(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111513787.8 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 何玉青　高宇　姜梦蝶　金伟其　 胡奇　 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 非偏振卫星传感器在轨偏振辐射特性反演 方法 (57)摘要 本发明实施例提供了一种非偏振卫星传感 器在轨偏振辐射特性反演方法。 该方法包括： 获 取非偏振卫星传感器在轨后获得的洋面场景区 域的卫星观测数据作为地物观测目标； 对所述卫 星观测数据进行预处理； 获取所述洋面场景区域 的环境数据并进行预处理得到洋面环 境数据； 利 用所述洋面环 境数据构建海洋表 面三维模型； 基 于所述海洋表 面三维模型， 结合菲涅尔反射定律 模拟海洋表 面的偏振辐射状态。 此方法能够对在 轨后的非偏振卫星传感器的偏振辐射特性进行 反演及分析， 得到大气顶的偏振辐射状态； 对仪 器偏振敏感性随观测几何和环 境条件进行分析， 得出仪器偏振辐射随不同条件的变化规律， 对后 续非偏振卫星传感器的偏振校正和辐射定标具 有指导意义。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114218786 A 2022.03.22 CN 114218786 A 1.一种非偏振卫星传感器在轨偏振辐射特性反演方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1， 挑选非偏振卫星传感器在轨后获得的洋面场景遥感图像作为 地物观测目标； 步骤2， 对洋面场景区域的卫星观测数据进行 预处理； 步骤3， 对洋面场景区域的环境数据进行选择及预处 理； 步骤4， 利用洋面环境数据构建海洋表面 三维模型； 步骤5， 结合菲涅尔反射定律模拟真实海洋表面的偏振辐射状态； 步骤6， 基于辐射传输模拟工具分析大气散射对辐射偏振状态的影响， 建立大气辐射偏 振状态查找 表； 步骤7， 将海表辐射状态与大气辐射传输状态耦合， 得到洋面场景的大气顶偏振辐射状 态； 步骤8， 分析传感器在特定波段对于不同观测几何、 不同环境的偏振辐射特性， 得出其 偏振敏感性变化 规律， 实现非偏振传感器在轨偏振辐射特性的反演。 2.根据权利要求1所述的非偏振卫星传感器在轨偏振辐射特性反演方法， 其特征在于， 所述步骤1的挑选洋面场景遥感图像为通过轨道预报挑选区域面积大 的洋面， 获得其太阳 反射波段的Level1数据。 3.根据权利要求1所述的非偏振卫星传感器在轨偏振辐射特性反演方法， 其特征在于， 所述步骤2的洋面场景区域的卫星观测数据进行 预处理， 包括： 对选取的洋面场景区域的卫星观测数据进行反射 率定标； 对定标后的卫星观测数据进行云检测处 理； 将处理完的多个5分钟块 卫星观测数据合并成完整的一轨数据。 4.根据权利要求1所述的非偏振卫星传感器在轨偏振辐射特性反演方法， 其特征在于， 所述步骤3的对洋面场景区域的环境数据进行选择及预处 理， 包括： 环境数据主 要包括气溶胶光学厚度和风速风向； 根据卫星观测数据的经纬度， 查找对应经纬度网格的环境数据； 对环境数据和卫星观测数据进行地理位置匹配。 5.根据权利要求1所述的非偏振卫星传感器在轨偏振辐射特性反演方法， 其特征在于， 所述步骤4中的海洋表面三 维模型为仅由海洋表面风速风向决定的三维波浪斜坡的概率密 度函数分布模型。 6.根据权利要求1所述的非偏振卫星传感器在轨偏振辐射特性反演方法， 其特征在于， 所述步骤5中的海洋表面的偏振辐 射状态包括特定观测几何条件下 的反射率、 偏振反射率 和偏振度。 7.根据权利要求1所述的非偏振卫星传感器在轨偏振辐射特性反演方法， 其特征在于， 所述步骤6中的辐射传输模拟 工具为6SV矢量模 型， 大气辐射偏振状态查找表 为对应观测几 何(太阳天顶角、 太阳方位角、 卫星天顶角、 卫星方位角)和气溶胶光学厚度下的瑞利散射和 气溶胶散射的偏振度、 偏振反射 率。 8.根据权利要求1所述的非偏振卫星传感器在轨偏振辐射特性反演方法， 其特征在于， 所述步骤7中的将海表辐射状态与大气辐射传输状态耦合方式为相加。 9.根据权利要求1所述的非偏振卫星传感器在轨偏振辐射特性反演方法， 其特征在于， 所述步骤8中的偏振敏感性变化规律为根据 观测几何和环境条件建立的大气顶偏振辐射状权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114218786 A 2态的查找 表。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114218786 A 3