遙感圖像大氣校正以及是否大氣校正

做遙感的童鞋一定會問的問題:什麼是大氣校正、什麼時候要做大氣校正,下面給出解答。

1.大氣校正


        遙感所利用的各種輻射能均要與地球大氣層發生相互作用:或散射、或吸收,從而使能量衰減,並使光譜分佈發生變化。大氣的衰減作用對不同的波長的光是有選擇性的,因而大氣對不同波段的圖像的影響是不同的。另外,太陽-目標-遙感器之間的幾何關係不同,則所穿越的大氣路徑長度不同,使圖像中不同地區地物的像元灰度值所受大氣影響程度不同,且同一地物的像元灰度值在不同獲取時間所受大氣影響程度也不同。

2.是否大氣校正


      即使遙感系統工作正常,獲取的數據仍然帶有輻射誤差。兩種最重要的環境衰減是1)由大氣散射和吸收引起的大氣衰減;2)地形衰減。然而,在所有的遙感應用中都進行大氣校正可能沒有必要。是否進行大氣校正,取決於問題本身、可以得到的遙感數據的類型的歷史與當前實測大氣信息的數據和遙感數據中提取生物物理信息所要求的精度。

有時候可以完全忽略遙感數據的大氣影響。例如,對某些分類和變化檢測而言,大氣校正並不是必須的。理論分析和經驗結果都只是有取自某個時間或空間的訓練數據需要進行時空拓展時,影像分類和各種變化檢測才需要進行大氣校正。例如,用最大似然法對單時相遙感數據進行分類,通常就不需要大氣校正。只要影像中的用於分類的訓練數據具有相對一致的尺度,大氣校正與否就對分類精度幾乎沒有影響。

有時必須對遙感數據進行大氣校正。例如,從水體或植被中提取生物物理變量(如:水體中的葉綠素a、懸浮泥沙、溫度;植被中生物量、葉面積指數、葉綠素、樹冠鬱閉百分比)時,就必須對遙感數據進行大氣校正。如果數據未經校正,就可能會丟失這些重要成分的反射率(或出射率)的微小差別信息。此外,如果需要將某景影像中提取的生物物理量(如:生物量)與另一景不同時相影像中提取的同一生物量相比較,就必須對遙感數據進行大氣校正。

3.Flaash大氣校正


        使用MODTRAN 4+輻射傳輸模型的代碼,基於像素級的校正,校正由於漫反射引起的連帶效應,包含捲雲和不透明雲層的分類圖,可調整由於漫反射引起的連帶效應,包含捲雲和不透明雲層的分類圖,可調整由於人爲抑止而導致的波譜平滑。Flaash可對Landsat,SPOT,AVHRR,ASTER,MODIS,MERIS,AATSR,IRS等多光譜、高光譜數據、航空影像及自定義格式的高光譜影像進行快速大氣校正分析。能有效消除大氣和光照等因素對地物反射的影響,獲得地物較爲準確的反射率和輻射率、地表溫度等真實物理模型參數。

4. 6s大氣校正

 

所謂6S是SECOND SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECTRUM的簡寫,直譯的意思就是“太陽光譜的衛星信號二次模擬”。其前身爲法國里爾科技大學大氣光學實驗室開發的5S(SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THESOLAR SPECTRUM)大氣輻射傳輸模型。在遙感觀測的太陽-目標-傳感器這種模式中,無論是使用衛星或是飛機,獲取數據的過程中都不可避免的受到大氣的影響。6S就是爲了模擬這種地氣系統中的太陽輻射,計算衛星入瞳處的輻射能量。通過這種模擬,我們就可以知道大氣對太陽輻射的影響大小,由此來進行大氣校正。

6S假定晴空無雲的條件下,並考慮了水汽、CO2、O3和O2等的吸收、分子和氣溶膠的散射以及非均一地面和雙向反射率的問題。相比與5S,6S可以模擬機載觀測、設置目標高程、解釋BRDF作用和臨近效應,增加了新的吸收氣體的計算(CO、N2O、CH4),對於瑞利和氣溶膠散射的計算由於使用了逐級散射(successive order of scattering)方法,精度有了顯著提升,並且光譜積分的步長從5nm改進到2.5nm6S所能處理的光譜區間爲0.25微米至4微米,低於0.25或高於4的都無法運算。缺點是對球形大氣和limb (臨邊)觀測不能處理。

參考:1.https://blog.csdn.net/qq_36213352/article/details/88071802

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章