一种高精度自动化地空辐射计观测方法技术

本发明专利技术公开了一种高精度自动化地空辐射计观测方法，基于设置的九种观测模式，通过一台高精度自动化地空辐射计获取的太阳直接辐射照度、天空辐射照度、垂向地面辐射亮度、卫星遥感器观测角度的地面辐射亮度，反演气溶胶光学厚度、颗粒分布、相位函数，垂直方向的地面反射率，卫星遥感器同步地表反射率，天空漫射辐照度等参数，获取定标场长序列光谱参数，分析定标场大气、地表光谱特性变化趋势，提升场地自动化定标精度。自动化定标精度。自动化定标精度。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度自动化地空辐射计观测方法


[0001]本专利技术属于低空辐射观测领域，具体涉及一种高精度自动化地空辐射计观测方法。

技术介绍

[0002]当前，卫星遥感器的自动化场地定标方法正在广泛应用，要求采用无人值守、长期自动观测的仪器代替人工现场获取场地数据，为提高卫星遥感器的辐射定标精度，就要求辐射定标场安装更多的仪器设备直接获取相关数据。
[0003]目前自动化场地定标通常需要在辐射定标场安装至少3台仪器，分别为光度计、对地辐射计和辐照度计，其中，光度计用于测量太阳直接照度反演气溶胶光学厚度，对地辐射计用于测量定标场地表辐射亮度，辐照度计用于测量漫总比。
[0004]本申请人在先申请的高精度自动化地空辐射计(2021115206914)公开了一种高精度自动化地空辐射计，可同步观测以上3台仪器所测数据，极大降低设备成本、维护成本，但针对该仪器，还需要一个合理、高效、多维的观测流程，最大限度的提升高精度自动化地空辐射计的数据利用形式，提升数据利用率和仪器的贡献率。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种高精度自动化地空辐射计观测方法，通过一台高精度自动化地空辐射计获取的数据，反演气溶胶光学厚度、颗粒分布、相位函数，垂直方向的地面反射率，卫星遥感器同步地表反射率，天空漫射辐照度等参数，获取定标场长序列光谱参数，分析定标场大气、地表光谱特性变化趋势，提升场地自动化定标精度。
[0006]实现本专利技术目的的具体技术方案为：
[0007]一种高精度自动化地空辐射计观测方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1、高精度自动化地空辐射计依据正常工作模式进行观测；
[0009]步骤2、当卫星遥感器过顶前后，高精度自动化地空辐射计依据卫星遥感器过顶数据进行观测；
[0010]步骤3、高精度自动化地空辐射计恢复正常工作模式进行观测；
[0011]步骤4、根据需求，高精度自动化地空辐射计进行天空亮度通道实验室定标观测以及地面亮度通道实验室定标观测。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0013](1)本专利技术基于一台高精度自动化地空辐射计获取的太阳直接辐射照度、天空辐射照度、垂向地面辐射亮度、卫星遥感器观测角度的地面辐射亮度，反演气溶胶光学厚度、颗粒分布、相位函数，垂直方向的地面反射率，卫星遥感器同步地表反射率，天空漫射辐照度等参数，获取定标场长序列光谱参数，分析定标场大气、地表光谱特性变化趋势，提升场地自动化定标精度；
[0014](2)本专利技术可在特定卫星遥感器过顶前后自动提升采集频率，提高特定卫星遥感器的定标精度；
[0015](3)本专利技术可同时获取地面、大气的长序列观测数据，有助于了解定标场自身地表、大气的变化。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的高精度自动化地空辐射计观测方法步骤流程图。
[0017]图2为本专利技术的实施例中的观测流程示意图。
[0018]图3为本专利技术的实施例中的SUN模式观测示意图。
[0019]图4为本专利技术的实施例中的ALM模式和ALMH模式观测示意图。
[0020]图5为本专利技术的实施例中的PPL模式和PPLH模式观测示意图。
[0021]图6为本专利技术EARTH模式观测示意图。
[0022]图7为本专利技术SYNC模式观测示意图。
[0023]图8为本专利技术SKYCLB模式和ERTCLB模式观测示意图。
具体实施方式
[0024]一种高精度自动化地空辐射计观测方法，包括以下步骤：
[0025]步骤1、高精度自动化地空辐射计依据正常工作模式进行观测，具体为：
[0026]高精度自动化地空辐射计每间隔a分钟正对地面运行一次EARTH模式观测；
[0027]当大气质量小于设定的阈值时，高精度自动化地空辐射计每间隔b分钟运行一次SUN模式观测，当大气质量大于等于设定的阈值时，高精度自动化地空辐射计每发生c个大气质量变动值运行一次SUN模式观测；
[0028]当大气质量小于设定的阈值时，高精度自动化地空辐射计每间隔d分钟依次运行一次ALM模式、PPL模式观测，当大气质量大于等于设定的阈值时，高精度自动化地空辐射计停止运行ALM、PPL模式观测。
[0029]步骤2、当卫星遥感器过顶前后，高精度自动化地空辐射计依据卫星遥感器过顶数据进行观测，具体为：
[0030]在卫星遥感器过顶前i小时，高精度自动化地空辐射计接收卫星遥感器过顶定标场的时间、观测天顶角、观测方位角信息；
[0031]高精度自动化地空辐射计在每次EARTH模式观测后随即运行一次SYNC模式观测，此外间隔e分钟交替运行ALMH模式和PPLH模式；
[0032]卫星遥感器过顶后j小时后恢复正常工作模式。
[0033]步骤3、高精度自动化地空辐射计恢复正常工作模式进行观测；
[0034]步骤4、根据需求，高精度自动化地空辐射计进行天空亮度通道实验室定标观测以及地面亮度通道实验室定标观测，具体为：
[0035]高精度自动化地空辐射计运行SKYCLB模式，辐射计天空亮度通道自动轮循扫描f组数据；
[0036]地面亮度通道实验室定标观测为：高精度自动化地空辐射计运行ERTCLB模式，辐射计地面亮度通道自动轮循扫描g组数据。
[0037]所述EARTH模式，即对地观测模式，流程为：将高精度自动化地空辐射计光筒垂直于地面，由地面辐射亮度通道采集地面辐射亮度数据，连续采集多组数据；
[0038]EARTH模式用于测量定标场垂直方向的辐射亮度，用于计算垂向的地表反射率；
[0039]所述SUN模式，即太阳直接辐照模式，流程为：调整高精度自动化地空辐射计的观测天顶角和方位角与卫星遥感器一致，即θ
Rad
＝θ
Sat
，由地面辐射亮度通道采集地面辐射亮度数据，连续采集多组数据；
[0040]其中，表示太阳的天顶角和方位角，表示高精度自动化地空辐射计观测天顶角和方位角；
[0041]SUN模式用于测量太阳直接辐射照度，可用于反演气溶胶光学厚度。
[0042]所述ALM模式，即太阳平纬圈扫描模式，流程为：高精度自动化地空辐射计跟踪太阳，此时θ
Rad
＝θ
Sun
，
[0043]高精度自动化地空辐射计保持天顶角不变，在方位角为处由天空辐亮度通道采集多次数据；其中x为0至180
°
之间的任意度数，若则
[0044]高精度自动化地空辐射计跟踪太阳，此时θ
Rad
＝θ
Sun
，
[0045]高精度自动化地空辐射计保持天顶角不变，在方位角为处由天空辐亮度通道采集多次数据，其中x为0至180
°
之间的任意度数，若之间的任意度数，若则
[0046]平纬圈扫描(ALM,almucantar)指的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度自动化地空辐射计观测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、高精度自动化地空辐射计依据正常工作模式进行观测；步骤2、当卫星遥感器过顶前后，高精度自动化地空辐射计依据卫星遥感器过顶数据进行观测；步骤3、高精度自动化地空辐射计恢复正常工作模式进行观测；步骤4、根据需求，高精度自动化地空辐射计进行天空亮度通道实验室定标观测以及地面亮度通道实验室定标观测。2.根据权利要求1所述的高精度自动化地空辐射计观测方法，其特征在于，所述步骤1中的正常工作模式为：高精度自动化地空辐射计每间隔a分钟正对地面运行一次EARTH模式观测；当大气质量小于设定的阈值时，高精度自动化地空辐射计每间隔b分钟运行一次SUN模式观测，当大气质量大于等于设定的阈值时，高精度自动化地空辐射计每发生c个大气质量变动值运行一次SUN模式观测；当大气质量小于设定的阈值时，高精度自动化地空辐射计每间隔d分钟依次运行一次ALM模式、PPL模式观测，当大气质量大于等于设定的阈值时，高精度自动化地空辐射计停止运行ALM、PPL模式观测。3.根据权利要求2所述的高精度自动化地空辐射计观测方法，其特征在于，所述高精度自动化地空辐射计依据卫星遥感器过顶数据进行观测，具体为：在卫星遥感器过顶前i小时，高精度自动化地空辐射计接收卫星遥感器过顶定标场的时间、观测天顶角、观测方位角信息；高精度自动化地空辐射计在每次EARTH模式观测后随即运行一次SYNC模式观测，此外间隔e分钟交替运行ALMH模式和PPLH模式；卫星遥感器过顶后j小时后恢复正常工作模式。4.根据权利要求1所述的高精度自动化地空辐射计观测方法，其特征在于，所述步骤3中的天空亮度通道实验室定标观测为：高精度自动化地空辐射计运行SKYCLB模式，辐射计天空亮度通道自动轮循扫描f组数据；地面亮度通道实验室定标观测为：高精度自动化地空辐射计运行ERTCLB模式，辐射计地面亮度通道自动轮循扫描g组数据。5.根据权利要求2所述的高精度自动化地空辐射计观测方法，其特征在于，所述EARTH模式流程为：将高精度自动化地空辐射计光筒垂直于地面，由地面辐射亮度通道采集地面辐射亮度数据，连续采集多组数据；所述SUN模式流程为：调整高精度自动化地空辐射计的观测天顶角和方位角与卫星遥感器一致，即θ
Rad
＝θ
Sat
，由地面辐射亮度通道采集地面辐射亮度数据，连续采集多组数据；其中，表示太阳的天顶角和方位角，表示高精度自动化地空辐射计观测天顶角和方位角；所述ALM模式流程为：高精度自动化地空辐射计跟踪太阳，此时θ
Rad
＝θ
Sun
，高精度自动化地空辐射计保持天顶角不变，在方位角为处由天空辐
亮度通道采集多次数据；其中x为0至180
°
之间的任意度数，若则高精度自动化地空辐射计跟踪太阳，此时θ
Rad
＝θ
Sun
，高精度自动化地空辐射计保持天顶角不变，在方位角为处由天空辐亮度通道采集多次数据，其中x为0至180
°
之间的任意度数，若之间的任意度数，若则所述PPL模式流程为：高精度自动化地空辐射计跟踪太阳，即θ
Rad
＝θ
Sun
，高精度自动化地空辐射计方位角不变，高精度自动化地空辐射计在天顶角为θ
Rad
＝(θ
sun
+y)处由天空辐射亮度通道采集多组数...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱刚刚，曾范昌，李文，仲叙，罗超，石慧，冯之文，梁源辉，苑豪杰，孙鲁滨，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一六研究所，
类型：发明
国别省市：