空間外差遙感數(shù)據(jù)光譜-干涉圖雙向校正算法研究

王新強, 王 禎, 梁秋裕, 熊 偉, 李志偉, 葉 松, 甘永瑩, 王方原*

1. 桂林電子科技大學光電工程學院, 廣西 桂林 541004

2. 中國科學院安徽光學精密機械研究所, 安徽 合肥 230031

3. 廣西光電信息處理重點實驗室, 廣西 桂林 541004

4. 中國科學院通用光學定標與表征技術重點實驗室, 安徽 合肥 230031

引 言

進入20世紀90年代后, 空間外差光譜技術(spatial heterodyne spectroscopy, SHS)得到了急速發(fā)展, 美國、 日本、 加拿大等國家都進行了空間外差光譜技術研究工作[1]。 空間外差光譜儀因具有高光通量、 高光譜分辨率、 體積小、 無運動部件的特點, 在大氣遙感、 星際探測等領域得到廣泛應用[2]。 2004年, 加拿大航天局啟動了《SHOW》項目, 目標是發(fā)展星載紅外SHS光譜儀系統(tǒng)對大氣層中的水汽進行全球監(jiān)測[3]。 2006年, 美國第二代SHIMMER搭載衛(wèi)星升空進行了實驗[5]。 2018年, 中國科學院安徽光學精密機械研究所研制的溫室氣體探測儀(greenhouse gases monitoring instrument, GMI)搭載高分五號衛(wèi)星進行全球大氣CO2和CH4觀測[4-6]。 隨著SHS在大氣遙感的應用, 空間外差光譜儀進入到太空后會受工作環(huán)境(氣壓、 溫度、 濕度、 重力等)變化的影響, 使地面測定的校正參數(shù)對空間外差干涉圖數(shù)據(jù)不再適用, 因此對空間外差遙感數(shù)據(jù)誤差校正方法的研究被提上日程。 2013年中國科學院安徽光學精密機械研究所李志偉等針對空間外差遙感數(shù)據(jù), 提出檢測器響應的非線性校正可以由多個均質輻射源完成, 而非均勻校正可以由單一均質輻射源完成[7]。 2020年, 他們以大氣CO2探測為例, 對空間外差仿真干涉數(shù)據(jù)和實測干涉數(shù)據(jù)進行不同切趾程度的處理, 結果表明在白噪聲是主要噪聲時, 不對干涉圖進行切趾處理更能確保探測精度[8]。……