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《遥感数字图像的大气辐射校正应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第19卷第3期遥感技术与应用Vol.19No.32004年6月REMOTESENSINGTECHNOLOGYANDAPPLICATIONJun.2004遥感数字图像的大气辐射校正应用研究阮建武,邢立新(吉林大学地球探测科学与技术学院,吉林长春130026)摘要:卫星遥感数字图像成像过程中,由于电磁波受大气作用造成数据质量下降,影响遥感信息的提取及精度。介绍了大气辐射校正的一般原理和PCI软件ATCOR2模块的算法,研究了基于该模块的遥感数字图像大气辐射校正实现方法。根据研究区实际情况,选用1976年美国标准
2、大气乡村气溶胶大气参数,对一景LandsatTM影像进行校正处理。对比处理前后图像和直方图,可知该方法增强了图像清晰度,提高了视觉效果,有利于遥感信息提取和专题解译。关键词:遥感影像;大气辐射校正中图分类号:TP75文献标识码:A文章编号:1004-0323(2004)03-0206-03地物也将产生反射,而部分散射光则向上通过大气1引言〔2〕直接进入传感器。遥感技术是以电磁波辐射为表现形式,通过各假设天空辐照度各向同性且地面反射为朗伯面种有效手段收集、处理、分析和提取所需要的特征,反射,忽略大气的折射、湍
3、流和偏振。经过大气到达〔1〕识别研究对象的存在、状况和动态的。然而,电磁地物表面的反射辐亮度为:波在大气中的传输以及在传感器的测量过程中受到QKLgK1=E0KcosHsexp(-DKsecHs)(1)各种因素影响,使得传感器的测量值与地物实际光P谱辐射不一致,测量值存在着辐射失真,从而对遥感其中:LgK1为反射光对地物表面的反射辐亮度,QK为图像的质量和应用效果产生了不可忽视的影响。定地物表面反射率,E0K为波长为K的太阳光谱辐照量遥感的兴起,使得遥感数据的定标、大气辐射校正度,Hs为太阳天顶角,DK为相
4、应波长的大气光学厚等越来越受到重视。对于太阳光谱区(0.4～2.5度。Lm)的遥感数据,大气辐射校正的目的就是将传感来自各个方向的散射光以漫入射的方式照射地器的测量值转换为地物真实的反射信息。本文利用物,其到达地物表面的辐亮度为:PCI软件的ATCOR2大气辐射校正模块,研究基于QKLgK2=ED(2)P遥感影像的大气辐射校正实现方法,消除大气透过其中:LgK2为散射光对地物表面的反射辐亮度,ED为率、天空光向下漫射等因素对图像质量的影响,改善来自各个方向的散射光辐照度。影像质量,提高信息提取精度。通过大气
5、向上直接进入传感器的部分散射光,2大气辐射校正一般原理称为程辐射值,亮度为LP。卫星接收到的辐亮度则是前3项辐亮度LgK1、电磁波到达传感器之前需要经历一个在大气中的传输过程,在这个过程中电磁波与大气发生相互LgK2和LP的函数:作用——反射、折射、吸收、散射和透射,其中对传感LsK=(LgK1+LgK2)exp(-DKsecHv)+LP(3)器接收影响较大的是吸收和散射作用。电磁波与大其中:Hv为卫星遥感观测角。气的相互作用,造成电磁波被大气部分吸收,且散射由此可得:使地物辐射电磁波能量衰减,同时大气散射
6、光到达QK=P(LsK-LP)/SvK(E0KcosHsSsK+ED)(4)收稿日期:2003-09-11;修订日期:2004-03-17基金项目:中国地质调查局项目(200120140119)资助。作者简介:阮建武(1979-),男,浙江瑞安人,硕士生,主要从事遥感数字图像处理研究。第3期阮建武等:遥感数字图像的大气辐射校正应用研究207其中:SvK和SsK分为向上和向下的大气透过率。在Hv如果测量值与模型值一致,则用下式求出表面和Hs小于70°时,SvK和SsK可近似为exp(-DKsecHv)和反射率
7、:2exp(-DKsecHs)。(1)1PdQ={c0(i)+c1(i)×DN}-a0(9)a1Es(Ki)cosHs公式(4)中,LsK可由星上或地面定标结果求得;模型的第二步是近邻效应的纠正,这一过程是E0K可由探测器响应函数计算求得;Hs由遥感影像接由一个N×N的滤光器来实现的,N值的大小由大收日期和时间计算求得;Hv可从数据头文件中读出。气参数、光谱波段、影像的空间频率等因素决定。剩下的4个未知数:SvK、SsK、ED、LP,可通过大气辐射(1)ATCOR2通过Q影像计算出一个低通反射率的影传输模型
8、进行模拟估算。像,以描述邻近地区每个像元的平均反射率。3ATCOR2算法4应用研究目前,针对遥感数字图像建立的大气辐射校正目前,ATCOR2模块已经嵌入到很多图像处理模型很多,但其算法在原理上基本相同,共同特点是软件中,本文利用PCI软件对一景TM数据(2001/为用户提供大量可选择的大气状况参数文件。AT-11/19115-030珲春地区)进行大气辐射校正处COR2是由德国RudolfRichter博士研究提出
