近日，西安交通大学海洋遥感团队在海洋卫星交叉传递伪不变定标场方面取得新进展，相关研究论文Determining pseudo-invariant calibration sites for comparing inter-mission ocean color data发表在知名期刊《SPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》上（2022影响因子11.774）。文章第一作者系西安交通大学陈军教授。

遥感反射率数据R_rs是海洋光学研究的重要基础，与水色卫星观测的海洋生物化学变化密切相关。为了得到可靠的R_rs数据，以及与之相关的水体固有光学特性（IOPs）和叶绿素浓度-a，需要先对卫星进行辐射定标。然而，在开阔大洋的蓝光波段，大约1%的辐射定标不确定度就会导致约5%的大气校正不确定度，进而导致水色数据缺乏可信度，这是由于离水辐射率在大气顶（TOA）辐射率中的占比较低，然而，有许多因素影响着多源卫星获取的TOA反射率（ρ_t），包括海洋光学特性、气象状况、太阳-观测几何角度、海表粗糙度、过境时间差、光谱响应特性等。因此获取更具代表性的、稳定的同步观测数据，对消除或避免由于环境和观测条件导致的多源卫星数据差异是至关重要的。使用伪不变定标场（PICS）进行交叉定标分析具有加倍效应，然而海洋水色遥感具有独特的特性，因此针对海洋水色卫星展开PICS的交叉定标分析是非常必要的。

本文针对海洋PICS，通过辐射传输模型模拟并分析气象条件对TOA反射率的影响，研发了一套甄选海洋水色卫星伪不变定标场的评估体系（CSM），其评估指标包括气象指标、光学指标和其他指标。在此基础上，分析并讨论了全球海域CSM的各项指标得分情况，结果显示全球PICS最佳区域主要分布在近赤道区域的“两个平滑带”上；最后通过对比分析VIIRS和MERSI II传感器在PICS区域的TOA反射率空间变化情况，进一步证实了CSM对海洋水色卫星交叉定标具有重要的指导意义。

          图1 水色卫星交叉定标中伪不变定标场甄选体系图                   图2  使用本文所述方法的全球海洋CSM时间、气象得分

                                                                  图3  2018年卫星数据推导的全球大洋CSM总得分分布情况

本研究由国家自然科学基金(42022045)、政府间国际科技创新合作项目(2019YFE0127200)、中国科学院仪器开发项目(YJKYYQ20170048)、陕西省重点研究与发展项目（2022ZDLSF06-09）等项目资助。

特别感谢审稿人的宝贵意见，以及NASA提供海洋水色及气象数据。

引用：

Jun Chen,Na Xu, Xianqiang He, Wenting Quan, Qingying He, Qijin Han, Delu Pan*. (2022). "Determining pseudo-invariant calibration sites for comparing inter-mission ocean color data." ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 192(2022):377-394.  https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2022.08.004