由于近岸/内陆水体高时空动态的变化特性，目前常用的遥感传感器，如Terra/Aqua MODIS，Landsat TM/ETM+/OLI，HJ-1 CCD，GF-1 WFI，单独使用往往无法满足其时空分辨率的需求。同时，针对水环境的遥感监测是动态、连续和持续的过程，因此为了满足对高时空变化水环境监测的需求，需要多源多时空尺度的遥感数据综合定量应用。多源多尺度遥感数据的水环境定量遥感应用涉及以下两个关键问题:①由多源传感器辐射特性差异引起的水环境定量遥感数据和产品的不一致性及校正问题；②由多源传感器长时序数据辐射衰减引起的水环境定量遥感数据和产品的时序不稳定性及校正问题。针对上述关键问题，本章研究的目标是提供高度辐射一致性的多源多时空尺度的水环境定量遥感数据和产品，为高精度水环境遥感监测提供支撑。

辐射定标是一个在卫星传感器所记录的DN值和反映地表信息的入瞳辐亮度之间建立起对应关系的过程，通过将数字图像值转换为物理量，以实现不同传感器不同时相上所获得的地物信息能够进行直接判断和相互对比。常用的辐射定标方法主要分为发射前定标(preflight calibration)、星上定标(onboard calibration)、替代定标(vicarious calibration)三种(M.Dinguirard，1999)。传感器的发射前定标即实验室定标具有较高的定标精度，但由于受发射过程和环境变化等影响，传感器的性能会发生变化，因此在卫星发射后对其传感器的定标系数进行修正是非常必要的(Biggar et al.，1993；Meygret et al.，1994)。星上定标稳定性较高，可以提供长期大量的定标数据，但其定标器会随时间的推移而衰减，并且一些卫星遥感器上缺少星上定标装置，因此传感器的在轨替代定标研究显得尤为重要(Barnes and Holmes，1993；Meygret et al.，1997)，常见的替代定标方法包括场地定标法、月球定标法和交叉定标法等。

交叉定标是指当两个卫星传感器在同样的观测条件下观测同一目标地物时，使用定标结果精度高的卫星传感器来标定待标定的传感器。它早期主要针对低空间分辨率传感器的标定，如P.M.Teillet等以TM和HRV作为参考传感器对NOAA.9和10的AVHRR进行了交叉定标(P.M.Teillet et al.，1990)，后来在采用较高定标精度的卫星通道标定较低分辨率卫星通道上也得到了广泛的应用。在针对水体目标的传感器交叉定标方法研究上，近几年国内外相关学者进行了一些尝试:如Hu等利用SeaWiFS、MODIS传感器对Landsat-7 ETM+进行了交叉定标，与此同时实现了利用SeaWiFS、MODIS获取大气参数辅助ETM+的大气校正(Hu et al.，2001)；Wang和Franz实现了利用SeaWiFS传感器对印度IRS-P3卫星上的MOS的交叉定标(Wang and Franz，2000)等；我国针对水体目标进行的不同传感器间交叉定标研究主要包括:潘德炉和蒋兴伟等基于第一颗海洋卫星HY-1A上的COCTS传感器在陆地场辐射校正的基础上，初步尝试了利用SeaWiFS对其进行交叉定标(Pan et al.，2005；蒋兴伟等，2005)；唐军武等利用高精度的MODIS数据对中巴地球资源卫星02星(CBERS-02)CCD相机进行了交叉辐射定标，取得了较好的效果(唐军武等，2005)，到目前为止针对HJ-1卫星CCD水体目标应用的定标研究还很少出现。(www.daowen.com)

交叉辐射定标需要两个或多个传感器对同一个地物目标进行观测，由于不同传感器的波段设置和成像时的观测几何都有所差异，因此在进行交叉定标时，详细地分析两个传感器所接收到的辐亮度信息异同是必不可少的一步。针对水体目标而言，其辐射信号来源主要包括目标水体的辐射信息与大气程辐射信息，并且其中来自大气程辐射的信号占绝大部分:在卫星传感器所接收到的大气顶层的总辐亮度信号中，来自于水体的离水辐射大约只占10%，而大气程辐射高达90%(Gordon，1980；马荣华，2009)。由于不同传感器所接收到的大气辐射信息会因为其波段设置和观测几何变化而产生很大的差别，因此，在水体目标上进行不同传感器之间的交叉定标时，有效地从参考水体影像中剥离出大气辐射信号，获取观测目标的大气参数，并利用待校正影像的传感器波段设置和观测几何信息对其所接收的大气信号进行模拟，是顺利实现水体交叉定标的重要前提，所以必须对将进行交叉定标的两个或多个传感器水体影像进行大气校正的研究。