【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】近日，由中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院 、中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心 、國(guó)家衛(wèi)星氣象中心 、中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院 、自然資源部國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心 、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所等單位起草，TC327(全國(guó)遙感技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì))歸口的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《遙感載荷外場(chǎng)自動(dòng)化輻射定標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》征求意見(jiàn)稿已編制完成，現(xiàn)公開(kāi)征求意見(jiàn)。
 

　　衛(wèi)星遙感載荷在發(fā)射前需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室的嚴(yán)格標(biāo)定，然后，遙感載荷發(fā)射上天后，衛(wèi)星遙感載荷與實(shí)驗(yàn)室基準(zhǔn)的傳遞鏈路斷開(kāi)，無(wú)法保證衛(wèi)星遙感載荷在軌期間獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及后續(xù)定量化應(yīng)用效果。場(chǎng)地定標(biāo)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外開(kāi)展衛(wèi)星遙感載荷在軌輻射定標(biāo)和數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要技術(shù)手段，可建立星上遙感載荷與實(shí)驗(yàn)室基準(zhǔn)之間的橋梁，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星遙感載荷在軌期間的絕對(duì)輻射定標(biāo)。傳統(tǒng)人工定標(biāo)方式受人力、物力、財(cái)力、天氣等因素影響，無(wú)法滿足高頻次高精度在軌定標(biāo)的需求。而外場(chǎng)自動(dòng)化輻射定標(biāo)系統(tǒng)通過(guò)無(wú)人值守的場(chǎng)地目標(biāo)特性及大氣觀測(cè)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的連續(xù)測(cè)量及統(tǒng)一規(guī)范處理，生成載荷無(wú)關(guān)輻射定標(biāo)產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星每次過(guò)境時(shí)只要天氣條件允許均可定標(biāo)，保證多星高頻次定標(biāo)結(jié)果的一致性和長(zhǎng)時(shí)間遙感數(shù)據(jù)可比性。
 

　　國(guó)際上，國(guó)際對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星委員會(huì)(CEOS)于2014年發(fā)起了全球自主輻射定標(biāo)場(chǎng)網(wǎng)(RadCalNet)計(jì)劃，美國(guó)RVP、法國(guó)La Crau、納米比亞Gobabeb以及中國(guó)包頭場(chǎng)作為首批示范場(chǎng)入選，并于2018年底實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化運(yùn)行。我國(guó)除包頭場(chǎng)外，敦煌場(chǎng)、嵩山場(chǎng)、云南場(chǎng)正在建設(shè)外場(chǎng)自動(dòng)化輻射定標(biāo)系統(tǒng)，“空間基礎(chǔ)設(shè)施重大專項(xiàng)”也把自動(dòng)化、國(guó)產(chǎn)化作為“十四五”工作的要點(diǎn)。隨著國(guó)內(nèi)外自動(dòng)輻射定標(biāo)場(chǎng)的陸續(xù)建立和投入使用，基于自動(dòng)輻射定標(biāo)場(chǎng)的高頻次、自動(dòng)化在軌場(chǎng)地輻射定標(biāo)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)資料。然而，各個(gè)行業(yè)部門和衛(wèi)星機(jī)構(gòu)的測(cè)量設(shè)備、數(shù)據(jù)處理、不確定性分析方法相互獨(dú)立，缺乏共同遵循的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，制約了外場(chǎng)自動(dòng)化輻射定標(biāo)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和應(yīng)用推廣。
 

　　我國(guó)已經(jīng)發(fā)布了陸地觀測(cè)衛(wèi)星可見(jiàn)光近紅外以及熱紅外遙感器在軌場(chǎng)地定標(biāo)方法等若干國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)主要側(cè)重于衛(wèi)星過(guò)境時(shí)刻開(kāi)展地面同步測(cè)量這種傳統(tǒng)方式的在軌場(chǎng)地輻射定標(biāo)，重點(diǎn)是為在軌場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)同步獲取提供標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并不適用于場(chǎng)地輻射定標(biāo)的自動(dòng)化數(shù)據(jù)獲取和常態(tài)化運(yùn)行，因此，目前尚缺乏基于自動(dòng)輻射定標(biāo)場(chǎng)進(jìn)行在軌場(chǎng)地自動(dòng)輻射定標(biāo)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
 

　　本文件按照 GB/T 1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第 1 部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
 

　　本文件起草單位：中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院、中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、國(guó)家衛(wèi)星氣象中心、中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、自然資源部國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所、國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心、內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團(tuán)有限公司。
 

　　本文件規(guī)定了遙感載荷外場(chǎng)自動(dòng)化輻射定標(biāo)系統(tǒng)的組成，以及地面測(cè)量目標(biāo)、外場(chǎng)自動(dòng)化測(cè)量、外場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)處理、載荷無(wú)關(guān)大氣層頂光譜輻亮度/反射率自動(dòng)計(jì)算、遙感載荷自動(dòng)化輻射定標(biāo)及不確定度計(jì)算各分系統(tǒng)的技術(shù)要求。
 

　　本文件適用于陸地、氣象、海洋等系列衛(wèi)星遙感載荷可見(jiàn)光、近紅外、短波紅外譜段的外場(chǎng)自動(dòng)化輻射定標(biāo)。
 

　　地面測(cè)量目標(biāo)分系統(tǒng)技術(shù)要求：
 

　　地面測(cè)量目標(biāo)分系統(tǒng)應(yīng)符合如下要求：
 

　　a) 所在區(qū)域海拔高程大于1000m；
 

　　b) 面積不小于待定標(biāo)遙感載荷的10像元×10像元；
 

　　c) 具有良好的朗伯特性，地表光譜反射率變化較為平緩；
 

　　d) 具有良好的空間均勻性，且空間差異不大于3%；
 

　　e) 周邊環(huán)境中無(wú)影響遙感載荷外場(chǎng)自動(dòng)化輻射定標(biāo)的遮擋物。
 

　　儀器設(shè)備配置：
 

　　外場(chǎng)自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器設(shè)備應(yīng)符合如下配置要求：
 

　　a) 目標(biāo)反射特性自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)不少于1套，且滿足光譜范圍覆蓋400nm～2500nm，光譜輻亮度測(cè)量精度優(yōu)于3%，時(shí)間采樣頻率優(yōu)于3min；
 

　　b) 全自動(dòng)太陽(yáng)分光光度計(jì)不少于1套，且滿足光譜波段至少包括340nm、380nm、440nm、500nm、675nm、870nm、936nm、1020nm 和 1640nm 共 9 個(gè)波段，輻照度測(cè)量精度優(yōu)于 0.1%，太陽(yáng)跟蹤精度優(yōu)于 0.01°，時(shí)間采樣頻率優(yōu)于 10min；
 

　　c) 自動(dòng)溫濕壓測(cè)量?jī)x不少于 1 套，且滿足溫度測(cè)量范圍(-35±0.2)℃~(+60±0.2)℃，相對(duì)濕度測(cè)量范圍 0%~100%，時(shí)間采樣頻率優(yōu)于 1min；
 

　　d) 風(fēng)向風(fēng)速測(cè)量?jī)x不少于 1 套，且滿足風(fēng)速測(cè)量范圍0mph~112 mph (50 m/s)，風(fēng)向測(cè)量范圍0°~360°，時(shí)間采樣頻率優(yōu)于1min；
 

　　e) 全天空成像儀1套，且滿足視場(chǎng)角180°，時(shí)間采樣頻率優(yōu)于10min。
 

　　儀器設(shè)備運(yùn)行：
 

　　外場(chǎng)自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器設(shè)備運(yùn)行應(yīng)符合如下要求：
 

　　a) 布設(shè)位置：目標(biāo)反射特性自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)布設(shè)于地面均勻目標(biāo)的中間位置，距離邊緣不少于1m，以降低背景反射的影響；全自動(dòng)太陽(yáng)分光光度計(jì)、自動(dòng)溫濕壓測(cè)量?jī)x、風(fēng)向風(fēng)速測(cè)量?jī)x以及全天空成像儀等自動(dòng)測(cè)量設(shè)備應(yīng)布設(shè)于無(wú)遮擋的空曠區(qū)域；
 

　　b) 自動(dòng)化運(yùn)行：至少保證 9:00～15:00(地方時(shí))處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；
 

　　c) 測(cè)量精準(zhǔn)性：定期采用人工或自校準(zhǔn)方式進(jìn)行標(biāo)定，并確定測(cè)量不確定度；
 

　　d) 測(cè)量重復(fù)性：重復(fù)性小于 1%；
 

　　e) 溫度敏感性：性能對(duì)溫度變化的響應(yīng)小或者能夠自動(dòng)實(shí)時(shí)測(cè)定溫度變化并進(jìn)行校準(zhǔn)；
 

　　f) 持續(xù)供電能力：配備固定電源或者太陽(yáng)能電池板等自主供電設(shè)備；
 

　　g) 自動(dòng)存儲(chǔ)能力：具備不少于三個(gè)月的觀測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力；
 

　　h) 可傳輸性：支持遠(yuǎn)程測(cè)控和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，如支持移動(dòng)通信終端通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)或北斗(衛(wèi)星)遠(yuǎn)程傳輸；
 

　　i) 可維護(hù)性和安全性：具備工作狀態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能，方便工作人員檢查維護(hù)，并且具備防止人為和自然破壞的安全措施。
 

　　測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)篩選及預(yù)處理：
 

　　測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)讀取、篩選并進(jìn)行預(yù)處理，篩選時(shí)應(yīng)滿足如下質(zhì)量控制條件：
 

　　a) 天氣晴朗，目標(biāo)區(qū)周邊 10 km2 內(nèi)天頂無(wú)云；
 

　　b) 氣溶膠光學(xué)厚度小于 0.3；
 

　　c) 氣溫在 0℃以上；
 

　　d) 風(fēng)力小于 4 級(jí)。
 

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