基于SPOT卫星影像的去模糊处理.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第1期，总第75期国土资源遥感No．1，20082008年3月15日REMoTESENSINGFORLAND＆RESOURCESMar．，2008基于SPOT卫星影像的去模糊处理杨晓峰，郑有飞，温兴平，张育萍(1．南京信息工程大学环境科学与工程学院，南京210044；2．中国地质大学数学地质遥感地质研究所，武汉430074；3．江苏省张家港市气象局，张家港215600)摘要：用模糊区／清晰区平均反射率匹配法对SPOT5卫星影像进行去模糊处理。首先，结合SPOT5各波段的统计特征，从影像上识别出模糊区；然后，对影像进行非监督分类，对同一分类区内

2、像元在模糊区和清晰区的辐射值进行比较，计算出气溶胶空间分布；最后，将气溶胶分布输入MODTRAN模型中，对影像进行大气校正。研究中将反演的气溶胶浓度分布重采样到全色波段的分辨率，用MODTRAN对全色波段进行大气校正，也取得了较好效果。研究得出模糊区／清晰区平均反射率匹配法是一种有效的去模糊处理方法，且可将处理后的影像转换得出反射率，便于不同时相遥感影像进行对比。关键词：遥感；SPOT卫星影像；大气校正中图分类号：TP75文献标识码：A文章编号：1001～070X(2008)01—0031—03MSS、TM及ETM数据，而本研究采用SPOT卫星影0引言像，无法使用。绝对处理方法首先需要进行

3、地表气溶胶浓度反演，再将气溶胶浓度分布参数输入大气随着遥感技术的发展，对遥感信息的要求也从辐射方程，计算出地表绝对反射率。目前较为成熟的方法是模糊区／清晰区平均反射率匹配法J，此定性描述过渡到定量观测，这对全球变化信息的动态监测有重要意义⋯。要获取精确的遥感反演要算法已被成功应用到MODIS、Landsat、SeaWiFS及CBERS¨等卫星影像上。本文利用此方法，结合素，就需要对影像进行大气校正，其方法有很多，大SPOT5影像波段数据特点，提出了模糊区识别的有致可以分为绝对大气校正和相对大气校正j。前效方法，并将气溶胶空间分布重采样到全色波段的者只对遥感数据作一些变换处理，从而达到滤掉大

4、分辨率，对全色波段进行了去模糊处理。气干扰因素的作用；后者主要是利用辐射传输方程，目前较为成熟的模型有6S_3’、MORTRAN及1SPOT卫星介绍SHDOM。。等。对传感器获取地表影像最大的因素是空间气溶胶分布，简单的大气校正总是假定景内研究选取2006年4月3日的SPOT5的卫星影为均一气溶胶分布，在大气校正过程中可通过设定像，中心位置为北纬110。59～8，东经3l。4954”，其波不同能见度参数来匹配不同气溶胶浓度，这适用于段及波长范围见表1。研究中的影像目视可见明显一景内没有明显模糊区的遥感影像。但实际上，大的模糊区，故采用非均一气溶胶空间分布的大气校量的遥感影像上均可明显存在模

5、糊区，此时就应该正方法。采用非均一气溶胶空间分布下的大气校正方法，以表1SPOT5卫星波段及波长范围达到去模糊的目的。为此，国内外许多学者进行了大量研究，概括起来大致可分相对处理方法和绝对处理方法。相对处理方法仅考虑提高影像的目视效果，而不进行大气辐射校正，主要有替换法、缨帽变换法和同态滤波法等。替换法是将云区通过用不同时期同一地点的影像代替，以提高目视解译，但替换后的影像值由于与其它影像不是同一时相，所以难以利用，在厚云覆盖区域，由于地面反射2研究方法几乎完全被云层阻挡，图像中基本不含地面信息，这类处理多采用替换法。缨帽变换法目前仅适用于气溶胶空间分布对遥感影像采集时产生的影响随收稿日期

6、：2007—04—10；修订日期：2007一o6—22维普资讯http://www.cqvip.com·32·国土资源遥感2008钲波长的增加而减小，在蓝绿色波段内影响最为明显，在2．2去模糊处理近红外与短波红外波段影响较小，因而可以通过不同利用模糊区／清晰区平均反射率匹配法去除模波段信息的组合反演气溶胶的空间分布。对于SPOT糊区，具体步骤如下：数据，B1受气溶胶空间分布的影响最大，B4最小。(1)根据式(3)～(5)在影像上识别出云区，而首先，在影像上识别出模糊区与清晰区，对影像后对影像上有云区域做掩模处理，有云区像元不参进行非监督分类(一般分3O～5O类较为合适)，并与下面计算；认为

7、在分类中属于同一类的地表具有相同反射率，(2)根据式(1)、(2)识别出模糊区与清晰区；若分到同一类的像元在模糊区和清晰区内同时存(3)对短波红外波段进行重采样，并与B1～B3在，在已知清晰区能见度的情况下，则可以通过大气波段进行几何配准；辐射方程计算出模糊区内的能见度，这样就可以得(4)对B1～B4波段信息用非监督分类ISODA—到气溶胶浓度的空间分布；然后，通过MODTRANTA方法将影像分为5O类；对影像逐点进行大