Published January 1, 2024
| Version v1
Publication
Open
Radiometric calibration analysis for thermal infrared data from MERSI-LL onboard the dust-dawn orbiting satellite FY3E
Creators
- 1. National Development and Reform Commission
- 2. China Meteorological Administration
- 3. Beijing Meteorological Bureau
- 4. Aerospace Information Research Institute
- 5. Chinese Academy of Sciences
- 6. Beijing Institute of Big Data Research
- 7. Beijing Forestry University
Description
FY3E is the world's first dust-dawn orbiting meteorological satellite for civil use, which has filled the vacancy of global early-morning-orbit satellite observation by working together with FY3C and FY3D satellites. The Medium Resolution Spectral Imager - Low Light sensor (MERSI-LL) carried by FY3E can detect surface temperature variation. The radiometric calibration conditions of MERSI-LL thermal infrared bands were evaluated using the collected field measurements and atmospheric transfer simulations during December 5-23, 2022 at Lake Erhai. A thermal infrared radiometer equipped on an unmanned surface vehicle (USV) was used to continuously collect surface-emitted radiance and water temperature. Atmospheric conditions, surface emissivity, and aerosol optical depth measured near field experiment site were adopted by atmospheric radiative transfer code to calculate the influence of atmosphere on long-wave radiation during the propagation from land surface to satellite aperture. The good in-orbit operational status could be detected according to our calibration experiments, and the calibration analysis suggested that the differences between the simulated brightness temperature and satellite-based brightness temperature are 0.71K with a RMSE of 0.79K and 0.11K with a RMSE of 0.47K for channel 6 and channel 7, respectively, which achieved better or similar calibration accuracy by comparing with TIR channels of other FengYun satellites.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
FY3E هو أول قمر صناعي للأرصاد الجوية يدور حول فجر الغبار في العالم للاستخدام المدني، والذي ملأ شاغر المراقبة العالمية للأقمار الصناعية في الصباح الباكر من خلال العمل مع الأقمار الصناعية FY3C و FY3D. يمكن لجهاز التصوير الطيفي متوسط الدقة - مستشعر الإضاءة المنخفضة (MERSI - LL) الذي يحمله FY3E اكتشاف تباين درجة حرارة السطح. تم تقييم ظروف المعايرة الإشعاعية لنطاقات الأشعة تحت الحمراء الحرارية MERSI - LL باستخدام القياسات الميدانية المجمعة ومحاكاة نقل الغلاف الجوي خلال 5-23 ديسمبر 2022 في بحيرة إيرهاي. تم استخدام مقياس إشعاع حراري بالأشعة تحت الحمراء مجهز على مركبة سطحية غير مأهولة (USV) لجمع الإشعاع المنبعث من السطح ودرجة حرارة الماء باستمرار. تم اعتماد الظروف الجوية والانبعاثية السطحية والعمق البصري للهباء الجوي المقاس بالقرب من موقع التجربة الميدانية بواسطة رمز النقل الإشعاعي الجوي لحساب تأثير الغلاف الجوي على الإشعاع طويل الموجة أثناء الانتشار من سطح الأرض إلى فتحة القمر الصناعي. يمكن الكشف عن الحالة التشغيلية الجيدة في المدار وفقًا لتجارب المعايرة الخاصة بنا، واقترح تحليل المعايرة أن الاختلافات بين درجة حرارة السطوع المحاكاة ودرجة حرارة السطوع المستندة إلى الأقمار الصناعية هي 0.71كلفن مع RMSE 0.79كلفن و 0.11كلفن مع RMSE 0.47كلفن للقناة 6 والقناة 7، على التوالي، والتي حققت دقة معايرة أفضل أو مماثلة من خلال المقارنة مع قنوات TIR لأقمار FengYun الأخرى.Translated Description (French)
FY3E est le premier satellite météorologique en orbite autour de l'aube de poussière au monde à usage civil, qui a comblé le vide de l'observation mondiale par satellite en orbite tôt le matin en travaillant avec les satellites FY3C et FY3D. L'imageur spectral à résolution moyenne - capteur de faible luminosité (MERSI-LL) transporté par FY3E peut détecter la variation de température de surface. Les conditions d'étalonnage radiométrique des bandes infrarouges thermiques MERSI-LL ont été évaluées à l'aide des mesures de terrain collectées et des simulations de transfert atmosphérique du 5 au 23 décembre 2022 au lac Erhai. Un radiomètre infrarouge thermique équipé sur un véhicule de surface sans pilote (USV) a été utilisé pour collecter en continu l'éclat émis en surface et la température de l'eau. Les conditions atmosphériques, l'émissivité de surface et la profondeur optique des aérosols mesurées près du site d'expérience en champ proche ont été adoptées par le code de transfert radiatif atmosphérique pour calculer l'influence de l'atmosphère sur le rayonnement à ondes longues pendant la propagation de la surface terrestre à l'ouverture du satellite. Le bon état opérationnel en orbite a pu être détecté selon nos expériences d'étalonnage, et l'analyse d'étalonnage a suggéré que les différences entre la température de luminosité simulée et la température de luminosité par satellite sont de 0,71K avec un RMSE de 0,79K et de 0,11K avec un RMSE de 0,47K pour le canal 6 et le canal 7, respectivement, ce qui a permis d'obtenir une précision d'étalonnage meilleure ou similaire en comparant avec les canaux tir d'autres satellites FengYun.Translated Description (Spanish)
FY3E es el primer satélite meteorológico en órbita con amanecer de polvo del mundo para uso civil, que ha llenado la vacante de observación satelital global en órbita a primera hora de la mañana trabajando junto con los satélites FY3C y FY3D. El sensor de imágenes espectrales de resolución media - baja luz (MERSI-LL) transportado por FY3E puede detectar la variación de la temperatura de la superficie. Las condiciones de calibración radiométrica de las bandas infrarrojas térmicas MERSI-LL se evaluaron utilizando las mediciones de campo recopiladas y las simulaciones de transferencia atmosférica durante el 5 al 23 de diciembre de 2022 en el lago Erhai. Se utilizó un radiómetro infrarrojo térmico equipado en un vehículo de superficie no tripulado (USV) para recolectar continuamente la radiación emitida en la superficie y la temperatura del agua. Las condiciones atmosféricas, la emisividad superficial y la profundidad óptica del aerosol medidas cerca del sitio del experimento de campo fueron adoptadas por el código de transferencia radiativa atmosférica para calcular la influencia de la atmósfera en la radiación de onda larga durante la propagación de la superficie terrestre a la apertura del satélite. El buen estado operativo en órbita se pudo detectar de acuerdo con nuestros experimentos de calibración, y el análisis de calibración sugirió que las diferencias entre la temperatura de brillo simulada y la temperatura de brillo basada en satélites son 0.71K con un RMSE de 0.79K y 0.11K con un RMSE de 0.47K para el canal 6 y el canal 7, respectivamente, que lograron una precisión de calibración mejor o similar en comparación con los canales TIR de otros satélites FengYun.Files
10356621.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:01191b77652ae66c18d6817e7b289a43
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل المعايرة الإشعاعية لبيانات الأشعة تحت الحمراء الحرارية من MERSI - LL على متن القمر الصناعي المداري لفجر الغبار FY3E
- Translated title (French)
- Analyse d'étalonnage radiométrique pour les données infrarouges thermiques de MERSI-LL à bord du satellite FY3E en orbite autour de l'aube de poussière
- Translated title (Spanish)
- Análisis de calibración radiométrica para datos infrarrojos térmicos de MERSI-LL a bordo del satélite FY3E en órbita al amanecer del polvo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4389692400
- DOI
- 10.1109/jstars.2023.3342483