利用Landsat8-OLI时间序列图像数据对高分一号(GF-1)的16 m宽覆盖多光谱传感器进行交叉定标。试验首先通过安排GF-1夜间深海成像，确定GF-1传感器的定标公式的截距，再选取定标靶标场的双星同步观测数据，利用回归分析得到定标公式的增益。利用交叉定标系数结果计算的GF-1辐亮度值与同步观测的Landsat8的辐亮度值相关性在95%以上，4个波段定标精度相对误差分别是4.25%、6.21%、5.83%和5.66%。结果表明该方法获得的定标系数精度与Landsat8定标数据辐射定标精度相当，GF-1卫星可以满足定量化应用的要求。

为检测高分二号(GF-2)卫星发射前后辐射性能变化，获取可靠的GF-2 卫星遥感器在轨定标系数，提出了基于宽动态地面目标的场地定标方法。以敦煌戈壁场为基础，重新选建涵盖高、中、低多级反射特性的定标场，并借助反射率基法和地面观测试验，实现了GF-2卫星首次在轨辐射定标。以发射前实验室定标结果为参考，讨论GF-2卫星定标系数变化及影响因素。结果表明：1) GF-2卫星发射前后系统自身偏移量均接近于零，且相对稳定；而辐射响应特性发生了一定变化；2) 采用多场地定标获取的在轨定标系数能更好表征GF-2卫星在轨辐射特性，该定标系数可作为后续定量产品反演和系统性能评估的基础。

为监测多源卫星遥感器在轨辐射性能，提出了基于均匀稳定目标再分析基准数据库的替代定标方法。以均匀稳定的敦煌辐射校正场为实验场区，在分析场区历史光谱和大气数据的基础上，建立了地表反射率参考与实时气溶胶估算模型；并结合现有反射率基法定标模型实现了资源一号02C(ZY-1 02C)、资源三号(ZY-3)和高分一号(GF-1)卫星多个遥感器的辐射定标。采用星地同步实测数据和常规外场定标方法对获取的定标系数进行验证，结果表明：基于类似敦煌场的稳定目标再分析资料可实现多源遥感器的辐射定标；定标后的辐亮度与基于实测数据反演的辐亮度平均差异小于5.0%，且与常规外场定标结果总体精度相近。该方法可用于多源卫星遥感器在轨辐射性能日常检测，并为定标系数修订提供参考。

基于敦煌辐射校正场, 利用高、 中两类定标场地, 采用反射率基法对资源三号卫星多光谱传感器进行在轨场地绝对辐射定标, 获取多光谱传感器的2013年绝对辐射定标系数, 并与2012年定标结果进行对比分析。 同时, 利用2013年7月1日Landsat 8的operational land imager(OLI)影像对资源三号卫星多光谱传感器进行交叉定标, 验证定标系数的可靠性。 结果表明, 一年来资源三号卫星多光谱传感器各波段性能存在1%～8.5%的变化; 交叉定标和场地定标的结果有较好的一致性, 说明定标结果具有较高的可信度。

为实现高分一号卫星宽视场成像仪的实时辐射定标, 准确获取成像仪在轨暗电流噪声引起的偏移量信息, 提出了高频次辐射定标方法, 并分析了方法的可靠性和测算精度。介绍了卫星遥感器在轨辐射定标原理。以敦煌辐射校正场为实验区, 利用该场地历史光谱数据和实时气象观测数据确定了高频次定标的数据基准。基于成像仪夜间大面积海洋场景数据测算了偏移量信息, 即在无辐射能量输入的条件下, 测算成像仪自身暗电流噪声引起的输出数值。然后, 利用地面参考基准数据和偏移量信息, 实现了高分一号卫星宽视场成像仪的在轨定标。最后, 分析和检验了高频次定标方法的不确定性和定标结果的可靠性。结果表明: 高分一号卫星宽视场成像仪高频次定标的不确定度小于5.3%; 基于该定标结果获取的辐亮度产品与基于官方定标结果获取的辐亮度总体相对偏差小于5.6%; 基于夜间海洋场景计算的定标截距(即偏移量)更接近于理论设计值。该方法可用于高分一号卫星宽视场成像仪的在轨定标和暗电流噪声定期检测。

HJ-1B卫星热红外通道自发射以来共进行了7次星上黑体定标, 然而针对星上定标系数的验证工作开展较少。通过半高宽法、 矩方法和查找表法计算得到2009年9月14日星上定标系数。以具有较高定标精度的MODIS为参考源, 基于MODIS第31, 32通道和HJ-1B热红外通道的光谱响应特性, 改进对应热红外通道的光谱匹配算法, 建立两传感器表观辐亮度的匹配关系, 进而通过Planck公式计算出HJ-1B热红外通道的等效水表亮温, 通过与HJ-1B热红外通道基于星上定标系数得到的反演水表亮温进行比较, 实现对星上定标系数的验证。以光谱响应差异计算的等效亮温值为285.97 K, 半高宽法、 矩方法和查找表法星上定标系数反演亮温值分别为288.77, 274.52和285.97 K。结果显示, 半高宽法、 矩方法和查找表法星上定标系数反演亮温与光谱响应差异计算的等效亮温偏差分别为2.8, -11.46和0.02 K。结果表明, HJ-1B热红外通道星上定标方法中以查找表法星上定标系数计算结果精度较高。同时证明了基于光谱响应差异的HJ-1B热红外通道星上定标系数验证方法有效可行。

中国(嵩山)固定式靶标场,是我国目前建成并投入使用的第一个用于星载遥感器在轨性能检测的固定式靶标场,该 场地具备满足高分辨率陆地观测卫星在轨MTF、空间分辨率、响应线性度、动态范围、辐射分辨率等指标的在 轨性能实时检测功能,以及相机在轨绝对辐射定标功能。介绍了中国嵩山固定式靶标场的总体设计思路、建 设及其目前在高分一号卫星型号任务中的具体应用情况,并对未来中国嵩山固定式靶标场的业务化运行进 行了分析与展望。

为检测分析HJ-1A/B星CCD相机在轨辐射探测性能及其辐射定标的有效性,提出了基于多种光学特性地面 目标的在轨检测方法。首先,介绍了HJ-1A/B星CCD相机在轨辐射性能检测方法,并基于2013年HJ-1A/B卫 星地面同步观测试验数据,获取了HJ-1A/B星过境时刻的卫星入瞳处等效辐亮度。然后以该等效辐亮 度为基准,对HJ-1A/B星CCD相机历次在轨辐射定标结果进行检验,分析HJ-1A/B星CCD相机的在轨 运行期间辐射探测性能变化趋势。结果表明:HJ-1A/B星在轨运行过程中,辐射性能在不断发 生变化;在轨运行5年多时间里, HJ-1A/B星的CCD相机各波段的辐射性能平均衰变量最 低为3.7%,最大为39.6%;为保证遥感数据的定量化精度,定期的在轨绝对辐射定标十分必要。

资源三号卫星多光谱数据空间分辨率达到5.8 m, 能够很好的应用于地物分类和识别, 由于其缺乏短波红外波段, 无法采用暗目标法进行大气校正, 因此, 提出通过6S辐射传输模型构建大气校正系数查找表, 结合MODIS数据反演的气溶胶光学厚度参数的大气校正方法, 对ZY-3卫星多光谱（MUX）数据进行大气校正。 采用敦煌地区星地同步测量的石膏矿、 戈壁两种地物光谱对大气校正结果进行了验证, 并比较了大气校正前后归一化植被指数（NDVI）。 结果表明: 大气校正后的地面反射率与石膏矿、 戈壁两种地物实测光谱数据相对误差不超过6%; 大气校正增大了植被的NDVI与其他地物的NDVI的差值, 突出在植被监测方面的应用能力。