Относительная калибровка данных видимых спектральных каналов радиометра MERSI-II/FY-3D

Рассматриваются вопросы качества китайских радиометров MERSI, установленных на спутниках FY-3. Анализируется качество изображений каналов видимого спектрального диапазона километрового пространственного разрешения. Сканирование в каждом канале осуществляется линейкой из 10 датчиков. Анализируются шумы датчиков и недостатки их работы. Выявлены следующие особенности. Присутствует сдвижка строк на 1 пиксель, связанная, по-видимому, с неточностью расчета начала сканирования строки. Неравномерность оцифровки приводит к «зубчатости» гистограмм. Есть небольшие отклонения в зависимости от стороны зеркала, направляющего сигнал к датчикам. Наблюдается изменчивость поведения датчиков со временем. Изменчивость плавная и на коротких временных интервалах несущественна. Основными проблемами радиометра являются две следующие. На некоторых каналах при больших контрастах наблюдается «перенос» сигнала с одного пикселя на другой. То есть при сканировании следующего пикселя сигнал от предыдущего не обнуляется на датчике. А основным недостатком является «полосатость» каналов. Хотя Китайское метеорологическое управление согласно схеме первичной обработки [1] пытается ее исправлять, но большого эффекта это не дает. Анализ поведения датчиков конкретного канала показал, что при одинаковой яркости изображения в заданном спектральном диапазоне наблюдаются систематические рассогласования, зависящие от типа подстилающей поверхности. То есть датчики одного канала имеют разные центральные волновые числа. Наибольшие отклонения наблюдаются у датчиков с минимальными и максимальными номерами (по краям полосы сканирования). У них же наблюдаются и максимальные шумы (в несколько раз больше, чем у датчиков в середине полосы сканирования). Для ключевого канала при расчете био-оптических алгоритмов (490нм) систематические отклонения могут достигать 20 отсчетов при яркости моря 200-400 отсчетов. Такого же порядка и шумы. Если учесть, что основной сигнал формирует атмосфера (до 90%), то шумы и отклонения сопоставимы с полезным сигналом. Предлагаются алгоритмы решения данной проблемы.
Работа поддержана программой «Приоритет-2030».
1. 风云三号（02 批）气象卫星地面应用系统工程D 星中分辨率光谱成像仪. 数据使用指南 / 国家卫星气象中心