光谱响应函数作为卫星传感器里一个重要的参数,体现了各个光学元件的反射和透射特性,还包含了传感器的光谱响应特性的综合性能,更是决定了传感器对辐射的光谱响应特性,直接影响着传感器的定标精度和定量应用能力。气象卫星传感器发射前在地面实验室通过光谱校准获得的光谱响应函数是不准确的,而且在太空中运行的过程中光谱响应函数会以未知的方式发生退化,这两种现象都会严重影响卫星辐射定标工作的精准完成。这就需要提出一种可以反演真实状态下光谱响应函数的方法,根据卫星可见光波段的光谱响应函数响应值在0～1之间、非负的、常见形状是单峰形状和双峰形状等自身特点,本文提出了一种基于线性规划的反演方法,该方法不依赖光谱响应函数初值,通过使用精确模拟的大气顶高光谱数据和与之通道匹配的反射率数据就可以反演得到真实状态下的光谱响应函数。论文对卫星可见光波段的光谱响应函数的反演进行了研究分析,主要内容如下:1.由于传统的辐射传输模型模拟计算出来的大气顶数据分辨率低,不能精确表征地物特征对光谱的影响,因此本文基于lib Radtran辐射传输模型,针对卫星的可见光波段,在海滩上的沙子、雪地和甜菜植物三种地物目标上模拟了高分辨率的大气顶光谱辐射数据,并根据模拟的高光谱数据分析了光谱的特征以及不同地物之间的相似与差异。为保证光谱响应函数反演方法的鲁棒性,将通过实验室光谱校准获得的光谱响应函数作为实验数据,为了提高反演计算的效率,通过使用手动截断方法或者自适应截断方法对初始的光谱响应函数进行了截断处理。2.在构造的光谱响应函数和实测的光谱响应函数两类情况下,分别使用最小二乘法、基于线性规划的反演方法进行光谱响应函数的反演实验。由MAE、RMSE和R~2作为评价指标,对两种方法进行反演效果的评判,结果显示,基于线性规划的反演方法明显优于最小二乘法的反演效果,而且基于线性规划的反演方法计算速度更快,数值求解更稳定,因此最终确定将基于线性规划的反演方法作为光谱响应函数的反演方案。3.基于以上研究内容,以Python为开发语言,设计开发了卫星可见光波段的光谱响应函数的反演系统。该系统可视化展示了基于lib Radtran辐射传输模型模拟计算得到的高光谱数据的结果、对不同卫星不同传感器的光谱响应函数进行截断处理后的结果、使用两种反演方法对两类光谱响应函数进行反演的结果。该系统的开发与实现在技术上为本论文的研究提供了完备的支撑软件。