辐射定标把数字数转换为物理量

传感器输出的数字数是经过探测、电子放大和量化后的记录，不天然等于反射率、辐亮度或温度。辐射定标建立数字记录与规定物理量之间的关系，使同一传感器不同时期或不同传感器的观测具有可比较基础。定标是测量链的一部分，不等同于大气校正。

数字数保留仪器量化结果

探测器把入射辐射转换为电信号，电子系统经过增益、偏置和量化得到整数数字数。位深决定可表示级数，但更高位深不自动带来更高物理精度；噪声、饱和和定标不确定性同样限制有效信息。

不同波段和探测器单元可能具有不同响应。原始数据处理会校正坏元、非均匀性、暗电流或条带等仪器效应，具体步骤依赖传感器。拿到处理产品后，用户仍需查看其级别，判断这些校正是否已经执行。

填充值和饱和值不是正常观测。若把它们直接代入指数或统计，会生成极端结果。读取影像时应先解析元数据和质量层，明确有效范围。

绝对辐射定标常用增益和偏置把数字数转换为传感器端光谱辐亮度。系数可能写入场景元数据，也可能由产品说明定义。不同任务、波段、集合和处理版本的系数不能互换。

辐亮度具有单位，表示特定面积、立体角和波长范围内到达传感器的辐射。它已经比数字数更接近物理测量，但仍包含大气传播、太阳几何和地表方向性等影响。

在轨响应会随时间变化。任务可通过机载定标器、月球、深空或稳定地面目标监测漂移，并在重新处理中更新参数。因此保存产品版本与处理日期是长期时间序列的必要条件。

反射太阳波段可从辐亮度进一步计算顶层大气反射率，将太阳辐照度、日地距离和太阳天顶角等因素纳入归一化。它便于比较不同日期照明强度，但仍是大气顶部量，不是地表反射率。

不同产品可能提供已经按太阳角修正的反射率缩放值，也可能要求用户应用场景级角度。山地像元的局部入射角与场景中心太阳角不同，顶层反射率不会自动消除地形照明。

地表反射率还需要大气校正，估计气溶胶、水汽和气体吸收等影响。把顶层大气反射率和地表反射率混入同一时间序列，会造成系统差异。

热波段数字数先转换为辐亮度，再依据传感器波段常数和普朗克关系转换为亮温。亮温假定目标为黑体，并包含大气和发射率影响，不等于真实地表温度。

地表温度产品还需估计大气透过与地表发射率。不同材料发射率不同，云和薄云也会严重影响结果。辐射定标正确，只证明仪器记录进入统一物理尺度，不证明温度反演条件全部满足。

热波段可能具有不同原始空间分辨率，发布时重采样到反射波段网格。像元尺寸变小不会增加真实热空间细节，温度图解释应保留原始观测分辨率。

绝对定标建立观测与物理单位的关系，相对定标关注探测器、扫描线或不同时刻之间响应一致。影像条带可能来自探测器相对差异，即使总体绝对尺度基本正确。反过来，一幅内部均匀的影像也可能存在整体定标偏差。

跨传感器比较需要交叉定标，常利用同时或接近同时观测、稳定目标和光谱响应调整。仅把两个传感器都转换为反射率，不保证数值完全一致，因为波段响应与观测几何仍然不同。

相对变化分析也不能完全忽略绝对定标。传感器漂移、处理版本切换或系数更新会在时间序列中形成假变化，需要通过稳定目标和版本记录检查。

产品常以整数保存辐亮度、反射率或温度相关值，并提供比例因子与偏移量。缩放是存储编码，不是新的物理量。必须在正确阶段应用，并保留浮点精度；把显示软件自动缩放后的值再次缩放，会产生双重转换。

无数据值可能位于整数范围内部，应用缩放前应先建立掩膜。有效范围和异常值处理要依据产品说明，不能假设所有反射率都严格位于零到一，或所有负值都是文件错误。

导出派生产品时，应记录单位、缩放和无数据约定。否则下游用户无法判断栅格存的是原始整数还是物理值。

工作流应保存产品 ID、任务和传感器、波段、集合或处理基线、定标系数、太阳几何、质量掩膜、软件版本与输出单位。计算代码应从对应元数据读取参数，而不是把某景或某版本系数硬编码为永久常量。

验证可以检查有效值范围、饱和比例、稳定目标时间序列和相邻探测器差异。跨版本重处理后，应抽样比较变化是否来自新定标参数。任何阈值和模型都要确认输入使用同一辐射量。

辐射定标的意义，是让数字数成为可解释的测量。它不能替代大气、地形和地表模型，但如果定标链和单位不清楚，后续所有物理反演都失去可靠起点。