? ? 本期干貨來(lái)介紹一下遙感領(lǐng)域非常重要的一個(gè)概念——光譜響應(yīng)函數(shù)。

????人眼內(nèi)部存在三種視錐細(xì)胞（L、M、S），對(duì)不同波段的光有不同的敏感度，三種視錐細(xì)胞信號(hào)的復(fù)合構(gòu)成了我們眼中五彩斑斕的世界。如下圖所示，以菠菜（Spinach）為例的綠色植被雖然在紅波段反射最強(qiáng)烈，但人眼的視錐細(xì)胞對(duì)近紅外的光并不敏感，反射較強(qiáng)的綠光波段在視錐細(xì)胞的敏感波段內(nèi)，因此菠菜在人眼中呈現(xiàn)綠色。

?????衛(wèi)星傳感器的光譜響應(yīng)函數(shù)也是類似。光譜響應(yīng)函數(shù)（Spectral Response Function, SRF）指的是傳感器在每個(gè)波長(zhǎng)處，接收的輻亮度與入射的輻亮度的比值，描述了一個(gè)傳感器在不同波長(zhǎng)下的響應(yīng)強(qiáng)度。由于傳感器濾光片的硬件限制，傳感器在某個(gè)預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的響應(yīng)不可能是100%。

? ? 如下圖為大家熟知的GOCI的光譜響應(yīng)函數(shù)。

? ? 同樣是因?yàn)闉V光片制造工藝的限制，某個(gè)波段通道以外的波段范圍的能量也能進(jìn)入通道（如下圖 HY 1-C兩個(gè)傳感器的完整光譜響應(yīng)函數(shù)），影響輻射定標(biāo)精度，因此帶外響應(yīng)（out-of-band response）也是評(píng)價(jià)衛(wèi)星性能的指標(biāo)之一。

光譜響應(yīng)函數(shù)作用例——實(shí)測(cè)高光譜模擬衛(wèi)星等效反射率

? ? 光譜響應(yīng)函數(shù)在輻射校正、光譜重采樣等過(guò)程中都具有非常重要的作用，其中之一便是等效反射率的模擬。

? ? 為了評(píng)價(jià)衛(wèi)星影像的大氣校正結(jié)果/地表反射率產(chǎn)品的精度，地面同步測(cè)得的真實(shí)地表反射率是不可或缺的。為此，人們一般使用高光譜輻射計(jì)（如ASD FieldSpec 4、HyperSas等）測(cè)量衛(wèi)星過(guò)境時(shí)地物的高光譜反射率來(lái)和處理后的衛(wèi)星影像的遙感反射率做對(duì)比。

? ? 然而，由于①光譜分辨率較低的衛(wèi)星傳感器在一個(gè)波段里記錄的離水輻亮度是一個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)記錄的輻亮度的積分；②每個(gè)波長(zhǎng)處由于傳感器硬件設(shè)置（濾光片等）?光譜響應(yīng)率不都為1，衛(wèi)星影像大氣校正后的中心波長(zhǎng)處的輻亮度/反射率是與在這個(gè)波長(zhǎng)處的真實(shí)輻亮度/反射率有出入的，不能直接與實(shí)測(cè)高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。

? ? 因此，需要按照以下公式，通過(guò)光譜響應(yīng)函數(shù)將實(shí)測(cè)遙感反射率轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星波段等效遙感反射率：

? ? 其中，Rrs(bandi)為衛(wèi)星的i波段的等效遙感反射率，λ1與λ2為該波段的波段范圍，Rrs(λ)為實(shí)測(cè)高光譜遙感反射率，SRF(λ)為λ波長(zhǎng)處的光譜響應(yīng)率。實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)換的MATLAB代碼以及例子我已經(jīng)打包好，宮中號(hào)后臺(tái)回復(fù)“SRF”即可無(wú)套路領(lǐng)取。