一、引言

光学遥感卫星（如高分系列、Landsat）获取的地表反射率数据广泛应用于农业、生态、灾害监测等领域。其成像传感器的辐射响应若未经精确校准，会导致不同时间、不同卫星间数据不可比。通过光学计量手段实现在轨辐射定标，是保障遥感数据长期一致性与科学价值的核心。

二、在轨辐射定标的原理

利用稳定地表目标（如沙漠、冰盖）或大气层外标准光源（太阳、月亮），建立“数字数”（DN）与“地表反射率”之间的转换关系，更新相机的辐射定标系数（增益与偏移）。

常用方法：

反射基定标：基于地表BRDF模型；

辐照度基定标：利用太阳漫射板；

交叉定标：与已校准卫星同步观测。

三、核心技术与系统组成

星上定标装置
如漫射板、LED光源、快门黑体。

地面均匀目标场
如敦煌辐射校正场，反射率长期稳定。

大气辐射传输模型（如6S、MODTRAN）
修正大气吸收与散射影响。

定标系数反演与更新系统
生成新的L1级数据处理参数。

四、典型应用场景

多源遥感数据融合
高分七号与Sentinel-2数据一致性校正。

长时间序列植被指数分析
NDVI趋势分析需消除传感器退化影响。

洪涝/火灾前后影像定量对比
确保灰度变化真实反映地表变化。

新型相机在轨初期定标验证
快速建立可信数据产品链。

五、挑战与未来发展趋势

挑战：

星上光源衰减难以实时监测；

地面目标受天气、季节影响；

高纬度地区定标机会少。

未来方向：

发展激光主动定标技术（如CALIPSO模式）；

推进AI驱动的伪不变目标自动识别；

建立全球统一遥感辐射定标基准网络；

实现从定期定标到连续自校准的智能化演进。