文档介绍：第33卷,第2期光谱学与光谱分析 ,,pp571574
2013 年 2 月 SpectroscopyandSpectralAnalysis February,2013
基于光谱吸收靶标的成像光谱仪光谱定标方法研究
勾志阳1,2,晏磊1,2,陈伟1,2,赵红颖1,2,尹中义1,2,段依妮1,2
,北京 100871
,北京 100871
摘要中心波长和带宽是影响成像光谱仪数据定量化应用水平的两个重要光谱性能参数。针对覆盖光谱
范围较窄的可见光与近红外波段成像光谱仪,提出了一种利用人工光谱吸收靶标进行光谱定标的方法,论
证和建立光谱吸收靶标光谱定标方法的数学模型。在同一环境下利用成像光谱仪和 ASD光谱仪对地面光谱
吸收靶标进行准同步光谱测量,并进行反射率计算,然后通过光谱匹配计算中心波长偏移量和带宽变化量。
利用该方法对设计带宽为6nm的可见光与近红外波段的成像光谱仪进行了地面定标实验。实验结果表明,
该方法能够作为外场光谱定标的辅助手段,提高成像光谱仪的定量化应用水平。
关键词成像光谱仪;光谱吸收;光谱定标;靶标
中图分类号:TP701 文献标识码:A 犇犗犐:.10000593(2013)02057104
光谱仪,例如本文所使用的成像光谱仪的光谱范围在400~
引言 1000nm,760nm附近的氧吸收、430nm 附近的太阳夫琅
和费线、940nm附近的水汽吸收峰较深,可以作为光谱定标
成像光谱仪从20世纪80年代问世到现在已历经了30 主要波段,但在实际处理中,只有760nm 的氧吸收波段可
年的发展历程,由于对地观测中高光谱遥感影像提供了丰富以使用。其余的430nm 的太阳夫琅和费线相对较弱,940
的地球表面信息,受到国内外学者的很大关注,并有了快速 nm附近的水汽吸收特征线受温度、气压等影响比较分散,
发展,被广泛的应用于地学,农业,军事等多个领域[14]。随只能作为光谱定标次要波段。对于飞行中的光谱定标,更多
着遥感在各领域应用的逐步深入,遥感数据的定量化已成为的参考值可以保证更高的定标精度。本文针对覆盖可见光和
遥感技术进一步发展的必然趋势。成像光谱仪定标技术是其近红外波段的成像光谱仪,提出了基于地面光谱吸收靶标的
数据定量化应用的前提。由于仪器在飞行前需要经过运输、光谱定标方法,通过实验验证了方法的可行性,为成像光谱
安装和调试以及飞行中所受的大气条件影响,仪器的光谱参仪外场定标提供了新的辅助手段。
数会发生相应的变化[5],除了实验室定标,飞行中光谱定标
对于获取探测元的实际中心波长和光谱带宽是不可或缺的。 1 研究方法
典型的带宽5~15nm的星载或机载成像光谱仪,例如:
作为波长定标的参照,地面光谱吸收靶标必须具有明显
MERIS,Hyperion,ROSIS,AVIRIS,HyMap,CHRIS 和
可识别的光谱特征,且不易被其他光谱掩盖。本文采用的地
CASI等,覆盖了很大部分的太阳光谱,其测量信号包含大
面光谱吸收靶标是经过特殊工