多通道卫星波段配准误差及其对数据产品影响的研究

多波段卫星对地观测时，因光学路径差异，波段间数据会产生不匹配现象。这种不匹配现象,即波段配准误差，在轨期间会随着光学系统的老化和形变进一步的增大,严重影响数据、图像、和产品的质量。因此在轨波段配准定标对实时评价卫星的波段配准特性和遥感定量化应用与发展是必不可少的。本课题将结合我国自主研究的卫星，选取特定的地物作为参考物，建立准确的波段配准误差计算模型。在模型中，我们将综合考虑特征地物对不同波段光谱响应的差异；气溶胶对观测值的非线性影响；天顶角、观测角、和"弯弓效应"等对波段配准误差计算的影响。定标场的实地实验和卫星间的交叉定标将被用来验证模型的准确性。另外，本课题就波段配准误差对数据、图像、及产品的影响进行系统研究，提出消除波段配准误差的可行方法。在轨波段配准结果将可以直接用于卫星数据和图像的校正，同时也为后续卫星设计提供强有力的参考。

本项目的研究目标是基于我国自主研究的卫星，通过对卫星数据的分析，找出同一特征地物在卫星不同波段的成像平面上的位置的不同，来建立波段配准误差的计算模型。通过对大量的卫星数据和实地测量，我们选择山东省东营市辛安水库作为特征地物。利用卫星在水库处成像成亮暗相间的特点，我们提出了基于特征地物的波段配准模型，并分别计算了环境卫星两个相机的波段配准误差。此外同时也分析了波段配准误差对数据应用产品造成的精度影响。.由于卫星的几何特性与辐射特性是紧密相关的，因此在完成任务书研究目标所规定的内容外，项目组从学生培养角度及扩展研究领域的角度出发，同时研究了卫星的几何特性及辐射特性。因此，项目组还针对最新发射的高分一号自主卫星开展了几何定位精度及配准精度分析，并提出了互交叉及自交叉辐射定标方法，以提高高分一号辐射定标精度。另外，针对国产辐射精度较高的资源三号卫星(ZY-3)提出了一种改进型反射率基法开展辐射定标。在方法中，我们将几何与辐射相结合，考虑了几何重采样对辐射定标精度的影响。.本项目研究的相关科研内容与成果将为国产卫星在轨星上定标，包括几何与辐射，提供了理论与方法支撑。.基于本项目的资助，项目组共发表了论文5篇，其中SCI期刊文章2篇，中文核心期刊文章2篇，国际会议文章1篇。此外还有在轨文章1篇。本项目共培养了2名硕士（1名在读，1名毕业）和1名博士（在读）。项目研究成果也在2014年ASIA SPIE大会做了2篇相关的学术报告。