对地观测卫星通道间信息融合及其在轨评价关键技术

Satellite Inter-channel data fusion is the basis for Satellite remote sensing product retrieval. Tradition satellite inter-channel data fusion only considers the geometric registration information, they havenot considered the change of the detector's radiation information. This will influnence the satellite product retrieval accuracy. This project will conduct the research on satellite inter-channel data fusionand its on-orbit eveluation criterion. The landmark sub-pixel edge detection method will be set up through prior-knowledge levelset model. The automatic landmark mactching and its quality control model will be set up through the satellite misallignments, the satellite attitude stability and the random variable probability distribution. Then, the inter-channel registration model will be built based on both the geometric location and the detector's radiation response. This will minimise the differences in the knowledge of the sample positions and response to frequencies above the Nyquistfrequency. Set up the inter-channel registration on-orbit eveluation criterion and assess the affects on multi-channel satellite data product retrieval. Based on the theoretical research on satellite inter-channel data fusion, the prototype software system will be built.

通道间信息融合是对地观测卫星资料定量应用的基础。传统的通道间融合方法只考虑了几何配准信息，未考虑探测器辐射信息变化对后续定量产品反演的影响。本项目拟从卫星资料几何与探测器辐射特性出发，开展通道间信息融合方法及其在轨评价准则的研究。建立基于知识的水平集亚像素地标边缘检测方法，获得亚像素地标匹配水陆边缘；通过等效失配角、卫星姿态稳定度及随机变量概率分布信息，建立高精度自动地标匹配与质量控制模型；建立基于几何与探测器辐射特性参数的通道间信息融合方法，使得目标在不同通道探测器上的辐射特性响应之间的归一化误差最小；建立通道间信息融合在轨评价准则，评估对多通道卫星资料产品反演精度的影响。以上述工作为基础，研发拥有自主知识产权的原型系统。

通道间信息融合是对地观测卫星资料定量应用的基础。不同于以往研究，本项目不仅考虑几何配准信息，同时考虑保证一定的辐射信噪比，开展通道间信息融合方法及其在轨评价准则的研究。经过三年的技术攻关，建立了基于知识的水平集亚像素地标边缘检测方法，获得了亚像素地标匹配水陆边缘；建立了高精度自动地标匹配与质量控制模型；建立了基于几何与探测器辐射特性参数的通道间信息融合方法，使得目标在不同通道探测器上的辐射特性响应之间的归一化误差最小；建立了通道间信息融合在轨评价准则。以上述工作为基础，研发了拥有自主知识产权的原型系统，成果已经成功的应用到我国新一代静止轨道三轴稳定气象卫星地面系统中，并发挥作用。以工作内容为基础，课题组发表文章3篇（1篇SCI），国际会议口头报告2次，撰写技术报告4份。课题负责人2015年获得第三批 “中国气象局科技领军人才”，1人次获得正高职称，1人次获得副高职称，研究团队2015年被国家卫星气象中心遴选为创新团队。