环境减灾星座AB星各载荷在轨绝对辐射定标系数
中国环境一号星分解
HJ-1-A
CCD
1
2 3 4
0.43~0.52
0.52~0.60 0.63~0.69 0.76~0.9
30
30 30 30
360(单 台)700 (二台)
—
高光谱成像仪
பைடு நூலகம்
-
0.45~0.95 100 (110~128个 波段)
环境一号卫星的主要应用目标是什 么?
环境一号卫星数据将主要应用于灾害和环境的监测和预报方面,具体如 下: 1) 灾害监测与预报 洪涝灾害监测 旱灾监测 台风和暴潮监测 地震、滑坡和泥石流监测 森林、草原火灾监测 农作物病虫害监测 海洋灾害监测 灾害损失评估 灾害紧急救助辅助决策 灾后救助与恢复重建评估
平台
有效载荷
波 段 号 1 2 3 4
光谱范围(µm)
空间分 辨率(m) 30 30 30 30 100
幅宽 (km)
侧摆能 力
重访 时间 (天) 4
数传数据 率(Mbps) 120
HJ-1A星
CCD相机
0.43-0.52 0.52-0.60 0.63-0.69 0.76-0.90 0.45-0.95 (110-128个谱 段) 0.43-0.52
0.43~0.52 0.52~0.60 0.63~0.69 0.76~0.90 0.75~1.10 30 30 30 30 150
50
±30
HJ-1-B
CCD
1 2 3 4
360(单 — 台)700 (二台)
红外多光谱相机
5
环境减灾-1A、1B卫星在轨性能评估
环境减灾-1A、1B卫星在轨性能评估
沈中;白照广
【期刊名称】《航天器工程》
【年(卷),期】2009(018)006
【摘要】环境减灾-1A、1B卫星是我国第一个具有严格成像视场匹配要求的光学对地遥感星座.经过在轨测试,各项指标均满足要求.文章介绍了环境减灾-1A、1B卫星入轨后在轨测试的性能评估结果,对该星座后续业务化应用提供了宝贵数据.【总页数】6页(P17-22)
【作者】沈中;白照广
【作者单位】航天东方红卫星有限公司,北京,100094;航天东方红卫星有限公司,北京,100094
【正文语种】中文
【中图分类】V41
【相关文献】
1.环境减灾-1A、1B卫星光学载荷在轨运行情况分析 [J], 朱军;陈卫容
2.自动化测试系统在环境减灾-1A、1B卫星中的应用 [J], 葛建云;王建军
3.环境减灾-1A、1B卫星供配电测试系统设计 [J], 阎梅芝;李立;章雷;方博
4.环境减灾-1A、1B卫星控制系统方案及在轨验证 [J], 王淑一;刘新彦;张笃周
5.环境减灾-1A、1B卫星环境遥感业务运行研究 [J], 王桥;张峰;魏斌;王昌佐;李营因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
辐射定标
辐射定标(像元亮度值,辐射亮度/亮温)、表观反射率、地表反射率、反照率、比辐射率(转)(2012-11-28 13:58:29)转载▼标签:杂谈分类:科研(2012-01-26 01:18:44)标签:校园分类:工作篇环境一号卫星光学数据绝对定标环境一号卫星光学数据的遥感器校正分为绝对定标和相对辐射定标。
对目标作定量的描述,得到目标的辐射绝对值。
要建立传感器测量的数字信号与对应的辐射能量之间的数量关系,即定标系数,在卫星发射前后都要进行。
卫星发射前的绝对定标是在地面实验室或实验场,用传感器观测辐射亮度值已知的标准辐射源以获得定标数据。
卫星发射后,定标数据主要采用敦煌外场测量数据,此值一般在图像头文件信息中可以读取。
以下两表为敦煌场地测定的绝对定标数据。
表HJ 1A/B星绝对辐射定标系数(DN/W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1)卫星传感器定标系数(DN/W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1)Band1Band2Band3Band4HJ1A CCD10.57630.54100.68240.7209 CCD20.63600.59100.81420.8768HJ1B CCD10.53290.528950.684950.72245 CCD20.57820.50870.68250.6468利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为:L=DN/coe式中coe为绝对定标系数,转换后辐亮度单位为W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1。
由于以上定标系数为敦煌场采用单点法对中等反射率目标(戈壁)测定的结果,因此对于太阳反射光谱波段,建议针对中等反射率地物采用上面提供的绝对辐射定标系数。
对于HJ1B的红外相机,近红外波段绝对定标系数为4.2857,短波红外波段绝对定标系数为18.5579。
定标公式同前。
HJ-1B红外相机热红外通道绝对辐射定标系数为:增益53.473,单位:DN/(W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1);截距26.965,单位:DN。
2011年环境一号卫星绝对辐射定标系数发布
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通 过 以上 过 程 , 一景 AS E E 的所 有 高 T R GD M
环境减灾卫星在我国生态环境中的应用
★专题1 环境减灾卫星运行情况环境与灾害监测预报小卫星星座包括2颗光学卫星环境减灾一号A、B(HJ -1A/B)卫星和1颗雷达卫星环境减灾一号C(HJ -1C)卫星,可以实现对生态环境与灾害的大范围、全天候、全天时的动态监测,光学卫星可实现30m 空间分辨率每2天对国土进行全覆盖观测,红外探测在中等分辨率下每4天对国土进行全覆盖观测,超光谱探测在中等分辨率下每4天对国土进行重复观测。
HJ -1A/B 于2008年9月6日成功发射,设计寿命3年,于2009年4月在轨交付使用,至今已经在轨运行10年,超期服役7年,围绕地球运转53819圈。
HJ -1C 于2012年11月19日成功发射,设计寿命3年,围绕地球运转32178圈。
卫星运行期间,为我国生态环境监测和环境遥感科研等工作提供了大量遥感数据。
2 环境减灾卫星数据接收情况环境减灾卫星配置了宽覆盖CCD 相机、红外多光谱扫描仪(IRS)、高光谱成像仪(HIS)、合成孔径雷达(SAR)等四种遥感器,组成了一个具有中高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率和宽覆盖的比较完备的对地观测遥感系列。
截至2018年8月16日,生态环境部卫星环境应用中心已累计提供CCD 数据493930景,数据量154251.451GB;HIS 数据690429景,数据量32361.713GB;IRS 数据67365景,数据量4451.179GB;SAR 数据112011景,数据量10189.572GB。
环境减灾卫星Application of HJ -1 in China's Ecological Environment王桥1、2 杨一鹏1、2 赵少华1、2 刘思含1、2(1生态环境部卫星环境应用中心 2国家环境保护卫星遥感重点实验室)环境与灾害监测预报小卫星星座A、B 卫星(简称HJ -1A/B)于2008年9月成功发射。
卫星在轨运行10年,为我国生态环境遥感监测提供了重要数据支撑,有力支撑了国家生态环境保护重点工作。
环境减灾一号A、B卫星在轨运行十周年回顾与展望
41 概述2008年9月6日,环境与灾害监测预报小卫星星座A、B(简称环境减灾一号A、B,HJ -1A/B)卫星在太原卫星发射中心由长征二号丙火箭发射升空,至2018年9月6日,已整整运行10年。
在民政部卫星减灾应用中心的精心运营管理下,目前双星仍在按业务需求开展遥感任务,成为我国寿命最长的遥感卫星。
环境减灾一号A 星(左图)、B 星(右图)在轨示意图2 在轨运行情况HJ -1A/B 卫星入轨后,于2008年10月13日完成双星轨道控制,形成180°相位星座布设。
为维持双星相位,2010年5月22日、2012年3月7日至3月10日对星座相位维持实施了二次轨控。
2014年,卫星降交点地方时已由标称值10∶30漂移到9∶20左右,整星发电能力受到较为严重的影响。
2014年3月11日开始对星座实施了卫星倾角的调整,增加0.3056°,使得卫星降交点地方时开始向正午漂移。
2016年以后,卫星相位差拉大,环境减灾一号A、B 卫星Retrospect and Prospect of HJ -1A/B over the Past Ten Years白照广(航天东方红卫星有限公司)在轨运行十周年回顾与展望Space International 国际太空 · 2018·9Reviews★专题综述Space International 国际太空·总第477期5考虑到卫星处于寿命末期,卫星以保寿命运行为主,未再进一步进行轨道调整。
经过10年的运行,卫星太阳电池阵发电电流相对入轨初期衰减0.6~1.8A 左右。
目前卫星能源仍能满足负载运行要求。
卫星运行姿态稳定,整体工况良好。
姿态指向精度维持在0.1°以内,姿态稳定精度维持在0.01°/s 以内。
星上温度环境适宜,蓄电池组温度水平一直保持在3.3~8.8℃正常范围内,其他舱内设备保持在0~30℃以内,随运行时间整体上呈微微上涨趋势,平均每年增加0.5℃。
环境减灾A、B星星座轨道维持技术与实践
!
主 国窒 型 芏 丛
.
至 旦
为 实现 A、B星 4 8 h覆盖 全球 的 目标 ,两 颗光 学 星应在 同一个 轨道 面 内,并 且 轨道 高度 相 同 , 相 位呈 1 0分 布Ⅲ 。轨道 高度 的设 计 主 要从 用 户 对遥 感 器 图 像分 辨 率 、重 访 能力 、覆 盖 特 性 要求 8。 以及对 应 客观存 在 的轨 道 回归 ( 复 )特性 等方 面 综 合考 虑 。对 于 A、B星 座 中 的单 颗卫 星 而言 , 重 星下点 轨迹 每 3 1天重 复一次 ,A、B星座设 计 的轨道参 数如表 1 示 。 所
星 ,为满 足可 见光 对地 观测 和 电源 系统供 电 的需要 ,轨道类 型选 择太 阳 同步 回归 ( 复 )轨道 。太 重
阳 同步轨 道可 满足 观测 范 围 、太 阳高 度角 、稳 定 的光 照 条件 等 地 表遥 感 观 测 的要 求 , 回归 ( 重复 )
轨道 则 可满足 重访 周期 的要 求 。
围 、动 态监测 ,并在 2 1 0 0年前 后集 中利 用 约 1 半 的时 间获取 了覆 盖全球 陆地 的 C D影像 ,其 中 年 C
云量 小 于 2 的有 效影 像覆 盖 了全球 陆地 面积 的 8 以上 ,为 研 究全 球 环 境变 化 提供 了宝 贵 的数 0 0
据 资源 。为确 保 星座 的相 位 关 系 , 自发 射后 星座 相 位 初 始 化 工作 完 成 至今 ,A、B星 于 2 1 0 0年 5
环境减灾一号A、B卫星数据服务及应用
1 概述环境减灾卫星星座是中国第一个用于环境与灾害监测预报的小卫星星座,是中国继气象、海洋、资源卫星系列之后发射的又一新型的民用卫星系统。
环境减灾卫星由2颗光学卫星环境减灾一号A、B(HJ-1A/B)卫星和1颗雷达卫星环境减灾一号C(HJ-1C)卫星组成。
HJ-1A/B卫星于2008年9月6日以“一箭双星”方式成功发射,卫星由中国航天科技集团有限公司航天东方红卫星有限公司研制,中国科学院参加了有效载荷的研制任务。
运载火箭由中国航天科技集团有限公司运载火箭技术研究院研制,太原卫星发射中心负责星箭发射。
西安卫星测控中心负责测控任务,包括卫星测控任务和长期管理。
地面系统由数据接收系统、地面数据处理系统、分发服务系统组成,中国科学院遥感地面站负责卫星数据的接收,中国资源卫星应用中心(简称资源卫星中心)负责数据处理、分发。
应用系统由环境应用系统和减灾应用系统组成,应急管理部(原国家减灾委)和生态环境部(原环境保护部)共同负责卫星的业务运行管理。
资源卫星中心作为HJ-1A/B卫星的数据处理和分发服务负责单位,同时也是国家陆地观测卫星数据中心,肩负着我国陆地观测卫星数据集中处理中心、统一存档中心、统一分发中心的重要责任,为国家经济建设和社会发展提供宏观决策依据,为全国广大用户提供各类对地观测数据产品和技术服务。
迄今为止,资源卫星中心负责运行和数据处理、归档和分发包含“资源”、“环境”、“测绘”、“高分”等系列民用卫星共计22颗,我国民用陆地观测系列卫星被广泛应用于国土资源、城市规划、环境监测、防灾减灾、农业、林业、水利、气象、电子政务、统计、海洋、测绘、环境减灾一号A、B卫星Data Service and Application of HJ-1A/B数据服务及应用徐文 曾湧 陈卫荣(中国资源卫星应用中心)摘要:2008年9月,环境与灾害监测预报小卫星星座A、B(简称环境减灾一号A、B)卫星成功发射,迄今为止,2颗卫星已运行10周年,超期运行7年。
2014年国产遥感卫星外场绝对辐射定标系数1、高分一号(GF-1)卫星
2014年国产遥感卫星外场绝对辐射定标系数1、 高分一号(GF-1)卫星绝对辐射定标系数表1 GF-1卫星各载荷的绝对辐射定标系数注:利用绝对定标系数将GF-1卫星CCD 图像DN 值转换为辐亮度图像的公式为:()e e L Gain DN λ=⋅式中:式中()e e L λ为转换后辐亮度,单位为211W m sr m μ---⋅⋅⋅,DN 为卫星载荷观测值;Gain 为定标斜率,单位为211W m sr m μ---⋅⋅⋅。
2、 环境减灾-AB (HJ-1A/B )卫星绝对辐射定标系数表2 HJ-1A/B 星CCD 相机(增益2)的定标系数注:利用绝对定标系数将HJ-1A/B 卫星CCD 图像DN 值转换为辐亮度图像的公式为:()e e L Gain DN Offset λ=⋅+式中:式中()e e L λ为转换后辐亮度,单位为211W m sr m μ---⋅⋅⋅,DN 为卫星载荷观测值;Gain 为定标斜率,单位为211W m sr m μ---⋅⋅⋅,Offset 为绝对定标系数偏移量,单位为211W m sr m μ---⋅⋅⋅。
3、 资源三号(ZY-3)卫星绝对辐射定标系数表3 ZY-3卫星在轨绝对辐射定标系数注:利用绝对定标系数将ZY-3卫星CCD 图像DN 值转换为辐亮度图像的公式为:()e e L Gain DN λ=⋅式中:式中()e e L λ为转换后辐亮度,单位为211W m sr m μ---⋅⋅⋅,DN 为卫星载荷观测值;Gain 为定标斜率,单位为211W m sr m μ---⋅⋅⋅。
4、 资源一号02C (ZY-1 02C )卫星绝对辐射定标系数表4 ZY-1 02C 星CCD 相机的定标系数注:利用绝对定标系数将ZY-1 02C 卫星CCD 图像DN 值转换为辐亮度图像的公式为:()e e L Gain DN λ=⋅式中:式中()e e L λ为转换后辐亮度,单位为211W m sr m μ---⋅⋅⋅,DN 为卫星载荷观测值;Gain 为定标斜率,单位为211W m sr m μ---⋅⋅⋅。
环境减灾一号A、B卫星减灾应用
★专题1 前言环境与灾害监测预报小卫星星座规划由4颗光学卫星和4颗合成孔径雷达卫星组成,具有大范围、全天候、全天时、动态的灾害监测能力,是我国继“气象”、“海洋”和“资源”之后的第四大民用卫星系列。
2008年9月6日,环境与灾害监测预报小卫星星座A、B(简称环境减灾一号A、B,HJ -1A/B)2颗光学小卫星通过“一箭双星”方式成功发射,迈出了该星座建设的第一步,标志着我国自然灾害监测和损失评估有了稳定的数据支撑。
作为环境减灾小卫星星座牵头业务部门的支撑单位,国家减灾中心主要负责HJ -1A/B 卫星的运行管理和减灾应用业务体系建设工作。
10年来,国家减灾中心建立了运行管理队伍,开发了运行管理平台,建立了运管值班制度,精心组织卫星运行管理工作,合理安排卫星观测任务,在满足各类用户的基础上,尽可能使卫星使用效益最大化。
在卫星减灾应用方面,经过10年的发展,HJ -1A/B 这2颗卫星已被完全纳入我国防灾减灾救灾决策业务体系,成为防灾减灾救灾决策重要的数据源。
同时,在HJ -1A/B 卫星的支撑下,国家灾害遥感监测业务体系已经初步建成,灾害遥感监测业务模式、工作规程、标准规范、产品体系与服务模式也已形成,并逐步完善。
HJ -1A/B 卫星的应用,也大大带动了全国省级减灾中心灾害遥感监测业务的发展。
2 灾害遥感业务体系HJ -1A/B 卫星减灾应用的10年,也是我国灾害遥感业务体系建立与发展的10年。
在HJ -1A/B 卫星数据的支撑下,国家减灾中心建立了较为完善的灾害遥感业务体系,实现了灾害遥感业务从无到有并逐步完善的过程。
目前,灾害遥感业务体系已初步形成,并已经成为国家防灾减灾救灾决策中不可环境减灾一号A、B 卫星Application of HJ-1A/B in Disaster Reduction减灾应用杨思全1 范一大2 李素菊1 王兴玲2 吴玮1 聂娟1 和海霞1 王平1 刘明1贾丹1(1民政部国家减灾中心 2民政部信息中心 )或缺的重要技术支撑手段。
HJ-1B卫星热红外通道在轨绝对辐射定标
HJ-1B卫星热红外通道在轨绝对辐射定标刘李;顾行发;余涛;李小英;高海亮;张玉香;李家国;向雅莉【摘要】This paper described that in-flight radiometric calibration for thermal bands of HJ-1B using the test site Qinghai-lake. The radiance of water surface was measured by CE312,and the spectral transmittance and upward radiance of the atmosphere was calculated using radiance transfer model M0DTRAN4. 0. At the same time the spectral response of HJ-1B sensor and that of CE312 sensor are coupled. The calibration coefficient is given by the comparison between the apparent radiance of sensor and the digital count of satellite's output from the data of Aug. 1 and 5,2010. The results are validated by the data of June 29, 2010 at the Dali-lake test site.%利用青海湖水面辐射校正场对HJ-1B卫星热红外通道进行绝对辐射定标,由CE312热红外辐射计测量水面辐亮度,结合辐射传输模型MODTRAN4.0计算大气透过率和上行程辐射,同时进行CE312通道与HJ-1B卫星热红外通道光谱匹配,计算传感器入瞳处等效辐亮度值.通过2010年8月1日和5日两组传感器入瞳等效辐亮度值和卫星通道计数值回归得到该卫星通道绝对定标系数,并使用内蒙达里湖水面辐射校正场2010年6月29日实测数据对定标结果进行检验.【期刊名称】《遥感信息》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】6页(P37-41,83)【关键词】青海湖;达里湖;绝对辐射定标;辐射传输;辐亮度【作者】刘李;顾行发;余涛;李小英;高海亮;张玉香;李家国;向雅莉【作者单位】遥感科学国家重点实验室;中国科学院遥感应用研究所,北京100101;中国科学院研究生院,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;遥感科学国家重点实验室;中国科学院遥感应用研究所,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;遥感科学国家重点实验室;中国科学院遥感应用研究所,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;遥感科学国家重点实验室;中国科学院遥感应用研究所,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;遥感科学国家重点实验室;中国科学院遥感应用研究所,北京100101;中国科学院研究生院,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;国家气象卫星中心,北京100086;遥感科学国家重点实验室;中国科学院遥感应用研究所,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;中国地质大学北京,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TP791 引言HJ-1B卫星自2008年9月发射以来,由于受到空间环境变化和元器件老化等因素的影响,必须对其进行在轨绝对辐射定标。
利用环境减灾卫星星座A、B 星监测澳大利亚火灾
利用环境减灾卫星星座A、B星监测澳大利亚火灾(2009年2月23日)北京时间2009年2月7日,澳大利亚南部维多利亚州和新南威尔士州发生山火,接到数据请求后,中国资源卫星应用中心立即启动重大灾害应急响应预案,持续密切关注灾情的发展,积极安排环境减灾卫星星座A、B星数据成像计划,开展火灾遥感监测。
中心获取了2月23日的IRS图像,并立即对图像进行解译,通过对2月23日的IRS图像进行解译,新发现8处着火点(区),其经纬度如下:1: 37°23′09″S 145°50′19″E2: 37°24′47″S 145°57′37″E3: 37°40′20″S 145°39′54″E4: 37°31′05″S 145°30′53″E37°32′22″S 145°27′47″E5: 38°51′09″S 146°25′59″E6: 38°55′47″S 146°28′51″E7: 39°01′50″S 146°25′16″E8: 39°02′09″S 146°18′17″E从23日的CCD图像解译结果(图2)可以看出,南部半岛的过火面积已经达到1.27万公顷,发现6处着火点,其经纬度如下: 1: 38°50′44″S 146°26′15″E2: 38°59′52″S 146°20′50″E3: 39°01′22″S 146°19′58″E4: 39°01′53″S 146°19′41″E5: 39°02′35″S 146°18′31″E6: 39°01′42″S 146°25′52″E中心将继续跟踪监测该地区受灾情况,及时将监测结果上报相关部门。
环境减灾小卫星 (HJ-1B)单窗算法反演地表温度
环境减灾小卫星 (HJ-1B)单窗算法反演地表温度摘要:地表温度是地球环境中的一个重要参数。
针对近年来发射的HJ-1B星的光学和热红外波段,本研究在基于影像的COST模型大气校正基础上,以宁夏为研究区,采用无需大气水汽含量参数的单窗算法反演地表温度,并采用同步的MODIS温度产品进行对比验证,结果表明该法具有<1 K的可信精度。
同时对该法的关键参数地表比辐射率进行了敏感性分析,发现该法对比辐射率不大敏感,其在中等程度的变化时,其误差<0.5 K。
从而说明该法反演地表温度的可靠性,也表明了环境减灾星具有较高精度的探测地表温度的能力。
关键词:大气校正;比辐射率;敏感性分析.中图分类号:TP79 文献标志码:AUSING A MONO-WINDOW ALGORITHM FOR LANDSURFACE TEMPERATURE RETRIEV AL FROM CHINESE SATELLITE FOR ENVIRONMENT AND NATURAL DISASTERMONITORING (HJ-1B) DATAZHAO Shao-Hua1,2, QIN Qi-Ming1, YAO Yun-Jun1,3, LIN You1, JIANG Hong-Bo1,CUI Rong-Bo1 1: Institute of Remote Sensing and GIS, Peking University, Beijing, 100871 2: Environmental Satellite Center, Ministry of Environmental Protection, Beijing, 100029.3: College of Global Change and Earth System Science, Beijing Normal University. Beijing,100875.Abstract:Land surface temperature (LST) is a key parameter in earth environment. Aiming to the latest optical and thermal bands of HJ-1B satellite, the LST retrieval over Ningxia plain is implemented using a mono-window algorithm without atmospheric water vapor content input, based on the COST model for atmospheric correction. Considering the difficulty of obtaining simultaneous ground measured data, the MODIS LST product is adopted as a standard to test the approach. The comparison and validation indicate that this method has good reliability with accuracy of less than 1 K. In addition, the sensitivity analysis is performed for land surface emissivity, and the result shows this variable is not sensitive to LST, because the LST error is less than 0.5 K when it varies at medium level. This study proves that the satellite data has higher availability for detecting LST.Key words: Atmospheric correction; Emissivity; Sensitivity analysis.引言环境与灾害监测预报小卫星A、B星是我国继气象、海洋、国土资源卫星之后一个全新的民用卫星。
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航天东方红卫星有限公司抓总研制的两颗光学遥感
控.姿态控制采用三轴稳定、对地定向、整星零动量
卫星,是在轨超期服役环境减灾一号A/B卫星的升级
接续星,满足国家在灾害监测、生态环境监测等领域
的数据持续、稳定、高质量供给需求.
两颗卫星技术状态相同,于 2016 年 6 月同步启
动研制,
2020 年 9 月 27 日在太原卫星发射中心由长
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27144993_环境减灾二号A
㊀第31卷㊀第3期2022年6月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程S P A C E C R A F TE N G I N E E R I N G ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀V o l .31㊀N o .3㊀㊀㊀㊀147环境减灾二号A /B 卫星在辽东湾海冰监测中的应用陈璐㊀胡凯龙㊀刘明博(应急管理部国家减灾中心,北京㊀100124)摘㊀要㊀为减少由冬季寒潮导致的海冰灾害损失,利用遥感手段对我国高纬度海域海冰风险进行监测,并提供决策支撑.文章利用环境减灾二号A /B 卫星的16m 分辨率多光谱数据,采用基于D e e p L a bV 3模型的语义分割方法,对渤海辽东湾地区的海冰范围进行提取和动态分析,得出海冰范围的动态变化规律,并进行提取精度评估.结果表明:利用该方法的海冰提取准确率可以达到97 4%以上,可以满足海冰的日常监测需要,验证了环境减灾二号A /B 卫星在风险要素遥感监测的应用能力.关键词㊀环境减灾二号卫星;海冰监测;深度学习;语义分割中图分类号:T P 75㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀D O I :10 3969/ji s s n 1673G8748 2022 03 021A p pl i c a t i o no fH J G2A /BS a t e l l i t e s i nS e a I c e M o n i t o r i n g i nL i a o d o n g B a yC H E N L u ㊀HU K a i l o n g ㊀L I U M i n gb o (N a t i o n a lD i s a s t e rR e d uc t i o nC e n t e r o fC h i n a ,M E M ,B e i j i n g 100124,C h i n a )A b s t r a c t :T h e c o l dw a v e i nw i n t e r c a nc a u s e s e a i c ed i s a s t e r ,r e m o t e s e n s i n g isu s e d t o m o n i t o r t h es e ai c er i s ki n C h i n a sh i g hl a t i t u d es e aa r e a sa n d p r o v i d ed e c i s i o ns u p p o r t .U s i n g t h e 16m e t e rr e s o l u t i o n m u l t i s p e c t r a ld a t a o f H J G2A /B s a t e l l i t e sa n dt h es e m a n t i cs e gm e n t a t i o n m e t h o db a s e do n D e e p l a b V 3m o d e l ,t h i s p a p e re x t r a c t sa n dd y n a m i c a l l y a n a l yz e st h es e ai c e r a n g e i nL i a o d o n g B a y ,B o h a i S e a ,o b t a i n s t h e d y n a m i c c h a n g e l a wo f s e a i c e r a n g e ,a n d e v a l u a t e s t h e e x t r a c t i o n a c c u r a c y .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e a c c u r a c y o f s e a i c e e x t r a c t i o n u s i n gt h i sm e t h o d c a n r e a c hm o r e t h a n 97 4%,w h i c h c a nm e e t t h e n e e d s o f d a i l y s e a i c em o n i t o r i n g ,a n d v e r i f yt h e a p p l i c a t i o na b i l i t y o fH J G2A /Bs a t e l l i t e s i n r e m o t e s e n s i n g m o n i t o r i n g of r i s k f a c t o r s .K e y w o r d s :H J G2A /Bs a t e l l i t e s ;s e a i c em o n i t o r i ng ;d e e p l e a r n i n g ;s e m a n t i c s e g m e n t a t i o n 收稿日期:2022G05G16;修回日期:2022G06G20基金项目:国家重点研发计划(2021Y F B 3901205)作者简介:陈璐,女,硕士,研究实习员,研究方向为卫星遥感技术在应急管理中的应用.E m a i l :c h e n l u @n d r c c .o r g.c n .㊀㊀海冰主要是由海水冻结而成的咸水冰,与海啸㊁风暴潮㊁灾害海浪和赤潮并称为海洋五种主要灾害,尤其多发于极地海域和某些高纬度区域.海冰灾害严重时会导致航运中断㊁船舶受损㊁石油平台等大型海上工程建筑塌陷等,海冰膨胀时还会破坏港口和码头[1].我国北部海域因纬度偏高每年都会出现结冰现象,辽东湾是我国纬度最高的海域,冬季受寒潮影响会出现大面积海冰现象[2],此外还有黄河冰凌由入海口流入海洋,在历史上曾发生多次严重灾情并造成重大经济损失.因此,在海冰易发季节有效监测海冰的变化,并结合气象等信息分析其发展趋势在防范减少灾害损失方面具有重大意义.卫星遥感具有非接触㊁实时获取的特点,对于大范围的海冰分布监测更加方便高效.目前的海冰遥感监测方法主要集中在基于高分辨率光学影像的特征提取和基于合成孔径雷达(S A R )[3]的主动遥感Copyright ©博看网. All Rights Reserved.方法.虽然光学遥感受天气影响较大,但其具有应用成本低㊁分辨率精细和重访周期短等特点[4],且影像直观真实,在海冰监测中有较为明显的优势,可进行业务化的生产和应用.我国已有的应用于海洋监测的卫星主要有海洋(H YG1㊁H YG2㊁H YG3)卫星系列㊁高分三号卫星等,用于海洋环境和资源监测等[5].以防灾减灾㊁环境保护为主要业务的环境减灾二号A/B卫星具有强大的数据获取能力,具备两星组网,实现可见及红外多光谱数据全球2天1张图㊁高光谱数据全球15天1张图的能力.在保证宽视场的同时,多光谱数据的空间分辨率达16m,适用于大范围的高精度海冰监测.利用光学卫星影像的海冰提取方法主要有基于指数[6]的㊁基于纹理[7]的㊁基于图像分割[1]的和利用机器学习[8]等方法,虽然达到了一定的分类效果,但难以处理海量数据并快速提供决策支持.卷积神经网络(C N N)通过选择合适的卷积核对输入图像进行变换,能更好的根据图像特征进行分类,提高识别准确率,应用于海冰提取中的精度已达到98%以上[9].本文利用基于深度学习的语义分割模型,对环境减灾二号A/B卫星获取的不同时相多光谱影像进行海冰范围提取,对渤海辽东湾海冰分布情况进行动态监测并分析其应用能力.1㊀研究区概况与数据1 1㊀研究区概况本文研究区域位于渤海辽东湾,地理坐标120 21ʎE~122 73ʎE,39 59ʎN~41 37ʎN,地处河北省大清河口到辽东半岛南端老铁山角以北的海域,是中国渤海三大海湾之一.研究区范围如图1所示.辽东湾是中国边海水温最低㊁冰情最重处,受西北风影响,东岸又较西岸为重.每年受强冷空气和寒潮天气长时间影响,渤海辽东湾海冰结冰范围较大,海冰灾害对沿海各地港口运输,水产养殖㊁油气开采等涉海生产和群众生活带来一定程度的影响.1 2㊀卫星影像数据本文研究主要利用环境减灾二号A/B卫星影像数据对渤海辽东湾海域进行海冰监测.环境减灾二号A/B卫星均配置16m相机㊁高光谱成像仪㊁红外相机和大气校正仪等4种载荷,可提供16m多光谱㊁48m高光谱和48m红外图像数据,大气校正仪可在轨同步获取与16m相机相同视场的大气多谱段信息.具体参数见表1.图1㊀研究区示意图F i g 1㊀O v e r v i e wo f s t u d y a r e a表1㊀环境减灾二号A/B卫星主要参数T a b l e1㊀M a i n p a r a m e t e r s o fH JG2A/Bs a t e l l i t e s参数多光谱载荷高光谱成像仪红外相机空间分辨率(星下点)/m1648/9648/96幅宽/k m80096720轨道高度/k m644 5覆盖周期/天2142㊀㊀本文利用2021年末至2022年初冬季低温海冰易形成时期的成像效果良好的环境减灾二号A/B 卫星的多光谱数据,对辽东湾地区的海冰进行监测.影像数据的具体参数见表2.表2㊀卫星影像数据基本信息T a b l e2㊀B a s i c i n f o r m a t i o no f s a t e l l i t e i m a g e d a t a获取时间卫星载荷云量2021年12月24日环境减灾二号A卫星C C D4环境减灾二号A卫星C C D3少量2021年12月25日环境减灾二号A卫星C C D1少量2022年1月3日环境减灾二号B卫星C C D4无云2022年1月5日环境减灾二号A卫星C C D4少量2022年1月6日环境减灾二号A卫星C C D1环境减灾二号A卫星C C D2无云2022年1月14日环境减灾二号A卫星C C D2环境减灾二号A卫星C C D3无云2㊀研究方法本文对获取的研究区遥感影像进行大气校正㊁辐射定标㊁几何校正和数据镶嵌等预处理,利用基于D e e p L a b V3模型的深度学习语义分割算法进行渤海湾海冰提取,再利用人工目视解译结果对提取的841㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀31卷㊀Copyright©博看网. All Rights Reserved.海冰范围进行验证,通过比较2021年12月下旬至2022年1月中旬的其中6天的海冰范围变化,对渤海湾海冰进行监测.2 1㊀遥感影像预处理1)辐射定标直接获取的遥感影像中的每个像元记录的是地物的亮度灰度值,其大小与传感器的辐射分辨率㊁地物反射率和散射率等有关.在应用过程中,为保证传感器获取数据的准确性,需要进行辐射定标得到地物目标的辐射亮度.辐射校正后的辐射亮度为L=GˑL D N+B(1)式中:L为辐射校正后的辐射亮度;L D N为传感器像元记录的亮度灰度;G为定标系数增益;B为偏移量.2)大气校正根据卫星遥感影像的成像原理,传感器最终测得的地面目标的总辐射量度并不是地表真实反射率的反映,其中包含了由大气吸收,尤其是散射作用造成的辐射量误差.因此需要对环境减灾二号A/B 卫星采集数据进行大气校正,消除这些由大气影响所造成的辐射误差,反演地物真实的表面反射率.本文采用的是基于辐射传输模型理论的F L A A S H 方法.3)影像镶嵌由于环境减灾二号A/B卫星多光谱数据的幅宽和卫星运行轨迹影响,对辽东湾附近海域进行大范围监测时需要对相邻的两景影像进行镶嵌.首先对影像构建金字塔,以便于影像能够快速显示.由于相邻影像之间的成像差异,不能直接镶嵌或融合,需要根据影像之间的相关性进行图像配准.本文使用的图像配准方法是基于图像灰度的相关系数法,两幅影像的相关系数为R(I,T)=ðxðy[T(x,y)-μT][I(x,y)-μI]ðxðy[T(x,y)-μT]2[I(x,y)-μI]2(2)式中:T(x,y)和I(x,y)为待配准的两幅图像;x, y为图像的行列号,表示像元的位置;μT和μI为两幅图像的均值;R为相关系数,可以准确描述两幅图像的相似程度.配准后的影像再根据大地坐标,将待镶嵌影像对的重叠区域进行灰度差值运算,得到重叠区域的差值图像,用来确定镶嵌线.由于两幅影像存在一定的亮度差异,尤其是在重叠区域处更为明显,因此还须进行亮度镶嵌.将两幅影像对应像元的平均值作为重叠区域像元点的亮度值,调整后亮度值为g(i,j)=12[g T(i,j)+g I(i,j)](3)式中:g(i,j)为重叠部分亮度调整后的亮度值;i,j 为行列号;g T(i,j)和g I(i,j)分别为图像T和I在同一位置的像素亮度值.经过图像亮度镶嵌后输出的镶嵌影像色彩均衡,色调统一.2 2㊀基于深度学习的语义分割方法语义分割是计算机视觉领域一种对图像进行像素级分类的方法,传统的语义分割方法包括直方图阈值化方法㊁混合化特征空间聚类方法㊁基于区域的方法㊁支持向量机(S VM)等算法.基于深度学习的语义分割方法就是采用卷积神经网络(C N N)分类[10G13],区别于传统依赖于专家知识的特征提取, C N N具有一定的自动特性学习能力.通过一系列卷积捕捉图像的复杂特征,对图像中的内容进行编码,再解码生成原始图像的类别,因此也将这种分类模型称为基于编码器G解码器结构的语义分割模型.常见的基于编码器G解码器结构的语义分割模型有全卷积神经网络(F C N)系列[14]㊁U n e t网络㊁D e e p L a b[15]系列㊁P S P N e t[16]等模型.由于在卷积过程中连续的池化和下采样,使特征分辨率下降,不利于定位,D e e p L a b V3[17]模型针对这一问题提出了一种控制特征的抽取㊁学习多尺度特征的网络结构.D e e p L a b V1模型结合了深度卷积神经网络(D C N N s)和概率图模型(D e n s e C R F s),将D e n s e C R F s作为后处理,兼顾考虑了待分类像素点周围像素点的值,使语义分割的边界清楚.但利用D C N N s进行语义分割时还存在精准度不够的问题,根本原因是重复的池化和下采样降低了分辨率.但是另一方面,重复的池化和下采样扩大了感受野,而感受野的扩大对语义分割任务来说也是至关重要的.针对这一问题,D e e p L a b V2模型采用的空洞卷积算法(即在卷积核中插入空值像元以达到扩大卷积范围的效果)扩展感受野,与此同时不会降低特征图的分辨率.另外,D e e p L a b V2模型组合了不同扩张率的空洞卷积所产生的特征图的A S P P模块,用于获取更加丰富的上下文信息.D e e p L a bV3模型对上述的A S P P模块进行了改进(具体流程如图2所示),根据P S P N e t模型思想引入了全局池化,使其能够聚焦到全局的上下文信息,以获得更准确的分割结果.941㊀㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈璐等:环境减灾二号A/B卫星在辽东湾海冰监测中的应用Copyright©博看网. All Rights Reserved.图2㊀D e e p L a bV3中的改进A S P P模块流程F i g 2㊀F l o wc h a r t o f i m p r o v e dA S P P m o d u l e i nD e e p L a bV3㊀㊀本文利用D e e p L a bV3语义分割模型,对经过预处理后的环境减灾二号A/B卫星数据进行海冰范围提取并分析渤海辽东湾海冰随时间变化规律,利用人工目视解译结果进行精度与评价.3㊀结果分析3 1㊀海冰范围提取结果本文分别对2021年12月24日㊁2021年12月25日㊁2022年1月3日㊁2022年1月5日㊁2022年1月6日㊁2022年1月14日的渤海辽东湾地区的海冰范围进行监测,结果如图3所示.图3㊀海冰范围提取结果F i g 3㊀S e a i c e r a n g e e x t r a c t i o n r e s u l t s㊀㊀由图3可知,渤海辽东湾海冰范围变化趋势:2021年12月24日至25日海冰影响的海岸线长度增加,海冰范围由海岸线向外延伸,面积显著增加,并于2022年1月3日减少;2022年1月3日至14日,海冰范围逐步呈扩大趋势.通过对提取的海冰结果进行计算,得到每日海冰影响面积见表3.根据气象信息,辽东湾海域于2021年12月中旬进入初冰期,受12月下旬寒潮影响,海冰范围显著增大,12月底气温有所回升导致海面浮冰融化,面积减小.随着2022年1月第二次寒潮来临,海面浮冰面积呈逐步增大的趋势.上述结果表明,海冰监测面积与气温变化趋势基本一致.表3㊀海冰影响范围面积统计T a b l e3㊀S t a t i s t i c s o f a r e a a f f e c t e db y s e a i c e日期2021G12G242021G12G252022G01G032022G01G052022G01G062022G01G14影响范围/k m2169030711614244931154865051㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀31卷㊀Copyright©博看网. All Rights Reserved.㊀㊀由表3中的面积计算结果可知,受寒潮影响,2021年12月24日至25日一天时间海冰面积迅速增长,约1381k m 2;2022年1月3日至14日,辽东湾海冰面积以约平均每天100k m 2的速率增大,须持续监测防范海冰灾害发生.3 2㊀海冰范围提取精度分析根据上述结果,利用基于深度学习的语义分割模型基本可以实现海冰提取,但在少数细微处还存在未提取的情况,如图4所示.图4㊀漏提取区域F i g4㊀L e a ke x t r a c t i o na r e a 为了定量评价该模型的提取精度,本文采用了目视解译的海冰范围作为参照,计算基于深度学习的语义分割模型的海冰提取精度为P =S r e a lS t o t a lˑ100%(4)式中:P 为表示分类精度;S r e a l 为正确提取的区域像素数;S t o t a l 为目视解译提取的参考区域像素数.根据目视解译结果选取渤海辽东湾海冰提取结果中有明显漏提区域进行精度评价,以2021年12月25日的海冰提取结果为例,计算得到提取精度达到97 4%.可以得出利用D e e p L a bV 3语义分割模型对环境减灾二号A /B 卫星数据的海冰提取结果精度可以达到97 4%以上,能够满足海冰日常监测的业务需求.4㊀结束语本文以渤海辽东湾海冰监测为例,利用环境减灾二号A /B 卫星数据,采用基于D e e p L a bV 3模型的深度学习语义分割方法,提取2021年12月下旬至2022年1月中旬的形成期海冰范围,并监测其面积变化.结果表明,受寒潮影响,海冰面积迅速增长,最高可达1000平方千米/天以上.利用目视解译结果对深度学习语义分割方法提取的海冰范围进行精度评价,计算得到海冰提取的准确率达97 4%以上.本文研究结果表明:环境减灾二号A /B 卫星的16m 多光谱数据可以应用在海冰日常监测中,利用深度学习的语义分割算法提取海冰的准确率可以满足灾害风险日常监测的业务需求.参考文献(R e f e r e n c e s)[1]杜吉生,张华忠.基于高分影像的冰灾遥感监测方法研究[J ].无线电工程,2022(5):707G713D u J i s h e n g ,Z h a n g H u a z h o n g .R e m o t e s e n s i n g m o n i t o Gr i n g m e t h o do f i c ed i s a s t e rb a s e do nh i g hs c o r e i m a g e [J ].R a d i oE n g i n e e r i n g ,2022(5):707G713(i nC h i n e s e )[2]王志勇,王丽华,刘健,等.基于多源中高分辨率遥感数据提取渤海辽东湾海冰要素信息[J ].自然灾害学报,2021,30(1):174G182W a n g Z h i y o n g ,W a n g L i h u a ,L i u J i a n ,e t a l .E x t r a c t i o n o f s e ai c ee l e m e n t i n f o r m a t i o ni n L i a o d o n g B a y oft h e B o h a i S e ab a s e do nm u l t i Gs o u r c em e d i u ma n dh i gh r e s o Gl u t i o n r e m o t e s e n s i n g d a t a [J ].J o u r n a l o fN a t u r a l D i s a s Gt e r s ,2021,30(1):174G182(i nC h i n e s e)[3]赵泉华,王肖,王雪峰,等.2015 2020年辽东湾海冰冰情时空特征及其影响因素[J ].地球信息科学学报,2021,23(11):2025G2041Z h a oQ u a n h u a ,W a n g X i a o ,W a n g X u e f e n g,e t a l .T e m Gp o r a l a n d s pa t i a l c h a r a c t e r i s t i c so f s e a i c e c o n d i t i o na n d i t s i n f l u e n c i n g f a c t o r si n L i a o d o n g B a y f r o m 2015t o 2020[J ]J o u r n a l o fG e o Gi n f o r m a t i o nS c i e n c e ,2021,23(11):2025G2041(i nC h i n e s e )[4]李雅文.基于混合像元分解的海冰检测方法研究[D ].武汉:武汉大学,2020L iY a w e n .R e s e a r c ho ns e a i c ed e t e c t i o n m e t h o db a s e do n t h e d e c o m p o s i t i o n o fm i x e d p i x e l s [D ].W u h a n :W u Gh a nU n i v e r s i t y,2020(i nC h i n e s e )[5]蒋兴伟,何贤强,林明森,等.中国海洋卫星遥感应用进展[J ].海洋学报,2019,41(10):113G124J i a n g X i n g w e i ,H eX i a n q i a n g ,L i n M i n g s e n ,e ta l .P r o Gg r e s s e s o no c e a ns a t e l l i t er e m o t es e n s i n g a p p l i c a t i o ni n C h i n a [J ].H a i y a n g X u e b a o ,2019,41(10):113G124(i n C h i n e s e)[6]王志勇,张梦悦,于亚冉,等.一种融合纹理特征与N D V I 的随机森林海冰精细分类方法[J ].海洋学报,2021,43(10):149G156W a n g Z h i y o n g ,Z h a n g M e n g yu e ,Y uY a r a n ,e t a l .Af i n e c l a s s i f i c a t i o nm e t h o d f o r s e a i c eb a s e do nr a n d o mf o r e s t151㊀㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈璐等:环境减灾二号A /B 卫星在辽东湾海冰监测中的应用Copyright ©博看网. All Rights Reserved.c o m b i n i n g t e x t u r e f e a t u r e a n dN D V I[J].H a i y a n g X u eGb a o,2021,43(10):149G156(i nC h i n e s e) [7]张明,吕晓琪,张晓峰,等.结合纹理特征的S VM海冰分类方法研究[J].海洋学报,2018,40(11):149G156Z h a n g M i n g,L V X i a o q i,Z h a n g X i a o f e n g,e t a l.R e s e a r c h o n S VM s e a i c e c l a s s i f i c a t i o n m e t h od c o m b i ne d w i t ht e x t u r ef e a t u r e s[J].H a i y a ng X u e b a o,2018,40(11):149G156(i nChi n e s e)[8]韩彦岭,赵耀,周汝雁,等.协同主动学习和半监督方法的海冰图像分类[J].海洋学报,2020,42(1):123G135H a nY a n l i n g,Z h a oY a o,Z h o uR u y a n,e t a l.C o o p e r a t i v e a c t i v e l e a r n i n g a n ds e m iGs u p e r v i s e d m e t h o df o rs e ai c e i m a g e c l a s s i f i c a t i o n[J].H a i y a n g X u e b a o,2020,42(1):123G135(i nC h i n e s e)[9]崔艳荣,邹斌,韩震,等.卷积神经网络在卫星遥感海冰图像分类中的应用探究 以渤海海冰为例[J].海洋学报,2020,42(9):100G109C u iY a n r o n g,Z o uB i n,H a nZ h e n,e t a l.A p p l i c a t i o no f c o n v o l u t i o n a l n e u r a l n e t w o r k s i n s a t e l l i t e r e m o t e s e n s i n g s e a i c e i m a g ec l a s s i f i c a t i o n:Ac a s es t u d y o fs e a i c e i n t h eB o h a i S e a[J].H a i y a n g X u e b a o,2020,42(9):100G109(i nC h i n e s e)[10]G i r s h i c kR,D o n a h u e J,D a r r e l lT,e t a l.R i c hf e a t u r eh i e r a r c h i e s f o ra c c u r a t eo b j e c td e t e c t i o na n ds e m a n t i cs e g m e n t a t i o n[C]//P r o c e e d i n g s o f t h e I E E EC o n f e r e n c eo nC o m p u t e rV i s i o na n dP a t t e r nR e c o g n iGt i o n.N e w Y o r k:I E E E,2014:580G587[11]G i r s h i c k R.F a s t RGC N N[C]//P r o c e e d i n g s o ft h eI E E E I n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c eo n C o m p u t e r V i s i o n.N e w Y o r k:I E E E,2015:1440G1448[12]H eK,G k i o x a r i G,D o l lár P,e ta l.M a s k RGC N N[C]//P r o c e e d i n g s o f t h e I E E E I n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c eo n C o m p u t e r V i s i o n.N e w Y o r k:I E E E,2017:2961G2969[13]R e nS,H eK,G i r s h i c kR,e t a l.F a s t e rRGC N N:t oGw a r d s r e a lGt i m eo b j e c td e t e c t i o n w i t hr e g i o n p r o p o s a l n e t w o r k s[J]//I E E ET r a n s a c t i o n s o nP a t t e r nA n a l y s i s&M a c h i n e I n t e l l i g e n c e,39(6),1137G1149[14]L o n g J,S h e l h a m e rE,D a r r e l lT.F u l l y c o n v o l u t i o n a l n e t w o r k s f o rs e m a n t i cs e g m e n t a t i o n.[C]//P r o c e e d i n g s o ft h e I E E E C o n f e r e n c e o n C o m p u t e r V i s i o n a n dP a t t e r n R e c o g n i t i o n.N e w Y o r k:I E E E,2015:3431G3440[15]孟俊熙,张莉,曹洋,等.基于D e e p l a bV3+的图像语义分割算法优化研究[J].激光与光电子学进展,2022(16):9G24M e n g J u n x i,Z h a n g L i,C a oY a n g,e ta l.R e s e a r c ho n o p t i m i z a t i o n o f i m a g e s e m a n t i c s e g m e n t a t i o na l g o r i t h m sb a s e do nD e e p l a bV3+[J].L a s e r&O p t oGe l e c t r o n i c sP r o g r e s s,2022(16):9G24(i nC h i n e s e) [16]Z h a o H,S h i J,Q iX,e ta l.P y r a m i ds c e n e p a r s i n g n e t w o r k[C]//P r o c e e d i n g sof t h e I E E Ec o n f e r e n c eo nc o m p u t e rv i s i o na nd p a t te r nr e c o g n i t i o n.N e w Y o r k:I E E E,2017:2881G2890[17]韩玲,杨朝辉,李良志,等.利用D e e p l a bV3提取高分辨率遥感影像道路[J].遥感信息,2021,36(1):22G28H a nL i n g,Y a n g C h a o h u i,L i L i a n g z h i,e t a l.R o a d e xGt r a c t i o n o f h i g h r e s o l u t i o n r e m o t e s e n s i n g i m a g e r yb a s e do nD e e p l a bV3[J]R e m o t eS e n s i n g I n f o r m a t i o n,2021,36(1):22G28(i nC h i n e s e)(编辑:张小琳)251㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀31卷㊀Copyright©博看网. 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27144988_环境减灾二号A
i
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环境减灾二号A、B星成功发射
环境减灾二号A、B星成功发射
作者:暂无
来源:《中国军转民》 2020年第10期
2020 年9 月27 日11 时23 分,我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,以一箭双星的方式成功发射环境减灾二号A、B 卫星。
该组卫星将接替在轨超期运行的环境减灾一号A、B 卫星,可用于支撑应急管理业务应用,并广泛服务于环境保护、自然资源、水利、农业、林业、地震等应用用户,进一步满足国家在相关领域数据持续供给的需求。
环境减灾二号A、B 卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025)》中规划的2 颗16米光学卫星, 卫星采用CAST2000 平台,具有高机动能力、高精度控制、高稳定度、载荷适应性较强及长寿命的特点。
两颗卫星均配置16 米相机、高光谱成像仪、红外相机和大气校正仪等4 种载荷,可提供16 米多光谱、48 米高光谱和48米红外图像数据。
卫星发射后将以防灾减灾、环境保护为主要业务,可为自然灾害要素监测、土地利用宏观监测、水资源监管与保护、农作物面积动态监测与产量评估、地震应急救援等方面提供有力支撑。
此次被接替的环境减灾一号A、B 卫星于2008 年9 月6 日发射,已在轨服役近12 年。
在轨运行期间,卫星获取了多光谱、超光谱、红外等大量遥感数据,并在应对汶川地震、青海玉树地震、舟曲特大山洪泥石流等重大自然灾害中,向相关单位提供了大量影像和数据资料,为抗灾减灾活动提供了重要依据。
环境与灾害监测预报小卫星A、B星在轨交付
环境与灾害监测预报小卫星A、B星在轨交付
佚名
【期刊名称】《中国航天》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】国家国防科技工业局3月30日在京举行环境与灾害监测预报小卫星A、B星在轨交付仪式,两颗卫星正式交付给民政部和环境保护部投入使用。
中国航天
科技集团公司总经理马兴瑞、副总经理袁家军出席交付仪式。
【总页数】1页(P14)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.中国的环境与灾害监测预报小卫星星座A/B星 [J], 白照广
2.迟到的太空“牵手”--环境与灾害监测预报小卫星C星研制记实 [J], 吴琳; 荆鹰
3.迟到的太空“牵手”——环境与灾害监测预报小卫星C星研制记实 [J], 吴琳;
荆鹰(摄影)
4.环境与灾害监测预报小卫星在轨交付运行 [J],
5.环境与灾害监测预报小卫星星座C星正式投入使用 [J],
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环境减灾星座A/B 星各载荷在轨绝对辐射定标系数
1、HJ1A/B 星各载荷在轨绝对辐射定标系数见表1和表2。
表1 HJ1A/B 星CCD 与IRS 绝对辐射定标系数
定标系数
卫星
传感器
增益
参数
Band1
Band2
Band3 Band4
a
(DN/W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)0.57630.54100.6824 0.7209 1
L 0 (W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)
9.31839.17587.5072 4.1484 a (DN/W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)0.9160 0.9228 1.1277 1.0753 CCD1
2
L 0 (W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)
7.3250
6.0737
3.6123 1.9028
a (DN/W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)0.63600.59100.8142 0.8768 1
L 0 (W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)
7.55757.0944 4.1319 1.2232 a (DN/W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)0.9997 1.0016 1.3777 1.3043 HJ1A
CCD2
2
L 0 (W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)
4.6344
4.0982
3.7360 0.7385
a (DN/W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)0.53290.528950.68495 0.72245 1
L 0 (W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)
1.6146
4.0052
6.2193 2.8302
a (DN/W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)0.86850.9367
1.2433 1.3002
CCD1
2
L 0 (W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)
3.0089
4.4487 3.2144 2.5609
a (DN/W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)
0.57820.50870.6825 0.6468 1
L 0 (W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)
3.4608 5.8769 8.0069 8.8583 a (DN/W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)0.9076 0.8502 1.1635 0.9800 CCD2
2
L 0 (W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)
2.2219
4.0683
5.2537
6.3497
g (DN/W ⋅m −2
⋅sr −1⋅μm −1)
4.285718.557912.662 61.472
HJ1B IRS 1
b (DN)
- - 11.489 -44.598
表2 HJ1A 星HSI 绝对辐射定标系数(DN/W ⋅m −2⋅sr −1⋅μm −1)
HJ1AHSI 绝对定标系数
波长
定标系数
波长
定标系数
波长
定标系数
460.04 0.2927 561.88 1.5462 721.61 5.8620
462.14 0.3050 565.00 1.5896 726.77 5.1258 464.25 0.3447 568.16 1.6073 732.01 5.5057 466.38 0.3786 571.36 1.6783 737.33 4.3242
468.53 0.4018 574.60 1.5987 742.73 4.1700
470.71 0.4296 577.87 1.6443 748.20 3.9960
472.90 0.4713 581.18 1.7071 753.75 3.9403
475.11 0.5059 584.52 1.7016 759.39 3.8426
477.35 0.5022 587.90 1.7869 765.11 11.5210
479.60 0.5239 591.33 1.9722 770.92 4.5856
481.88 0.6020 594.79 2.0156 776.82 4.0644
484.18 0.6329 598.30 1.9759 782.81 4.1707
486.50 0.7557 601.85 1.9553 788.89 4.4275
488.84 0.7367 605.44 1.9843 795.07 4.6644
491.20 0.7456 609.07 2.0150 801.34 4.6438
493.59 0.8194 612.74 2.1141 807.72 4.5858
496.00 0.7721 616.46 2.2630 814.20 4.9406
498.44 0.8276 620.23 2.1945 820.78 6.4526
500.90 0.8993 624.04 2.1912 827.47 5.5252
503.38 0.9542 627.90 2.3906 834.27 5.3826
505.89 0.9832 631.81 2.4263 841.18 4.5829
508.42 1.0366 635.76 2.4634 848.20 4.3767
510.98 1.0400 639.77 2.4562 855.35 4.4874
513.56 1.0333 643.82 2.5488 862.62 4.2436
516.17 1.1463 647.93 2.7137 870.01 4.3057
518.81 1.1874 652.09 2.9064 877.53 4.1998
521.48 1.1288 656.31 2.9426 885.18 4.1541
524.17 1.1658 660.58 2.9840 892.96 4.0919
526.89 1.2008 664.90 2.8501 900.89 5.7221
529.64 1.2321 669.29 2.9618 908.95 5.6478
532.42 1.2460 673.73 3.0574 917.16 6.2722
535.22 1.3309 678.23 3.0978 925.52 4.7639
538.06 1.2698 682.79 3.1684 934.04 7.7071
540.92 1.4228 687.41 3.4454 942.71 12.8335
543.82 1.3548 692.10 4.3658 951.54 10.0017
546.75 1.3759 696.85 3.9148
549.71 1.4898 701.66 3.8392
552.70 1.4741 706.54 3.8968
555.73 1.4915 711.50 3.7569
558.79 1.5827 716.52 3.7909
2、对于CCD相机,增益2状态的定标系数中除HJ1BCCD1的系数为场地替代定标获取,其余3个CCD相机的定标系数是通过实验室定标系数得到的增益1和增益2定标系数转换关系所得。
利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为L=DN/a + L0
式中L为辐亮度,a为绝对定标系数增益,L0为偏移量,转换后辐亮度单位为W⋅m−2⋅sr−1⋅μm−1。
3、对于IRS相机波段1和波段2,利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为
L=DN/g
对于IRS相机波段3和波段4,利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为
L=(DN-b)/g
式中L为辐亮度,g为绝对定标系数增益,b为偏移量,转换后辐亮度单位为W⋅m−2⋅sr−1⋅μm−1。
4、对于高光谱数据,目前Level1B和Level2产品为辐亮度产品,使用的系数为替代定标试验获取的定标系数。
以上公布的绝对辐射定标系数为外场替代定标的初步结果,欢迎广大用户积极使用,提出宝贵意见。