【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及，屬于遙感數(shù)據(jù)處理方法與應(yīng)用
，它在星載遙感器在軌輻射定標(biāo)技術(shù)研究和遙感數(shù)據(jù)定量化應(yīng)用方面有重要意義。
技術(shù)介紹
為了滿足遙感衛(wèi)星定量化應(yīng)用的需求，必須對(duì)星載遙感器進(jìn)行輻射定標(biāo)，以確保遙感器獲得的數(shù)據(jù)能真實(shí)地反映被觀測(cè)地物目標(biāo)特征及其變化規(guī)律。通過輻射定標(biāo)將遙感器輸出的測(cè)量值(計(jì)數(shù)值或電壓值)轉(zhuǎn)換為絕對(duì)輻射量(輻亮度或反射率)。只有將遙感圖像中DN值轉(zhuǎn)換為輻射量，才能對(duì)不同地點(diǎn)、不同時(shí)間和不同類型遙感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量比較與綜合應(yīng)用，以滿足全球資源和環(huán)境變化研究需要。輻射定標(biāo)其目的是通過建立遙感器的數(shù)字量化輸出DN值與其所對(duì)應(yīng)視場(chǎng)中輻射值之間的定量關(guān)系，通常表示為L(zhǎng)=gain X DN+off set其中L為遙感器入瞳輻亮度，DN為遙感器的數(shù)字量化輸出值，gain與offset分別為遙感器的增益系數(shù)和偏移量，這兩個(gè)量通稱為遙感器的定標(biāo)系數(shù)。輻射定標(biāo)就是要確定定標(biāo)模型中的增益和偏移量。常用的輻射定標(biāo)方法可以分為實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)、星上定標(biāo)和替代定標(biāo)三種方法。不同方法分別在遙感器所處不同階段發(fā)揮著不同的作用，但每一種方法也都存在其自身優(yōu)勢(shì)與局限性。衛(wèi)星發(fā)射后遙感器在軌運(yùn)行期間可以通過星上定標(biāo)裝置進(jìn)行星上定標(biāo)或選擇替代定標(biāo)場(chǎng)進(jìn)行替代定標(biāo)為遙感器不斷更新定標(biāo)系數(shù)。星上定標(biāo)采用星上內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)輻射源、太陽輻射源、月球輻射源或其它輻射源配合衛(wèi)星上搭載的星上定標(biāo)系統(tǒng)對(duì)遙感器定期進(jìn)行輻射定標(biāo)。但是星上定標(biāo)系統(tǒng)受外太空輻射環(huán)境、定標(biāo)系統(tǒng)的自身光學(xué)、電子、機(jī)械結(jié)構(gòu)影響，性能隨時(shí)間會(huì)發(fā)生衰減，影響定標(biāo)精度。美國、法國的星上定標(biāo)技術(shù)相對(duì)成熟，在世界上處于領(lǐng)先地位。目前...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于大氣參數(shù)遙感反演的星載遙感器輻射定標(biāo)方法，其特征在于：該方法具體步驟如下：步驟一：選擇晴朗無云的遙感影像數(shù)據(jù)，影像中包含高反射率地表和低反射率地表，對(duì)影像進(jìn)行壞波段剔除與降噪預(yù)處理，作為待定標(biāo)的影像；步驟二：獲取目標(biāo)成像區(qū)域地表反射率數(shù)據(jù)；步驟三：從遙感數(shù)據(jù)頭文件中讀取遙感器成像時(shí)間與觀測(cè)幾何參量；步驟四：在待定標(biāo)遙感影像中心即衛(wèi)星星下點(diǎn)附近選擇不同種類的均勻地物作為感興趣區(qū)ROI；步驟五：選取同步或準(zhǔn)同步過境衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演研究區(qū)大氣水汽柱含量的空間分布；步驟六：選取同步或準(zhǔn)同步過境衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演研究區(qū)大氣氣溶膠光學(xué)厚度的空間分布；步驟七：選取同步或準(zhǔn)同步過境衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演研究區(qū)臭氧柱濃度的空間分布；步驟八：根據(jù)步驟二獲得的地表反射率、步驟三獲得的成像時(shí)間與觀測(cè)幾何參量、步驟五獲得的大氣水汽柱含量、步驟六獲得的大氣氣溶膠光學(xué)厚度、步驟七獲得的臭氧濃度信息，利用大氣輻射傳輸模型MODTRAN計(jì)算ROI中遙感器入瞳輻亮度；步驟九：在不同波段分別將ROI在待定標(biāo)影像中各像素的DN值和大氣輻射傳輸模型計(jì)算的入瞳輻亮度進(jìn)行線性擬合，得到遙感器各波段的定標(biāo)系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)星載遙感器的...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于大氣參數(shù)遙感反演的星載遙感器輻射定標(biāo)方法，其特征在于該方法具體步驟如下 步驟一選擇晴朗無云的遙感影像數(shù)據(jù)，影像中包含高反射率地表和低反射率地表，對(duì)影像進(jìn)行壞波段剔除與降噪預(yù)處理，作為待定標(biāo)的影像； 步驟二 獲取目標(biāo)成像區(qū)域地表反射率數(shù)據(jù)； 步驟三從遙感數(shù)據(jù)頭文件中讀取遙感器成像時(shí)間與觀測(cè)幾何參量； 步驟四在待定標(biāo)遙感影像中心即衛(wèi)星星下點(diǎn)附近選擇不同種類的均勻地物作為感興趣區(qū)ROI ； 步驟五選取同步或準(zhǔn)同步過境衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演研究區(qū)大氣水汽柱含量的空間分布； 步驟六選取同步或準(zhǔn)同步過境衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演研究區(qū)大氣氣溶膠光學(xué)厚度的空間分布； 步驟七選取同步或準(zhǔn)同步過境衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演研究區(qū)臭氧柱濃度的空間分布； 步驟八根據(jù)步驟二獲得的地表反射率、步驟三獲得的成像時(shí)間與觀測(cè)幾何參量、步驟五獲得的大氣水汽柱含量、步驟六獲得的大氣氣溶膠光學(xué)厚度、步驟七獲得的臭氧濃度信息，利用大氣輻射傳輸模型M0DTRAN計(jì)算ROI中遙感器入瞳輻亮度； 步驟九在不同波段分別將ROI在待定標(biāo)影像中各像素的DN值和大氣輻射傳輸模型計(jì)算的入瞳輻亮度進(jìn)行線性擬合，得到遙感器各波段的定標(biāo)系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)星載遙感器的在軌輻射定標(biāo)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大氣參數(shù)遙感反演的星載遙感器輻射定標(biāo)方法，其特征在于步驟一中所述的“選擇晴朗無云的遙感器影像數(shù)據(jù)，影像中包含高反射率地表和低反射率地表，對(duì)影像進(jìn)行壞波段剔除與降噪預(yù)處理，作為待定標(biāo)的影像”，要求數(shù)據(jù)中包含大面積地物類型均一、反射特性穩(wěn)定的下墊面區(qū)域，其中高反射率地表類型為沙漠或戈壁，低反射率地表類型為濃密植被。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大氣參數(shù)遙感反演的星載遙感器輻射定標(biāo)方法，其特征在于步驟二中所述的“獲取目標(biāo)成像區(qū)域地表反射率數(shù)據(jù)”，對(duì)于反射特性穩(wěn)定的下墊面地表區(qū)域，地表反射率在一定時(shí)期內(nèi)的變化忽略，該數(shù)據(jù)利用歷史實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)代替；對(duì)于反射特性不穩(wěn)定的區(qū)域，利用衛(wèi)星過境地面同步測(cè)量反射率數(shù)據(jù)或者利用其它具有較高輻射定標(biāo)精度的遙感數(shù)據(jù)經(jīng)過大氣校正反演得到研究區(qū)地表反射率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大氣參數(shù)遙感反演的星載遙感器輻射定標(biāo)方法，其特征在于步驟三中所述的“從遙感數(shù)據(jù)頭文件中讀取遙感器成像時(shí)間與觀測(cè)幾何參量”，其成像時(shí)間與觀測(cè)幾何參量包括遙感器成像時(shí)間...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周冠華，趙慧潔，姜禾，牛春躍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京航空航天大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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