探索利用深对流云目标进行气象卫星可见近红外波段辐射定标

目前国产气象卫星可见-近红外通道辐射定标主要基于辐射校正场的场地定标方法，其定标精度受地表反射率偏低、朗伯特性不够理想、大气状况复杂等影响。深对流云（DCC）目标可以提供稳定的高反射率，其太阳波段光谱特征类似于定标用参考标准板，目标数量众多，提取依赖条件少，适合同时对极轨和静止卫星进行辐射定标，其作为辐射定标目标跟踪物具有很大的优势。本项目将从大气辐射传输模式入手，深入讨论DCC反射率特征，建立DCC的双向反射率函数（BRDF），阐明利用DCC进行气象卫星可见-近红外通道辐射定标的理论基础与可行性。拟重点解决DCC目标反射的BRDF特征建模、冰云非球形效应模拟及辐射定标误差分析、基于DCC目标的星载遥感器仪器衰减跟踪方法、以及仪器通道间的相对互定标等几个关键科学问题，发展基于DCC的气象卫星可见-近红外辐射定标方法，并探索将这一方法应用于气象卫星数据再定标处理中。

目前国产气象卫星可见-近红外通道辐射定标主要基于辐射校正场的场地定标方法，其定标精度受地表反射率偏低、朗伯特性不够理想、大气状况复杂等影响。深对流云（DCC）目标可以提供稳定的高反射率，其太阳波段光谱特征类似于定标用参考标准板，目标数量众多，提取依赖条件少，适合同时对极轨和静止卫星进行辐射定标，其作为辐射定标目标跟踪物具有很大的优势。本项目从大气辐射传输模式入手，深入讨论DCC反射率特征，建立DCC的双向反射率函数（BRDF），建立了DCC的通道校正因子，阐明了利用DCC进行气象卫星可见-近红外通道辐射定标的理论基础与可行性。重点解决了DCC目标反射的BRDF特征建模、基于DCC目标的星载遥感器仪器衰减跟踪方法、以及仪器通道间的相对互定标、基准参考仪器模型建立、基准参考仪器与待定标仪器光谱修正因子等几个关键问题，建立了基于DCC的气象卫星可见-近红外辐射定标方法，其研究结果已经在我国风云二号和风云三号气象卫星上得到具体应用，是业务定标系数获取中的一种重要方法，利用该方法获取的辐射定标系数作为FY3C/MERSI的业务定标系数发布。.本项目系统开展了深对流云目标在气象卫星可见近红外波段定标应用的研究工作，发现了风云三号气象卫星中分辨率光谱成像仪各通道的衰减特性，建立了仪器响应的衰减模型，并对业务定标精度进行了评估；首次发现了风云三号C星中分辨率光谱成像仪仪器响应的非线性特征，并综合利用发射前定标系数和深对流云目标获取了辐射定标系数；发现了风云二号气象卫星扫描辐射计红外低温端的非线性特征问题并进行了校正；发现了风云二号气象卫星扫描辐射计可见光波段定标偏差问题并给出了新的辐射定标系数。相关科研成果被风云二号、风云三号的业务定标系统所采用，取得了良好的效果。已经发表相关文章7篇，其中被SCI收录5篇，EI收录1篇。2名项目成员通过该项目的锻炼晋升为副研究员。