【儀表網 行業標準】近日，由中國科學院空天信息創新研究院 、中國資源衛星應用中心 、國家衛星氣象中心 、中國科學院合肥物質科學研究院 、中國科學院地理科學與資源研究所 、中國計量科學研究院 、自然資源部國土衛星遙感應用中心 、中國科學院長春光學精密機械與物理研究所等單位起草，TC327(全國遙感技術標準化技術委員會)歸口的國家標準計劃《遙感載荷外場自動化輻射定標系統技術規范》征求意見稿已編制完成，現公開征求意見。
 

　　衛星遙感載荷在發射前需要經過實驗室的嚴格標定，然后，遙感載荷發射上天后，衛星遙感載荷與實驗室基準的傳遞鏈路斷開，無法保證衛星遙感載荷在軌期間獲取數據的質量以及后續定量化應用效果。場地定標是當前國內外開展衛星遙感載荷在軌輻射定標和數據質量評價的重要技術手段，可建立星上遙感載荷與實驗室基準之間的橋梁，實現衛星遙感載荷在軌期間的絕對輻射定標。傳統人工定標方式受人力、物力、財力、天氣等因素影響，無法滿足高頻次高精度在軌定標的需求。而外場自動化輻射定標系統通過無人值守的場地目標特性及大氣觀測設備進行自動化的連續測量及統一規范處理，生成載荷無關輻射定標產品，可以實現衛星每次過境時只要天氣條件允許均可定標，保證多星高頻次定標結果的一致性和長時間遙感數據可比性。
 

　　國際上，國際對地觀測衛星委員會(CEOS)于2014年發起了全球自主輻射定標場網(RadCalNet)計劃，美國RVP、法國La Crau、納米比亞Gobabeb以及中國包頭場作為首批示范場入選，并于2018年底實現業務化運行。我國除包頭場外，敦煌場、嵩山場、云南場正在建設外場自動化輻射定標系統，“空間基礎設施重大專項”也把自動化、國產化作為“十四五”工作的要點。隨著國內外自動輻射定標場的陸續建立和投入使用，基于自動輻射定標場的高頻次、自動化在軌場地輻射定標技術得到了長足的發展，積累了大量的經驗和技術資料。然而，各個行業部門和衛星機構的測量設備、數據處理、不確定性分析方法相互獨立，缺乏共同遵循的技術規范和標準，制約了外場自動化輻射定標系統的產業化發展和應用推廣。
 

　　我國已經發布了陸地觀測衛星可見光近紅外以及熱紅外遙感器在軌場地定標方法等若干國家、行業標準。這些標準主要側重于衛星過境時刻開展地面同步測量這種傳統方式的在軌場地輻射定標，重點是為在軌場地數據同步獲取提供標準和規范，并不適用于場地輻射定標的自動化數據獲取和常態化運行，因此，目前尚缺乏基于自動輻射定標場進行在軌場地自動輻射定標的國家標準。
 

　　本文件按照 GB/T 1.1—2020《標準化工作導則 第 1 部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。
 

　　本文件起草單位：中國科學院空天信息創新研究院、中國資源衛星應用中心、農業農村部規劃設計研究院、國家衛星氣象中心、中國科學院合肥物質科學研究院、中國科學院地理科學與資源研究所、中國計量科學研究院、自然資源部國土衛星遙感應用中心、中國科學院長春光學精密機械與物理研究所、中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所、國家衛星海洋應用中心、內蒙古北方重工業集團有限公司。
 

　　本文件規定了遙感載荷外場自動化輻射定標系統的組成，以及地面測量目標、外場自動化測量、外場測量數據自動處理、載荷無關大氣層頂光譜輻亮度/反射率自動計算、遙感載荷自動化輻射定標及不確定度計算各分系統的技術要求。
 

　　本文件適用于陸地、氣象、海洋等系列衛星遙感載荷可見光、近紅外、短波紅外譜段的外場自動化輻射定標。
 

　　地面測量目標分系統技術要求：
 

　　地面測量目標分系統應符合如下要求：
 

　　a) 所在區域海拔高程大于1000m；
 

　　b) 面積不小于待定標遙感載荷的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) 周邊環境中無影響遙感載荷外場自動化輻射定標的遮擋物。
 

　　儀器設備配置：
 

　　外場自動化測量儀器設備應符合如下配置要求：
 

　　a) 目標反射特性自動測量系統不少于1套，且滿足光譜范圍覆蓋400nm～2500nm，光譜輻亮度測量精度優于3%，時間采樣頻率優于3min；
 

　　b) 全自動太陽分光光度計不少于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 個波段，輻照度測量精度優于 0.1%，太陽跟蹤精度優于 0.01°，時間采樣頻率優于 10min；
 

　　c) 自動溫濕壓測量儀不少于 1 套，且滿足溫度測量范圍(-35±0.2)℃~(+60±0.2)℃，相對濕度測量范圍 0%~100%，時間采樣頻率優于 1min；
 

　　d) 風向風速測量儀不少于 1 套，且滿足風速測量范圍0mph~112 mph (50 m/s)，風向測量范圍0°~360°，時間采樣頻率優于1min；
 

　　e) 全天空成像儀1套，且滿足視場角180°，時間采樣頻率優于10min。
 

　　儀器設備運行：
 

　　外場自動化測量儀器設備運行應符合如下要求：
 

　　a) 布設位置：目標反射特性自動測量系統應布設于地面均勻目標的中間位置，距離邊緣不少于1m，以降低背景反射的影響；全自動太陽分光光度計、自動溫濕壓測量儀、風向風速測量儀以及全天空成像儀等自動測量設備應布設于無遮擋的空曠區域；
 

　　b) 自動化運行：至少保證 9:00～15:00(地方時)處于自動運行狀態；
 

　　c) 測量精準性：定期采用人工或自校準方式進行標定，并確定測量不確定度；
 

　　d) 測量重復性：重復性小于 1%；
 

　　e) 溫度敏感性：性能對溫度變化的響應小或者能夠自動實時測定溫度變化并進行校準；
 

　　f) 持續供電能力：配備固定電源或者太陽能電池板等自主供電設備；
 

　　g) 自動存儲能力：具備不少于三個月的觀測數據存儲能力；
 

　　h) 可傳輸性：支持遠程測控和遠程數據傳輸，如支持移動通信終端通用分組無線業務(GPRS)或北斗(衛星)遠程傳輸；
 

　　i) 可維護性和安全性：具備工作狀態自動監測功能，方便工作人員檢查維護，并且具備防止人為和自然破壞的安全措施。
 

　　測量數據自動篩選及預處理：
 

　　測量數據自動讀取、篩選并進行預處理，篩選時應滿足如下質量控制條件：
 

　　a) 天氣晴朗，目標區周邊 10 km2 內天頂無云；
 

　　b) 氣溶膠光學厚度小于 0.3；
 

　　c) 氣溫在 0℃以上；
 

　　d) 風力小于 4 級。
 

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