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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在我国，卫星遥感器记录的都是观测值，而国际通用卫星默认记录的是传感器的辐射亮度。将我国的本国卫星数据参照国际卫星的参数标准进行统一记录的前提便是进行辐射定标，此举便于我国卫星与国际间卫星的联合合作，有利于卫星行业、遥感行业、观测事业等的发展。

在发射前，卫星遥感器一定会进行一次辐射标定，称为发射前定标。然而，此次得出的辐射特性系数会在发射期间因为卫星遥感器的各种振动进而带来影响，并且由于太空中轨道空间环境的变化等诸多因素（影响因素在论文上述已经详细提及，故此处分析略）会有衰变，而且这一衰变是不可避免的，如果不及时进行定标，所造成的观测误差将严重影响到数据的使用，所以卫星每隔一段时间定期的在轨定标是必须的。辐射定标能够使原有的图像信息得到保存并且一定程度地提高影像的质量进而增加其利用率，定标的结果与遥感应用有着莫大关联。比如台风降水反演会仅仅因为4k的微波辐射的观测偏差而失败。对noaa-11来说，如果只用发射前的定标系数计算ndvi（植被覆盖指数）带来的误差达到27%，但在发射后一年半的时间内，依然对其进行定期的辐射定标，不断更新其定标系数，那么ndvi的误差会下降到5%。定标的实际意义一目了然。

2. 研究的基本内容

本文选用高精度的modis作为定标的参考遥感器，利用其国际认可的极高精度的定标系数，将同时过境（或者相差不超过1小时）的modis和gf-1数据作为一个影像数据对，进行配准，然后处理一景的多点，利用筛选的数据进行函数拟合，实现对gf-1卫星可见及近红外波段的定标利用交叉定标，得出gf-1的可见光及近红外通道的定标系数，以此完成定标任务。并同时使用单时间点及多时间点联合定标两种方法对gf-1进行定标操作，以此进行对比，得出能得到更小的定标误差的定标方法。

在此次研究中，因为下载的modis的影像分辨率为500m，分辨率过低，所以会存在投影畸形，在与gf-1卫星进行图像的配准前，需要进行影像校正。高分一号卫星采集的图像是16m的分辨率，但modis图像分辨率为500m，在分辨率不同的情况下，两者无法进行交叉辐射定标。要使这两种不同卫星传感器的图像分辨率一致，就要对gf-1 图像进行降尺度操作。本文准备使用三次卷积内插算法完成降尺工作。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本次准备研究选取多组数据对。以其中一组为例，gf-1卫星选取的是2018年1月17日13：18时utc 8的数据，modis卫星选取的是2018年1月17日04：55时utc的数据，t=23分钟，满足交叉定标条件，可以作为一个匹配对，特别地，要注意modis卫星和gf-1卫星的波段要对应，即gf-1卫星的1、2、3、4谱段分别对应modis卫星的3、4、1、2谱段。本文选用modis作为交叉定标方法中的参考传感器，利用其国际认可的极高精度的定标系数，将同时过境（或者相差不超过1小时）的modis和gf-1数据作为一个影像数据对，进行配准，然后处理一景的多点，利用筛选的数据进行函数拟合，实现对gf-1卫星可见及近红外波段的定标。

对高分一号卫星在2018年1月的时间点进行定标后，本实验接下通过再选取3个月的数据各自进行定标，再利用总共4组数据对高分一号卫星进行联合定标，并借此分析高分一号卫星的稳定性。

除2018年1月17日，本实验还选取了2018年5月16日，9月20日和10月27日 3组高分一号卫星和modis对应的影像对（两颗卫星的过境时间差距不超过1小时），选择的影像对满足上述讨论的所有定标要求，对此3组影像对各择优选择20个匹配点，按照上述定标步骤分别进行交叉定标。

4. 参考文献

[1]remer l a , kleidman r g , levy r c , et al. global aerosol climatology from the modis satellite sensors[j]. journal of geophysical research, 2008, 113(d14):d14s07.

[2]白照广. 高分一号卫星的技术特点[j]. 中国航天, 2013(8):5-9.

[3]东方星. 我国高分卫星与应用简析[j]. 卫星应用, 2015(3):44-48.