ICS35.240.70 A 77 中华人民共和国国家标准 GB/T 36297—2018 光学遥感载荷性能外场测试评价指标 Field test characteristics of optical remote sensing payload 2018-06-07发布 2019-01-01实施 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T36297—2018 目 次 前言 引言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 空间几何性能评价指标 4 5 辐射性能评价指标 6 光谱性能评价指标 附录A（资料性附录） 光学遥感载荷性能外场测试评价指标名称中英文对照 GB/T36297—2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国科学院提出。 本标准由全国遥感技术标准化技术委员会（SAC/TC327）和全国宇航技术及其应用标准化技术委 员会（SAC/TC425）共同归口。 本标准起草单位：中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院光电研究院、中国农业科学院农 业资源与农业区划研究所、中国资源卫星应用中心。 本标准主要起草人：吴骅、范熙伟、李召良、李杏朝、钱永刚、贾媛媛、王爱春、唐伯惠、唐荣林、 王新鸿。 1 GB/T36297—2018 引言 光学遥感载荷的观测波谱范围一般介于0.30um15um之间，在此波谱范围内包含了紫外，可见 光到红外的光谱信息。光学遥感载荷外场测试作为载荷性能指标检测的有效手段之一，不仅是载荷数 据应用的前提和基础，也是载荷验收的技术依据和准则。根据遥感应用目的的不同，载荷的各项设计指 标和定义差别较大，这势必造成人们对不同光学载荷性能指标的定义理解错误和计量单位的认识不一 致，进而无法实现对光学载荷性能评价指标的量化统一，限制了载荷数据的共享和传播以及多源遥感载 荷数据的联合使用。 本标准针对目前在各学科和行业中使用最为广泛的被动光学遥感载荷，通过对载荷性能测试的深 入分析，筛选出与遥感数据或产品质量直接相关的且可通过外场测试进行评价的被动光学遥感载荷性 指标在不同的研究和应用领域中能共享同一套参考标准，为未来新型光学遥感载荷的研制提供技术参 考，并为后续遥感产品的生产和应用提供相关数据源质量和性能保证。 Ⅱ GB/T 36297—2018 光学遥感载荷性能外场测试评价指标 1范围 本标准规定了被动光学遥感载荷性能外场测试的空间几何性能、辐射性能、光谱性能评价指标及其 定义。 本标准适用于工作波段介于.0.30μm～15μm光学遥感波谱范围内，航空或航天平台搭载的被动 式遥感载荷在运行过程中进行的外场性能检测。 注：外场测试评价指标名称中英文对照参见附录A。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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/T3102.6—1993光及有关电磁辐射的量和单位 GB/T14950—2009 摄影测量与遥感术语 GB/T17444—2013红外焦平面阵列参数测试方法 GB/T36299—2018光学遥感辐射传输基本术语 3术语和定义 GB/T3102.6—1993、GB/T14950—2009、GB/T17444—2013、GB/T36299—2018界定的以及下 列术语和定义适用于本文件。 3.1 光学遥感载荷 optical remote sensing payload 用于测量来自自标的光学遥感波段反射和辐射能量的遥感器 3.2 被动式遥感 passive remotesensing 接收来自于目标自身辐射或反射其他辐射的遥感方式。 注：改写GB/T14950—2009，定义3.12。 3.3 modulation 调制度 空间强度正弦变化景物或图像的信号最大值和最小值之差与二者之和之比 3.4 空间频率 spatial frequency 同类景物或图像辐度的信号沿空间坐标轴按正弦变化的频率。 3.5 奈奎斯特频率nyquistfrequency 对信号无失真地采样的最低频率，即完全确定一个有限带宽信号所需要的最低采样频率，可表述为 与两倍探测器（对应于像元）尺寸的倒数对应的空间频率。 1 GB/T36297—2018 3.6 像元pixel 遥感器对输入信号进行响应、存储和输出的基本单元。 注：改写GB/T14950—2009，定义4.67。 3.7 波段配准 band-to-bandregistration 使同一遥感器同一时刻不同波段相同几何位置的像元重合或匹配起来的过程。 3.8 像元响应率 pixel responsivity 在动态范围内像元每单位输入信号产生的输出信号，即输出信号增量与导致这一增量的输人信号 变化量之比。 3.9 饱和光谱辐亮度 saturation spectral radiance 使遥感器输出信号达到饱和时的最小人射光谱辐亮度。 注：单位为瓦每平方米球面度微米（W·m-²·sr-1·μm-1)。 3.10 盲[像]元 blindpixel 响应率出现异常的像元。 范围之外的像元。 3.11 中心波长 center wavelength 遥感器相对光谱响应曲线中最大响应率点所对应的波长。 4空间几何性能评价指标 4.1 空间分辨率 4.1.1地面采样距离 遥感器生成图像中两相邻像元间距离所代表的实际地面距离的大小，单位通常为米（m）或千米 (km)。 注：对于宽视场遥感载荷，星下点和远离星下点处的地面采样距离是不同的。 4.1.2瞬时视场[角] 成像过程中二个探测元件通过光学系统在地面投影所对应的角度，按式（1）计算： =2X arctan(0.5×X d/H) .(1) 式中： ——瞬时视场角，单位为弧度（rad)； d一地面采样距离，单位为米（m）； H—遥感载荷运行高度，单位为米（m）。 注：瞬时视场可在旁向和航向分别计算。 4.2视场[角] 遥感器最大可观测空间范围所构成的夹角，按式（2）计算： β=2× arctan(0.5×Da/H) ..(2) 式中： β 视场角，单位为弧度（rad）； 2 GB/T 36297—2018 Di 遥感载荷最大可观测空间范围，单位为米（m）。 4.3几何定位精度 遥感图像上得到的给定点的地理位置与其真实位置间的误差。 单个同名点几何定位精度的计算按式（3)： E=V(r°-r")?+(y"-y")2 .(3) 式中： E -第i个同名点在遥感图像上量算的位置与真实位置间误差，单位为米（m）； α—一第i个同名点在遥感图像上量算的横坐标，单位为米（m）； °——第i个同名点在遥感图像上量算的纵坐标，单位为米（m）； 第i个同名点的实际横坐标，单位为米（m）； y第i个同名点的实际纵坐标，单位为米（m）。 若干同名点几何定位精度的均方根误差，即为遥感器的几何定位精度，按式（4）计算： E ..(4) u 式中： E——遥感器的几何定位精度，单位为米（m）； m 评价几何定位精度选取的同名点数量。 4.4调制传递函数 遥感器对不同空间频率的输出信号调制度与输入信号调制度之比值，按式（5）计算： M(d) =M。(d)/M:(d) (5) 式中： M() 遥感器调制度； M。(v) 输出信号调制度； M(v）—输人信号调制度； 信号空间频率值。 注：奈奎斯特频率下调制传递函数的计算同式（5） 4.5波段配准精度 行方向的波段配准精度计算按式（6）： AX= .(6) P 式中： 一行方向波段配准精度，单位为像元； P 一遥感器的空间分辨率，单位为米（m）； α——第j个同名点在波段B。的横坐标，单位为米(m)； aB——第i个同名点在波段B,的横坐标，单位为米(m)； 评价波段配准精度选取的同名点数量。 列方向的波段配准精度计算按式（7）： 3