由于地面目标的辐射必须经过大气才能到达卫星遥感仪器,大气与辐射场的相互作用必须精确测量和计算。以可见光和近红外波段为例。场地绝对辐射校正是在卫星飞越辐射校正场上空时,卫星和地面同步测量相同校正场目标区反射比,同时观测试验场区大气的光学特性参数和大气结构参数,根据卫星过境时的太阳几何位置、遥感仪器视场角和光谱响应函数等,通过大气辐射传递模式获取到达卫星遥感仪器入瞳处各光谱通道的辐射亮度,并同卫星遥感仪器测值比对,经过数据处理得到辐射定标系数。
对于热红外波段,地面观测的是试验场区表面(一般选择水表面)的自身辐射,如果不考虑大气散射的影响,同样通过星地同步观测和辐射传递计算获取入瞳辐射亮度。
辐射校正场区在遥感卫星校正场定标工作中将作为辐射参考基准目标。因此,选好辐射校正场是开展卫星遥感仪器校正场定标工作,确保辐射校正精度的重要环节。辐射校正场选址条件主要有:①地理位置一般选取海拔高度较高的中纬度地区,场区大小适合不同遥感卫星校正场定标要求。②场区地表平坦、结构均匀、地学均匀性和稳定性好。③场区地表反射率适中,方向特性好,有较好的光学均匀性和稳定性。水面场要求水质好、稳定、无污染,测区水温场均匀性好。④场区大气洁净、稳定、气溶胶粒子少;全年云量少,晴空日数多。
对于微波遥感,辐射定标关系式可以直接写为辐射亮温的形式。星载微波辐射计观测的辐射亮温由三部分组成:大气向上的辐射亮温、来自地球表面的微波辐射经过大气衰减的亮温、空间背景辐射和大气向下的辐射被地球表面反射后再经过大气衰减的亮温。微波遥感的辐射校正场可选取沙漠、开阔海洋和热带雨林等微波辐射特性较稳定均匀的地表。