【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院遙感衛(wèi)星應(yīng)用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室研究員李正強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在《IEEE地球科學(xué)與遙感學(xué)報(bào)》(Transactions on Geoscience and Remote Sensing)上，發(fā)表我國(guó)首個(gè)偏振大氣同步校正儀(Synchronization Monitoring Atmospheric Corrector，SMAC)在軌性能測(cè)試結(jié)果論文，系統(tǒng)評(píng)價(jià)了SMAC對(duì)主載荷高空間分辨率遙感圖像質(zhì)量提升和定量化應(yīng)用的作用。
 

　　高精度大氣參數(shù)對(duì)高空間分辨率遙感影像大氣校正及其定量化應(yīng)用至關(guān)重要。由于大氣參數(shù)具有較強(qiáng)的時(shí)空變化特性，傳統(tǒng)依靠地基或其他衛(wèi)星產(chǎn)品獲取大氣參數(shù)的方法較難保證時(shí)空匹配的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響大氣校正效果。
 

　　2020年7月3日，我國(guó)發(fā)射了高分辨率多模綜合成像衛(wèi)星(GFDM)，該星具有觀測(cè)方式多樣、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，具備亞米級(jí)空間分辨率，搭載了中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所研制的首個(gè)具有偏振探測(cè)能力的大氣同步校正儀SMAC，可同步獲取與主載荷相同視場(chǎng)的多波段大氣信息標(biāo)量和偏振數(shù)據(jù)，解決了大氣參數(shù)時(shí)空匹配問(wèn)題，并為獲取高精度大氣校正參數(shù)提供了可能。圖1為GFDM衛(wèi)星示意圖及SMAC原理樣機(jī)。圖2是SMAC與主載荷CCD相機(jī)成像示意圖。
 

　　基于2020年7月15日至8月19日SMAC在軌測(cè)試數(shù)據(jù)，空天院聯(lián)合安徽光機(jī)所、中國(guó)空間技術(shù)研究院和中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心，利用多光譜偏振氣溶膠最優(yōu)化反演方法和雙通道比值水汽反演方法，開(kāi)展了氣溶膠光學(xué)厚度(AOD)和大氣柱水汽含量(CWV)參數(shù)反演研究，并將反演結(jié)果與地基AERONET觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。圖3選取了(a)清潔大氣、(b)輕度污染、(c)中度污染及(d)重度污染4種典型大氣條件下SMAC AOD和CWV與AERONET站點(diǎn)序列結(jié)果對(duì)比，圖4展示了所有SMAC在軌測(cè)試數(shù)據(jù)反演的AOD和CWV與AERONET觀測(cè)結(jié)果的對(duì)比。結(jié)果表明，在不同大氣條件下，SMAC反演結(jié)果與地基觀測(cè)具有較高一致性，SMAC可提供高精度同步大氣校正參數(shù)，對(duì)提升主載荷高空間分辨率遙感圖像質(zhì)量和定量化應(yīng)用具有重要意義。
 

　　進(jìn)一步，科研人員將SMAC反演的AOD和CWV產(chǎn)品用于主載荷CCD相機(jī)遙感影像大氣校正。圖5為主載荷CCD相機(jī)遙感影像大氣校正前后真彩圖對(duì)比，可以看出經(jīng)大氣校正后，主載荷影像的清晰度和對(duì)比度有較大提升。
 

　　研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金等的支持。