Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 1. С. 215-224
Сопоставление коэффициентов яркости природных объектов по данным КМСС на КА «Метеор-М» №1 и MODIS на КА «Terra»
Т.В. Кондратьева
1 , Б.С. Жуков
1 , И.В. Полянский
1 , А.А. Форш
1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Комплекс многозональной спутниковой съемки (КМСС), работающий на борту КА «Метеор-М» №1 с сентября 2009 года, включает в себя две камеры МСУ-100 с разрешением около 60 м и тремя спектральными зонами в видимом и ближнем ИК диапазонах, оптимизированными для съемок суши, и одну камеру МСУ-50 с разрешением около 120 м и тремя спектральными зонами в видимом диапазоне, оптимизированными для мониторинга водных объектов. Камеры КМСС были радиометрически прокалиброваны на Земле. В полете ежегодно проводится радиометрическая кросс-калибровка КМСС относительно спектрорадиометра MODIS на КА Terra по однородному снежному покрову высокогорного Антарктического плато с учетом его индикатрисы рассеяния.
В данной работе на основе указанной кросс-калибровки анализируется соответствие коэффициентов спектральной яркости (КСЯ) на верхней границе атмосферы по данным КМСС и MODIS для широкого круга природных объектов на территории России, ежедневный оперативный мониторинг которых является основной задачей КМСС. С этой целью отбирались изображения участков земной поверхности, которые снимались КМСС и MODIS с интервалом времени не более 1–2 час в стабильных атмосферных условиях. Пересчет КСЯ между спектральными зонами КМСС и MODIS осуществлялся с использованием регрессионных соотношений, полученных по результатам моделирования спектров отражения системы поверхность – атмосфера. В отличие от кросс-калибровки по Антарктиде, различие углов наблюдения и Солнца в моменты съемок КМСС и MODIS в данном анализе не учитывается. Несмотря на это, получено хорошее соответствие КСЯ природных объектов, регистрируемых КМСС и MODIS: величина их среднеквадратического отклонения не превышает 0,022, а коэффициент линейной регрессии между ними отличается от единицы не более чем на 4%, что находится в пределах точности абсолютной радиометрической калибровки как КМСС (6–7%), так и MODIS (5%).
Ключевые слова: КМСС, Метеор-М №1, MODIS, коэффициент спектральной яркости, полетная радиометрическая калибровка.
Полный текстСписок литературы:
- Аванесов Г. А., Полянский И. В., Жуков Б. С., Никитин А. В., Форш А. А. Комплекс многозональной спутниковой съёмки на борту КА «Метеор М» № 1: три года на орбите // Исследование Земли из космоса. 2013. № 2. С. 74–83.
- Ваваев В.А., Василейский А.С., Жуков Б.С., Жуков С.Б., Куркина А.Н., Полянский И.В. Наземная калибровка камер КМСС для КА «Метеор-М» №1 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Вып. 6. Т. 1. С. 251–258.
- Жуков Б.С., Василейский А.С., Жуков С.Б., Зиман Я.Л., Полянский И.B., Бекренев О.В., Пермитина Л.И. Предварительная обработка видеоданных КМСС c КА «Метеор-М» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Вып. 5. Т. 1. С. 260–266.
- Жуков Б.С., Кондратьева Т.В., Полянский И.В., Пермитина Л.И. Полетная радиометрическая кросс-калибровка комплекса многозональной спутниковой съемки на КА «Метеор-М» №1 по спектрорадиометру MODIS на КА Terra // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 123–137.
- Wu A.S., Xiong X.X., Doelling D.R., Morstad D., Angal A., Bhatt R. Characterization of Terra and Aqua MODIS VIS, NIR, and SWIR Spectral Bands' Calibration Stability // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2013. Vol. 51. No. 7. P. 4330–4338.