8.-第三章4-遥感影像辐射校正.ppt

* * * * 式中还有漫入射因子ED及其他如透过率等影响，这些因子都作为地物反射率的因子出现，直接相减不易去除，常用比值法或其他校正方法去除。严格地说，程辐射度的大小与像元位置有关，随大气条件、太阳照射方向和时间变化而变化，但因其变化量微小而忽略。 Regression equation 回归方程 * * Computing Factors and Calibrating Typically, you should choose a dark and a bright region in the image for use in the empirical line calibration (providing that reference spectra are available for these regions). This provides a more accurate linear regression. Using as many paired data/field spectra as you can will also improve the calibration. At least one spectral pair is necessary. 通过查看软件的英文帮助，掌握数据处理流程和基本原理 基于模型的大气校正 电磁辐射能量在大气辐射传输可以分解为： (1)大气吸收和散射的消光作用(能量减少)——衰减效应 (2)大气热辐射作用(能量增加) (3)天空散射，便非目标物参量被接收(能量增加)——程辐射 简化的大气辐射传输方程为： E=E0exp(-T(0,H))+Epath 其中，E为遥感器系统所收集到的辐射能量，E0为地物目标的辐射能量；exp(-T(0,H))为大气衰减系数，取决于大气的成分、厚度等，计算相当复杂；Epath大气程辐射。 应用大气辐射传输模型进行遥感影像大气纠正需要解决两个关键的问题： 一、大气辐射传输模型； 二、有关大气介质特征数据的获取。 一、大气辐射传输模型 在遥感实际应用中，大气辐射传输模型常需要进一步简化。如：假定地面为朗伯体，排除云的存在，运用各种条件下的标准大气模式及大气气溶胶模式。 二、有关大气介质特征数据的获取 1）通过实测获得大气参数（气温、气压、气溶胶和水蒸气的浓度），输入大气辐射传输方程，则可精确计算出大气纠正参数(如大气透过率、程辐射)的数值解，再通过计算每个象元的反射值，以完成对整幅影像的纠正。 2）利用高光谱遥感图像监测汽溶胶、水气柱等，如用MODIS数据，对LandSat 数据进行大气校正。 基于模型大气辐射校正实现 基于模型的大气辐射校正软件： 6S, Actor, Flaash, Lowtran, Modtran等。 利用辐射传辐模型的输出估测影像中的大气组成。 然后将模型的大气影响从影像中去除。 相对散射模型TM影像的星上辐射校正 L=DN*gain +bias 其中L为地物在大气顶部的辐亮度；DN为像元的灰度值，gain和bias分别为图像的增益与偏置，可从图像的头文件中读取。 最后，根据像元的辐亮度值、大气顶部的太阳辐照度、成像时的太阳高度角等参数由下式计算出样本的反射率ρ。 其中 为日地天文单位距离，取值1； 为大气顶部的太阳辐照度，各波段的E0值见下表； 为成像时的太阳天顶角，即太阳高度角的余角，从图像的头文件中读取。 ETM+各波段 值（单位: ） TM影像反射率的计算 3、由于太阳辐射不同引起的辐射误差校正 3.1、太阳位置引起的辐射误差校正 3.2、地形起伏引起辐射误差校正 3.1太阳位置引起的辐射误差校正 将太阳光线倾斜照射时获取的图像校正为太阳光线垂直照射时获取的图像。 Eτ (θ,λ)=Eτ (λ) sin θ ，其中θ太阳高度角 θ Eτ (λ) Eτ (θ,λ) 一般卫星过境当地时间10点半左右 3.1太阳位置引起的辐射误差校正 太阳高度角计算： sinθ=sinφsinδ±cosφcosδcost 其中，φ为图像对应地区的纬度；δ为太阳赤纬（成像时太阳直射点的纬度）；t为时角（图像对应地区经度与成像时太阳直射点地区经度的差） 太阳高度角的校正是通过调整一幅图像内的平均亮度来实现的，在太阳高度角求出来后，太阳以高度角θ斜射时得到的图像g（x，y）与直射时得到图像f （x，y）的关系为： f （x，y）=g （x，y）/sin θ f （x，y）=g （x，y）/cos i i为太阳天顶角， θ为太阳高度角 θ i θ对一幅图像为常数 两幅图像太阳位置引起