基于气象预测数据优化卫星成像参数
2021-04-22王灵丽武红宇田世强杨建新
白 杨,王灵丽*,武红宇,田世强,王 栋,钟 兴,韩 威,杨建新
(1. 长光卫星技术有限公司,吉林 长春130051;2. 中国气象局数值预报中心,北京 100081)
1 引 言
光学卫星在对地观测获取遥感影像前,需要通过上注指令设置传感器成像参数,用于获取高动态范围的高质量遥感影像数据,如视频相机一般需要设置增益、帧频、单帧图像曝光时间,推扫相机需要设置积分级数、行积分时间、增益等必要的成像参数[1-2]。成像参数设置不合理会极大的降低数据质量,当成像参数设置过低时,获取的影像数据有效动态范围小,降低了影像对地物的解析和判读能力,当成像参数设置过高时,会导致图像的最大灰度超出传感器有效范围,而产生图像整体或部分区域灰度值饱和现象,使得数据缺失饱和区域地物的纹理及细节信息[3-5]。因此合理设置卫星成像参数是卫星获得高质量影像数据的重要保障和前提。
目前常规的光学卫星传感器成像参数设置方式是依据目标拍摄时刻的太阳高度角建立卫星成像参数查找表,这种设置方式简便易行,然而相同太阳高度角下拍摄目标点的地表反照率、大气环境以及卫星观测角度均会影响传感器的灰度响应,在不同地物拍摄过程中,难以保证图像均获得较好的拍摄效果。Skybox 采用MODIS 大气光学厚度(Atmospheric Optical Thichness,AOT)历史平均数据,利用大气辐射传输模型6SV(Second Simulation of a Satellite Signal in the Solar Spectrum-Vector),预测曝光参数[2]。北京一号依据拍摄目标点太阳高度角,基于历史数据底图,最终根据不同的拍摄目标,如沙漠、海洋、城镇等,利用6S 辐射传输模型预测曝光参数[6]。……
