“京师一号”极地小卫星宽幅影像辐射校正方法研究*张卓宇†章影（北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院，遥感科学国家重点实验室，100875，北京）摘要“京师一号”小卫星是中国自主研制的首颗民用极地光学卫星，搭载有中高分辨率的多光谱宽幅相机，兼顾重访周期和空间分辨率，具有高覆盖、中高分辨率的优势，对极地变化监测研究具有重大意义；但其0级数据的条带噪声掩盖图像的地物特征，无法反映地物的真实辐射特性，严重影响了数据应用.为此，本文提出了一种基于统计学原理，针对宽幅影像去除条带的方法.实验结果表明，相较于原始数据，该方法较能稳健地去除数据中的条带噪声，还原地表真实辐射信息，提升了“京师一号”宽幅相机多光谱数据的应用价值.关键词京师一号；南极；条带噪声；辐射校正中图分类号TP752.1DOI：10.12202/j.0476-0301.20212092019年9月12日上午11时25分，中国首颗专用于极地气候与环境监测的遥感小卫星“京师一号”（研制代码：BNU-1）在中国太原卫星发射中心成功发射并入轨.它由3个有效载荷组成：多光谱宽幅相机在可见光和近红外光谱范围内工作，每像素12bit辐射分辨率，可用于监测极区变化；另外2个传感器是窄视场高分辨率遥感相机和船舶AIS接收机，能够实现遥感同步观测和船舶定位[1].宽幅相机包括4个光谱波段的CMOS面阵传感器，采用推扫式成像方式，分为PMS1和PMS2左右2个焦平面.每波段开窗选取成像质量最好的一排用于采集信息，每排有5056个电子元件，分景的0级产品每列有5000个像素.宽幅相机具有高覆盖、中高分辨率的优点，可以获得高质量的光学影像.但由于光学镜头造成的不均匀性、国产卫星镀膜技术受限、CMOS各传感器的响应不一致、CMOS的暗噪声及热环境的不均匀等原因，导致小卫星各焦平面的各波段0级产品有垂直于航迹的条带存在，从而影响了对影像的视觉解释；同时，由于缺少星上定标设备，冰雪的反照率高而小卫星辐射分辨率低，条带噪声表现出复杂的非线性特征[2]，以及卫星的无控几何定位精度远大于1个像元给影像的条带处理带来了挑战.卫星发射后，往往需要对遥感器进行在轨测试，以评估轨运行效果，之后可以投入正式使用.其中，对遥感器的辐射性能定量评估是后续遥感产品投入生产应用的关键所在.经过30多年的发展，已经形成了几十种不同的去除条带影像的方法.现有去除条带噪声的处理方法可分为3大类[3].1）定标法.分为实验室定标、星上定标、场地定标法.实验室定标是使用积分球[4]和黑体进行定标；星上定...
