本文件确立了中国遥感卫星辐射校正场外场试验的试验原则，规定了其试验场地要求、试验准备、试验条件、测量要素、数据测量要求、数据处理与归档的要求。 本文件适用于紫外波段、可见光近红外波段、红外波段和微波波段的对地观测卫星遥感器的在轨场地辐射定标、真实性检验、在轨性能分析和卫星状态监测外场试验，其他类型载荷外场试验可参照执行。

ICS07.060
CCS A47
中华人民共和国国家标准
GB/T43238—2023
中国遥感卫星辐射校正场
外场试验要求
Test requirements for satellite field experiments ofChina radiometric calibration sites-General rule2023-09-07发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-01-01实施
GB/T43238—2023
规范性引用文件
术语和定义
试验原则
试验场地要求
试验准备
试验条件
测量要素
数据测量要求
10数据处理与归档·。
附录A（资料性）常见辐射传输模型附录B（资料性）
参考文献
不确定度分析
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则起草。
GB/T43238-2023
第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国气象局提出。
本文件由全国卫星气象与空间天气标准化技术委员会(SAC/TC347)归口。本文件起草单位：国家卫星气象中心、中国气象局地球系统数值预报中心、中国人民解放军61646部队、中国资源卫星应用中心、国家卫星海洋应用中心、自然资源部国土卫星遥感应用中心、生态环境部卫星环境应用中心、中国科学院空间应用工程与技术中心、中国计量科学研究院、中国科学院空天信息创新研究院、中国科学院合肥物质科学研究院、中国人民解放军61741部队。本文件主要起草人：张勇、张立军、王富、巩欣亚、司一丹、李元、戎志国、孙通、刘李、宋庆君、肖晨超、王中挺、李盛阳、郝小鹏、高海亮、李新、李红林。GB/T43238—2023
中国遥感卫星辐射校正场是我国依靠自主技术力量建立，旨在为我国气象、资源、海洋、测绘、地展、高分、军事等多用途遥感卫星提供辐射定标技术支撑的大型基础设施，由敦煌戈壁、青海湖水体、普洱雨林组成的多尺度、全谱段辐射定标场，对确保遥感卫星定量化应用具有重要作用。本文件是为了明确中国遥感卫星辐射校正场外场试验开展的总体要求而制定的，明确从紫外波段、可见光近红外波段、红外波段和微波波段全波长范围对地观测卫星遥感器的在轨场地辐射定标、真实性检验、在轨性能分析和卫状态监测外场试验的总体技术要求，从而保证中国遥感卫星辐射校正场外场试验工作的规范化开展。
1范围
中国遥感卫星辐射校正场
外场试验要求通则
GB/T43238—2023
本文件确立了中国遥感卫星辐射校正场外场试验的试验原则，规定了其试验场地要求、试验准备、试验条件、测量要素、数据测量要求、数据处理与归档的要求。本文件适用于紫外波段、可见光近红外波段、红外波段和微波波段的对地观测卫星遥感器的在轨场地辐射定标、真实性检验、在轨性能分析和卫星状态监测外场试验，其他类型载荷外场试验可参照执行。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T35221—2017
GB/T35222—2017
GB/T35223
GB/T35225-2017
GB/T35226—2017
GB/T35227
GB/T35237-2017
QX/T69-2007
QX/T587-2020
地面气象观测规范
地面气象观测规范
地面气象观测规范
气象能见度
地面气象观测规范
地面气象观测规范
空气温度和湿度
地面气象观测规范
风向和风速
地面气象观测规范
自动观测
大气浑浊度观测
太阳光度计方法
气象观测专用技术装备测试规范高空气象观测仪器
中国气象局.常规高空气象观测业务规范[M.北京：气象出版社，2010.3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
波段band
为有效地达到预期探测（或遥感）目的所使用的电磁波波长范围。3.2
fentrance pupil
限制人射光束的有效孔径。
注：在这里一般指卫犀光学系统对地观测的人口。3.3
ultraviolet band
紫外波段
波长在4nm～380nm之间的电磁波范围。1
GB/T43238—2023
可见光近红外波段visibleandnearinfraredband波长在380nm～3000nm之间的电磁波范围。3.5
红外波段infraredband
波长在3000nm～1mm之间的电磁波范围。3.6
微波波段microwaveband
波长在1mm～1m之间，对应频率范围在300MHz300GHz之间的电磁波范围。3.7
辐射校正场radiometric calibration site用于对遥感器所记录的辐射值进行校正的地表(包括陆地和海洋表面)特定区域。3.8
在轨场地辐射定标in-orbit field radiometric calibration在卫星经过辐射定标场时，利用实际测量的场地光学辐射特性参数，经过大气辐射传输计算，建立卫星遥感器观测值与遥感器入瞳处辐亮度之间定量关系的过程。［来源：GB/T34509.1—20173.2]3.9
validation
真实性检验
通过独立方法评价待检遥感产品与客观实际的吻合程度并分析其不确定性的过程。［来源：GB/T36296—2018，3.2]3.10
不确定度
uncertainty
利用可获得的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。［来源：GB/T27418-2017,3.1]
外场试验field test forradiometric calibration在合适的试验场地开展的在轨辐射定标、真实性检验、在轨性能分析和卫星状态监测等野外试验。4试验原则
中国遥感卫星辐射校正场外场试验遵循下列原则：a）统筹集约原则：兼顾多星需求，试验数据和成果共享：b）科学准确原则：参试设备可靠，试验记录完整，测量方法科学，处理过程规范，测量数据准确完备；
c）安全实施原则：外场试验期间保证参试人员、设备、数据安全。5试验场地要求
5.1紫外波段和可见光近红外波段试验场地紫外波段和可见光近红外波段应选择满足下列要求的陆地区域作为试验场地：a）面积大于10像元×10像元；
b）场地表面物质单一，地表反射率空间均勾，整个场地地表反射率的标准偏差不大于3%；2
GB/T43238—2023
地表朗伯特性好，偏离星下点15°以内的反射率与星下点垂直反射率偏差不大于2%；c
坡度角小于或等于2%，场地周边无影响定标测量的大目标遮挡物；d)
场地边界3.85km之内无光伏光热发电设施、大型工业化设施和污染排放源，大气洁净，年平均空气质量指数不大于2级；
场地目标紫外波段和可见光近红外波段反射率不小于0.1且均值不小于0.2。2红外波段试验场地
红外波段应选择满足下列条件的平静水面区域作为试验场地：水体面积大于10像元×10像元；a）
b）水体深度大于3m；
水体红外波段亮温空间均匀，场地水温水平梯度不大于0.5℃/km；c）
水体洁净，水质满足一类水质标准：d)下载标准就来标准下载网
场地周边无影响定标测量的大目标遮挡物；场地周边无大型工业化设施和污染排放源，大气洁净，年平均空气质量指数不大于2级。3微波波段试验场地
微波波段应选择满足下列条件的雨林区域作为试验场地：雨林面积大于10像元×10像元；a）
冠层顶微波波段亮温分布空间均匀，场区亮温水平梯度不大于0.5/km；b）
场地远离大功率辐射源，周边无大型工业化设施和污染排放源，大气洁净，年平均空气质量指数不天于2级。
6试验准备
6.1方案准备
试验前应制定详细试验方案并通过专家审查。6.2
仪器准备
6.2.1地表测量仪器
包括光谱仪、波段式仪器、光学标准仪器和辅助观测设备等。6.2.2大气观测仪器
包括地面气象观测仪器、高空气象观测仪器、辅助观测设备等。6.3
仪器要求
外场试验所使用的仪器设备应满足下列条件a）地表测量仪器的工作波段能够覆盖对地观测卫星遥感器的对应波段；同类测量仪器同时开展测量时进行一致性比对；b）
2017和QX/T5872020的
地面气象观测仪器和商空气象观测仪器分别符合GB/T35221规定；
地表测量仪器测量精度满足辐射定标要求；采用在计量检定有效期内的仪器设备。3
GB/T43238—2023
7试验条件
7.1天气条件
试验天气条件应满足：
场区及附近大气干燥、洁净，空气质量优良；a)
b）地面测量时天空云量小于3，太阳无遮挡，气象能见度大于15km；c）卫星过境时刻前后1h内天气条件稳定；d）星地同步试验期间风力小于3级。7.2观测条件
根据待定标卫星轨道参数进行轨道预报和观测角度计算，确定外场试验同步观测时间，卫星过境时刻前后1h内进行同步测量；同步观测期间卫星关项角应不大于30°。8测量要素
8.1紫外波段和可见光近红外波段测量要素应包括：
场地表面和参考标准板的紫外波段和可见光近红外波段光谱反射辐射亮度：a)
紫外波段和可见光近红外波段太阳总辐照度、直射辐照度和漫射辐照度；大气廊线（包括温度、湿度、气压）和地面常规气象要素（包括温度、湿度、气压、风速、风向），场c）
地气溶胶光学厚度、水汽总量等；d）
观测点全球导航卫星系统(GNSS)定位参数，包括经度、纬度、高程等。2红外波段
测量要素应包括：
a）水体表面红外光谱辐亮度；
b）水体表面红外通道辐亮度和亮温；c）水体表面热力学温度；
d）大气廊线（包括温度、湿度、气压）和地面常规气象要紊（包括温度、湿度、气压、风速、风向），场地气溶胶光学厚度、水汽总量等：e）观测点GNSS定位参数，包括经度、纬度、高程等。8.3微波波段
测量要索应包括：
a）热带雨林冠层微波亮温；
b）热带雨林林下温度廓线；
大气廊线（包括温度、湿度、气压）和地面常规气象要素（包括温度、湿度、气压、风速、风向），场地水汽总量、土壤湿度等：
观测点GNSS定位参数，包括经度、纬度、高程等、9数据测量要求
9.1地表测量要求
地表测量参数应与待定标载荷波段配置相匹配，保证观测数据的完整有效。2大气观测要求
气溶胶光学厚度观测
观测时段
从日出时至当地正午时的时段内完成。9.2.1.2
观测方法
气溶胶光学厚度应按照QX/T69--2007的方法利用太阳光度计进行测量。9.2.2
地面气象观测
观测要求
同步观测期间地面常规气象参数应每30min至少观测一次。观测方法
GB/T43238—2023
按照GB/T35225-2017、GB/T35226—2017、GB/T352222017、GB/T35223—2017、
72017、GB/T35237—2017进行测量。GB/T35227
9.2.3高空气象观测
观测要求
同步观测日在卫星过境时释放1次探空观测。观测方法
按照《常规高空气象观测业务规范》进行。10
数据处理与归档
测量数据处理
针对不同辐射传输模型的输人参数要求，对获取的定标观测数据进行分析、质量控制和标准化处理。
10.2辐射传输模拟
利用大气辐射传输模型计算卫星的观测辐射量。常见大气辐射传输模型具体内容见附录A。10.3不确定度分析
对定标结果应做不确定度分析，具体内容见附录B。应包括但不限于下列内容：5
GB/T43238-2023
确定遥感器输出与被观测量的关系式，即遥感器的测量方程；列出影响遥感器输出信号的不确定性因素；测量或估算每个不确定性因素的不确定度；根据测量方程和不确定度合成规则，给出合成标准不确定度。d)
数据处理与归档
按照试验方案要求进行数据处理、归档和共享。A1MODTRAN
附录A
（资料性）
常见辐射传输模型
GB/T43238—2023
MODTRAN（MODeratespectralresolutionatmosphericTRANsmittanceandradiancecode）为中等光谱分辨率大气透过率及辐射传输算法和计算模型，可以计算大气透过率、大气上行和下行辐射、太阳或月亮单次散射辐亮度、直射太阳辐照度等。A.26S
6S（SecondSimulationoftheSatelliteSignalintheSolarSpectrum）为改进的太阳反射波段卫星信号模拟程序包，用来模拟地-气系统中太阳辐射的传输过程。该模式是在定无云大气的情况下，考虑了水汽、CO2、O和O2的吸收、分子和气溶胶的散射以及非均一地面和双向反射率的问题。3CRTM
CRTM(CommunityRadiativeTransferModel)是用于卫星紫外、可见光近红外、红外和微波通道辐射传输模拟的快速辐射传输模型，辐射传输模型包括地表发射反射模型、气溶胶吸收散射模型、云吸收散射模型、分子散射模型和气体吸收模型。A.4RTTOV
RTTOV（RadiativeTransferforTOVs）是一款快速辐射传输模式软件包，主要用于被动探测卫星的可见光近红外、红外、微波通道的辐射传输模拟。该模式具备模拟晴天和有云天气条件下大气辐射传输过程的能力，可以处理多种气象卫星的观测资料，利用大气温度、湿度、奥氧、云中液态水垂直廊线以及若十云和地表参数作为模式输人变量，计算卫星相应通道的观测辐射量7
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