为了满足星上载荷高频次的在轨定标需求,常使用场地自动化定标技术将多光谱反射率反演为高光谱反射率,所以提升光谱的反演精度对提高自动化定标精度尤为重要。使用布设在敦煌辐射校正场的通道式自动化观测仪器计算从2018年9月至2019年9月的反射率;根据测量过程中太阳天顶角的不同将数据分为6组,并使用双向反射分布函数模型对不同太阳天顶角下的光谱形状进行一致性分析。实验结果表明,双向反射分布函数模型校正不同入射角度是有效的。

利用布设在敦煌辐射校正场的自动化观测设备,对Hyperion高光谱遥感器开展定标试验;详细描述自动化定标的原理和方法,明确定标流程;针对高光谱遥感器的特点建立参考反射率数据库,以解决通道反射率与参考反射率光谱形状不匹配的问题;在2016年10月至2017年4月期间,对Hyperion高光谱遥感器共完成4次有效的自动化定标试验,并将试验结果与Hyperion高光谱遥感器观测的表观辐亮度进行比对验证。结果表明:在420~1044 nm光谱范围内,场地自动化定标得到的表观辐亮度与卫星观测的表观辐亮度的相对偏差小于5%,标准方差小于2.3%;场地自动化定标结果与高光谱星上观测结果具有较高的一致性和稳定性。所提方法可以应用于高光谱遥感器的高频次在轨辐射定标。

针对遥感卫星高频次、高时效和高精度定标的技术需求, 利用布设在敦煌辐射校正场自动化定标系统, 对SNPP VIIRS遥感器的可见光到短波红外波段开展了高频次自动化绝对辐射定标试验, 详细描述了自动化定标的原理和方法, 明确了定标流程.针对长时间跨度中, 地表光谱反射率光谱形状的变化, 建立了参考反射率数据库, 以解决通道反射率与参考反射率光谱形状不匹配问题.在2018年5月～11月, 对SNPP VIIRS共完成了13次有效的自动化定标, 并与SNPP VIIRS星上观测的表观反射率进行了比对验证.结果表明, 场地自动化定标得到的表观反射率与卫星观测的表观反射率相对偏差小于5%, 均方根小于3.2%, 表明场地自动化定标结果与星上定标结果具有较高的一致性和稳定性, 可以用于高频次在轨辐射定标.

采用自动化场地辐射计（ATR）测量地表反射，结合CE318型太阳光度计获得的大气参数和漫总比辐照度仪获得的漫总比数据，计算出卫星过顶时刻的高光谱地表反射率。基于反射率基法对中分辨率成像光谱仪(MODIS)/Aqua和MODIS/Terra的可见光至近红外波段1~7开展了场地自动化观测绝对辐射定标试验。结果表明，利用场地自动化观测定标方法获取的表观辐亮度与MODIS/Aqua、MODIS/Terra星上获取的表观(TOA)辐亮度的相对偏差不大于4%。这说明场地自动化观测定标方法与人工定标方法具有同等水平的定标精度，验证了场地自动化观测定标方法的可行性。