标方法研究

海洋多频段微波辐射计(Oceanic Multiband Microwave Radiometer,OMMR)是一台五频段十通道微波辐射计.作为中国HY-2卫星扫描微波辐射计定标和检验的现场测试设备,其不但要连续稳定运行一年,而且要在数据质量和精度等方面满足更高定标要求.根据OMMR,定标原理,对其在实验室和现场的测试结果进行研究,分析了OMMR在平台的工作情况并对数据质量进行评价.

基于船舶走航拖曳观测的卫星遥感产品检验

利用船载多参数拖曳式剖面测量系统走航观测获取的台湾岛东南海域叶绿素a浓度连续剖面数据,开展了卫星遥感产品精度检验研究。研究表明,由MERIS反演的叶绿素a浓度产品的平均相对误差优于30%,拖曳剖面观测可为卫星遥感产品检验提供高质量的现场观测数据,而且与船舶、浮标及其他固定平台等传统定点观测方式相比具有明显的效率优势。

海洋要素多设备数据采集系统的设计

针对海洋遥感定标检验平台系统集成的需求,设计了一种海洋要素数据采集系统.该系统依托海洋石油平台,集成多种观测设备,实现各观测子系统的统一监控.采用模块化设计,系统分为现场采集、现场控制、远程监控、电源管理4个部分.基于RS485总线和自定义通信协议,寻址通信各个观测设备,完成多种海洋要素的实时采集.在Windows环境下采用MFC编程开发系统应用软件,给出了应用软件框架和数据采集、显示、存储和传输等主要功能的具体实现.实验室模拟调试实验结果表明,系统工作稳定,能够为海洋遥感定标检验提供准确、多样的科研数据.

FY-4A多通道扫描辐射成像仪评价与图像合成

风云四号卫星发射后,开展了卫星在轨评价工作.采用刃边法对太阳反射通道进行在轨MTF评价,结果表明,多通道扫描辐射成像仪各反射通道在轨MTF分别达到了0.14、0.17和0.22以上,符合仪器指标要求;利用面源黑体对红外通道噪声进行评价,结果表明多通道扫描辐射成像仪性能稳定,噪声大小只与辐冷温度有关,目标温度300 K时主要红外通道噪声优于0.2 K,最优通道达到了0.06 K;为准确检验红外定标精度,采用GSICS方法对红外通道业务定标结果进行检验,GSICS检验显示定标精度优于1 K,最优通道达到了0.3 K@290 K.为充分发挥多通道扫描辐射成像仪多通道联合应用效能,根据多通道扫描辐射成像仪反射通道的响应特点,在没有符合人眼红绿蓝响应通道的情况下,提出了新的真彩色图像合成方法,生成了符合人眼效果的真彩色明显.

锚泊光学浮标浮体设计及近海试验

文中设计的光学浮标采用了柱状浮体,提出了自由旋转的马鞍链结构。理论计算结果表明,该光学浮标一是初稳性高度大,二是光学浮标重心位于浮心之下,浮标的摇摆角较小,抗倾斜及倾覆能力强。海上试验结果表明,对于风力7节、浪高3—4m以下的海况,浮标倾角≤5°的次数占总采样次数的54%,浮标倾角≤10°的次数占总采样次数的83%,浮标性能较好地满足了水下光辐射测量的技术要求。为减小阴影效应带来的光辐射测量误差,文中采用了两种解决方法:一是伸臂结构解决浮标体阴影的影响,当太阳天顶角为0°时,在近岸或者清洁水体中浮标体阴影引起的向上辐亮度测量误差分别不大于4%和1%;二是光纤光谱仪测量技术减少仪器自阴影的影响,设计的光谱辐照度和辐亮度光学探头直径均为0.042m,当水体光束衰减系数为0.12m-1,太阳天顶角为10°时,自阴影引起的向上辐亮度测量误差仅为1.5%。

海洋遥感在军事海洋环境保障中的应用研究

当前,我国面临的海洋战略形势越来越复杂,有效的军事海洋环境信息保障是赢得未来海战场胜负的关键性因素。与常规的海洋探测手段相比,海洋遥感有许多独特的优点,充分发挥其在军事海洋环境保障中的优势,可以为海战场环境保障提供有力支撑。进一步加强海洋遥感在遥感监测信息解释应用、定量遥感数据同化应用,以及遥感定标与检验技术和产品业务化应用等方面的研究,将有效提升军事海洋环境保障的能力和水平。