HyMap-C機(jī)載高光譜儀定標(biāo)方法與結(jié)果評(píng)價(jià)

韓亞超，高子弘，楊達(dá)昌，于峻川，陳潔,2（.中國國土資源航空物探遙感中心，北京00083；2.中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所，北京000）

HyMap-C機(jī)載高光譜儀定標(biāo)方法與結(jié)果評(píng)價(jià)

韓亞超1，高子弘1，楊達(dá)昌1，于峻川1，陳潔1,2
（1.中國國土資源航空物探遙感中心，北京100083；2.中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所，北京100101）

HyMap-C機(jī)載高光譜儀能夠在400～2 500 nm波長范圍內(nèi)獲取144個(gè)精細(xì)光譜通道，對(duì)于地球表面地物特征有極強(qiáng)的探測(cè)能力。為保證高光譜遙感數(shù)據(jù)的可靠性與定量化分析的精度，作者分別采用單色準(zhǔn)直光法、漫反射板定標(biāo)法和內(nèi)部參考標(biāo)準(zhǔn)法對(duì)HyMap-C機(jī)載高光譜儀進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室光譜定標(biāo)、絕對(duì)輻射定標(biāo)以及飛行過程中航線上相對(duì)輻射定標(biāo)。通過航空飛行測(cè)量與地面實(shí)際測(cè)量的光譜反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果表明兩者整體譜型與局部吸收特征非常一致，定標(biāo)結(jié)果可靠，數(shù)據(jù)可信。文中闡述的定標(biāo)原理與方法為我國自主研制機(jī)載高光譜儀的定標(biāo)提供了依據(jù)與思路，定標(biāo)后獲取到的高光譜分辨率數(shù)據(jù)可廣泛應(yīng)用于地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域特別是礦物填圖中。

HyMap-C；機(jī)載高光譜；光譜定標(biāo)；絕對(duì)輻射定標(biāo)；航線上相對(duì)輻射定標(biāo)

高光譜技術(shù)是當(dāng)前遙感技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，它是在多光譜遙感基礎(chǔ)上發(fā)展起來的光譜測(cè)量技術(shù)。20世紀(jì)80年代成像光譜技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著光學(xué)遙感的發(fā)展進(jìn)入了高光譜階段。因高光譜技術(shù)能夠在可見光、近紅外和短波紅外譜段范圍內(nèi)獲取幾十個(gè)甚至上百個(gè)精細(xì)光譜波段，其數(shù)據(jù)具有空間大尺度探測(cè)、光譜分辨率高、圖譜合一等特征和優(yōu)勢(shì)，顯著提高了人類對(duì)于地球表面地物特征和性質(zhì)的探測(cè)能力：如楊宜通過探測(cè)器在光譜維的光譜通道展開精確反演了大氣中溫室氣體的含量信息[1]；王潤生等通過對(duì)主要巖石、礦物反射光譜特征和影響因素的研究，開展了高光譜礦物填圖[2]；方慧等通過對(duì)油菜葉片高精度光譜變化特征的分析為農(nóng)作物長勢(shì)信息提取提供了思路[3]，等。

航空高光譜是高光譜遙感最重要的研究手段之一，它很好的彌補(bǔ)了航天高光譜成本高、成像受大氣層影響和空間分辨率低以及光譜分辨率低等缺點(diǎn)。近些年隨著傳感器和飛行平臺(tái)的發(fā)展，航空高光譜逐漸形成了較為完善的技術(shù)方法與流程。其中高光譜遙感器的定標(biāo)工作極為重要，這不僅決定著高光譜遙感數(shù)據(jù)的可靠性，更是對(duì)高光譜遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行定量化分析的前提。通過定標(biāo)確定其探測(cè)單元輸出數(shù)字量與其接收到的電磁波信號(hào)之間的定量關(guān)系，為不同機(jī)載高光譜儀在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)測(cè)得的成像光譜數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一的參照。高光譜儀的定標(biāo)主要包含航空數(shù)據(jù)獲取飛行前的實(shí)驗(yàn)室光譜定標(biāo)和絕對(duì)輻射定標(biāo)，以及飛行過程中航線上定標(biāo)[4-8]。在軌（航線上）定標(biāo)方面，國內(nèi)航天（星載）高光譜儀有很大的進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了我國風(fēng)云二號(hào)（FY-2）衛(wèi)星在軌輻射定標(biāo)技術(shù)的重大突破[9]；而航空（機(jī)載）高光譜儀在飛行過程中的相對(duì)輻射定標(biāo)則鮮有報(bào)道。

本文依托于澳大利亞HyVista公司投入商業(yè)性運(yùn)營世界先進(jìn)的實(shí)用型航空（機(jī)載）高光譜成像系統(tǒng)HyMap-C，闡述了其實(shí)驗(yàn)室內(nèi)光譜定標(biāo)和絕對(duì)輻射定標(biāo)的原理與方法，介紹了其飛行過程中航線上相對(duì)輻射定標(biāo)的思路，驗(yàn)證并評(píng)價(jià)了定標(biāo)結(jié)果。

1 HyMap-C概述

機(jī)載高光譜儀的發(fā)展是高光譜遙感技術(shù)發(fā)展的重要組成部分，其中澳大利亞HyMap系列機(jī)載高光譜儀因其在地質(zhì)勘探領(lǐng)域特別是礦物填圖方面的優(yōu)勢(shì)而受到廣泛關(guān)注[2，10-11]。HyMap-C為該系列產(chǎn)品的最新型號(hào)，它是色散型成像光譜儀，利用光柵對(duì)觀測(cè)目標(biāo)的光譜進(jìn)行分光，采用線陣列探測(cè)器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過掃擺的方式獲取圖像和光譜。它的波長范圍為400～2 500 nm，共有144個(gè)光譜波段；瞬時(shí)視場(chǎng)角2.5 mrad，視場(chǎng)角60°；在太陽天頂角為30°和地物反照率為50%的觀測(cè)條件下，可見光-近紅外平均信噪比大于1 000/1，短波紅外平均信噪比大于600/1。在航空遙感作業(yè)飛行時(shí)配有高精度的GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)并集成了IMU/DGPS（Novatel/SPAN SE）定位和姿態(tài)參數(shù)記錄系統(tǒng)；自動(dòng)穩(wěn)定平臺(tái)采用Leica公司生產(chǎn)的高性能PAV80三軸陀螺穩(wěn)定平臺(tái)，能實(shí)時(shí)修正飛行數(shù)據(jù)獲取過程中影像數(shù)據(jù)的俯仰角、側(cè)滾角和偏流角；同時(shí)還配備先進(jìn)的數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)?？筛鶕?jù)飛行獲取的姿態(tài)參數(shù)和大氣參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的幾何校正和大氣校正。

2 實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)

2.1 光譜定標(biāo)

光譜定標(biāo)的意義是用來檢驗(yàn)成像光譜儀的各光譜參數(shù)，確定機(jī)載高光譜儀各光譜通道的中心波長位置和光譜帶寬，是輻射定標(biāo)的前提和保證。最常用的光譜定標(biāo)方法有標(biāo)準(zhǔn)譜線燈方法和單色準(zhǔn)直光方法。其中譜線燈方法結(jié)構(gòu)簡單、容易操作，但是只能獲取中心波長而無法標(biāo)定帶寬；HyMap-C機(jī)載高光譜儀采用的是單色準(zhǔn)直光方法，通過單色儀輸出得到連續(xù)的光譜測(cè)試曲線，具有定標(biāo)精度高、全波段定標(biāo)及適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)載高光譜儀各通道的中心波長和帶寬的標(biāo)定。其光譜響應(yīng)函數(shù)可表示為以下形式（公式1）：

其中，Δλ為光譜響應(yīng)函數(shù)的半峰值全寬，由于光柵的色散可近似看成線性，使用光柵作為色散元件可認(rèn)為是均勻采樣，各個(gè)光譜通道Δλ是一個(gè)定值。

HyMap-C實(shí)驗(yàn)室光譜定標(biāo)可分為單色儀定標(biāo)和探測(cè)器定標(biāo)兩個(gè)部分。

（1）單色儀定標(biāo)：在對(duì)機(jī)載高光譜儀探測(cè)器定標(biāo)之前，需要對(duì)單色儀進(jìn)行定標(biāo)（圖1），目的是為了校正單色儀因時(shí)間和環(huán)境等（如在移動(dòng)過程中碰撞或震動(dòng)等）造成單色光波長漂移等光譜特性的改變。實(shí)驗(yàn)室中使用光譜帶寬小于成像光譜儀光譜帶寬1/10的單色儀對(duì)成像光譜儀進(jìn)行光譜定標(biāo)。單色儀可輸出特定波長的單色光得到每個(gè)光譜通道的光譜響應(yīng)，將得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)做高斯曲線擬合，相對(duì)最大值作歸一化處理，該高斯曲線的峰值波長為對(duì)應(yīng)像元的中心波長，半高寬為光譜帶寬，相鄰中心波長的寬度即為光譜采樣間隔。實(shí)驗(yàn)室采用的單色儀為NewPort公司生產(chǎn)的MS257（型號(hào)M77781A）光柵單色儀。選用連續(xù)光譜中的640.22 nm、724.52 nm和1 449.04 nm三個(gè)波譜峰值作為標(biāo)準(zhǔn)值，分別對(duì)單色儀的光柵進(jìn)行定標(biāo)，掃描間隔為0.2 nm。通過軟件測(cè)量顯示，單色儀定標(biāo)的結(jié)果誤差小于0.1 nm。

圖1 MS257光柵單色儀定標(biāo)示意圖Fig.1 General view of calibration of the monochromator

（2）探測(cè)器定標(biāo)：HyMap-C探測(cè)器定標(biāo)裝置主要由單色儀、照明光源和平行光管構(gòu)成（圖2）。在安裝過程中，需精確調(diào)整平行光管的位置，使HyMap-C探測(cè)器狹縫接收到最大的通光量。這一過程必須嚴(yán)格執(zhí)行，否則它會(huì)影響探測(cè)器測(cè)試數(shù)據(jù)的信噪比屬性。光譜定標(biāo)數(shù)據(jù)獲取時(shí)的光譜掃描間隔為2 nm，狹縫寬度500 nm，分別對(duì)成像光譜儀的可見光（VIS）、近紅外（NIR）、短波紅外1（SWIR1）和短波紅外2（SWIR2）共四個(gè)探測(cè)器、144個(gè)光譜通道進(jìn)行光譜定標(biāo)數(shù)據(jù)的獲取。其中可見光譜段的前8個(gè)波段噪聲過大，需設(shè)置更優(yōu)采樣間隔進(jìn)行重新測(cè)量，予以替換。

圖2 HyMap-C機(jī)載高光譜儀探測(cè)器光譜定標(biāo)示意圖Fig.2 General view of the detector spectral calibration of the HyMap-C

再通過波段數(shù)據(jù)解算，輸出每個(gè)波段的中心波長位置和帶寬，上傳至HyMap-C主機(jī)，完成光譜定標(biāo)。

2.2 絕對(duì)輻射定標(biāo)

輻射定標(biāo)的意義是確定成像光譜儀各通道的響應(yīng)并評(píng)估不確定度，同時(shí)檢測(cè)其響應(yīng)的衰變并進(jìn)行響應(yīng)均勻性校正。機(jī)載高光譜儀的輻射定標(biāo)就是指建立每個(gè)探測(cè)元所輸出信號(hào)的DN值與該探測(cè)器對(duì)應(yīng)像元內(nèi)的實(shí)際地物輻射亮度值之間的定量關(guān)系。利用輻射參考標(biāo)準(zhǔn)，通過遙感儀器對(duì)輻射參考標(biāo)準(zhǔn)的觀測(cè)，將遙感儀器輸出圖譜數(shù)據(jù)同遙感器接收的入瞳輻射亮度L（λ）之間的換算關(guān)系通常設(shè)計(jì)為線性（公式2），即：

式中a、b為輻射定標(biāo)系數(shù)，a為機(jī)載高光譜儀暗偏置，亦即沒有信號(hào)輸入時(shí)機(jī)載高光譜儀采集到的信號(hào)值。Rad（λi,j）為機(jī)載高光譜儀第i行、第j個(gè)探測(cè)器像元對(duì)應(yīng)的光譜輻亮度；DN（λi,j）為機(jī)載高光譜儀第i行、第j個(gè)探測(cè)器像元輸出的數(shù)值。輻射定標(biāo)就是測(cè)定出每個(gè)探測(cè)像元的a、b值，若實(shí)際測(cè)得每一個(gè)DN（λi,j）數(shù)值，通過計(jì)算可得到相應(yīng)的Rad（λi,j）數(shù)值。

HyMap-C實(shí)驗(yàn)室輻射定標(biāo)方法選用輻照度標(biāo)準(zhǔn)燈作為輻射計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的漫反射板定標(biāo)法，輻射定標(biāo)中使用的主要設(shè)備為標(biāo)準(zhǔn)燈、漫反射板及相關(guān)軟件。如圖3，將標(biāo)準(zhǔn)燈固定至垂直于漫反射板中心延長線處，漫反射板置于探測(cè)器下方并成45°角以保證探測(cè)器獲得最大的通光量；再將探測(cè)器與漫反射板共同放置于黑盒空間內(nèi)，并關(guān)掉實(shí)驗(yàn)室內(nèi)其他燈光，消除標(biāo)準(zhǔn)燈以外的光源的影響。然后進(jìn)行輻射定標(biāo)數(shù)據(jù)的采集，依次為：掃描鏡兩個(gè)反射鏡的DN值、HyMap-C的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)燈的DN值和內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)板的DN值。上述測(cè)試過程中，HyMap-C會(huì)自動(dòng)進(jìn)行暗電流測(cè)試，測(cè)得的數(shù)據(jù)已扣除了暗電流。輻射定標(biāo)中使用的標(biāo)準(zhǔn)燈功率為876.9瓦、電流8安培、電壓109.61伏特，電流電壓高度穩(wěn)定；標(biāo)準(zhǔn)燈到漫反射板的垂直距離為660 mm。最后通過數(shù)據(jù)解算，得出HyMap-C機(jī)載高光譜儀輸出光譜數(shù)據(jù)到物理量的轉(zhuǎn)換的輻射定標(biāo)系數(shù)。

圖3 HyMap-C機(jī)載高光譜儀絕對(duì)輻射定標(biāo)示意圖Fig.3 General view of absolute radiometric calibration of the HyMap-C

3 航線上相對(duì)輻射定標(biāo)

在實(shí)際航空高光譜數(shù)據(jù)獲取飛行中，飛行平臺(tái)的加速和顛簸等機(jī)械振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致光學(xué)元件間的距離發(fā)生微小的改變，或者不同環(huán)境下的氣壓、溫度和濕度等會(huì)引起小幅度輻射度的變化，這都將影響到高光譜數(shù)據(jù)的精度與可信度，所以飛行過程中航線上的相對(duì)輻射定標(biāo)是非常必要的。

HyMap-C在航線上相對(duì)輻射定標(biāo)方法采用內(nèi)部參考標(biāo)準(zhǔn)法：其內(nèi)部定標(biāo)系統(tǒng)由內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)燈、內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)板構(gòu)成，在進(jìn)測(cè)線和出測(cè)線時(shí)各有30秒左右的時(shí)間對(duì)當(dāng)前環(huán)境下的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)燈、內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)板和暗電流各DN值進(jìn)行測(cè)量和標(biāo)定，用航線上測(cè)定的內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)燈的平均值減去暗電流的平均值就得到飛行時(shí)的校正參數(shù)Dycalflight。通過公式3的計(jì)算，從而完成各條航帶數(shù)據(jù)航線上的相對(duì)輻射定標(biāo)。

式中：Radi為波段i的輻亮度值，該值經(jīng)過校正（去除暗電流、內(nèi)部散射、幀轉(zhuǎn)換損失、電子偏置）；DNi為探測(cè)器波段i的像元灰度值；Dycallab為實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下HyMap-C得到的定標(biāo)校正參數(shù)；RClab為實(shí)驗(yàn)室絕對(duì)輻射定標(biāo)得到的DN值轉(zhuǎn)輻射亮度的系數(shù)。

在內(nèi)部參考標(biāo)準(zhǔn)法中，內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)板由特別的材料制成，每次獲取數(shù)據(jù)時(shí)其輻射亮度值是穩(wěn)定的，這可以作為檢驗(yàn)航線上相對(duì)輻射定標(biāo)結(jié)果是否可靠的依據(jù)。另外，內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)板還可以提供HyMap-C探測(cè)器在內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)燈能量照射下各譜段的吸收特征，用來檢驗(yàn)是否存在光譜漂移。

4 定標(biāo)結(jié)果與評(píng)價(jià)

（1）實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)結(jié)果：光譜定標(biāo)的結(jié)果（圖4a）顯示其可見光、近紅外、短波紅外-1和短波紅外-2四個(gè)譜段的帶寬平均值分別為13.13 nm、14.12 nm、15.48 nm、13.81 nm，光譜采樣間隔平均值分別為12.78 nm、14.77 nm、15.97 nm、14.73 nm；每個(gè)譜段的波段數(shù)為36，波段總數(shù)為144個(gè)。其中個(gè)別波段的帶寬與采樣間隔略大，但均位于探測(cè)器譜段相應(yīng)范圍的兩側(cè)，對(duì)于儀器的應(yīng)用沒有影響；絕對(duì)輻射定標(biāo)系數(shù)如圖4b所示。

圖4 實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)結(jié)果（橫軸為波段序號(hào)）Fig.4 Result of calibration in laboratory

（2）航線上相對(duì)輻射定標(biāo)結(jié)果：如圖5所示，選取2016年6月27日飛行架次共16組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)板的輻射亮度值為例，與飛行前2016年6月7日實(shí)驗(yàn)室內(nèi)絕對(duì)輻射定標(biāo)得出的內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)板輻射亮度值進(jìn)行對(duì)比，其結(jié)果完全一致，表明航線上相對(duì)輻射定標(biāo)結(jié)果可信，儀器穩(wěn)定。此外筆者統(tǒng)計(jì)了大量飛行時(shí)航線上相對(duì)定標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明輻射定標(biāo)誤差小于5%。

（3）反射率數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)：HyMap-C機(jī)載高光譜儀在2016年6～8月份在甘肅執(zhí)行中國地質(zhì)調(diào)查局“天山-北山重要成礦區(qū)帶遙感調(diào)查”項(xiàng)目，調(diào)查區(qū)位于甘肅北山營毛沱-玉石山地區(qū)鐵銅金鎢多金屬礦整裝勘查區(qū)內(nèi)，區(qū)內(nèi)巖漿熱液礦床發(fā)育且成礦類型豐富，還產(chǎn)有較多沉積變質(zhì)型礦床，成礦條件優(yōu)越，找礦潛力很大。在航空高光譜數(shù)據(jù)獲取期間進(jìn)行了同步地面光譜測(cè)量，測(cè)量儀器采用中國國土資源航空物探遙感中心的便攜式光譜輻射計(jì)（ASD光譜儀（6523））。航空高光譜數(shù)據(jù)經(jīng)幾何校正、輻射校正、大氣校正、二向反射糾正、鑲嵌和拼接后，選取影像上與地面同步測(cè)量的同一點(diǎn)位進(jìn)行反射率曲線的對(duì)比（圖6），兩條光譜曲線的整體譜型與局部吸收特征均十分吻合：波長450 nm至650 nm之間曲線斜率具有一致明顯變大的趨勢(shì)，波長750 nm至1 200 nm之間存在弱吸收谷，波長900 nm處可識(shí)別出寬緩而非對(duì)稱的吸收特征，以上特征表明該物質(zhì)中含有三價(jià)鐵礦物成分，與實(shí)地勘察結(jié)果相符。光譜上的一致性表明Hy-Map-C高光譜儀實(shí)驗(yàn)室內(nèi)定標(biāo)可靠，并經(jīng)航線上相對(duì)輻射定標(biāo)，準(zhǔn)確的獲取了地物光譜的真實(shí)信息。

圖5 航線上與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)版輻射亮度值對(duì)比Fig.5 Comparison of radiance values of internal standard boardbetween during flying and in laboratory

5 結(jié)論

（1）HyMap-C機(jī)載高光譜儀本次定標(biāo)結(jié)果顯示，其光譜采樣間隔可見光譜段優(yōu)于13 nm，近紅外-短波紅外譜段優(yōu)于16 nm；航空遙感飛行作業(yè)時(shí)的輻射定標(biāo)誤差小于5%。

（2）本文介紹了HyMap-C機(jī)載高光譜儀的實(shí)驗(yàn)室光譜定標(biāo)、絕對(duì)輻射定標(biāo)以及航線上相對(duì)輻射定標(biāo)的原理和方法，這為我國自主研制機(jī)載高光譜儀定標(biāo)，尤其是航線上相對(duì)輻射定標(biāo)提供了思路與借鑒。

（3）通過對(duì)HyMap-C機(jī)載高光譜儀定標(biāo)后的航空飛行測(cè)量的高光譜數(shù)據(jù)與地面同步測(cè)量的光譜結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，二者光譜反射率曲線特征一致，表明HyMap-C準(zhǔn)確地獲取了地物的光譜信息。這為我國高光譜地質(zhì)學(xué)家們提供了大量詳實(shí)的數(shù)據(jù)，也為地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域、尤其是礦物填圖方面提供了更為豐富的技術(shù)手段。

圖6 航空高光譜影像與地面實(shí)測(cè)光譜反射率對(duì)比Fig.6 Comparison of spectral reflectance between aerial hyperspectral image and ground actual measurement

[1]楊宜.成像光譜儀光譜定標(biāo)技術(shù)[J].紅外，2006，27（8）:24-26．

[2]王潤生，甘甫平，閆柏琨，等.高光譜礦物填圖技術(shù)與應(yīng)用研究[J].國土資源遙感，2010，01:1-13.

[3]方慧，宋海燕，曹芳，等.油菜葉片的光譜特征與葉綠素含量之間的關(guān)系研究[J].光譜學(xué)與光譜分析，2007，27（9）：173-1734．

[4]崔敦杰.成像光譜儀的定標(biāo)[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用，1996，11（3）:56-64.

[5]金輝，姜會(huì)林，鄭玉權(quán)，等.高光譜遙感器的光譜定標(biāo)[J].發(fā)光學(xué)報(bào)，2013，34（2）:235-239.

[6]劉倩倩，鄭玉權(quán).超高分辨率光譜定標(biāo)技術(shù)發(fā)展概況[J].中國光學(xué)，2012，5（6）:566-577.

[7]王立朋.機(jī)載高光譜儀輻射定標(biāo)概覽[J].光機(jī)電信息，2011，28（12）:73-77.

[8]張春雷.成像光譜儀光譜輻射定標(biāo)新方法研究[D].中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所），2011.

[9]郭強(qiáng)，陳博洋，張勇，等.風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星在軌輻射定標(biāo)技術(shù)進(jìn)展[J].氣象科技進(jìn)展，2013，3（6）:6-12.

[10]李志忠，汪大明，劉德長，等.高光譜遙感技術(shù)及資源勘查應(yīng)用進(jìn)展[J].地球科學(xué)—中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，40（8）:1287-1294.

[11]王潤生，熊盛青，聶洪峰，等.遙感地質(zhì)勘查技術(shù)與應(yīng)用研究[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2011，85（11）:1699-1744.

Calibration method and results evaluation of HyMap-C airborne hyper-spectrometer

HAN Ya-chao1,GAO Zi-hong1,YANG Da-chang1,YU Jun-chuan1,CHEN Jie1,2
（1.ChinaAero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China;2.Institute of Remote Sensing and Digital Earth,ChineseAcademy of Sciences,Beijing 100094,China)

The HyMap-C airborne hyper-spectrometer is capable of obtaining 144 fine spectral channels in the 400～2 500 nm wavelength range and has a strong ability to detect the features on the Earth's surface.In order to ensure the reliability of hyperspectral remote sensing data and the accuracy of quantitative analysis,the authors used the monochromatic collimation method,the diffuse reflector calibration method and the internal reference standard method to carry out the laboratory spectral calibration,absolute radiometric calibration,and relative radiation calibration during flight of the HyMap-C.The comparison of spectral reflectance data between aerial measurement and actual ground measurement shows that both the local and global absorption characteristics of the two spectral curves have strong consistency,and the calibration results and the data are reliable.The calibration principle and method proposed in this paper provide the basis and idea for the calibration of the selfdeveloped airborne hyper-spectrometer in China.The high spectral resolution data obtained after calibration can be widely used in the field of geological survey,especially in mineral mapping.

HyMap-C;airborne hyperspectral;spectral calibration;absolute radiometric calibration;relative radiometric calibration during the flight

P627

A

1672－4135（2017）03－0226-05

2017-04-06

中國地質(zhì)調(diào)查“天山-北山重要成礦區(qū)帶遙感調(diào)查（121201003000150008）”；“高光譜地質(zhì)調(diào)查方法技術(shù)研究（1212031513012）”

韓亞超（1988-），男，工程師，2013年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（北京），長期從事航空遙感測(cè)量與遙感地質(zhì)應(yīng)用研究，Email：yachao.han@qq.com。