邓明军,陈志远,张过,等.国产C波段SAR卫星绝对辐射定标精度验证[J].中国空间科学技术（中英文）,2024,44(5):147-154.
DENG M J,CHEN Z Y,ZHANG G,et al.Absolute radiometric calibration accuracy verification of domestic C-band satellite[J].Chinese Space Science and Technology,2024,44(5):147-154(in Chinese).
文章导读
1.研究背景
随着星载合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）技术的迅速发展，定性遥感测量已不能满足应用需求，对SAR影像的定量应用越来越成为对地表信息分析的重要途径，尤其是对SAR辐射特性的定量化研究。通过星载SAR影像绝对辐射定标，将图像像素功率与其雷达散射截面积（radar cross section，RCS）或后向散射系数联系起来，从而对地球物理参数进行定量测量，获取更多的地表信息。表1给出了地球物理参数测量时对辐射精度的严格要求，其中大多数参数要求绝对辐射定标精度在±1dB量级。因此绝对辐射定标是SAR数据进行定量化处理的一个重要环节，绝对辐射定标精度直接影响着定量化应用的各个方面。
在国外，特别是美国和德国等，辐射定标技术早已成熟，绝对辐射定标精度可达0.4dB，甚至0.2dB。
而国内，星载SAR技术起步稍晚，但随着高分3号等SAR卫星的发射，辐射定标技术也有了很大突破和发展。2020年12月22日，国产C波段SAR卫星海丝1号在文昌发射中心发射升空；次年11月23日，同为C波段的高分三号02星在酒泉卫星发射中心发射升空，与高分三号01星实现双星运行，迈出了中国海陆监视监测SAR卫星星座建设的关键一步。这两颗卫星为SAR应用提供大量遥感影像数据，因此，对这两颗国产C波段遥感卫星绝对辐射定标精度进行验证对其之后用于定量测量很有意义。
本文基于点目标辐射定标原理对高分3号02星和海丝1号卫星进行绝对辐射定标实验，旨在对两颗卫星的辐射定标精度进行初步评价，研究辐射定标的两种方法——积分法和峰值法的定标结果，并探究辐射定标精度与波位的关系。
2.文章梗概
SAR图像测量地球物理参数，实现定量遥感应用，对辐射定标精度有严格要求，因此需要对SAR卫星进行辐射定标精度验证。通过雷达方程推算出雷达散射截面积、定标常数与图像DN值三者之间的关系，并利用宁夏中卫定标场有源定标器及其SAR图像做定标验证实验。实验结果表明，高分三号02星数据绝对辐射定标精度较高，其中积分法辐射定标精度为0.65dB，而峰值法定标精度为0.57dB；海丝1号卫星数据辐射定标精度为1~2dB，计算定标常数时保持相同波位可有效提高定标常数的稳定性。
3.总结与展望
高分三号02星和海丝1号卫星是两颗国产C波段SAR遥感新星，对这两颗SAR遥感新星进行绝对辐射定标实验，实验结果和理论分析表明：
1）高分三号02星的辐射定标精度为0.65dB，峰值法甚至可达0.57dB，可以满足地球物理参数测量对辐射定标精度的严格要求；海丝1号卫星的辐射定标精度为1~2dB，其定标精度受到背景杂波的影响。
2）峰值法的定标精度更高，但有局限性，需要获取精确的脉冲响应；积分法定标精度略逊于峰值法，但其适用范围更广，对于不能获取精确峰值的海丝1号卫星影像，仍能完成辐射定标。
3）绝对辐射定标常数测量时，保持相同波位，可以提高定标常数的稳定性。
作者简介
邓明军，湘潭大学自动化与电子信息学院副教授，研究方向为遥感图像处理。
张过，武汉大学教授，研究方向为航天摄影测量与遥感。
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来源：《中国空间科学技术（中英文）》2024年第5期
编辑：陈飚
监制：祁首冰
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