CN111256818A - 一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法 - Google Patents

一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法 Download PDF

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CN111256818A CN202010081114.9A CN202010081114A CN111256818A CN 111256818 A CN111256818 A CN 111256818A CN 202010081114 A CN202010081114 A CN 202010081114A CN 111256818 A CN111256818 A CN 111256818A
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Abstract

本发明公开了一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，包括如下步骤：S1：数据准备阶段，完成月球辐照度计算所需的数据的获取和准备；S2：数据处理阶段，完成基于遥感成像仪对月观测原始数据和辅助参数，计算出月球辐照度观测值；S3：结果输出阶段，将月球辐照度观测值的计算结果以及相关的辅助参数输出并保存到文件中。本发明的有益效果：本发明构建了一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，适用于大线阵推扫遥感成像仪的月球辐照度计算，解决了高畸变的月球图像数据的月球辐照度观测值的计算问题。

Description

一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法
技术领域
本发明涉及遥感成像技术领域，具体来说，涉及一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法。
背景技术
高精度的对地遥感资料是研究气候变化，监测环境、天气等自然要素的重要基础。遥感成像仪的辐射定标是决定遥感数精度的关键环节。月球作为距离地球最近的自然天体，其辐射特性稳定，非常适合作为在轨辐射定标的基准源，通过对比遥感成像仪的对月观测数据和月球辐射模型，可以获取高精度的辐射定标结果。其中，将遥感成像仪的对月观测数据转换为月球辐照度观测值，是实现月球定标的重要环节。计算遥感成像仪的月球辐照度观测值需要综合考虑遥感成像仪的观测原理，对月观测的成像几何等因素，构建适用于对月观测成像方式的特定计算方法。
目前，星载对月观测成像主要包括两类成像方式：
(1)以FY-3/MERSI为典型代表的多元并扫多帧对月扫描成像方式。这种成像方式得到的月球图像主要表现为月球从对月观测视场中缓慢进入和移出的过程，月球图像畸变较小，主要难点为完整对月观测图像的判识，以及跨轨方向和沿轨方向过采样的影响。
(2)以FY-2/VISSR为典型代表的逐行扫描成像方式。这种成像方式得到的月球图像主要表现为，月球与卫星间的相对运动，完成月球成像所需时间内月球运动导致的月球图像畸变。主要难点是月球图像在行方向和列方向的过采样影响订正。
对于大线阵推扫成像遥感成像仪，其对月观测图像表现为行方向无畸变，列方向存在严重过采样的狭长月球图像。以上两类过采样的计算方法并不适用于这类大线阵推扫遥感成像仪的月球辐照度计算，需要构建适用于这类遥感成像仪对月观测数据处理的完整方法。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，包括如下步骤：
S1：数据准备阶段，完成月球辐照度计算所需的数据的获取和准备；
S2：数据处理阶段，完成基于遥感成像仪对月观测原始数据和辅助参数，计算出月球辐照度观测值；
S3：结果输出阶段，将月球辐照度观测值的计算结果以及相关的辅助参数输出并保存到文件中。
进一步的，所述步骤S1中，月球辐照度计算所需的数据包括遥感成像仪的在轨对月观测数据、遥感成像仪的静态定标参数、遥感成像仪对月观测时的相关位置数据。
其中，所述遥感成像仪的在轨对月观测数据包括全部波段的全部对月观测原始数据、暗电流计数值观测数据。
其中，所述遥感成像仪的静态定标参数为遥感成像仪全部波段的静态定标参数，包括定标斜率、定标截距、辐射响应均匀性订正系数、线阵探测器探元长度、各波段等效焦距。
其中，所述遥感成像仪对月观测时的相关位置数据包括卫星位置数据、位置数据坐标系信息、对月观测时刻数据、对月观测过程的姿态数据。
进一步的，所述步骤S2中，计算月球辐照度观测值的方法如下：
S21：对遥感成像仪各通道的全部像元计数值进行订正，即从对月观测数据中剔除暗电流计数值，计算式如下：
Figure BDA0002380076810000021
其中，DN*为订正后的像元计数值，DN为遥感成像仪各通道的全部像元计数值，即对月观测数据，DC为从对月观测数据中未被月球像素影响的行数据中估算得到的暗电流计数值，Band为通道编号，pixels为像元编号；
S22：利用实验室测试得到线阵探测器的探元间相对辐射响应均匀性订正系数，订正剔除暗电流计数值后的遥感成像仪在轨观测数据的辐射响应差异，具体计算公式如下：
Figure BDA0002380076810000031
其中，DN″为均匀性订正后的像元计数值，fu为均匀性订正系数；
S23：利用卫星的俯仰机动，遥感成像仪单次对月观测模式实现对月球的三次正向和三次反向扫描，根据对月观测过程中的卫星姿态角数据，将全部对月观测数据截取为6个单次对月观测图像数据：
{1…P1}，{P1+1…P2}，{P2+1…P3}，{P3+1…P4}，{P4+1…P5}，{P5+1…N}
其中，
Figure BDA0002380076810000032
进而，可以按照Pk分别截取得到6幅对月观测图像，
其中，N为全部对月观测数据行数，sign函数为符号函数，即自变量大于0时返回1，小于零时返回-1，ω为卫星俯仰机动的俯仰角速度；
S24：根据单次对月观测图像数据的最大值，将全部对月观测数据区分为有效月球像素和非月球像素，以单次对月观测图像数据最大值的5％作为判识月球有效像素的阈值，月球像素模板矩阵如下：
Figure BDA0002380076810000033
其中，M(i，j)为i行j列月球模板值，1表示月球像素，0表示非月球像素；
S25：利用实验室测试得到的定标斜率和定标截距，将月球像素的原始计数值转换为辐亮度数据，即将对月观测原始的计数值图像转换为辐亮度图像，具体计算公式如下：
L＝Slope·DN″+Offset
其中，Slope为定标斜率，Offset为定标截距，L为像素的亮度，像素辐照度的计算公式如下：
Ipixel＝σLpixel，
其中，σ为月球像素所张开的立体角，I为像素的辐照度；
S26：利用月球像素模板，筛选出有效月球像素，累计单像素辐照度得到月球全圆盘辐照度初算值，月球辐照度初始值计算如下式：
Figure BDA0002380076810000041
其中，Imoon为月球全圆盘辐照度初始值；
S27：在线阵方向，不存在过采样现象，利用月球张角、线阵探测器探元长度和各波段等效焦距计算理论像素数；在推扫方向，存在过采样现象，利用月球像素模板获取月球像素数，再利用月球纵向像素数和横向像素数的比值，计算过采样订正系数，订正过采样现象；
利用下式计算理论上单行月球采样点数：
Figure BDA0002380076810000042
其中，A为单个探元的长度，Numsamples为月球在线阵方向的像素数，FocalLength为遥感成像仪等效焦距，MoonDiameter为月球直径，Distancesatellite-Moon为卫星月球距离；则月球在线阵方向的理论像素数为：
Figure BDA0002380076810000043
考虑到月相角接近满月，图像为圆形，因此线阵方向的月球像素数与推扫方向的帧数相同，即月球图像帧数在理论上应为：
NumFrames＝NumSamples，
其中，NumFrames为推扫方向的月球图像帧数；
实际对月观测图像中，月球图像的帧数可以通过月球像素模板数据中像素行数的最大值和最小值差计算出来，即：
Num′Frames＝max(lines(M))-min(lines(M))，
其中，max(lines(M))为月球像素模板中月球像素的最大行号，min(lines(M))为月球像素模板中月球像素的最小行号；
则在推扫方向的过采样订正系数fover-sample为：
Figure BDA0002380076810000044
最终得到月球全圆盘辐照度观测值为：
Figure BDA0002380076810000045
其中，对月观测时月相为接近满月情况，即月球图像为圆形。
其中，所述遥感成像仪为云与气溶胶偏振成像仪，即CAPI。
进一步的，所述步骤S3中，需要输出的数据包括月球全圆盘辐照度观测值计算结果、过采样订正系数、对月观测时的星月距离。
本发明的有益效果：本发明构建了一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，适用于大线阵推扫遥感成像仪的月球辐照度计算，解决了高畸变的月球图像数据的月球辐照度观测值的计算问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法的技术流程图；
图2是根据本发明实施例所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法的月球成像示意图；
图3是根据本发明实施例所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法的月球定标采用的全部像元的暗电流计数值；
图4是根据本发明实施例所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法的月球定标采用的前59个像元的暗电流计数值；
图5是根据本发明实施例所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法的移除暗电流计数值后的全部像元的对月观测数据；
图6是根据本发明实施例所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法的移除暗电流计数值后的前59个像元的对月观测数据；
图7是根据本发明实施例所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法的CAPI对月观测数据随行的分布情况；
图8是根据本发明实施例所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法的CAPI对月观测数据随列的分布情况；
图9是根据本发明实施例所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法的CAPI对月观测数据行号及单幅月球图像截取行号。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，包括如下步骤：
S1：数据准备阶段，完成月球辐照度计算所需的数据的获取和准备；
S2：数据处理阶段，完成基于遥感成像仪对月观测原始数据和辅助参数，计算出月球辐照度观测值；
S3：结果输出阶段，将月球辐照度观测值的计算结果以及相关的辅助参数输出并保存到文件中。
在一具体实施例中，步骤S1中，月球辐照度计算所需的数据包括遥感成像仪的在轨对月观测数据、遥感成像仪的静态定标参数、遥感成像仪对月观测时的相关位置数据。
优选的，遥感成像仪的在轨对月观测数据包括全部波段的全部对月观测原始数据、暗电流计数值观测数据。
优选的，暗电流计数值是，在遥感成像仪入瞳处能量为零时遥感成像仪的输出计数值，描述了遥感成像仪的本地噪声水平。
优选的，遥感成像仪的静态定标参数为遥感成像仪全部波段的静态定标参数，包括定标斜率、定标截距、辐射响应均匀性订正系数、线阵探测器探元长度、各波段等效焦距。
优选的，遥感成像仪对月观测时的相关位置数据包括卫星位置数据、位置数据坐标系信息、对月观测时刻数据、对月观测过程的姿态数据。
在一具体实施例中，步骤S2中，计算月球辐照度观测值的方法如下：
S21：对遥感成像仪各通道的全部像元计数值进行订正，即从对月观测数据中剔除暗电流计数值，计算式如下：
Figure BDA0002380076810000061
其中，DN*为订正后的像元计数值，DN为遥感成像仪各通道的全部像元计数值，即对月观测数据，DC为从对月观测数据中未被月球像素影响的行数据中估算得到的暗电流计数值，Band为通道编号，pixels为像元编号；
S22：利用实验室测试得到线阵探测器的探元间相对辐射响应均匀性订正系数，订正剔除暗电流计数值后的遥感成像仪在轨观测数据的辐射响应差异，具体计算公式如下：
Figure BDA0002380076810000071
其中，DN″为均匀性订正后的像元计数值，fu为均匀性订正系数；
S23：利用卫星的俯仰机动，遥感成像仪单次对月观测模式实现对月球的三次正向和三次反向扫描，根据对月观测过程中的卫星姿态角数据，将全部对月观测数据截取为6个单次对月观测图像数据：
{1…P1}，{P1+1…P2}，{P2+1…P3}，{P3+1…P4}，{P4+1…P5}，{P5+1…N}
其中，
Figure BDA0002380076810000072
进而，可以按照Pk分别截取得到6幅对月观测图像，
其中，N为全部对月观测数据行数，sign函数为符号函数，即自变量大于0时返回1，小于零时返回-1，ω为卫星俯仰机动的俯仰角速度；
S24：根据单次对月观测图像数据的最大值，将全部对月观测数据区分为有效月球像素和非月球像素，以单次对月观测图像数据最大值的5％作为判识月球有效像素的阈值，月球像素模板矩阵如下：
Figure BDA0002380076810000073
其中，M(i，j)为i行j列月球模板值，1表示月球像素，0表示非月球像素；
S25：利用实验室测试得到的定标斜率和定标截距，将月球像素的原始计数值转换为辐亮度数据，即将对月观测原始的计数值图像转换为辐亮度图像，具体计算公式如下：
L＝Slope·DN″+Offset
其中，Slope为定标斜率，Offset为定标截距，L为像素的亮度，像素辐照度的计算公式如下：
Ipixel＝σLpixel，
其中，σ为月球像素所张开的立体角，I为像素的辐照度；
S26：利用月球像素模板，筛选出有效月球像素，累计单像素辐照度得到月球全圆盘辐照度初算值，月球辐照度初始值计算如下式：
Figure BDA0002380076810000081
其中，Imoon为月球全圆盘辐照度初始值；
S27：在线阵方向，不存在过采样现象，利用月球张角、线阵探测器探元长度和各波段等效焦距计算理论像素数；在推扫方向，存在过采样现象，利用月球像素模板获取月球像素数，再利用月球纵向像素数和横向像素数的比值，计算过采样订正系数，订正过采样现象；如图2所示，
利用下式计算理论上单行月球采样点数：
Figure BDA0002380076810000082
其中，A为单个探元的长度，Numsamples为月球在线阵方向的像素数，FocalLength为遥感成像仪等效焦距，MoonDiameter为月球直径，DistanceSatellite-Moon为卫星月球距离；则月球在线阵方向的理论像素数为：
Figure BDA0002380076810000083
考虑到月相角接近满月，图像为圆形，因此线阵方向的月球像素数与推扫方向的帧数相同，即月球图像帧数在理论上应为：
NumFrames＝NumSamples，
其中，NumFrames为推扫方向的月球图像帧数；
实际对月观测图像中，月球图像的帧数可以通过月球像素模板数据中像素行数的最大值和最小值差计算出来，即：
Num′Frames＝max(lines(M))-min(lines(M))，
其中，max(lines(M))为月球像素模板中月球像素的最大行号，min(lines(M))为月球像素模板中月球像素的最小行号；
则在推扫方向的过采样订正系数fover-sample为：
Figure BDA0002380076810000084
最终得到月球全圆盘辐照度观测值为：
Figure BDA0002380076810000091
优选的，对月观测时月相为接近满月情况，即月球图像为圆形。
在一具体实施例中，遥感成像仪为中国首颗全球二氧化碳监测实验卫星(碳卫星，TanSat)上的云与气溶胶偏振成像仪(Cloud and Aerosol PolarizationImager，CAPI)。
优选的，通过CAPI采用分通道线阵推扫式成像方案，获取地物目标5个波段的反射率和2个波段的偏振信息。
优选的，380nm、670nm和870nm波段采用1600元线阵探测器，空间分辨率为250m；1375nm和1640nm波段采用400元线阵探测器，空间分辨率为1000m。
在一具体实施例中，月球全圆盘辐照度为月球对遥感成像仪所张立体角内的全部能量，即为全部月球像素辐照度的累计和。
在一具体实施例中，步骤S3中，需要输出的数据包括月球全圆盘辐照度观测值计算结果、过采样订正系数、对月观测时的星月距离。
在一具体实施例中，以2017年8月7日的CAPI对月观测数据为例，计算此次月球辐照度观测值。
优选的，以870nm通道数据作为样例，数据文件名为：
TAN1_CAPIX_1A_PIX_MS_1K250_ORBT_03337_20170807_0000_NUL_170113.HDF。
优选的，如图3-4所示，采用对月观测开始时的一小段时间内的观测数据均值作为本次月球辐照度计算使用的数据，每次对月观测的暗电流计数值有微弱变化。
优选的，如图5-6所示，移除暗电流计数值后，对月观测图像采用第1372帧图像数据。
优选的，如图7-8所示，通过月球像素模板矩阵选取对月观测数据的有效像素，以及获得有效像素分别在行方向和列方向上的分布情况。
优选的，如图9所示，利用卫星俯仰机动的俯仰角速度来计算，获取行数截取编号，将CAPI对月观测原始数据截取6个部分。
优选的，通过计算，本幅月球图像的过采样因子为36.25，单幅月球图像有效像素数为19526，平均像元计数值为332.9，总像元计数值为6500265，月球辐照度初始值为8.736E-5W/m2nm，过采样订正后的月球辐照度值2.41F-6W/m2nm。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，根据本发明所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，主要包括三个连续的处理阶段，即数据准备阶段、数据处理阶段和结果输出阶段。其中，数据准备阶段主要完成月球辐照度计算所需的数据的获取和准备，包括遥感成像仪对月观测数据获取模块、静态定标参数准备模块、位置信息获取模块。遥感成像仪对月观测数据获取模块获取遥感成像仪的在轨对月观测数据，包括全部波段的全部对月观测原始数据，暗电流计数值观测数据等；静态定标参数准备模块获取遥感成像仪全部波段的静态定标参数，包括定标斜率、定标截距、辐射响应均匀性订正系数、线阵探测器探元长度、各波段等效焦距等；位置信息获取模块获取遥感成像仪对月观测时的相关位置信息，包括卫星位置，位置数据坐标系信息，对月观测时刻和对月观测过程的姿态数据等。
数据处理阶段主要完成基于遥感成像仪对月观测原始数据和辅助参数，计算出月球辐照度观测值，包括暗电流计数值移除、探元均匀性订正、单次对月扫描有效数据截取、月球图像模板生成、计数值辐亮度转化、月球辐照度转换和过采样订正等7个模块，首先从对月观测数据中移除暗电流计数值；由于遥感成像仪实际的光学***并不是理想完美***，以及线阵探测器的各个探元间的差异，导致线阵探测器各个探元的辐射响应存在差异，其结果表现为均匀目标的观测输出结果出现纵向的条纹现象，故需要利用实验室测试得到的探元间相对辐射响应订正系数，订正遥感成像仪在轨观测数据的辐射响应差异；然后按照地面***的指令，卫星遥感成像仪连续对月球正向反向扫描若干次，根据对月观测过程中的卫星姿态数据，将全部对月观测数据截取为若干个单次对月观测图像数据；再生成月球像素模板，由于大线阵遥感成像仪的对月观测图像一般月球有效像素占据全部像素比例较低，为了提高处理效率，需要标记有效月球像素，用于后续月球辐照度计算，根据单次对月观测图像数据的最大值，使用最大值的5％作为判识月球有效像素的阈值，将全部数据区分为有效月球像素和非月球像素；然后转换像素辐照度，由于遥感成像仪原始输出结果为数字计数值，需利用实验室测试结果，将月球像素的原始计数值转换为辐亮度数据，辐照度为某一立体角范围内全部辐亮度的总和，对于像素辐照度，由于像素所张立体角较小，可以认为在这一立体角内，辐亮度保持不变，因此像素辐照度可以用像素所张立体角与该像素辐亮度的乘积计算出来，计数值与辐亮度的转换一般表示为辐亮度等于计数值乘定标斜率加定标截距；然后进行月球全圆盘辐照度积分，为了降低仪器杂散光的影响，利用月球像素模板，筛选出有效月球像素，累计单像素辐照度得到月球全圆盘辐照度初算值；最后对过采样现象进行订正，由于对地遥感成像仪对月观测时的速高比并不匹配，导致对月观测图像存在过采样现象，即月球图像存在畸变，需利用位置信息和仪器参数计算过采样因子，订正月球辐照度的过采样，在线阵方向，不存在过采样现象，利用月球张角和探元长度和焦距计算理论像素数，在推扫方向，存在过采样现象，利用月球像素模板获取月球像素数，再利用月球纵向像素数和横向像素数的比值，计算过采样因子，订正过采样现象，并计算出月球全圆盘辐照度观测值。
结果输出阶段主要将月球辐照度观测值的计算结果以及相关的辅助参数输出并保存到文件中，包括结果输出模块，需要输出的数据包括月球辐照度观测值计算结果、过采样订正系数、对月观测时的星月距离等，将这些数据输出到月球辐照度计算结果和相关订正参数等结果文件中。
综上所述，本发明针对大线阵推扫成像仪的在轨对月观测数据，提供了一种计算月球辐照度观测值的计算方法，利用卫星的姿态机动能力，通过遥感成像仪可以实现在轨的对月观测，进而利用月球作为在轨辐射定标源，实现辐射响应衰减的在轨跟踪监测；本发明适用于大线阵推扫遥感成像仪的月球辐照度计算，解决了高畸变的月球图像数据的月球辐照度观测值的计算问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：数据准备阶段，完成月球辐照度计算所需的数据的获取和准备；
S2：数据处理阶段，完成基于遥感成像仪对月观测原始数据和辅助参数，计算出月球辐照度观测值；
S3：结果输出阶段，将月球辐照度观测值的计算结果以及相关的辅助参数输出并保存为到文件中。
2.根据权利要求1所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，其特征在于，所述步骤S1中，月球辐照度计算所需的数据包括遥感成像仪的在轨对月观测数据、遥感成像仪的静态定标参数、遥感成像仪对月观测时的相关位置数据。
3.根据权利要求2所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，其特征在于，所述遥感成像仪的在轨对月观测数据包括全部波段的全部对月观测原始数据、暗电流计数值观测数据。
4.根据权利要求2所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，其特征在于，所述遥感成像仪的静态定标参数为遥感成像仪全部波段的静态定标参数，包括定标斜率、定标截距、辐射响应均匀性订正系数、线阵探测器探元长度、各波段等效焦距。
5.根据权利要求2所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，其特征在于，所述遥感成像仪对月观测时的相关位置数据包括卫星位置数据、位置数据坐标系信息、对月观测时刻数据、对月观测过程的姿态数据。
6.根据权利要求1所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算月球辐照度观测值的方法如下：
S21：对遥感成像仪各通道的全部像元计数值进行订正，即从对月观测数据中剔除暗电流计数值，计算式如下：
Figure FDA0002380076800000021
其中，DN*为订正后的像元计数值，DN为遥感成像仪各通道的全部像元计数值，即对月观测数据，DC为从对月观测数据中未被月球像素影响的行数据中估算得到的暗电流计数值，Band为通道编号，pixels为像元编号；
S22：利用实验室测试得到线阵探测器的探元间相对辐射响应均匀性订正系数，订正剔除暗电流计数值后的遥感成像仪在轨观测数据的辐射响应差异，具体计算公式如下：
Figure FDA0002380076800000022
其中，DN″为均匀性订正后的像元计数值，fu为均匀性订正系数；
S23：利用卫星的俯仰机动，遥感成像仪单次对月观测模式实现对月球的三次正向和三次反向扫描，根据对月观测过程中的卫星姿态角数据，将全部对月观测数据截取为6个单次对月观测图像数据：
{1…P1}，{P1+1…P2}，{P2+1…P3}，{P3+1…P4}，{P4+1…P5}，{P5+1…N}，
其中，
Figure FDA0002380076800000023
进而，可以按照Pk分别截取得到6幅对月观测图像，
其中，N为全部对月观测数据行数，sign函数为符号函数，即自变量大于0时返回1，小于零时返回-1，ω为卫星俯仰机动的俯仰角速度；
S24：根据单次对月观测图像数据的最大值，将全部对月观测数据区分为有效月球像素和非月球像素，以单次对月观测图像数据最大值的5％作为判识月球有效像素的阈值，月球像素模板矩阵如下：
Figure FDA0002380076800000024
其中，M(i，j)为i行j列月球模板值，1表示月球像素，0表示非月球像素；
S25：利用实验室测试得到的定标斜率和定标截距，将月球像素的原始计数值转换为辐亮度数据，即将对月观测原始的计数值图像转换为辐亮度图像，具体计算公式如下：
L＝Slope·DN″+Offset，
其中，Slope为定标斜率，Offset为定标截距，L为像素的亮度，像素辐照度的计算公式如下：
Ipixel＝σLpixel，
其中，σ为月球像素所张开的立体角，I为像素的辐照度；
S26：利用月球像素模板，筛选出有效月球像素，累计单像素辐照度得到月球全圆盘辐照度初算值，月球辐照度初始值计算如下式：
Figure FDA0002380076800000031
其中，Imoon为月球全圆盘辐照度初始值；
S27：在线阵方向，不存在过采样现象，利用月球张角、线阵探测器探元长度和各波段等效焦距计算理论像素数；在推扫方向，存在过采样现象，利用月球像素模板获取月球像素数，再利用月球纵向像素数和横向像素数的比值，计算过采样订正系数，订正过采样现象；
利用下式计算理论上单行月球采样点数：
Figure FDA0002380076800000032
其中，A为单个探元的长度，Numsamples为月球在线阵方向的像素数，FocalLength为遥感成像仪等效焦距，MoonDiameter为月球直径，DistanceSatellite-Moon为卫星月球距离；则月球在线阵方向的理论像素数为：
Figure FDA0002380076800000033
考虑到月相角接近满月，图像为圆形，因此线阵方向的月球像素数与推扫方向的帧数相同，即月球图像帧数在理论上应为：
NumFrames＝Numsamples，
其中，NumFrames为推扫方向的月球图像帧数；
实际对月观测图像中，月球图像的帧数可以通过月球像素模板数据中像素行数的最大值和最小值差计算出来，即：
Num′Frames＝max(lines(M))-min(lines(M))，
其中，max(lines(M))为月球像素模板中月球像素的最大行号，min(lines(M))为月球像素模板中月球像素的最小行号；
则在推扫方向的过采样订正系数fover-sample为：
Figure FDA0002380076800000041
最终得到月球全圆盘辐照度观测值为：
Figure FDA0002380076800000042
7.根据权利要求6所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，其特征在于，对月观测时月相为接近满月情况，即月球图像为圆形。
8.根据权利要求6所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，其特征在于，所述遥感成像仪为云与气溶胶偏振成像仪，即CAPI。
9.根据权利要求1所述的一种线阵推扫式遥感成像仪月球辐照度观测值的计算方法，其特征在于，所述步骤S3中，需要输出的数据包括月球全圆盘辐照度观测值计算结果、过采样订正系数、对月观测时的星月距离。
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