微波高光谱辐射计通道信息量的分析研究
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（ 北京航空航天大学， 北京 １ ０ ０ １ ９ １ ）
摘要 ： 在高光谱技术和 大气微波辐射模 型前提下 ， 提 出了在设计地基微波高光谱辐射计对 晴空条件 下大 气状
态 量探 测过 程 中应 该 同时 注 意通 道 数 目和 通道 灵敏 度 等 方 面 的 因 素 ， 并 结 合 信 息 熵 理 论 给 出这 些 因素 对 于 大 气 温 度 反 演 前后 的相 关 性 分 析 。
关键词 ： 信 息熵 ； 高光谱； 通道数 日； 通道 灵敏度
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ －３ １ ７ ７ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ０ ５
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ７ ９
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ０ —３ １ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ ５ —０ ０ ２ ０ —０ ４
第 ２ ８卷 第 １ 期 ２ ０ １ ３年 ２ 月
遥 感 信 息
Ｒｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｖｏ １ ． ２ ８， Ｎ０ ． １
Ｆｅ ｂ ．， ２ Ｏ１ ３
微波高光谱辐射计通道信息量的分析研究
刘琳 ， 刘 大伟 ， 赵海博 ， 苗俊 刚
１ 引 言
近些 年 来 ， 高光 谱 遥感 技 术应 用 于红 外 波段 已 经 取得 了显著 的成果 。传统 的辐射 计 只有 几个 到十 几个 通道 ， 而高光 谱 技 术是 将 一个 频 段 均 匀 的精 细
Hale Waihona Puke Baidu
道［ ２ ］ 。通道数 目增 多 改善 了探测 的垂 直 分辨 率 ， 必
（ Ｂｅ ｉ ｈ ａ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ９ １ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｔ ｍｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ － ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｖ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｃｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ｏ ｆ Ｈｉ ｇ ｈ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ
Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｖ ｅ Ｒａ ｄ ｉ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ
ＬＩ Ｕ Ｌｉ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｄａ － ｗｅ ｉ ， ＺＨＡＯ Ｈａ ｉ － ｂ ｏ ， ＭＩ ＡＯ Ｊ ｕ ｎ － ｇ ａ ｎ ｇ
然能 提供更 多更 细致 的 大气 信 息 ， 并 且 已有 文 献 指
出利 用微波 高光谱 辐射计 能够 显著提 高反演 大气廓 线 的精度 ， 其 精度 明显优 于传 统的多通 道辐 射计 ［ ３ ］ 。 但是 通道增 多导致 通 道 之 间 的相 关 性增 加 ， 致 使 通 道 噪声灵敏 度增 加 ， 会 给探测 数据带来 极 大的影 响 。 本文 的 目的是 通过 香农信 息熵方 法反 映 出反 演 前后 数据所 含信 息量 的变 化 ， 并呈 现 通 道数 目和 通
ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｓ ａ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｏ ｆ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｔ ｍｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｅ ． Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ｓ ｏ ｍｅ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ， ｆ ｏ ｒ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ —
（ 北京航空航天大学， 北京 １ ０ ０ １ ９ １ ）
摘要 ： 在高光谱技术和 大气微波辐射模 型前提下 ， 提 出了在设计地基微波高光谱辐射计对 晴空条件 下大 气状
态 量探 测过 程 中应 该 同时 注 意通 道 数 目和 通道 灵敏 度 等 方 面 的 因 素 ， 并 结 合 信 息 熵 理 论 给 出这 些 因素 对 于 大 气 温 度 反 演 前后 的相 关 性 分 析 。
关键词 ： 信 息熵 ； 高光谱； 通道数 日； 通道 灵敏度
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ －３ １ ７ ７ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ０ ５
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ７ ９
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ０ —３ １ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ ５ —０ ０ ２ ０ —０ ４
第 ２ ８卷 第 １ 期 ２ ０ １ ３年 ２ 月
遥 感 信 息
Ｒｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｖｏ １ ． ２ ８， Ｎ０ ． １
Ｆｅ ｂ ．， ２ Ｏ１ ３
微波高光谱辐射计通道信息量的分析研究
刘琳 ， 刘 大伟 ， 赵海博 ， 苗俊 刚
１ 引 言
近些 年 来 ， 高光 谱 遥感 技 术应 用 于红 外 波段 已 经 取得 了显著 的成果 。传统 的辐射 计 只有 几个 到十 几个 通道 ， 而高光 谱 技 术是 将 一个 频 段 均 匀 的精 细
Hale Waihona Puke Baidu
道［ ２ ］ 。通道数 目增 多 改善 了探测 的垂 直 分辨 率 ， 必
（ Ｂｅ ｉ ｈ ａ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ９ １ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｔ ｍｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ － ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｖ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ
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然能 提供更 多更 细致 的 大气 信 息 ， 并 且 已有 文 献 指
出利 用微波 高光谱 辐射计 能够 显著提 高反演 大气廓 线 的精度 ， 其 精度 明显优 于传 统的多通 道辐 射计 ［ ３ ］ 。 但是 通道增 多导致 通 道 之 间 的相 关 性增 加 ， 致 使 通 道 噪声灵敏 度增 加 ， 会 给探测 数据带来 极 大的影 响 。 本文 的 目的是 通过 香农信 息熵方 法反 映 出反 演 前后 数据所 含信 息量 的变 化 ， 并呈 现 通 道数 目和 通