中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
星载大气痕量气体差分吸收光谱仪(Environmental trace gases monitoring instrument, EMI)于2018年5月9日成功发射升空,目前在轨运行状态良好,能够有效获取全球紫外-可见波段地球大 气散射光信号(Digital number, DN)值(0级数据)。为对遥感数据定量化应用, EMI输出的DN值需要完成光谱定标、几何定位、辐亮度定标等处理, 得到1级数据产品,1级数据用于反演获取全球大气NO2、SO2和O3等2级产品,进而应用于定量监测全球空气质量变化以及污染气体的分布输运过程。
星载成像光谱仪 遥感数据定量分析 全球痕量大气监测 spaceborne imaging spectrometer remote sensing data quantitative application global trace gas monitoring
中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室 安徽 合肥 230031
基于整机双向散射分布函数(Bi-directional scattering distribution function, BSDF),星载大气痕量气体差分吸收光 谱仪(Environmental trace gases monitoring instrument, EMI)在轨可完成基于太阳的辐射定标,整机BSDF表征了EMI观测 光路和定标光路辐射特性的关系。观测光路辐射定标已在地面完成,定标光路辐射特性定标在轨基于太阳完成,进而得到了 整机BSDF参数,基于此实现了EMI在轨基于太阳的辐射定标。结果表明在可比光谱范围内, 与TROPOMI(Tropospheric ozone-monitoring instrument) 载荷交叉比对结果的差异在5%～6.5%以内。
星载成像光谱仪 双向散射分布函数 在轨辐射定标 spaceborne imaging spectrometer bi-directional scattering distribution function on-orbit radiometric calibration
1 中国科学院国家空间科学中心空间环境探测研究室, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
为保证星载成像光谱仪测量结果的准确性，设计了双巴比涅退偏器。首先利用电磁波理论及光波传输理论分析了双巴比涅退偏器的工作原理，接着根据偏振光在双折射晶体中的传播公式设计出适当的该退偏器的楔角，最后搭建一套偏振测试装置，对研制完成的双巴比涅退偏器的退偏性能进行测试。测试结果表明：该双巴比涅退偏器在-15～15 ℃入射角范围内具有较好的退偏性能。退偏器楔角选择6°时，能在不影响成像质量的前提下较好地对探测波段退偏，且退偏度不受方位角及频率的影响，退偏度优于99%。该退偏器具有退偏度高、透射比高、性能稳定、体积小等优点。由于测量系统误差，测量不确定度为0.00290。
光学器件 伪退偏 双巴比涅退偏器 波动方程 星载成像光谱仪 退偏度
中国科学院安徽光学精密机械研究所,环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
介绍了一种基于谱线匹配技术的星上光谱定标方法,该定标方法选取大气吸收线作为匹配谱线,采用相关系数法作为匹配结果判定条件标进行光谱定标.为模拟星上定标过程,将谱线匹配技术应用于振动试验后的成像光谱仪,振动试验可以模拟成像光谱仪在升空过程中受到的振动.星上光谱定标包括成像光谱仪分辨率的确定、面阵探测器光谱维和空间维像元中心波长的定标.由定标结果可知,振动试验后光谱仪分辨率为0.40 nm,与振动试验前相比没有发生变化;光谱维像元中心波长向长波偏移0.08 nm(小于一个像元);空间维像元光谱弯曲(光谱smile) 向短波方向弯曲,最大弯曲值为0.96 nm,近似于振动试验前光谱弯曲值.由此验证了谱线匹配技术进行星上光谱定标的可行性。
谱线匹配技术 星上光谱定标 星载成像光谱仪 Spectrum-matching technique Onboard spectral calibration Imaging spectrometers 光谱学与光谱分析
2015, 35(7): 2049
