大視場偏振多光譜相機的在軌輻射定標研究進展

陳興峰， 劉 李， 葛曙樂， 李 新， 張凱南， 楊本永

1. 中國科學院遙感與數字地球研究所， 國家環(huán)境保護衛(wèi)星遙感重點實驗室， 北京 100101 2. Finnish Meteorological Institute, Helsinki 00101, Finland 3. 中國資源衛(wèi)星應用中心， 北京 100094 4. 中國科學院安徽光學精密機械研究所， 中國科學院通用光學定標與表征技術重點實驗室， 安徽 合肥 230031

引 言

行星大氣橫亙在航天遙感器和行星表面之間， 尤其是地球大氣， 是對地光學定量遙感的重要研究問題。 大氣中的氣溶膠自身對環(huán)境和全球變化有著重大影響， 同時通過與云的相互作用對氣候產生影響。 氣溶膠是國內外大氣遙感的一種重要研究目標。 偏振是電磁波作為橫波的一種特性。 太陽發(fā)出的光是非偏光， 在輻射傳輸過程中， 大氣起偏能力較強， 而大部分地表起偏能力相對較弱。 偏振探測有利于增強大氣的信息而相對抑制地表信息。 為了更準確獲取更多氣溶膠特征， 多角度、 多光譜探測會增加求解未知數的更多輸入信息。 1996年， 由法國國家空間研究中心Centre national d’études spatiales (CNES) 支持， LILLE大學大氣光學實驗室研制開發(fā)的POLDER (Polarization and Directionality of the Earth’s Reflectances) 傳感器， 搭載在日本的Advanced Earth Observing Satellite 1 (ADEOS-1)衛(wèi)星發(fā)射上天。 POLDER觀測地氣系統(tǒng)反射的多角度偏振太陽輻射， 可以反演大氣氣溶膠和云的相關產品， 服務于氣候和全球變化研究。 POLDER傳感器共三次被發(fā)射上天， 因為ADEOS-1和ADEOS-2衛(wèi)星故障， 前兩次在軌運行的時間都只有幾個月， 但是獲取了大量有意義的對地觀測多角度、 多光譜、 偏振遙感數據[1]， 2004年12月8日第三次搭載法國和美國合作的“衛(wèi)星列車(A-Train)”計劃中的Polarization & Anisotropy of Reflectance for Atmospheric Sciences coupled with Observations from a Lidar (PARASOL)， 最終成功地長期在軌運行， 肯定了POLDER傳感器多光譜多角度偏振觀測的獨特優(yōu)勢[2]， 形成了多角度偏振觀測的理論和方法體系；……