卫星制造商确定“偏移和增益”参数以将DN值转换为辐射亮度值的过程并非随机，而是基于详细的校准过程。这些校准过程包括地面实验、实验室测试和在轨道上的校准，确保传感器测量的准确性。以下是详细的过程：
### 1. 传感器校准
**地面校准**：
- **实验室测试**：在制造过程中，传感器会在实验室中接受一系列测试。这些测试会在已知辐射环境下进行，以测量传感器的响应。这些已知辐射环境使用精确的光源和标准的参考辐射源。
- **黑体校准**：使用黑体辐射源（一种已知温度下能发射可预测辐射的物体），可以测量传感器在已知辐射条件下的响应。
- **标准灯源**：使用已知光谱特性的标准灯源来校准传感器。
**现场校准**：
- **户外测试**：传感器会在户外已知辐射环境下进行测试，通常是在阳光下或使用特定的光源，以测量其响应。
### 2. 在轨校准
**绝对校准**：
- **地面参考点**：卫星在轨期间会拍摄地面上已知特性的校准点（如沙漠、冰盖、海洋等），这些区域具有稳定且已知的反射特性。通过比较实际测量值和参考值，可以校准传感器。
- **星上校准设备**：有些卫星上配备了校准设备，如内部的光源、黑体源等，定期校准传感器。
**相对校准**：
- **交叉校准**：使用另一颗已经校准的卫星进行交叉校准，比较两颗卫星在相同时间、相同位置的测量结果。
- **恒星校准**：使用已知光谱特性的恒星进行校准。
### 3. 定期校准和调整
- **长期监测**：卫星在轨运行期间会持续进行校准，以应对传感器可能的性能变化。传感器的灵敏度可能会随时间发生漂移，因此需要定期校准和调整增益和偏移参数。
### 确定“偏移和增益”参数的过程
1. **初始校准**：在传感器制造和测试阶段，通过实验室测试和地面校准确定初始的增益和偏移参数。
2. **在轨校准**：卫星发射后，通过在轨校准和长期监测，调整和优化增益和偏移参数，确保测量的准确性。
3. **元数据记录**：这些校准参数会记录在卫星影像的元数据文件中，作为数据产品的一部分提供给用户。
### 示例：Landsat卫星的校准
以Landsat卫星为例，校准过程如下：
- **实验室校准**：在发射前，传感器在实验室中接受详细的校准测试。
- **地面参考点**：使用地面上的校准场（如Railroad Valley Playa）进行在轨校准。
- **星上校准设备**：Landsat 8配备了校准设备，如“太阳反射器”和“热辐射参考源”，用于定期校准。
通过这些详细的校准过程，制造商能够确定准确的增益和偏移参数，确保传感器测量的DN值能够准确转换为物理量（如辐射亮度或反射率）。
### 结论
传感器的“偏移和增益”参数是通过详细的实验室测试、地面校准和在轨校准确定的。这些参数并非随机给出，而是基于严格的校准程序，以确保传感器测量的精确性和一致性。