This article reports on the initial analysis of spectral smile calibration of the Hyperspectral Imager Suite (HISUI) onboard the International Space Station, which has been continuously acquiring data since September 4, 2020. HISUI is an optical hyperspectral imager consisting of two subsystems: VNIR covering 400–980 nm at intervals of 10 nm and SWIR covering 895–2481 nm at 12.5-nm intervals. Based on the atmospheric correction for actual observation images, we assessed cross-track dependences of the wavelength deviation (spectral smile) and the full-width at half-maximum (FWHM) of the HISUI response function. We found that significant spectral smile was observed, with maximum variations of 1.8 nm in VNIR and 4.3–4.5 nm in SWIR. In addition, the cross-track variation of FWHM was observed with maximum variations of 5.0 nm for VNIR and 2.5–3.5 nm for SWIR. We used the results to model the smile functions to update a smile correction table in the internal calibration system of HISUI. Then, we evaluated how the smile functions reduce the spectral smile in the data acquired after the update on September 27, 2021. We confirmed that VNIR showed a nearly flat profile within 0.25 nm with a nearly constant FWHM. For SWIR, although a slight amount of spectral smile and a variation of FWHM were still observed partly due to wavelength dependence in the spectral smile, the spectral smile was reduced to less than ~2.2 nm. This study demonstrated that wavelength calibration using actual observation images for ground surfaces is important for the characterization of hyperspectral sensors.

中文翻译：

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使用大气吸收带对高光谱成像仪套件 (HISUI) 进行光谱微笑校准的初步分析

本文报道了国际空间站上的高光谱成像仪套件（HISUI）光谱微笑校准的初步分析，该套件自 2020 年 9 月 4 日以来一直在持续获取数据。HISUI 是一种光学高光谱成像仪，由两个子系统组成：VNIR 覆盖400–980 nm，间隔 10 nm，SWIR 覆盖 895–2481 nm，间隔 12.5 nm。基于实际观测图像的大气校正，我们评估了 HISUI 响应函数的波长偏差（光谱微笑）和半高全宽（FWHM）的跨轨迹依赖性。我们发现观察到显着的光谱微笑，VNIR 中的最大变化为 1.8 nm，SWIR 中的最大变化为 4.3-4.5 nm。此外，观察到 FWHM 的交叉轨迹变化，VNIR 和 2.5-3 的最大变化为 5.0 nm。5 nm 用于 SWIR。我们使用结果对微笑函数进行建模，以更新 HISUI 内部校准系统中的微笑校正表。然后，我们评估了微笑函数如何减少 2021 年 9 月 27 日更新后获取的数据中的光谱微笑。我们确认 VNIR 在 0.25 nm 内显示出几乎平坦的轮廓，具有几乎恒定的 FWHM。对于 SWIR，虽然仍然观察到少量的光谱微笑和 FWHM 的变化，部分原因是光谱微笑中的波长依赖性，但光谱微笑减少到小于~2.2 nm。这项研究表明，使用地表的实际观测图像进行波长校准对于高光谱传感器的表征很重要。我们使用结果对微笑函数进行建模，以更新 HISUI 内部校准系统中的微笑校正表。然后，我们评估了微笑函数如何减少 2021 年 9 月 27 日更新后获取的数据中的光谱微笑。我们确认 VNIR 在 0.25 nm 内显示出几乎平坦的轮廓，具有几乎恒定的 FWHM。对于 SWIR，虽然仍然观察到少量的光谱微笑和 FWHM 的变化，部分原因是光谱微笑中的波长依赖性，但光谱微笑减少到小于~2.2 nm。这项研究表明，使用地表的实际观测图像进行波长校准对于高光谱传感器的表征很重要。我们使用结果对微笑函数进行建模，以更新 HISUI 内部校准系统中的微笑校正表。然后，我们评估了微笑函数如何减少 2021 年 9 月 27 日更新后获取的数据中的光谱微笑。我们确认 VNIR 在 0.25 nm 内显示出几乎平坦的轮廓，具有几乎恒定的 FWHM。对于 SWIR，虽然仍然观察到少量的光谱微笑和 FWHM 的变化，部分原因是光谱微笑中的波长依赖性，但光谱微笑减少到小于~2.2 nm。这项研究表明，使用地表的实际观测图像进行波长校准对于高光谱传感器的表征很重要。我们评估了微笑函数如何减少 2021 年 9 月 27 日更新后获得的数据中的光谱微笑。我们确认 VNIR 在 0.25 nm 内显示出几乎平坦的轮廓，具有几乎恒定的 FWHM。对于 SWIR，虽然仍然观察到少量的光谱微笑和 FWHM 的变化，部分原因是光谱微笑中的波长依赖性，但光谱微笑减少到小于~2.2 nm。这项研究表明，使用地表的实际观测图像进行波长校准对于高光谱传感器的表征很重要。我们评估了微笑函数如何减少 2021 年 9 月 27 日更新后获得的数据中的光谱微笑。我们确认 VNIR 在 0.25 nm 内显示出几乎平坦的轮廓，具有几乎恒定的 FWHM。对于 SWIR，虽然仍然观察到少量的光谱微笑和 FWHM 的变化，部分原因是光谱微笑中的波长依赖性，但光谱微笑减少到小于~2.2 nm。这项研究表明，使用地表的实际观测图像进行波长校准对于高光谱传感器的表征很重要。尽管仍然观察到少量的光谱微笑和 FWHM 的变化，部分原因是光谱微笑中的波长依赖性，但光谱微笑减少到小于~2.2 nm。这项研究表明，使用地表的实际观测图像进行波长校准对于高光谱传感器的表征很重要。尽管仍然观察到少量的光谱微笑和 FWHM 的变化，部分原因是光谱微笑中的波长依赖性，但光谱微笑减少到小于~2.2 nm。这项研究表明，使用地表的实际观测图像进行波长校准对于高光谱传感器的表征很重要。