以国产自主小卫星HJ-1 CCD传感器的辐射特性为例，结合鄱阳湖实测光谱和水质参数数据，本小节利用辐射传输模拟手段分析了辐射不确定因素造成的定量影响。选择鄱阳湖悬浮颗粒物浓度(TSS)等于5 mg/L时为基准，以其对应的水体遥感反射率数据为输入，设定默认的大气和观测几何参数，利用Modtran 4.6模拟得到HJ-1 CCD各个波段的辐亮度信号。在由卫星信号反推水体反射率的模拟过程中，随机加入±5 %的辐射定标误差，去除大气程辐射后，获得辐射不确定性影响下的各波段水体反射率数据，通过与原始输入的水体遥感反射率对比，获取辐射定标不确定对水环境定量遥感数据的影响分析结果。

图3-9展示了在±5%的辐射定标误差下，太阳天顶角由0 °到70 °变化时的水体遥感反射率误差分布图。蓝、绿光、红和近红外波段的误差最大值分别达到了60 %，30 %，25%和70%，辐射定标误差的增大和太阳天顶角的升高都会显著的增大水体遥感反射率数据的误差。蓝光和近红外波段的误差远大于绿光和红光波段，其主要原因是蓝光和近红外波段的水体信号所占比例较低，尤其是近红外波段，受到的噪声影响等因素较多，导致辐射定标误差对该波段影响较大。

基于上述分析的水体遥感反射率不确定性结果，结合常用的悬浮颗粒物反演模型，进一步分析了辐射不确定性对水环境定量产品的影响。图3-10给出了在±5 %的辐射定标误差下，不同波段和波段组合的TSS反演模型的误差分析结果，包括幂指数的红光波段、近红外波段、波段比值和波段组合模型等模型，其中X＝(Rrs(567)+Rrs(664))·Rrs(664)/Rrs(567)。由辐射定标误差引起的TSS产品误差同时受到所采用的反演模型有关，其最大误差可达到40 %左右。波段组合模型和红光波段模型误差相对较大，而单波段近红外模型的误差略低。波段比值模型可以有效降低由于辐射定标不确定性引起的TSS产品误差，可将TSS产品的整体误差水平控制在±5 %左右。因此，水环境定量遥感反演需要综合考虑辐射定标的不确定性误差影响，以及针对不同参数反演、不同模型受到的误差影响存在显著差异。该研究成果对水环境定量应用和反演波段模型选择具有重要意义。(www.daowen.com)

图3-9　传感器辐射不确定性对水体遥感反射率的定量影响分析