DN值、地表反射率、 表觀反射率、發射率、輻射亮度、亮溫名詞解釋

 數字量化值Digital Number :DN):像素值的通用術語是數字量化值或DN值,它通常被用來描述還沒有校準到具有意義單位的像素值。

  輻射率Radiance):通常叫輻射亮度值(radiance pixel values),是某一個面積輻射能量的總和。輻射亮度值有單位標識,如W/cm2.μm.sr(瓦特/平方釐米.微米.球面度),以及ENVI FLAASH工具中要求的輻射亮度值單位爲:W/(cm2*sr*nm)。

輻射亮度值包括物體反射的輻射能量,還包括臨近地物的貢獻值,也包含雲層的影響。同時,輻射亮度值也會受到輻射源的影響,如光學遙感中的太陽。

反射率圖像包括兩種:大氣表觀反射率和地表反射率

1)   大氣表觀反射率Top of Atmosphere Reflectance):大氣表觀反射率(簡稱TOA reflectance)是飛行在大氣層之外的航天傳感器量測的反射率。這種反射率包括雲層、氣溶膠和氣體的貢獻。大氣表觀反射率通過輻射亮度定標參數,太陽輻照度,太陽高度角和成像時間等幾個參數計算得到。

2)   地表反射率Surface Reflectance):地表反射率是地球表面的反射率,它沒有云層和大氣組分的影響。通常情況,地表反射率是從輻射亮度圖像中計算得到,有很多的計算模型,如輻射傳輸模型,其實就是去除雲層、大氣組分、臨近地物等因素影響的過程。ENVI中的大氣校正模塊就是採用輻射傳輸模型的MODTRAN4+,此外還有6S大氣校正模型。因此,大氣校正是獲取地表反射率的一種途徑。

  發射率Emissive):通常叫比輻射率,是指物體的輻射能力與相同溫度下黑體的輻射能力之比稱爲該物體的發射率,一般在[0,1]範圍,用來描述熱紅外圖像特徵。比輻射率也包括大氣表觀比輻射率和地表比輻射率,意義和反射率類似。

將未定標的DN圖像轉成發射率圖像,通常採用線性變換模型計算。如ENVI中打開Modis的L1B級數據,自動將熱紅外波段定標爲比輻射率數據,當然這個是大氣表觀比輻射率圖像。

  亮溫brightness temperature):當一個物體的輻射亮度與某一黑體的輻射亮度相等時,該黑體的物理溫度就被稱之爲該物體的“亮度溫度”,所以亮度溫度具有溫度的量綱,但是不具有溫度的物理含義,它是一個物體輻射亮度的代表名詞。單位是開爾文或者攝氏度,是一個廣義的溫度定義,這個溫度是由很多因素造成的,比如大氣下行、上行輻射等。可以通過普朗克方程,將熱紅外輻射亮度圖像轉成亮溫圖像。與亮溫相對應的就是地表溫度,簡單的理解就是消除大氣上行、下行等因素影響的亮溫,常用的方法包括大氣校正法、單窗法、劈窗法等。


 

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