Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XX.A.85

Методы абсолютной калибровки съемочных систем ДЗЗ
высокого разрешения

Васильев А.И. (1), Стремов А.С. (1), Коваленко В.П. (1), Коржиманов А.В. (2)
(1) Научный центр оперативного мониторинга Земли АО «Российские космические системы», Москва, Россия
(2) АО "РКЦ "Прогресс", Самара, РФ
Для оценки и верификации параметров абсолютной калибровки съе-мочных систем ДЗЗ исследователями активно применяются методы на основе наблюдения подстилающей поверхности Земли. В частности, находит применение замещающая калибровка, в том числе, с использованием данных полигонов RadCalNet (Bouvet et al., 2019; Стремов, Васильев, Коваленко, 2021), а также кросс-калибровка на основе условно одномоментного наблюдения поверхности Земли (Васильев, Стремов, Коваленко, 2017) либо длительного наблюдения псевдо-инвариантых калибровочных полигонов (Стремов, Васильев, 2018). Существенным недостатком данной группы методов является зависимость съемки от погодных условий. Поэтому для абсолютной калибровки все большее применение находят методы на основе наблюдений лунной поверхности, для которой построена модель отражения в зависимости от угла визи-рования (Kieffer, Stone, 2005).
На примере обработки множества съемок земной и лунной поверхно-сти с использованием оптико-электронного сенсора КА Аист-2Д рассматри-ваются следующие методы абсолютной радиометрической калибровки:
1. Оценка параметров абсолютной радиометрической калибровки на основе наблюдений полигонов RadCalNet
2. Оценка параметров абсолютной радиометрической калибровки на основе кросс-калибровки относительно съемочных систем Landsat и Sentinel
3. Оценка параметров абсолютной радиометрической калибровки на основе наблюдений Луны с использованием модели ROLO
В результате оценки параметров абсолютной радиометрической калибровки на основе различных методов для спектральных каналов демонстрируется относительная ошибка около 5%. При этом для съемок лунной и земной поверхностей зафиксирована систематическая линейная зависимость, предположительно вызванная различными настроечными параметрами работы сенсора. Учет систематики позволяет сократить расхождения измерений с 15-20% величины относительной ошибки до 3-5%.
Кроме того, приводятся результаты экспериментального метода абсо-лютной радиометрической калибровки на основе наблюдения полигонов поверхности Луны с использованием наземной обсерватории ГАИШ МГУ. Без учета двулучевой функции отражательной способности данный подход демонстрирует сопоставимость около 7-10% величины относительной ошибки в зависимости от спектрального канала.

Ключевые слова: абсолютная радиометрическая калибровка, замещающая калибровка, RadCalNet, кросс-калибровка, съемка Луны, ROLO, Аист-2Д
Литература:
  1. Bouvet, M.; Thome, K.; Berthelot, B.; Bialek, A.; Czapla-Myers, J.; Fox, N.P.; Goryl, P.; Henry, P.; Ma, L.; Marcq, S.; Meygret, A.; Wenny, B.N.; Woolliams, E.R. RadCalNet: A Radiometric Calibration Network for Earth Observing Imagers Operating in the Visible to Shortwave Infrared Spectral Range. Remote Sens. 2019, 11, 2401, https://doi.org/10.3390/rs11202401
  2. Васильев А.И., Стремов А.С., Коваленко В.П. Исследование данных комплекса широкозахватной мультиспектральной аппаратуры КА «Ресурс-П» для решения спектрометрических задач // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, Т.14.№4 М., 2017, С. 36-51.
  3. Стремов А.С., Васильев А.И. Эксперимент по сопоставлению данных OLI Landsat 8 и данных MSI Sentinel-2A на основе псевдо инвариантного калибровочного полигона «LIBIA 4» // Доклад на XVI Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, 12-16 ноября 2018г., http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf/thesisshow.aspx?page=153&thesis=6688
  4. Стремов А.С., Васильев А.И., Коваленко В.П. Методика замещающей калибровки данных группировки КА «Канопус-В» на основе длитель-ного наблюдения полигонов RadCalNet // Ракетно-космическое прибо-ростроение и информационные системы. 2021. Т. 8. Вып. 4. С. 23–30.
  5. Kieffer, Hugh H.; Stone, Thomas C. (2005). The Spectral Irradiance of the Moon. The Astronomical Journal, 129(6), 2887–2901. doi:10.1086/430185


Ссылка для цитирования: Васильев А.И., Стремов А.С., Коваленко В.П., Коржиманов А.В. Методы абсолютной калибровки съемочных систем ДЗЗ высокого разрешения // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 24. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных

24