CN104482939A - 一种基于时间序列的星载相机辐射交叉定标方法 - Google Patents

Abstract

一种基于时间序列的星载相机辐射交叉定标方法，通过基准卫星和目标卫星的运行轨道匹配、影像数据的几何配准、过境时间配准、相机观测角度配准、光谱匹配因子计算和定标系数的增益和偏移量分步计算等实施步骤，以全球范围内的面积大、地表均匀的场地作为交叉定标的场地，开展多次连续定标，提高卫星定标的精度，实现对在轨卫星的辐射性能指标监测，能够以较低的成本完成高频次、高精度辐射业务化定标。在卫星运行周期内，通过高频次、高精度辐射业务化定标，针对相机的在轨运行生命周期开展辐射交叉定标，实现对在轨卫星的辐射性能指标监测。

Description

一种基于时间序列的星载相机辐射交叉定标方法

技术领域

本发明涉及一种星载相机辐射交叉定标方法，特别是一种基于时间序列的星载相机辐射交叉定标方法，可以实现相机的全部在轨运行生命周期的辐射交叉定标，适用于在星载相机的辐射定标。

背景技术

辐射定标是有效利用遥感数据研究地球环境变化的基础性工作，是保持观测数据一致性和数据精度的一项重要工作。由于遥感卫星在轨运行期间外部环境发生变化，所以在轨运行期间必须通过绝对辐射定标。当遥感仪器不具备在轨定标能力时，一般需要借助外场定标。

1、外场定标对于定标场地和天气条件有严格要求。

(1)外场定标要求开展辐射定标的场地具有面积大、地表均匀和光学特性稳定等特征。

(2)外场定标要求开展辐射定标为无云条件下，大气干洁，光学厚度在0.1～0.3之间。

(3)为了提高定标精度，外场定标需要2～3次星地同步观测，由于太阳同步轨道卫星的回归周期较长，开展同步观测需要较长时间。

(4)外场定标精度受限于场地同步光谱、大气等观测资料的精度以及大气辐射传输模型模拟卫星通道入瞳处的等效辐射亮度的精度。

(5)外场定标需要卫星和地面的同步观测，由于我国的外场辐射定标场较远，开展外场定标需要投入较大的人力和物力，不利于业务化定标服务。

目前交叉定标方法采用多点回归的方式同步计算目标星载相机的增益和偏移量，没有考虑其增益和偏移量存在耦合关系，如果同步计算存在误差。且目前交叉定标方法由于卫星轨道设计的原因，不具备每个月交叉一次的能力，不能构建稳定的卫星交叉定标计算模型。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于时间序列的星载相机辐射交叉定标方法，开展了星载相机高频次、高精度的绝对辐射定标，完成了卫星数据定标系数的定期自动更新，最大程度上满足了星载相机的全部在轨运行生命周期业务化定标的需求。

本发明的技术解决方案是：一种基于时间序列的星载相机辐射交叉定标方法，所述星载相机为对地成像卫星的可见光相机，所述相机包括4个波段，步骤如下：

(1)将目标星载相机和基准星载相机进行相关的配准，所述配准包括：轨道配准、时间配准、几何配准和观测角度配准；所述基准星载相机为美国landsat-8卫星上的OLI相机；

(2)计算基准星载相机入瞳处的辐亮度，具体由公式：

L_base＝a₀*(DN-b₀)

给出，式中，a₀和b₀为预先给定的固定值，DN为基准星载相机影像数据的计数值，L_base为基准星载相机入瞳处的辐亮度；

(3)计算基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子；

(4)利用步骤(2)中计算得到的基准星载相机入瞳处的辐亮度、步骤(3)计算的基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子以及基准星载相机和目标星载相机入瞳处辐亮度值之间的关系，确定相同成像条件下目标星载相机入瞳处的辐亮度值；

所述基准星载相机和目标星载相机入瞳处辐亮度值之间的关系由公式：

L_base＝k*L_object

给出，其中k为基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子，L_object为目标星载相机入瞳处辐亮度值；

目标星载相机入瞳处的辐亮度值由公式：

L_object＝a*(DN′-b)

表示，式中，a为增益，b为暗噪声偏移量，DN′为目标星载相机影像数据的计数值；

(5)在4个不同的波段，利用目标星载相机夜间对深海成像，并根据成像数据计算得到4个不同波段条件下目标星载相机的暗噪声偏移量，具体由公式：

${\mathrm{offset}}_{\mathrm{band}}=\frac{\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}D{N}_i\·k_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{k}_i}$

给出，式中：offset_band为某个波段条件下目标星载相机的暗噪声偏移量，offset_band＝b；DN_i为成像数据中出现的第i个计数值；k_i为成像数据中出现的第i个计数值DN_i出现的频次；n为成像数据中出现的计数值的总个数；

(6)在特定成像条件下，利用基准星载相机和目标星载相机对光谱特性稳定的靶标地物进行成像，利用步骤(4)中的目标星载相机入瞳处的辐亮度值和目标星载相机的计数值进行多点线性拟合，获得目标星载相机的增益a，从而完成目标星载相机辐射交叉定标系数的确定，所述特定成像条件为：相机在无云条件下垂直向下观测；

(7)利用步骤(5)和步骤(6)确定的目标星载相机辐射交叉定标系数以及目标星载相机的计数值，计算所有成像条件下目标星载相机入瞳处的辐亮度值。

所述步骤(6)中的光谱特性稳定的靶标地物包括区域性的均匀石膏场、戈壁和水面。

所述步骤(3)中计算基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子，具体由公式：

$k=\frac{\underset{{\mathrm{\λ}}_{j,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{j,\max }}{\∫}}{L}_{\mathrm{TOA}-\mathrm{GF}1}\left(\mathrm{\λ}\right)f_j\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}/\underset{{\mathrm{\λ}}_{j,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{j,\max }}{\∫}}{f}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}{\underset{{\mathrm{\λ}}_{i,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{i,\max }}{\∫}}{L}_{\mathrm{TOA}-\mathrm{landsat}8}\left(\mathrm{\λ}\right)f_i\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}/\underset{{\mathrm{\λ}}_{j,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{j,\max }}{\∫}}{f}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}$

给出，式中λ_j,max和λ_j,min为GF-1相机j波段的最大波长和最小波长；λ_i,max和λ_i,min分别为OLI相机i波段的最大波长和最小波长；LTOA-GF1(λ)和LTOA-Landsat8(λ)分别为星载相机和OLI相机拍摄时大气顶层的辐亮度，辐亮度单位是W*m^-2*s^-1*μm^-1；f_i(λ)和f_j(λ)分别为星载相机i波段和OLI相机j波段的波段响应函数，j为正整数，取值范围为[1，4]，i为正整数，取值范围为[1，4]。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明为了确定传感器的暗电流，利用海水在夜晚在可见光-近红外没有反射能量的特性，通过星载相机在夜间对深海成像，获取传感器在无能量输入时传感器的输出值，即传感器自身的暗电流噪声，从而获取传感器的定标截距，首先确定了相机的定标截距的值，为精确计算相机的增益值提供了条件。

(2)本发明中的斜率参数计算通过选取敦煌场区的石膏场、戈壁等变化较小、光谱特性稳定的地物样本回归计算得到，石膏场、戈壁等地物的地表反射率特性在太阳反射波段十分稳定，场区均一性好。

(3)本发明利用基准卫星相机的高精度辐射定标数据，建立了基于时间的交叉辐射定标模型实现了星载相机全生命周期的高频次、高精度的在轨绝对辐射定标，在缺少星地同步观测数据的情况下，利用基准卫星辐射定标数据，以较低的成本开展卫星运行周期的业务化辐射定标。

(4)本发明提出基于时间序列的定标方法，建立了交叉定标的稳定可靠交叉定标模型，能够动态的监测卫星相机的周期性辐射性能变化情况，提高了交叉定标的稳定性，卫星在轨运行期间的性能是在变化的，通过连续、多次监测辐射定标系数的变化，可以监测和校准卫星的在轨辐射性能变化规律。

附图说明

图1为本发明流程图；

图2为GF-1和Landsat8卫星相机光谱响应曲线；

图3为GF-1夜间深海成像的位置；

图4为GF-1交叉定标系数拟合计算结果，其中(a)为Band1的拟合计算结果，(b)为Band2的拟合计算结果，(c)为Band3的拟合计算结果，(d)为Band4的拟合计算结果；

图5为GF-1定标系数的验证结果，其中(a)为Band1的拟合计算结果，(b)为Band2的拟合计算结果，(c)为Band3的拟合计算结果，(d)为Band4的拟合计算结果。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。

如图1所示为本发明的流程图，由图1可知，交叉定标方法通过3个主要步骤就能够获得卫星的辐射定标系数，且卫星的辐射定标系数能够周期性业务化获得，本发明提供了一种基于时间序列的星载相机辐射交叉定标方法，所述星载相机为对地成像卫星的可见光相机，所述相机包括4个波段，步骤如下：

(1)将目标星载相机和基准星载相机进行配准，所述配准包括：轨道配准、几何配准、时间配准和观测角度配准；具体为：

轨道配准：输入卫星轨道参数，利用卫星轨道计算软件STK卫星工具箱软件推算Landsat8的过境时间和区域，根据Landsat8的过境时间选择时间最接近的GF-1卫星数据。

几何配准：确定了GF-1卫星数据后，通过ERDAS遥感处理软件对两颗卫星进行几何校正，使得两星的像元几何信息一致。

时间配准:为了消除大气不同的误差，根据GF-1和Landsat8交叉轨道推算，两星观测同一个目标的时间差为30分钟。

观测角度配准：由于GF-1和Landsat8的观测角度为0度，为了减小观测角度带来误差，两星参与计算的样本要求在星下点30公里以内。

所述基准星载相机为美国landsat-8卫星上的OLI相机，该相机包括4个波段，高分一号和landsat-8相机波段范围具体为表1所示：

表1

(2)计算基准星载相机入瞳处的辐亮度，具体由公式：

L_base＝a₀*(DN-b₀)

给出，式中，a₀和b₀为预先给定的固定值，DN为基准星载相机影像数据的计数值，L_base为基准星载相机入瞳处的辐亮度；

(3)计算基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子，具体过程如下：所述光谱匹配因子由星载相机和基准星载相机分别对大气条件、地物的响应差异和不同的观测角度的影响的基础上由式计算得出，即OLI相机和WFV相机同时观测同一目标时，在不同观测角度、不同相机响应情况下相应相机波段接收的辐亮度之间的比值，相机波段的光谱匹配因子可以通过MODTRAN或6S等辐射传输模型模拟计算，所述光谱匹配因子具体由公式：

$k=\frac{\underset{{\mathrm{\λ}}_{j,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{j,\max }}{\∫}}{L}_{\mathrm{TOA}-\mathrm{GF}1}\left(\mathrm{\λ}\right)f_j\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}/\underset{{\mathrm{\λ}}_{j,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{j,\max }}{\∫}}{f}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}{\underset{{\mathrm{\λ}}_{i,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{i,\max }}{\∫}}{L}_{\mathrm{TOA}-\mathrm{landsat}8}\left(\mathrm{\λ}\right)f_i\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}/\underset{{\mathrm{\λ}}_{j,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{j,\max }}{\∫}}{f}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}$

给出，式中λ_j,max和λ_j,min为WFV相机j波段的最大波长和最小波长；λ_i,max和λ_i,min为OLI相机i波段的最大波长和最小波长；LTOA-GF1(λ)和LTOA-Landsat8(λ)分别是WFV相机和OLI相机拍摄时大气顶层的辐亮度，单位是W*m^-2*s^-1*μm^-1；f_i(λ)和f_j(λ)分别是WFV相机i波段和OLI相机j波段的波段响应函数，所述WFV相机为本发明中的星载相机。

(4)利用步骤(2)中计算得到的基准星载相机入瞳处的辐亮度、步骤(3)计算的基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子以及基准星载相机和目标星载相机入瞳处辐亮度值之间的关系，确定相同成像条件下目标星载相机入瞳处的辐亮度值；

所述基准星载相机和目标星载相机入瞳处辐亮度值之间的关系由公式：

L_base＝k*L_object

给出，其中k为基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子，L_object为目标星载相机入瞳处辐亮度值；

目标星载相机入瞳处的辐亮度值由公式：

L_object＝a*(DN′-b)

表示，式中，a为增益，b为暗噪声偏移量，DN′为目标星载相机影像数据的计数值；

(5)在4个不同的波段，利用目标星载相机夜间对深海成像，并根据成像数据计算得到4个不同波段条件下目标星载相机的暗噪声偏移量，具体由公式：

${\mathrm{offset}}_{\mathrm{band}}=\frac{\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}D{N}_i\·k_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{k}_i}$

给出，式中：offset_band为某个波段条件下目标星载相机的暗噪声偏移量，offset_band＝b；DN_i为成像数据中出现的第i个计数值，；k_i为成像数据中出现的第i个计数值DN_i出现的频次；n为成像数据中出现的计数值的总个数；

(6)在特定成像条件下，利用基准星载相机和目标星载相机对光谱特性稳定的靶标地物进行成像，利用步骤(4)中的目标星载相机入瞳处的辐亮度值和目标星载相机的计数值进行多点线性拟合，获得目标星载相机的增益a，从而完成目标星载相机辐射交叉定标系数的确定，所述特定成像条件为：相机在无云条件下垂直向下观测；所述光谱特性稳定的靶标地物包括区域性的均匀石膏场、戈壁和水面；

(7)利用步骤(5)和步骤(6)确定的目标星载相机辐射交叉定标系数以及目标星载相机的计数值，计算所有成像条件下目标星载相机入瞳处的辐亮度值。

具体实施例

高分一号卫星(GF-1)于2013年4月26日在我国酒泉卫星发射中心成功发射，是我国国家科技重大专项高分辨对地观测系统的首颗星。

Landsat8于2013年2月11日成功发射，其主要技术参数见表2，其绝对辐射定标精度在5％，是国际上稳定业务运行、数据广泛应用的高精度遥感卫星。利用Landsat8在敦煌地区的2013年8月至12月的时间序列观测数据对GF-1的WFV相机进行交叉定标，建立稳定可靠的GF-1与Landsat8之间的交叉定标模型，得到可靠的定标系数，以满足GF-1号卫星业务化定标的需求。

表2

定标靶区选择

敦煌定标场作为我国遥感卫星可见光、近红外到短波红外的辐射校正场，大部区域无植被，场地均匀，地势平坦，地物变化和BRDF的影响较小，具有较高的稳定性和均匀性。敦煌地区的GF-1卫星WFV相机影像，于2013年8月2日采集，从相机影像中可以清晰看出敦煌地区的地形地貌及其空间分布。敦煌场地面积40km×30km，地物光谱反射率在350～1000nm波段范围内稳定。

Landsat8-0LI和GF-1的WFV相机空间分辨率分别为30m和16m，为了降低数据空间分辨率不同引起的误差，空间几何匹配误差要求小于0.5像元，同时采样区域要求在敦煌定标场的大面积均匀地物中选取，面积为1km×1km，取其均值作为Landsat8-0LI和GF-1的WFV相机的计数值。

匹配数据获取

GF-1和Landsat8都是太阳同步轨道，相同地点的过境时间相差约30min。综合考虑地面场地条件和卫星观测几何等因素，选出2013年8月至12月8天的敦煌地区的无云影像作为交叉定标数据，双星观测的天顶角基本一致，Landsat8的观测天顶角都是0°,GF-1的观测天顶角范围在10°以内。

光谱匹配因子计算

光谱匹配因子计算是交叉定标的关键环节。选择与GF-1卫星的WFV相机的4个多光谱波段相匹配的Landsat8卫星的波段。从图2可以看出，GF-1的通道比Landsat8宽，Landsat8前三个通道与GF1匹配较好。

为了比较不同相机光谱响应对表观辐亮度的影响，利用MODTRAN辐射传输模型计算Landsat8和GF-1匹配通道的表观辐亮度，地面光谱数据采用2012年8月28日的敦煌场地实测数据，地物的光谱是定标工作人员采用ASD地物光谱仪采集的。对于敦煌场的石膏矿和戈壁地物类型，GF-1和Landsat8对应波段的匹配因子，见表3。石膏矿对应的波段匹配因子分别为1.01、1.00、1.00和0.998。戈壁对应的波段匹配因子1.01、1.00、1.01和1.01。上述结果表明，WFV相机和OLI相机对应波段的光谱匹配因子对于不同反射率特性的地物变化非常小，变化在1％左右，匹配因子值接近于1。

表3

截距参数计算

定标系数的截距表现为传感器自身的暗电流噪声。为了确定传感器的暗电流，利用海水在夜晚在可见光-近红外没有反射能量的特性，通过GF-1传感器在夜间对深海成像，获取传感器在无能量输入时传感器的输出值，即传感器自身的暗电流噪声，从而获取传感器的定标截距。试验安排GF-1在2013年09月11日22:04:46时，对东经123.3°，北纬25.0°进行深海夜间成像，位置见图3。经过对图像的统计计算，各波段的计数值近似为0，说明GF-1号卫星WFV传感器的截距可以近似为0，可以认为GF-1的WFV相机在进行相对辐射校正时已经去处发射前测出的暗电流值。

斜率参数计算

斜率参数计算通过选取敦煌场区的石膏场、戈壁等变化较小、光谱特性稳定的地物样本回归计算得到。将Landsat8传感器入瞳处辐亮度转换成GF-1传感器入瞳处辐亮度，与对应的GF-1传感器的计数值进行拟合，如图4所示。

定标结果验证

为了验证定标的精度，选取2013年8月13日GF-1和Landsat8的青海省南部地区影像对交叉定标系数进行验证，在GF-1和Landsat8分别选取30个涵盖不同反射率的20×20个像元作为结果验证样本，以光谱因子修正后Landsat8波段辐亮度为真值，来评价绝对辐射定标系数的精度。图5显示了GF-1和Landsat8的辐亮度值一致性较好，经过定标后的GF-1卫星WFV相机和Landsat8的OLI相机的4个波段的辐亮度值的均方根误差分别是2.85W*m^-2*s^-1*μm^-1、4.519W*m-2*s^-1*μm^-1、4.031W*m^-2*s^-1*μm^-1和4.719W*m^-2*s^-1*μm^-1，其对应的相对误差分别是4.25％、6.21％、5.83％和5.66％。因此，可以认为通过夜间深海成像确定相机的偏移量，再利用多点线性回归来获得相机增益的交叉定标精度与Landsat8传感器的定标精度有很好的一致性，达到了业务化运行的定标精度要求。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (3)

1.一种基于时间序列的星载相机辐射交叉定标方法，所述星载相机为对地成像卫星的可见光相机，所述相机包括4个波段，其特征在于步骤如下：

(1)将目标星载相机和基准星载相机进行相关的配准，所述配准包括：轨道配准、时间配准、几何配准和观测角度配准；所述基准星载相机为美国landsat-8卫星上的OLI相机；

(2)计算基准星载相机入瞳处的辐亮度，具体由公式：

L_base＝a₀*(DN-b₀)

给出，式中，a₀和b₀为预先给定的固定值，DN为基准星载相机影像数据的计数值，L_base为基准星载相机入瞳处的辐亮度；

(3)计算基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子；

(4)利用步骤(2)中计算得到的基准星载相机入瞳处的辐亮度、步骤(3)计算的基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子以及基准星载相机和目标星载相机入瞳处辐亮度值之间的关系，确定相同成像条件下目标星载相机入瞳处的辐亮度值；

所述基准星载相机和目标星载相机入瞳处辐亮度值之间的关系由公式：

L_base＝k*L_object

给出，其中k为基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子，L_object为目标星载相机入瞳处辐亮度值；

目标星载相机入瞳处的辐亮度值由公式：

L_object＝a*(DN′-b)

表示，式中，a为增益，b为暗噪声偏移量，DN′为目标星载相机影像数据的计数值；

(5)在4个不同的波段，利用目标星载相机夜间对深海成像，并根据成像数据计算得到4个不同波段条件下目标星载相机的暗噪声偏移量，具体由公式：

$\mathrm{offse}{t}_{\mathrm{band}}=\frac{\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{DN}}_i\·k_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{k}_i}$

给出，式中：offset_band为某个波段条件下目标星载相机的暗噪声偏移量，offset_band＝b；DN_i为成像数据中出现的第i个计数值；k_i为成像数据中出现的第i个计数值DN_i出现的频次；n为成像数据中出现的计数值的总个数；

(6)在特定成像条件下，利用基准星载相机和目标星载相机对光谱特性稳定的靶标地物进行成像，利用步骤(4)中的目标星载相机入瞳处的辐亮度值和目标星载相机的计数值进行多点线性拟合，获得目标星载相机的增益a，从而完成目标星载相机辐射交叉定标系数的确定，所述特定成像条件为：相机在无云条件下垂直向下观测；

(7)利用步骤(5)和步骤(6)确定的目标星载相机辐射交叉定标系数以及目标星载相机的计数值，计算所有成像条件下目标星载相机入瞳处的辐亮度值。

2.根据权利要求1所述的一种基于时间序列的星载相机辐射交叉定标方法，其特征在于：所述步骤(6)中的光谱特性稳定的靶标地物包括区域性的均匀石膏场、戈壁和水面。

3.根据权利要求1所述的一种基于时间序列的星载相机辐射交叉定标方法，其特征在于：所述步骤(3)中计算基准星载相机和目标星载相机对应波段的光谱匹配因子，具体由公式：

$k=\frac{\underset{{\mathrm{\λ}}_{j,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{j,\max }}{\∫}}{L}_{\mathrm{TOA}-\mathrm{GF}1}\left(\mathrm{\λ}\right)f_j\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}/\underset{{\mathrm{\λ}}_{j,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{j,\max }}{\∫}}{f}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}{\underset{{\mathrm{\λ}}_{i,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{i,\max }}{\∫}}{L}_{\mathrm{TOA}-\mathrm{landsat}8}\left(\mathrm{\λ}\right)f_i\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}/\underset{{\mathrm{\λ}}_{j,\min }}{\overset{{\mathrm{\λ}}_{j,\max }}{\∫}}{f}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}$

给出，式中λ_j,max和λ_j,min为GF-1相机j波段的最大波长和最小波长；λ_i,max和λ_i，min分别为OLI相机i波段的最大波长和最小波长；LTOA-GF1(λ)和LTOA-Landsat8(λ)分别为星载相机和OLI相机拍摄时大气顶层的辐亮度，辐亮度单位是W*m^-2*s^-1*μm^-1；f_i(λ)和f_j(λ)分别为星载相机i波段和OLI相机j波段的波段响应函数，j为正整数，取值范围为[1，4]，i为正整数，取值范围为[1，4]。