《氣象衛星紅外通道交叉定標指南》編制說明一、工作簡況1.任務來源本標準由國家衛星氣象中心提出，經全國衛星氣象與空間天氣標準化技術委員會批準，正式列入2020年國家標準制修訂項目計劃，項目編號為20202672-T-416，項目名稱為《氣象衛星紅外通道交叉定標指南》，標準性質為推薦性國家標準。本標準起草單位為國家衛星氣象中心和中國人民解放軍61741部隊。2.協作單位中國人民解放軍61741部隊3.主要工作過程（1）建立標準起草組該標準由國家衛星氣象中心提出后，于2020年獲全國衛星氣象與空間天氣標準化技術委員會立項，2020年10月成立了由國家衛星氣象中心等組成的標準起草組。（2）形成標準草案1）標準起草組于2020年11月啟動本文件的調研工作，并于2021年5月底前完成了相關資料的收集和分析工作。起草組經多次組內研討，確定了標準的框架和主要內容，并于2021年10月形成了初稿。2）2022年7月發射風云三號E星晨昏軌道氣象衛星，2022年數據穩定后，標準起草組針對晨昏軌道氣象衛星的紅外通道交叉定標進行多次組內研討，標準起草組針對晨昏軌道交叉定標的處理流程、處理方法和相關參考閾值進行分析，確保標準內容的普適性，并于2022年6月形成了標準草案稿。（3）征求意見階段標準起草工作組先后召開了多次組內研討會，對標準草案進行了討論。根據意見，起草組對草案內容進行了修改，于2022年9月底形成標準征求意見稿。4.標準主要起草人及其所做的工作徐寒列，本標準的編制負責人，負責本標準的編制組織、前期調研及相關起草等工作。徐娜，主要起草人，負責技術協調及參與文本編寫、審核工作。胡秀清，主要起草人，負責技術協調和校審工作。陳林，主要起草人，負責文本編寫和校審，查閱相關文獻。二、標準編制原則和確定標準主要內容的論據說明：標準的主要內容包括技術指標、參數、公式、性能要求、試驗方法、檢驗規則等；論據包括試驗、統計數據等。修訂標準時，應增列新舊標準水平的對比。1.標準編制原則本標準依據GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本標準在制定時主要遵循以下原則：1）滿足行行業要求，以滿足多種軌道氣象衛星紅外通道交叉定標需求為目標；2）有利于氣象衛星紅外通道交叉定標準確開展；3）代表國內先進水平；4）滿足現有軌道氣象衛星紅外通道交叉定標需求現狀，與多種軌道交叉定標需求銜接。2.標準主要內容與確定論據2.1標準主要內容及適用范圍本標準規定了氣象衛星紅外交叉定標技術（以下簡稱交叉定標）的處理流程、衛星數據要求和處理方法（包括像元匹配、數據轉換和過濾以及交叉比對方法），同時給出涉及到的推薦參考閾值等。本標準適用于靜止、極軌氣象衛星通道式光學遙感器大于4μm的熱紅外波段的交叉定標計算以及原始定標偏差評估。同類其他軌道觀測衛星或同類遙感器的其他波段可參照執行。2.2標準主要內容確定本標準的主要內容包括：交叉定標處理流程、目標遙感器數據要求、參考遙感器數據要求、時間匹配、空間匹配、觀測角度匹配、輻射單位轉換、光譜匹配、空間均勻性過濾、異常點剔除、樣本累計和質量判斷、輻射定標技術計算、原始定標偏差評估。以上主要過程根據國際空基交叉定標組織GSCIS推薦的靜止衛星交叉定標方法的主要過程和步驟，結合我國氣象衛星實際交叉定標工作和多種軌道交叉定標需求，給出操作標準和推薦的參考閾值。三、主要試驗（或驗證）的分析、綜述報告，技術經濟論證，預期的經濟效果本標準在起草過程中，對標準涉及的主要內容進行分析驗證。分析所采用數據如下：參考遙感器：NPP/CrIS、Metop/IASI（紅外高光譜探測儀）目標遙感器：FY-3D/MERSI(極軌氣象衛星，上午軌道)、FY-4A/AGRI（靜止氣象衛星）、FY-3E/MERSI-LL（極軌氣象衛星，晨昏軌道）該標準的主要工作參考國際天基交互觀測組織（GSICS）關于紅外通道交叉定標的算法說明以及國內相關行業標準。主要分析和驗證工作集中在像元匹配和數據過濾與轉換兩方面。3.1像元匹配像元匹配標準參考參考國際天基交互觀測組織（GSICS）關于紅外通道交叉定標的算法說明以及國內相關行業標準。時間閾值一般取600s；空間閾值一般0.5倍的目標遙感器星下點空間分辨率；觀測角度閾值考慮目標和參考遙感器的像元觀測角度差異，一般取0.01。分別對FY-3D/MERSI、FY-4A/AGRI、FY-3E/MERSI-LL紅外通道與NPP/CrIS或Metop/IASI進行像元匹配，并考察不同閾值情況下匹配結果的偏差隨匹配條件的分布，驗證了推薦閾值下匹配樣本偏差的穩定性。3.2數據過濾與轉換國內外氣象衛星紅外通道的輻射單位通常為毫瓦每平方米每球面度每波數（mW/（m2.sr.cm-1）。光譜匹配的目的是對參考遙感器高光譜觀測數據轉換為通道式數據。空間均勻性過濾閾值驗證中，分別對FY-3D/MERSI、FY-4A/AGRI、FY-3E/MERSI-LL紅外通道與NPP/CrIS或Metop/IASI的空間匹配數據進行不同均勻性判識，均勻性判識從目標與靶區均勻性兩個角度進行驗證。四、采用國際標準和國外先進標準的程度，以及與國際、國外同類標準水平的對比情況，或與測試的國外樣品、樣機的有關數據對比情況本標準制定國產為檢索到國際標準或國外先進標準，標準水平達到國內先進水平。五、與有關的現行法律、法規和強制性國家標準的關系本標準遵照《中華人民共和國氣象法》、《中華人民共和國標準化法》等進行編制，與現行有關法律法規及強制性國家標準沒有矛盾。六、重大分歧意